علوم سوم راهنمایی

متن کامل کتاب علوم سوم راهنمایی

بخش اول – ماده و تغییرات آن
مدل های گوناگونی برای اتم

به یاد دارید که دموکریت برای اتم ها شکل های گوناگونی تصور می کرد. در حالی که دالتون اتم ها را ذره هایی کروی می دانست. اتم آن قدر کوچک است که نمی توان آن را دید اما مانند جسمی که درون جعبه است و دیده نمی شود، می توان با بررسی رفتاری که از خودشان می دهد، در مورد شکل دو ویژگی های آن حدسهایی زد. جوزف تامسون دانشمند انگلیسی، دیدگاه دالتون مبنی بر کروی بودن شکل اتم را پذیرفت اما برخلاف او که اتم را مانند یک ساچمه فنری، کره ای توپر و سفت و بدون ساختار درونی تصور می کرد، تامسون درباره ساختار اتم نظر دیگری داشت:

چهارده سال پس از تامسون یعنی در سال 1911 میلادی ارنست رادفورد دانشمند نیوزیلندی در دوستی مدل تامسون برای اتم تردید کرد. وی پس از آزمایش های بسیار ساختار دیگری برای اتم پیشنهاد کرد و مدل تازه ای برای آن ارائه داد.

رادفورد در مدل خود بار مثبت هسته ای اتم را به ذره هایی به نام پروتون نسبت داد. بارالکتریکی پروتون به اندازه ی بار الکترون است. در حالی که اندازه گیریها نشان داده است که جرم پروتون حدود دو هزار بار بیشتر از جرم یک الکترون است.دو سال پس از رادفورد یعنی در سال 1913 میلادی، نیلز بورد دانشمند دانمارکی، مدل اتمی رادفورد را برای توجیه برخی از ویژگیهای اتم نارسا دانست و از این رو مدل دیگری برای اتم پیشنهاد کرد.گفتنی است مدل بور علیرغم نارسا بودن اطلاعات سودمندی درباره ساختار هر اتم در اختیار ما می گذارد.

دیگر ذره های سازنده اتم :

جیمز چاد و یک دانشمند انگلیسی، 20 سال پس از بور کشف کرد که در هسته ی اتم علاوه بر پروتون، ذره دیگری نیز وجود دارد. او این ذره را که جرم آن تقریباً با جرم پروتون برابر است بارالکتریکی ندارد. نوترون به این ترتیب، وجود سه ذره ساختار اتم ثابت شد. جای ذره جرم نسبی(نسبت به جرم الکترون) بارالکتریکی نسبی نام ذره

درون هسته

درون هسته

اطراف هسته 
1840

1840

1 
1+

0

1- پروتون

نوترون

الکترون

همان طور که می دانید 109 عنصر شناخته شده است. اتم های سازنده ی هر یک از این عنصرها، عدد اتمی ویژه خود را دارند. برای نمونه، اتم هیدروژن ساده ترین اتم شناخته شده است و تنها یک پروتون هسته ای آن را می سازد، عدد اتمی این اتم یک است. عنصر بعد از هیدروژن هلیم است. این عنصر دو پروتون و دو نوترون در هسته خود دارد. بنابراین عدد اتمی آن 2 است. اگر عنصرهای شناخته شده را به ترتیب افزایش عدد اتمی آن ها، کنار هم قرار دهیم، جدولی بدست می آید که به آن جدول تناوبی عنصرها می گویند. در این جدول برای نمایش عنصرها از نمادهای ویژه ای استفاده می کنند که نمادهای شیمیایی نامیده می شوند. عدد اتمی و عدد جرمی، دو ویژگی مهم یک اتم به شمار می اید. این دو ویژگی را بصورت عددهایی در سمت چپ نماد شیمیایی عنصر می نویسند. برای مثال (اتم هلیم، با دو پروتون (عدد اتمی :2) و دو نوترون (عدد جرمی 4=2+2) به صورت زیر نشان داده می شود: 4 ! عدد جرمی He
2 ! عدد اتمی

نمادهای شیمیایی :

همان گونه که گفتیم به حروفی که در هر خانه ی جدول تناوبی عنصرها می بینید نماد شیمیایی می گویند. برای نمایش هر عنصر به جای نوشتن نام کامل آن از این نمادهای یک یا دو حرفی استفاده می شود.این نماد بیشتر از نام لاتین عنصرها گرفته شده اند. برای مثال، هیدروژن را با حرف H نشان می دهند. H نخستین حرف از نام لاتین این عنصر یعنی Hydrogen است. هم چنین نیتروژن را با حرف N نشان میدهند. این حرف نیز نخستین حرف از نام لاتین این عنصر یعنی Nitrogen است نام و نشانه ی شیمیایی برخی عنصرها در ص 8 کتاب وجود دارد.

همان گونه که در جدول صفحه پیش دیده می شود در نشانه ی شیمیایی دو حرفی فقط حرف نخست را بزرگ می نویسند. برای مثال عنصر کلیسیم را با نشانه Ca نشان می دهند. نخستین حروف را به شکل C نشان می دهند. نخستین حرف را به شکل C(حرف بزرگ) و دومین حرف را به صورت a(حرف کوچک) می نویسند.اتم هایی که عدد اتمی یکسانی دارند ولی عدد جرمی آن ها با هم تفاوت می کند، در یک خانه از جدول تناوبی عنصرها قرار می گیرند. دانشمندان به چنین اتم هایی هم مکان یا ایزوتوپ می گویند. در واقع ایزوتوپ ها تنها در تعداد نوترون ها با یکدیگر تفاوت دارند و این سبب می شود که جرم ایزوتوپ ها با هم متفاوت باشد. ایزوتوپ ها یک عنصر خواص شیمیایی دارند اما به عتل تفاوت اندکی که در جرم آنها وجود دارد، در برخی از خواص فیزیکی وابسته به جرم مانند چگالی،‌تفاوت های ناچیزی با یکدیگر دارند.

مقایسه کنید
جدول اتمی تامسون و مدل اتمی رادفورد چه شباهت ها و چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟

شباهت ها :
‌1 – در هر دو مدل اتم کروی شکل است.
2 – در هر دو مدل الکترون دارای بار منفی است
3 – هر دو مدل اتم خنثی است و هر دو به یک اندازه بار مثبت و منفی دارند

تفاوت ها:

1 - در مدل تامسون، بار مثبت خمیر کیک است. در مدل رادفورد، هسته در مرکز اتم و عمده جرم اتم را تشکیل می دهد.
2- در مدل تامسون اتم تو پر و سفت است اما در مدل رادفورد بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل می دهد.
3 – در مدل اتمی تامسون، الکترون ها مانند کشمش درون خمیری از بار مثبت پخش شده اند. اما در مدل اتمی رادفورد، هسته ی اتم به وسیله ی الکترون ها محاصره شده است.

مقایسه کنید .مدل اتمی رادفورد با مدل اتمی بور چه شباهت ها و تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟ شباهت ها :

1- در هر دو، هسته در مرکز قرار دارد
2 – در هر دو هسته دارای بار مثبت و الکترون دارای بار منفی است
3 – حجم هسته ی اتم در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است.

تفاوت ها :
1- د رمدل اتمی رادفورد، هسته ی اتم به وسیله الکترون ها محاصره شده است، اما در مدل بور، الکترون ها در مدارهایی به دور هسته می چرخند.

فکر کنید :مدل اتمی بور برای سه اتم مختلف در شکل زیر نشان داده شده است.

1 – تعداد الکترون ها ، پروتون ها و فوترون ها را در هر اتم مشخص کنید. تعداد نوترون تعداد پروتون تعداد الکترون نام اتم

2 
2 
2 سمت چپ

4 
3 
3 وسط

5 
4 
4 سمت راست

2 – به مجموع تعداد پروتون های یک اتم، عدد اتمی آن می گویند.عدد اتمی هر اتم را مشخص کنید.

3 = تعداد پروتون = عدد اتمی (اتم سمت چپ)
3 = تعداد پروتون = عدد (اتم وسط)
4 = تعداد پروتون = عدد اتمی (اتم سمت راست)

3 – کدام اتم سنگین تر است؟ چرا؟

عدد جرم اتمی سمت راست بیشتر از اتم وسط و اتم وسط بیشتر از سمت چپ است پس اتم سمت راست سنگین تر از بقیه اتم هاست. زیرا عدد جرمی آن از بقیه بیشتر است.

مقایسه کنید : ص 11 مدل بور در سه اتم در شکل روبه رو نشان داده شده است:

1 – این سه اتم چه شباهتی با یکدیگر دارند؟
عدد اتمی همه ی آنها با هم برابر است و تعداد الکترون های آنها نیز با هم برابر است.

2 – این اتم ها چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
عدد جرمی این سه اتم با هم متفاوت است.

3 – هر یک از این اتم ها به چه عنصری تعلق دارند؟
هر سه این اتم ها، اتم هیدروژن هستند.

4- عدد اتمی و عدد جرمی هر یک از آن ها را معین کنید.عدد اتمی آن ها برابر یک است. چون هر یک فقط یک پروتون دارند. عدد جرمی اتم است سمت چپ یک ، اتم وسط دو اتم سمت راست برابر سه است.

فکر کنید :برای اکسیژن سه ایزوتوپ در طبیعت یافت می شود. جدول رو به رو این ایزوتوپ ها و فراوانی آنها را در طبیعت نشان می دهد.
1 – عددهای نوشته شده در سمت چپ – بالا و پایین نماد شیمیایی ، چه معنایی دارند؟

ایزوتوپ 
o188 o178 o168

تعداد ایزوتو های موجود در میان صد هزار اتم اکسیژن 
99763 37 200

کدام ایزوتوپ اکسیژن از همه سبک تر است؟ چرا؟
ایزوتوپ 16 از همه سبک تر است . چون عدد جرمی آن از بقیه کم تر است.

کدام ایزوتوپ اکسیژن در طبیعت بیشتر یافت می شود؟
ایزوتوپ 16 اکسیژن در طبیعت بیشتر یافت می شود.

صل 2 – اتم ها و ترکیب های شیمیایی
پیوند میان اتم ها و فرمول شیمیایی

امروزه برای نمایش نوع عنصرها و تعداد اتم های سازنده ترکیب شیمیایی از کنار هم قرار دادن نماد شیمیایی آن عنصرها استفاده می شود. با این کار عبارتی بدست می آید که فرمول شیمیایی نامیده اند.برای نمونه اکسیژن و نیتروژن را به ترتیب با فرمول های شیمیایی O2 ، N2 و نیز کربن دی اکسید آب را به ترتیب با فرمول های شیمیایی H2O, CO2 نشان می دهند.

همانگونه که مشاهده می کنید فرمول شیمیایی آب H2O است. در این فرمول H نماد شیمیایی هیدروژن و o نماد اکسیژن است. در ضمن عدد 2 پیوند کووالانسی نوعی نیروی جاذبه بسیار قوی است که اتم ها را در یک مولکول محکم کنار هم نگه می دارد.هرمولکول ذره ی سازنده ی ماده ای است که به آن ترکیب مولکولی گفته می شود. آب یک ترکیب مولکولی است. یک قطره آب از تجمع میلیاردها مولکولی آب تشکیل شده است.

یون ها، ذره هایی با بارالکتریکی:

اتم به رغم داشتن الکترون و پروتون، ذره ای خنثی است. زیرا تعداد الکترون ها و تعداد پروتون ها در هر اتم با یکدیگر برابر است.مواد بسیاری وجود دارد که یون ها ذره های سازنده آن هستند. به این مواد ترکیب های یونی می گویند. همانطور که در قطب هم نام دو آهن ربا، یکدیگر را دفع و دو قطب ناهم نام آن ها، یکدیگر را جذب می کنند. بارهای الکتریکی نیز چنین رفتاری دارند. دو بار الکتریکی هم نام یکدیگر را میرانند و دو بار الکتریکی ناهم نام یکدیگر را می ربایند.

رانش یا دافعه ی دو بار هم نام ربایش یا جاذبه ی دو بار هم نام

این جاذبه در میان یون های با بار نام هم نام نوعی پیوند شیمیایی ایجاد می کند که پیوند یونی معروف است. در ترکیب های یونی یون ها توسط پیوندهای یونی کنار هم قرار گرفته اند. سدیم و کلر با هم واکنش می دهند و در یک واکنش بسیار گرماده یک ترکیب یونی به نام سدیم، کلرید ایجاد می کنند، سدیم کلرید همان نمک خوراکی است.

دانشمندان سدیم کلرید را به صورت Nacl نشان می دهند. Nacl فرمول شیمیایی نمک خوراکی است. در این فرمول شیمیایی Na نماد شیمیایی سدیم و Cl نماد شیمیایی کلر است.در ترکیب های یونی مولکول های جدا از هم دیده نمی شود بلکه میلیاردها یون مثبت و منفی بصورت نشان داده شده در شکل صفحه قبل کنار هم قرار گرفته اند.

یک ویژگی مهم ترکیب های یونی :

هنگامی که یک ترکیب یونی در آب حل می شود پیوندهایی که یون ها را در این نوع ترکیب ها کنار هم نگه می دارند به آسانی شکسته می شوند. در واقع مولکول های آب سبب می شوند که این یون ها از یکدیگر جدا و در محلول پراکنده می شوند، پراکنده شدن این ذره ها در آب رسانایی الکتریکی محلول حاصل را بصورت چشمگیری تغییر می دهد.

اسیدها و بازها، نمونه دیگری از ترکیب های شیمیایی:

اسیدها و بازها دسته مهمی از ترکیب های شیمیایی هستند . سرکه، آب لیمو، جوهر نمک، آسپرین و حتی ویتامین ث از جمله اسیدها هستند. گرد باز کننده لوله های فاضلاب ، مایع سفید کننده، جوش شیرین و مایعی که بر اثر فشار از پوست پرتغال بیرون می آید از جمله بازهایی هستند که روزانه با آنها سر و کار دارید.اسیدها دسته ای از مواد با خواص مشابه اند. همه ی اسیدها مزه ترش دارند و با فلزها و بازها واکنش می دهند. در حالی که بازها همه تلخ مزه اند و آغشته شدن پوست دست به آن ها حالتی صابون مانند بوجود می آورد. محلول بازها و اسیدها در آب جریان برق را از خود عبور می دهد و به این علت، اسیدها و بازها را می توان جزو الکترولیت ها بشمار آورد.اسیدها و بازها را می توان به کمک آزمون های شیمیایی شناسایی کرد. رنگ های خوراکی بسیاری یافت می شود که در اسیدها یک رنگ و در بازها رنگ دیگری دارند. به این مواد رنگی شناساگر می گویند.

محاسبه کنید :فرمول شیمیایی برخی از ترکیب های شیمیایی در زیر داده شد است:الف – هر فرمول CH4 دو عنصر کربن و هیدروژن، در ترکیب ; C6H12O6 سه عنصر اکسیژن، در ترکیب HCL دو عنصر هیدروژن و کلر و در ترکیب NO2 دو عنصر نیتروژن و اکسیژن بکار رفته است.ب – فرمول وجود چند اتم از هر نوع عنصر را در ساختار مولکول های آن ترکیب نشان می دهد؟

NO2; HCL; C6H12O6 ; CH4در ترکیب CH4 یک اتم کربن و 4 اتم هیدروژن‌، در ترکیب C6H12O66 اتم کربن، 12 اتم نیتروژن،‌و 2 اتم اکسیژن بکار رفته است.

فکر کنید
با دقت به شکل بخشی از شبکه ی بلوری نمک خوراکی (شکل صفحه قبل) نگاه کنید. آیا می توانید نیروهای جاذبه ای را که باعث ایجاد این شبکه ی بلوری شده است مشخص کنید؟

در شبکه ی بلوری نمک، یون سدیم دارای بار الکتریکی مثبت و یون کلرید دارای بار الکتریکی منفی است . نیروی جاذبه ی بین این دو یون مثبت و منفی باعث ایجاد یک شبکه بلوری در نمک خوراکی می شوند. (پیوند یونی)

سؤال از متن فصل 2 :
1 – دانشمندان برای نمایش مولکول ها و ترکیب های شیمیایی از چه شیوه ای استفاده می کنند؟

آن ها شیوه ویژه ای را بکار می برند، به این صورت که نماد شیمیایی عنصرهای سازنده آن ها را کنار هم قرار می دهند. به این شیوه ی نمایش فرمول های شیمیایی می گویند.

2 – پیوند کووالانسی چیست؟

نوعی نیروی جاذبه است که اتم ها را در یک مولکول محکم کنار هم نگه می دارد.

3 – ترکیب مولکولی را تعریف کنید؟

از کنار هم قرارگرفتن شمار زیادی از یک نوع مولکول ماده ای بدست می آید که ترکیب مولکولی گفته می شود.

4 – چرا اتم به رغم داشتن الکترون و پروتون ذره ای خنثی است؟

زیرا تعداد الکترون ها و تعداد پروتون ها در هر اتم با یکدیگر برابر است.

5 – ترکیب های یونی چیست؟

مواد بسیاری وجود دارد که یون ذره های سازنده ی آن هستند. به این مواد ترکیب های یونی می گویند.

6 – در شبکه ی بلوری سدیم کلرید یون های سدیم و کلرید چگونه قرار گرفته اند؟

یون های سدیم و کلرید در شبکه بلوری سدیم کلرید بوسیله پیوندهای قوی یونی بطور بسیار منظمی در کنار هم قرارگرفته اند.

7 – محلول الکترولیت و غیرالکترولیت را تعریف کنید؟

ماده ای که محلول آن جریان برق را از خود عبور می دهد الکترولیت و ماده ای که محلول آن در آب جریان برق را از خود عبور نمی دهد، غیرالکترولیت نام دارد.

8 – مواد رنگی شناساگر چیست؟

رنگ های خوراکی بسیاری یافت می شوند که در اسیدها یک رنگ و در بازها رنگ دیگری دارند. به این مواد رنگی شناساگر می گویند.

بخش دوم ، زمین زیستگاه ما
فصل 3 – سرگذشت زمین . لایه های سنگ ها :

سنگ های رسوبی معمولاً به صورت موازی در روی هم انباشته می شوند و مانند ورق های کتابند. در یک سری لایه از جنس سنگ های رسوبی ، اصولاً لایه های زیرین قدیمی تر از لایه های بالایی هستند. اما در صورتی که سنگ ها چین خورده باشند، نمی توانیم اصل بالا را درست بدانیم و برای تعیین وضعیت گذشته های آن ها باید بدنبال شواهد دیگری بگردیم.

  فسیل :

برای پاسخ به این سؤال که چه جاندارانی بر روی زمین زندگی می کردند باید از فسیل ها کمک گرفت. به آثار و بقایای موجودات قدیمی که در بین برخی از مواد تشکیل دهنده ی پوسته زمین پیدا می شوند فسیل می گویند. از میان جانداران گذشته، فقط تعداد بسیار کمی به صورت فسیل درآمده اند. جاندارانی که دارای اعضای نرم و فاقد اسکلت سفت داخلی یا خارجی بوده اند، در برابر عوامل مخرب طبیعی مقاومتی نداشته و پس از مرگ در مجاورت هوا یا زیر آب تجزیه گردیده، خوراک جانداران دیگر شده و بدون آنکه از خود اثری به جای گذارند، از بین رفته اند.در میان جانداران گذشته ی زمین آن هایی که دارای اعضای سخت مانند استخوان، دندان، صرف ، کیتین با بافت چوبی بوده اند. امکان فسیل شد نشان وجود داشته است. این جانداران باید بلافاصله پس از مرگ در محلی قرارگیرند تا در معرض تجزیه و فساد قرار نگیرند.

مکان های مناسب برای فسیل شدن :

برای فسیل شدن،‌محیط های رسوبی مانند دریاها و دریاچه ها مناسب تر از سایر مناطق اند. در این مناطق رسوب گذاری شدیدتر است و بقایای جانداران بوسیله رسوبات بهتر مدفون و پوشیده ی می شود.

در خشکی ها نیز گاهی فسیل بوجود می آید ولی تعداد آن ها نسبت به فسیل هایی که در دریاها تشکیل شده اند، بسیارناچیز است. یخچال، غار، طوفان های شن و ماسه ، شیره های گیاهی، مواد نفتی و خاکسترهای آتش فشانی شرایطی بوجود می آورند که جانوران یا گیاهان قبل از فساد و تجریه همه یا قسمتی از جسد آن ها سالم بماند.

استفاده از فسیل ها :

برخی از فسیل ها که مانند زغال سنگ و نفت که به آن ها سوخت های فسیلی نیز گفته می شود و بطور مستقیم در تأمین انرژی و برخی مواد کاربرد فراوان دارند. از سایر فسیل ها نیز برای تعین محل بعضی از مواد معدنی استفاده می گردد. فسیل ها در تشخیص آب و هوای گذشته نیز قابل استفاده اند.

تحول در حیات :

با مطالعه در روی فسیل ها بدست آمده از میان لایه های رسوبی مختلف معلوم شده است که فسیل های موجود در لایه های قدیمی تر (زیرین) در مقایسه با آن ها که در لایه های بالایی پیدا می شوند. ساختمانی بدنی ساده تری را نشان می دهند. یعنی هرچه به زمان حاضر نزدیک می شویم. هم ساختمان بدن جانداران پیچیده تر می شود هم بر تعداد انواع آن ها اضافه می شود.دانشمندان به همین ترتیب توانسته اند اولاً با نوع تحولات و تغییرات جانداران در گذشته آشنا شوند، ثانیاً نوعی جدول زمانی را به کمک فسیل ها تنظیم کنند که راهنمای مناسبی برای تعیین قدمت لایه های رسوبی مجهول هم هست.ترتیب پیدایش جانداران از بی مهره ها به مهره داراین ساده و خونسرد و سپس مهره داران خونگرم، یعنی پرنده ها و پستانداران است.گیاهان نیز در آغاز محدود به جلبک های دریایی بودند و در زمان های بعد سرخس ها و انواع مشابه پدید آمدند. پیدایش گیاهان گلدار، که انواع کامل پیچیده تر از اقاسم بی گل ها و هاگدار است. در زمان های نزدیک به زمان حال در روی زمین ظاهر شدند.

تغییر گونه های جانداران :

یکی از مهم ترین کاربردهای فسیل ها پی بردن به چگونگی تغییرات شکل ظاهری و ساختمان بدنی و در نتجه بوجود آمدن انواع جدید جانداران است. امروزه بیش از 2 میلیون نوع جاندار در روی زمین زندگی می کنند. در حالی که مطالعه ی فسیل ها نشان میدهد که در ابتدا تعداد گونه های جانداران بسیار محدود و رفته رفته افزایش پیدا کرده اند.المارک دانشمند فرانسوی‌،در قرن هجدم استفاده یا استفاده نکردن اندام ها را عامل بروز تغییر می دانست و عقیده داشت که وقتی اندامی زیاد بکار برده شود، قوی خواهد شد و برعکس اندامی که کار نکند، رشد چندانی نخواهد داشت . به عقیده لامارک صفاتی که به این ترتیب کسب می شوند. قابل به ارث رسیدن نیز خواهند بود. پس چون زرافه گردن خود را برای خوردن برگ های درختان بالا کشانده نسل به نسل بر طول گردنش اضافه شده است.

چارلز داروین:

زیست شناس انگلیسی،‌در قرن نوزدهم که از اوایل زندگی به مطالعه گیاهان و جانوران علاقمند بود. در مورد چگونگی تغییر گونه ها ، نظریه ی انتخاب طبیعی خود را در کتابی به نام منشأ انواع انتشار داد.انتخاب طبیعی به این معناست که طبیعت در هر محیط افراد سازگارتر را انتخاب می کند و آن هایی را که برای زیستن در آن محیط مناسب نیستند، از میان می برد.ذکر انتخاب طبیعی، از آن جا در ذهن داروین ریشه گرفت که مشاهد کرد:‌تعداد اولاد جانداران، همیشه بیشتر از تعداد والدین است با وجود این جمعیت انواع بخصوص همواره ثابت می ماند. بنابراین باید همیشه تعدادی از اولاد جانداران به طریقی از بین بروند و چون بین افراد یک نوع ، تفاوت های فردی وجود دارد و همه آن ها از لحاظ سازش با محیط، مشابه نیستند. در ضمن چون غذا و جا معمولاً برای همه ی افراد وجود ندارد،‌میان آن ها رقابت در می گیرد. در این رقابت افرادی که سازش بیشتری با محیط دارند. از شانس بیشتری هم برای زنده ماندن برخوردارند و در نتیجه، در رقابت پیروز می شوند و به سن زاد و ولد می رسند و تولید مثل می کنند.

دووریس :

در اوایل قرن بیستم یک دانشمند هلندی به نام دووریس نظریه ی جهش را اائه داد. دووریس معقتد بود، صفاتی بطور ناگهانی در یک فرد ظاهر می شوند و این صفات قابل انتقال به نسل های بعدی نیز هستند. جاندارانی را که در آن ها صفات جدید بوجود می آید در اصطلاح جهش یافته می نامند. صفات جدیدی که در یک جهش بوجود می آیند اغلب مضر هستند و سبب نابودی جاندار می شوند، گاهی به ندرت در یک جهش صفات مفیدی هم ظاهر می شدند. جاندارانی که در آن ها یک یا چند صفت مفید ظاهر می شود. نسبت به همنوعان خود سازگاری بیشتری با محیط پیدا می کنند و رفته رفته تعداد آن ها در محیط افزایش پیدا می کند.

چگونگی بروز جهش :

می دانید که صفات ارثی از طریق کروموزوم ها داخل هسته به ارث می رسند. مشاهد هی دقیق کروموزم ها هم نشان داده است که ماده ی اصلی زنده ی آن ها، مولکول های DNA است که در سلول های همه ی جانداران وجود دارد و امروزه آن ها را عوامل بوجود آورنده صفات مختلف در همه ی جانداران می شناسیم. پس اگر قرار باشد تغییر در صفات جانداران پدید آید. این تغییر (جهش) باید در ساختمان DNA اثر بگذارد.
DNA مولکولی بسیار با ثبات است و ساختمان کم تر دچار تغییر می شود عواملی که سبب بروز تغییر در ساختمان چنین مولکولی می شوند، باید بسیار قوی باشند. مواد رادیو اکتیو بعضی از ماد شیمیایی و دارویی را از جمله ی این عوامل می دانند.

شواهد تغییر :

وجود شباهت های فراوان در میان جانداران حاکی از وابسته بودن آن ها به همدیگر است. البته، شباهت میان جانداران یک گروه زیادتر از شباهت میان جانداران گروههای دور از هم است. بدیهی است که ساختمان اندام های داخلی مانند دستگاههای تنفس، گردش خون، کلیدها و غیره هم در آن ها بسیار شبیه است و همگی فعالیت های حیاتی مانند تغذیه ، تنفس ،‌و غیره را به یک شکل انجام میدهند.چنین شباهتی به ترتیب در میان افراد گروههای دیگر مهره داراین کمتر می شود. با این حال، میان این گروهها شباهت زیاد دارند.

در مجموع مشاهدات انجام شده حاکی از آنند که :

جانداران از اجداد قدیمی و مشترکی بوجود آمده اند.تغییرات در جمعیت های جانداران پدید می آیند نه در افراد، زیرا فردیکه پس از مدت کم و بیش کوتاهی می میرد اما نسل و جمعیت باقی می ماند. زندگی از حالت ساده و ابتدایی به صورت پیچیده تری تحول یافته است.

فکر کنید
در مطالعه ی تاریخچه زمین، سنگ های رسوبی بهتر از بقیه ی اقسام سنگ ها هستند، دلیل چیست؟

سنگ های رسوبی از بسیاری جهات پرارزش اند، از جمله اینکه در آنها غالباً بقایای گیاهان و حیوانات پیدا می شود که آنها را فسیل می نامند. دانشمنان با استفاده از فسیل ها تاریخ گذشته ی زمین را معلوم می کنند. سنگ های رسوبی شواهد مربوطه به تاریخچه ی گذشته ی زمین را در بردارند و نشان می دهند که وضع دریاها و خشکی ها، رشته کوه ها و غیره در گذشته چگونه برده است.

فکر کنید
یک جاندار پس از مرگ باید دور از چه عواملی قرار گیرد تا همه یا قسمتی از جسد آن باقی بماند؟

این جاندار باید بلافاصله پی از مرگ، در محلی قرار گیرد تا در معرض تجزیه و فساد قرار گیرد. مثلاً اگر دارای اعضای نرم یا فاقد اسکلت سخت داخلی یا خارجی است. نباید در مجاورت هوا یا زیر آب قرار گیرد چون در این حالت تجزیه گردیده و یا خوراک جانداران دیگر می شود. در حالت کلی خشکی جای خوبی برای فسیل شدن نیست.

فکر کنید :‌
1 – به کمک جای پای جاندار ،‌چه اطلاعاتی درباره آن جاندار می توان کسب کرد؟

وزن ، بزرگی جثه، نوع جاندار، نوع تغذیه

2 – وجود زغال سنگ در یک منطقه چه اطلاعاتی درباره آب و هوای گذشته ی آن جا می تواند در برداشته باشد؟
وجود زغال سنگدر یک منطقه نشان میدهد که شرایط آب و هوایی در آن منطقه برای پیدایش جنگل های انبوه مناسب بوده است.

3 – آیا می توان به کمک فسیل ها مناطق مختلف دریاهای گذشته را از نظر عمق شناسایی کرد؟
بله زیرا در هر منطقه از دریا متناسب با .... فاصله از ساحل ، جنس رسوبات فرق می کند و از طرفی هر لایه ی فسیل های ویژه ای دارد که با فسیل های لایه های بالایی و پائینی متفاوت است.

4 – آیا می توان به کمک فسیل ها، دریاچه آب شیرین را از دریاچه آب شور تشخیص داد؟
بله، برخی از فسیل های مربوط به جانوران ساکن دریاچه آب شیرین اند، پس سنگ های محتوی آثار آن ها باید در محیط آب شیرین تشکیل شده باشد.

فکر کنید :از ترتیب پیدایش جانداران در روی زمین چگونه می توانند به قدیم یا جدید بودن لایه های رسوبی چین خورده پی ببرند؟

فسیل ها نشان دهنده ی طرز تکامل حیات در روی زمین اند، و چون جانداران ابتدایی و ساده تر در مقایسه با جانداران پیچیده و پیشرفته قدمتی زیادتر دارند، با مقایسه نوع فسیل های موجود در سنگ ها می توان ترتیب قدمت های لایه رسوبی را معلوم کرد.

فکر کنید :
1 – نوع سازگاری هر کدام از جانداران زیر را مشخص کنید:گاو
مار
کاکتوس
اردک
بوته ی کدو
1 – گاو :ناخن اندام های حرکتی تبدیل به سم شده است. معده چهار قسمتی است دندان های آسیا رشد بیشتری دارند.

مار :داشتن پولک های ضخیم در سطح خارجی پوست که سبب می شود آب بدن از بین نرود و نیاز جانور به آب کم باشد.

کاکتوس : سطح پهنک برگ ها فوق العاده کاهش یافته و تبدیل به خار شده است و تعداد روزنه ها کم است.

اردک : دستگاه گوارش دارای بخش های ویژه ای بنام چینه دان و سنگدان است

بوته کدو:طول ریشه بدلیل نیاز زیاد گیاه به آب زیاد است و در اطراف پخش می شود.

2 – آیا مهاجرت می تواند یکی از عوامل ایجاد تغییر در جمعیت های جانداران باشد؟ برای گفته خود دلیل بیاورید؟
مهاجرت عبارت است از جابجایی از مکانی به مکان دیگر . مهاجرت ها می توانند بر افزایش یا کاهش جمعیت ساختمان سنی جمعیت و ... اثر بگذارد به عنوان مثال وقتی روستاییان به شهرها مهاجرت می کنند چون اغلب مهاجرین .... کار و فعالیت هستند باعث افزایش جمعیت سالخوره و یا در مورد زنان در روستا می شوند.

تفسیر کنید
این جمله را تفسیر کنید:
«جهش بوجود آورنده تغییرات در جانداران و انتخاب طبیعی گسترش دهنده ی آنها در جریان جمعیت ها ست.»جهش سبب پیدا شدن صفات جدید می شود اما به تنهایی قادر به تغییر چهره ی جمعیت نیست زیرا میزان جهش بسیار کم است ولی انتخاب طبیعی یا انتخاب انواع جدید و حذف انواع دیگر امکان گسترش این صفت را فراهم می کند. به بیان دیگر جهش ایجاد کننده ی صفت جدید در فرد و انتخاب طبیعی افزایش دهنده ای فراوانی این صفت است.

فصل 4 – زمین ساخت ورقه ای
جابه جایی قاره ها

در سال 1912 میلادی یک دانشمند آلمانی به نام «وگنر» با شواهدی که بدست آورده بود، اظهار داشت که حدود 200 میلیون سال پیش تمام خشکی ها به هم متصل بوده و خشکی یک تکه ای را ساخته اند. این خشکی عظیم رفته رفته به دو خشکی بزرگ تقسیم شد و پس از میلیون ها سال هر یک از دو خشکی قطعه قطعه شده و قاره های امروزی را بوجود آوردند.

پس از مرگ وگنر، تعداد کمی از زمین شناسان نظریه ی وی را تحسین برانگیز خواندند و برای اثبات آن بدنبال شواهد بهتری بودند. در فاصله سال های 1950 تا 1968 پیشرفت شایان فناوری، امکان مطالعه زمین شناسان را بر روی قسمت های ناشناخته ی زمین، خصوصاً کف اقیانوسها فراهم آورد. در سال 1968 با توجه به مجموعه اطلاعات و شواهد بدست آمده ، نظریه وگنر مبدل به یک نظریه ی جامعتری با عنوان زمین ساخت ورقه ای شد. بر اساس این نظریه، سنگ کره ی زمین یک تکه نیست. بلکه از تعدادی ورقه های کوچک و بزرگ تشکیل شده است. برخی از این ورقه ها در زیر اقیانوس ها واقعند. برخی در زیر قاره ها و پاره ای هم ، قسمت هایی از هر دو را در بر می گیرند. همه ی ورقه ها که تا عمق حدود 20 تا 150 کیلومتری ادامه دارند، می توانندآزادانه و مستقل از هم حرکت کنند.دانشمندان عقیده دارند که دما و فشار در زیر سنگ کره به اندازه ای است که سنگ ها حالتی شکل پذیرو خمیر مانند دارند. دما در همه ی قسمتهای این بخش خمیری یکسان نیست. قسمت های زیرین دمای بیشتر و قسمت هایی رویی دمای کمتری دارد. این اختلاف دما سبب می شود که قسمت های زیرین چگالی کمتری نسبت به قسمتهای رویی داشته باشد. اختلاف چگالی در قسمت های خمیری گوشته سبب برقراری جریان جابه جایی (همرفتی) بسیار کندی می شود( حدود چند سانتی متر در سال) یعنی مواد سازنده نرم کره به آرامی بالا می آیند، سپس به طرفین ... و انجام به سمت پایین کشیده می شوند. وقتی در نرم کره چنین جریانی بوجود می آید. ورقه های سنگ کره بر روی آن می خزند و همراه آن جابه جا می شوند.

در این حالت ورقه های سنگ کره د رمحلی که جریان رو به بالا باشد از هم دور می شوند و سپس به زیر ورقه ی مقابل فرو می روند.

پدیده های حاصل از حرکت ورقه ها:

ورقه ها به سه شکل مختلف می توانند نسبت به هم جابه جا شوند

1 – ورقه های دور شونده :بیشتر محل هایی که ورقه ها از هم دور می شوند، در اقیانوس ها قرار دارند . در این مناطق ،‌مواد مذاب از شکاف موجود در بین دو ورقه خارج شده و درهمان سخت می شوند و پوسته جدیدی را بوجود می آورند. از این رو، هر ساله چند سانتی متر بر وسعت اقیانوس ها افزوده می شود، خروج مواد مذاب در این مناطق سبب بوجود آمدن رشته کوههایی در میان اقیانوس ها می شود. این رشته کوهها زنجیره ی پیوسته ای را می سازند به طول آن در مجموع بیش از 60000 کیلومتر است. رشته کوههای میان اقیانوسی، محل وقوع تعدادی از زمین لرزه ها و آتش فشان هاست.

ورقه های نزدیک شوند :

2 – چون ورقه های نزدیک شونده خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مختلفی دارند . پدیده های حاصل به یکی از صورت های زیر خواهد بود.

الف – برخورد ورقه های اقیانوسی با ورقه قاره ای :در این محل ها ورقه ی اقیانوسی به زیر ورقه ی قاره ای کشیده می شود و با خم شدن لبه ی ورقه ها، گودال عمیق اقیانوسی به موازات قاره و در داخل اقیانوس بوجود می آید. ورقه های ایقانوسی به همراه خود تعدادی از رسوبات دریایی را به پائین می کشاند. وقتی این مواد به عمق حدود 100 متر می رسند، ذوب می شوند و از شکاف های ورقه ای قاره ای ،‌خود را به بالا می کشند و سبب بوجود آمدن کوههای آتش فشانی بر روی قاره ها می شوند. گودال های عمیق در اطراف آن، محل وقوع زلزله های شدید است.

ب – برخورد ورقه های اقیانوسی :در این محل ها، یکی از ورقه ها به زیر دیگری فرو می رود و با خم شدن لبه ورقه ها، گودال عمیق اقیانوسی بوجود می آید. ورقه ی فرو رانده شده مانند حالت قبل ذوب می شود و مواد مذاب حاصل از آن، این بار از بستردریا خارج می گردد. با ادامه فعالیت این آتش فشان ها، جزایری سر از آب بیرون می آورند که به مجموعه ی آن ها جزایر اقیانوسی گفته می شود. اطراف این گودال ها محل وقوع تعداد دیگری از زلزله های شدید است.

پ – برخورد دو ورقه ای قاره ای :در این محل ها، ورقه ای به زیر ورقه دیگر فرو نمی رود، زیرا جرم هر دو کم و مساوی است نتیجه چنین برخوردی،‌ایجاد کوه و زلزله های شدید است.

ورقه هایی که در کنار هم می لغزند:

در این محل ها نه پوسته ی جدیدی بوجود می آید و نه ورقه ای تخریب می شود. بلکه فقط ورقه ا از کنار هم عبور می کنند، در بیشتر مواقع ممکن است این جا به جایی برای مدتی صورت نگیرد و انرژی ذخیره گردد و به هنگام آزاد شدن انرژی ، حرکت ناگهانی ورقه ها سبب زلزله های شدیدی شود.

2 –

فکر کنید
در محل ورقه های دورشونده،‌مرتباً سنگ کره ی جدید تشکیل می شود، در این صورت آیا وسعت زمین هم اکنون در حال افزایش است؟

اگر پدیده جبرانی وجود نداشته باشد، باید بر وسعت زمین همچنان افزوده شود، اما سطح زمین مقداری ثابت است یعنی در مناطقی مانند محل برخورد ورقه های نزدیک شوند، قسمتی از سنگ کره از بین می رود.

فکر کنید
1 – گفته می شود هر چقدر تعداد زلزله های کوچک در یک منطقه بیشتر باشد ،بهتر است به نظر شما دلیل چیست؟

به همراه وقوع هر زلزله هر چند کوچک مقداری از انرژی ذخیره شده آزاد می شود و درنتیجه از احتمال وقوع زلزله شدید – که با آزاد شدن انرژی زیادی همراه است کاسته می گردد.

2 – کدام پدیده ی زمین شناسی در تمام حاشیه های ورقه های سازنده سنگ کره زمین بوجود می آید؟

زلزله ، تقریباً تمامی زمین لرزه های دنیا در حاشیه ی ورقه های سازنده سنگ کره زمین بوجود می آیند.

سؤال از متن فصل 4 :
1 – حرکت ورقه ها نسبت به هم سه شکل مختلف می تواند صورت بگیرد . این سه شکل کدامند؟

1) دو ورقه از هم دور می شوند .
2) دو ورقه با یکدیگر برخورد می کنند
3) دو ورقه در کنار هم می لغزند

2 – چگونگی دور شدن تدریجی دو ورقه از یکدیگر را توضیح دهید.

مواد مذاب از شکاف موجود در بین ورقه خارج شده و در همان جا سخت می شوند و پوسته ی جدیدی را بوجود می آورند.

3 – پدیده های حاصل از برخورد دو ورقه اقیانوسی با ورقه قاره ای را نام ببرید.

1 ) گودال عمیق اقیانوسی
2) کوه های آتش فسانی

4 – چرا در محل ورقه هایی که در کنار هم می لغزند، زلزله های شدیدی رخ می دهد؟

در این محل ها فقط ورقه ها از کنار هم عبور می کنند. در بیشتر مواقع ممکن است این جا به جایی برای مدتی صورت نگیرد و انرژی ذخیره گردد و به هنگام آزاد شدن انرژی، حرکت ناگهانی ورقه ها سبب زلزله های شدید می شود.

5 – نتیجه برخورد دو ورقه ی قاره ای چیست؟

در این محل ها، رقه ای به زیر ورقه ی دیگر نمی رود. زیرا جرم هر دو، کم و مساوی است . نتیجه ی چنین برخوردی ایجاد کوه و زلزله های شدید است.

فصل 5 – فراتر از زمین
‌منظومه شمسی

حدود 10 میلیارد سال پیش ، در قسمتی از فضا یک توده عظیم ابر مانند بوجود آمد که 80 درصد آن هیدروژن، 15 درصد آن هلیم و 5 درصد بقیه بیشتر شامل گازهایی چون اکسیژن، نیتروژن ،‌کربن و مواد سنگین تری چون سیلسیم ، آلومینیوم ، آهن و منیزیم و کلسیم بود. این توده ی عظیم در حدود 5 میلیارد سال پیش تحت تأثیر نیروی گرانشی شروع به متراکم شده و چرخیدن کرد. و پس از مدتی به شکل دو بشقاب که از لبه روی هم قرار گرفته باشند درآمد . بعد از مدتی بیشتر گازها در وسط این شکل جای گرفتند و خورشید را تشکیل دادند و مواد سنگین تر ، سیاراتی چون عطارد، زهره، زمین و مریخ را بوجود آوردند.بقیه ی مواد نیز که هم مواد سنگین و همه مواد گازی داشتند سیارات دیگر یعنی مشتری ، زحل اورانوس و نپتون را بوجود آوردند. از این جهت سیارات منظومه ی شمسی را به دو گروه زمین مانند (سیارات داخلی) و مشتری مانند (سیارات خارجی) تقسیم می کنند. در این تقسیم بندی نهمین سیاره یعنی پلوتو جایی ندارد. سیارات داخلی بیشتر از سنگ و فلز ساخته شده اند و نسبت به سیارات خارجی اندازه های کوچکی دارند ولی سیارات خارجی اندازه های بزرگی دارند و بیشتر از مواد مایع و گازند.

  خورشید :

خورشید ستاره ای است که 73 درصد حجم آن را هیدروژن و 25 درصد را هلیوم تشکیل داده است . قطر خورشید حدود 4/1 میلیون کیلومتر، (110 برابر قطر زمین) است. خورشید چنان داغ است که گازهای تشکیل دهنده ی آن به حالت درخشان درآمده اند. نوری هم که از آن به اطراف پخش می شود. به همین علت است در سطح خورشید ، قسمت ها سردتری هم وجود دارد که تیره رنگند و به نام لکه های خورشیدی معروفند. دوام لکه های بین روز تا چند ماه است. منشأ گرمای خورشید واکنش های هسته ای است. در این واکنش ها هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود و گرمای فراوانی را حاصل می آورد.

اجزای دیگر منظومه شمسی : سیارک ها :

اندازه گیری ها بخوبی نشان میدهد که فاصله ی بین سیاره مریخ و سیاره مشتری بسیار زیاد است. هم چنین بررسیها نشان داده است که در فاصله ی بین این دو سیاره، قطعات سنگی و فلزی بسیاری، که قطر آن ها از چند سانتی متر تا صدها کیلومتر متفاوت است و به آن ها سیارک می گویند. در روی یک مدار و در جهت حرکت سایر سیارات، به دور خورشید می گردند.

شهاب

همه روز زمین توسط هزاره قطعه سنگ آسمانی بمباران می شود. این قطعات هنگام ورود به اتمسفر بر اثر اصطکاک با هوا، داغ و تبخیر می شوند. در صورتی که هم این سنگ ها بزرگ باشند می سوزند. و نوری ایجاد می کنند که از زمین قابل مشاهده است. به این نورها شهاب و به قطعه سنگ های بزرگی که از اتمسفر هم می گذرند و روی زمین می افتند شهابسنگ می گویند.

دنباله دارها :

این اجرام از جنس غبار و یخ اند و تا حدی به «گلوله ی برگ گل آلود» شباهت دارند بعضی از دنباله دارها که به زمین نزدیک می شوند می توان با چشم هم دید. اما بیشتر آن ها را باید با تلسکوپ ببینیم.وقتی دنباله دارها به خورشید نزدیک می شوند یخ آنها بخار می شود و دم درازی به طول هزارها کیلومتر می سازد. دم همیشه دو جهت مخالف خورشید قرار می گیرد.

قمرها :

از اجزای دیگر منظومه شمسی قمرها هستند که بدور سیارات می چرخند. به جز عطارد و زهره، بقیه سیارات منظومه شمسی حداقل یک قمر دارند. بزرگی بعضی از قمرها به بزرگی سیاره ای مانند عطارد است . کره ی ماه قمر کروی زمین است. سنگ هایی که فضانوردان از ماه به زمین آورده اند نشان میدهد که مواد سازنده این قمر مانند مواد سازنده زمین و سیارک هاست.

ستارگان : نور :

فاصله ی یک ستاره از زمین و جرم ستاره بر مقدار نور آن تأثیر دارند. پس وقتی ستاره ای پر نورتر از ستاره دیگر به نظر می رسد، معنایش آن است که یا جرم بیشتری دارد یا فاصله کمتری با زمین دارد.

دما :

ستاره های با وجود آنکه بصورت نقاط نورانی به چشم می آیند، در مقابل تلسکوپ قوی ، به رنگ های آبی مایل به قرمز دیده می شوند. اختر شناسان از روی رنگ هر ستاره مقدار دمای سطحی آن را تعیین می کنند. ستاره زرد رنگی مانند خورشید نسبتاً داغ محسوب می شوند و دمای سطحی آن را حدود 6000 درجه می دانند. ستاره ی قرمز سردتر است. در عوض ستاره ای آبی بسیار داغند.

ترکیب :

تجزیه نور ستاره، اطلاعاتی را در مورد ترکیب آن در اختیار می گذارد. برای اینکار از دستگاهی بنام طیف نگار استفاده می کنند. در طیف ستاره ها، نوارهای رنگی هم وجود دارد. وجود این نوارها نشان می دهد که بعضی از طول موج های نور محو شده، یا آن که توسط گازهای موجود دراتمسفر ستاره جذب شده اند.

بزرگی :

بزرگی ستارگان بسیار متفاوت است کوچکترین آنها کمی از زمین بزرگ تر است. بزرگترین ستاره ی شناخته شده قطری حدود 2300 برابر قطر خورشید دارد.

فاصله :

تعیین فاصله ی ستاره ها از زمین ، یکی از مشکلات بزرگ اخترشناسان است. یک روش مرسوم جهت تعیین اندازه فاصله ی ستارگان، مثلث بندی است.

صورت های فلکی :

اجداد ما بر اساس تصورات خود ستارگانی را که در نزدیکی هم در آسمان می دیدند، در گروههای خاصی قرار می دادند و شکل های ویژه ای را هم برای آنها در نظر گرفتند. به این مجموعه ستارگان نام عمومی صورت فلکی داده شده است. معروف ترین صورت فلکی دب اکبر است. امروزه 88 صورت فلکی در آسمان مشخص شده است.

تفسیر کنید.با مشاهده طیف ترکیب های احتمالی ستاره های 1،2،3، را تعیین کنید. در ترکیب خورشید چه عناصری وجود دارد؟ در کدام ستاره کلسیم و در کدامیک سدیم یافت می شود؟ ترکیب کدام ستاره به ترکیب خورشید بیشتر است؟

ترکیب احتمالی ستاره 1 : هیدروژن ،کلسیم
ترکیب احتمالی ستاره 2 : هیدروژن ،‌هلیوم
ترکیب احتمالی ستاره 3 : جیوه، هیدروژن ، کلسیم ،‌هلیوم‌ و سدیم
در ترکیب خورشید عناصر هیدروژن :‌هلیوم و سدیم یافت می شود
در ستاره ی 1 کلسیم و در ستاره 3 سدیم یافت می شود
ترکیب ستاره 2 به خورشید شبیه تر است.

سؤال از متن فصل 5 :
1 – اصطلاح منظومه شمسی را تعریف کنید.

به خورشید همه ی اجزایی که به دور آن می چرخند. منظومه شمسی می گویند.

2 – چه تفاوت هایی میان سیارات داخلی و خارجی وجود دارد؟

سیارات داخلی بیشتر از سنگ و فلز ساخته شده اند ولی سیارات خارجی بیشتر از مواد مایع و گازند . همچنین سیارات داخلی نسبت به سیارات خارجی اندازه های کوچکی دارند.

3 – منشأ گرمای خورشید چیست ؟
منشأ گرمای خورشید، واکنش های هسته ای است. در این واکنش ها،‌هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود و گرمای فراوانی را حاصل می آورد.

4 – جنس دنباله دارها از چیست؟ چگونگی تشکیل دم در دنباله دارها را توضیح دهید. این اجرام از جنس غبار و یخند، وقتی دنبال دارها به خورشید نزدیک شوند، یخ آنها بخار بخار می شود و دم درازی به طول هزارها کیلومتر می سازد.

5 – چرا بعضی از ستارگان پرنورتر از بقیه به نظر می رسند؟
وقتی ستاره ای پرنور تر از ستاره ای دیگر به نظر می رسد، یا بزرگ تر از آن است. با فاصله کمتری با زمین دارد.

6 – چگونه با استفاده از طیف جذبی ستاره می توان درباره ترکیب اتمسفر آن قضاوت کرد؟
هر عنصر دارای نوارهای تیره ی مخصوص به خود است. با استفاده از این ویژگی می توان درباره ترکیب اتمسفرآن ستاره قضاوت کرد.

7 – منظور از صورت فلکی چیست؟ معروف ترین صورت فلکی کدام است؟
به مجموعه ای از ستارگان که شکل های ویژه ای برای آنها در نظر گرفته می شود صورت فلکی می گویند. معروف ترین صورت فلکی دب اکبر است.

فصل ۶

انرژی ،‌زندگی

در علم فیزیک کار دقیقاً همان معنایی را که روزانه از آن استفاده می کنیم ندارد. مثلاً گاهی می گوئیم هیچ کاری انجام نشده است. در حالیکه از نظر فیزیکی کار انجام شده است و بر عکس گاهی از نظر فیزیکی کاری انجام نشده است. میدانید وقتی به یک جسم ساکن نیرو وارد شود، ممکن است جسم در جهتی که نیر بر آن وارد می شود به حرکت درآید. در این صورت می گوئیم نیرو روی جسم کار انجام داده است.

البته فقط در هنگام به حرکت درآوردن اجسام ساکن کار انجام نمی شود. بلکه اگر نیرویی بر یک جسم متحرک نیز وارد شود، ممکن است سرعت یا جهت حرکت جسم،‌در جهت وارد شدن نیرو تغییر کند. در چنین حالتی هم کار انجام می شود،‌گاهی بر یک جسم نیرو وارد می شود ولی چون جسم به حرکت در نمی آید، در واقع کاری انجام نشده است.

برای مثال وقتی یک وزنه بردار،‌وزنه ای را از روی زمین بلند می کند و به بالای سرش می برد، کار انجام می دهد اما زمانی که وزنه را بالای سر خود نگه می دارد، دیگر از نظر فیزیکی کاری انجام نداده است. ممکن است تصور کنید که در این حالت وزنه بردار انرژی مصرف می کند و در نتیجه، به سرعت خسته می شود، بله این امر کاملاً درست است اما باید توجه داشت که در این حالت ،‌انرژی وزنه بردار صرف فعالیت های داخلی بدن او می شود ولی بر روی ج سم کاری انجام نمی شود. زیرا جسم در این حالت ساکن است و هیچ گونه حرکتی ندارد. وقتی برای بلند کردن یک وزنه یا نگهداشتن آن تلاش می کنید، ماهیچه های شما مرتباً برا ثر پیام های عصبی که از مغز دریافت می کند منقبض می شود. در ماهیچه ها با هر بار انقباض،‌تعداد بسیار کمی کار انجام می شود. در طول چند ثانیه، تعداد انقباض ها به هزاران بار می رسد و در نتیجه در مجموعه تعداد بسیار زیادی کار انجام می شود.

هم چنین گاهی نیرویی بر یک جسم وارد می شود اما جسم در جهت وارد شدن نیرو حرکت نمی کند، مثلآً فردی را در نظر بگیرید که جعبه چوبی سنگینی را در دست دارد و آن را در جهت افقی حرکت می دهد. در این حالت فرد دو نیرو بر جسم اثر می کند، یک نیرو درست برابر با نیروی وزن جسم اما در جهت بالا (خلاف جهت گرانش) به منظور نگهداشتن جسم و جلوگیری از افتادن آن بر روی زمین و نیروی دیگری بصورت افقی بهمنظور به حرکت درآوردن جسم به طرف جلو.نیروی اول کار انجام نمیدهد چون در جهت وارد شدن آن، جسم جابه جا نمی شود، اما نیروی دوم یعنی نیرویی که از سوی فرد برای به حرکت درآوردن جسم به طرف جلو وارد می شود، کار انجام می دهد.

محاسبه اندازه گیری کار :

برای محاسبه مقدار کار انجام شده می توان از معادله ی زیر استفاده کرد:جابجایی × نیرو = کار
این معادله نشان میدهد که مقدار کار انجام شده روی یک جسم به میزان نیرویی که بر جسم وارد می شود و کار انجام می دهد و نیز اندازه ی جابجایی جسم بستگی دارد و هر چه این دو بیشتر باشند، مقدار کار انجام شده نیز بیشتر است.در این معادله، نیرو بر حسب نیوت ن(N) جابجایی بر حسب متر (M) و مقدار کار بر حسب ژول (J) است.به خاطر داشته باشید که وزن هر جسم بر روی زمین، نیروی گرانشی است که از طرف زمین بر آن جسم وارد می شود و از نظر عددی،‌تقریباً مساوی با ده برابر جرم آن جسم بر حسب کیلوگرم است یعنی :
10× جرم جسم بر حسب کیلوگرم = وزن جسم بر حسب نیوتون

کار و انرژی :

از سالهای قبل ب انرژیهای گوناگون هم چون انرژی پتانسیل ، جنبشی، الکتریکی تابشی، مکانیکی، صوتی، گرمایی، شیمیایی و هسته ای آشنا شوید. هم چنین دانستید که برای اندازه گیری انرژی از یکای ژول، استفاده می شود. مثلاً اگر جسمی به وزن یک نیوتون در فاصله ی متری سطح مین قرار داشته باشد. مقدار انرژی پتانسیل گرانشی آن نسبت به سطح زمین برابر با یک ژول است.انرژی و کار به یکدیگر کاملاً مربوطند. بطوریکه می توان گفت: هر گاه کاری انجام شود ممکن است حالت های زیر برای انرژی پیش آید:
1- هنگام انجام کار،‌انرژی از صورتی یا نوعی به صورت یا نوع دیگر تبدیل می شود.

2 – هنگام انجام کار، انرژی از یک جسم به جسم دیگر انتقال یابد

در فیزیک انرژی چنین تعریف می شود: انرژی توانایی انجام کار است. طبق این تعریف اگر جسمی انرژی داشته باشد، می تواند کار انجام دهد. البته گاهی یافتن راهی برای عملی ساختن این امر مشکل است. یعنی بعضی اوقات ممکن است جسمی انرژیداتشه باشد اما آزاد سازی انرژی آن و به حرکت درآوردن اجسام بوسیله ی آن کار آسانی نباشد، مثلاً در هسته ی اتم ها انرژی فراوانی ذخیره شده است اما آزادسازی این انرژی و انجام کار به وسیله آن نیازمند فناوری در سطح بالاست. همانطور که گفته شد کار و انرژی ارتباط بسیار نزدیکی با هم دارند. بطوری که می توان گفت هر کاری که انجام می شود حتماً انجام کار باتبدیل انرژی همراه است و با انرژی از جسمی به جسم دیگر انتقال یافته است. هم چنین هر گاه جسمی دارای انرژی باشد می توان در صورت ایجاد شرایط مناسب به کمک آن انرژی جسمی را به حرکت درآورد.

توان، سرعت انجام کار:

هنگام بالا دویدن از پله ها، درست به اندازه ی بالارفتن آهسته و قدم به قدم کار انجام می شود. هم چنین کار انجام شده به وسیله دو دونده ی دوی صدمتر تقریباً با هم برابراست در حالیکه فقط یکی از آن ها به عنوان برنده اعلام می شود. در زندگی ما مدت زمان که طول می کشد تا کاری معین انجام شود یکی از عوامل مهم در انجام آن کار به شمار می آید. ما این عامل را در فیزیک با نام توان می شناسیم . توان به معنی سرعت انجام کار است. به عبارت دیگر توان نشان دهنده ی میزان کار انجم شده در واحد زمان است. سرعت انجام کار به وسیله دونده ای که مسیر مسابقه را زودتر طی می کند بیشتر است. به عبارت دیگر توان این دونده از دونده ی دیگربیشتر است.برای محاسبه توان از معدله زیر که به آن معادله توان می گوئیم، استفاده کنیم.  مقدار کار انجام شده توان=
 زمان انجام کار

در این معادله مقدار کار انجام شده بر حسب ژول (J) مقدار زمان انجام کار بر حسب ثانیه (S) و توان بر حسب وات (W) است.یک وات توان ماشینی است که در مدت یک ثانیه یک ژول کار انجام میدهد. مفهوم توان هم برای نشان دادن سرعت انجام کار توسط یک فرد یا یک ماشین و هم برای مشخص کردن سرعت تولید یا مصرف انرژی بوسیله دستگاهها استفاده می شود. مثلاً وقتی گوئیم توان یک لامپ برقی 100 وات است یعنی در هر ثانیه 100 ژول انرژی الکتریکی توسط این لامپ مصرف و مطابق قانون پایستگی انرژی 100 ژول انرژی گرمایی و تابشی (نور) به وسیله آن تولید می شود.

شاید تصور کنید که استفاده از جک برای بلند کردن اتومبیل سبب می شود که ما کار کم تری برای بلند کردن آن انجام دهیم اما هرگز چنین نیست . طبق معادله کار ، برای بلند کردن اتومبیل، باید مقدار معین کار انجام می شود و این مقدار با به کارگیری جک کاهش پیدا نمی کند. جک تنها کار را آسانتر می کند. جک به شما کمک می کند تا با نیرویی در حدود 100 نیوتون اتومبیل را بلند کنید.به وسایلی که در انجام کارها به ما کمک می کنند تا کارها آسانتر انجام شود ماشین گفته می شود مانند جک اتومبیل. ماشین ها به صورت های گوناگون در انجام کارها به ما کمک می کنند. یکی از راه های کمک ماشین ها به ما ،تغییر محل وارد شدن نیرو به جسم و گاهی نیز تغییر جهت نیرو است.هم چنین ماشین ها گاهی با افزایش مقدار نیرو به ما کمک می کنند که کارهایی را که نمی توانیم انجام دهیم یا انجام آنها ممکن است سخت باشد به آسانی انجام دهیم. گاهی هم با افزایش مسافت اثر نیرو بر جسم و افزایش سرعت انجام کارماشین ها به ما کمک می کنند.بعضی دیگر از ماشین ها به جای افزایش نیرو. مسافتی را که نیرو بر آن اثر می کند افزایش می دهند.

مزیت مکانیکی یک ماشین :

ماشین ها می توانند مقدار نیرویی که به آن ها وارد می شود. افزایش یا کاهش دهنده مزیت مکانیکی یک ماشین نسبت بین نیرویی که ماشین به جسم وارد می کند نیرویی که به ماشین وارد می شود را نشان می دهد. مزیت مکانیکی یک ماشین از طریق معادله ی زیر بدست می آید: نیرویی که ماشین به جس وارد می کند (نیروی مقاوم) مزیت مکانیکی=

نیرویی که ما به ماشین وارد می کنیم (نیروی محرک)

مزیت مکانیکی نشان می دهد که ماشین، نیروی وارده را چند برابر می کند.

کار داده شده و کار گرفته شده از ماشین :

همان طور که مشاهده می شود وقتی که شخص جعبه را مستقیماًاز روی زمین به داخل کامیون منتقل می کند نیروی بیشتری را بکار می برد اما مقدار جابجایی بار کم تراست. در نتیجه مقدار کار با حالتی که فرد با استفاده از نیروی کم تر، همراه با جابه جایی بیشتر بار را به داخل کامیون می برد. در مقایسه با حالت قبل – برابر است . یعنی مقدار کلی کار انجام شده در هر دو حالت مساوی است و می توان نتیه گرفت که ماشین (سطح شیبدار) در مقدار کار انجام شده ، کاهش ایجاد نمی کند، بلکه فقط انجام کار را آسان تر می نماید.مطابق قانون «پایستگی انرژی» هنگام تبدیل شدن از یک صورت به صورت دیگر یا انتقال از یک جسم به جسم دیگر خلق و نابود نمی شود، بنابراین مقدار انرژی داده شده به یک ماشین نیز همیشه بامقدار انرژی که از ماشین گرفته می شود برابراست.
(انرژی گرفته شده از ماشین = انرژی داده شده به ماشین)البته معمولاً مقداری از انرژی داده شده به ماشین ، صرف انجام کار مورد نظر می شود که به آن کار مفید می گوئیم. بقیه آن به صورت های مختلف مثلاً به صورت گرمای ناشی از اصطکاک هدر می رود. به این مقدار از انرژی به هدر رفته، انرژی تلف شده گفته می شود.در هر وسیله میتوان نسبت کار مفید به کل انرژی داده شده به دستگاه را به عنوان یک عامل مهم در کیفیت آن وسیله در نظر گرفت این نسبت بازده نام دارد. به معادله ی زیر توجه کنید: انرژی یا کار مفید گرفته شده از وسیله بازده ماشین = کل انرژی داده شده بوسیله

ماشین های ساده :

گروهی از ماشین ها که پایه و اساس ساخت ماشین های دیگر را تشکیل می دهند. ماشین ساده نامیده می شوند. می توان گفت ماشین های دیگر حالت تغییر شکل یافته ماشین ساده یا ترکیبی از چند ماشین ساده با یکدیگر هستند.

اهرم :

برای درک چگونگی کار با اهرم، یک الاکلنگ را در نظر بگیرید. وقتی به یک طرف آلاکلنگ نیرویی به سمت پائین وارد شود. آن سمت به طرف پائین وسعت مقابل به طرف بالا حرکت می کند. یعنی میله ی الا آکلنگ به عنوان یک اهرم عمل می کند.در هر اهرم یک تکیه گاه یک بازوی محرک و یک بازوی مقاوم وجود دارد. اهرم ها را می توان بر حسب قرارگرفتن حمل تکیه گاه، نیروی محرک و نیروی مقاوم به شکل های زیر در نظر گرفت. مزیت مکانیکی اهرم همچون هر ماشین دیگری از معامله ی مزیت مکانیکی بدست می آید. البته در صورتیکه از اصطکاک صرف نظر کنیم مزیت الکتریکی اهرم را از معادله زیر نیز می توان محاسبه کرد : طول بازوی محرک مزیت مکانیکی اهرم =

طول بازوی مقاوم

قرقره :

قرقره یکی دیگر از ماشین های ساده است. هر قرقره محوری دارد که حول آن می تواند ازادانه بچرخد.

چرخ و محور:

چرخ و محور چرخی است که به مرکز آن یک میله وصل شده است. با چرخاندن چرخ میله نیز می چرخد.

در چرخ و محور معمولاً نیروی محرک را به چرخ و نیروی مقاوم را به محور وارد می کند. اما برعکس این حالت نیز امکان پذیراست. برای اینکه افزایش یا کاهش نیرو را در این دو حالت احساس کنید، آزمایش ص 72 را انجام دهید.در چرخ و محور بین شعاع (قطر) چرخ و شعاع (قطر) محوری نیروهایی که به چرخ و محور وارد می شود. رابطه ی زیر برقراراست: نیرویی که بر محور وارد می شود = شعاع (قطر) چرخ
یرویی که بر چرخ وارد می شود شعاع (قطر) محور

سطح شیبدار :

سطح شیبدار هم نوعی ماشین ساده است و سبب می شود که بتوانیم به کمک یک نیروی کم اما در مسافتی طولانی جسمی را به سمت بالا حرکت دهیم. در حالیکه ممکن است جابه جا کردن این جسم بطور مستقیم از سطح زمین بر روی سطح بالایی، در حد نیروی ما نباشد.

گره و پیچ:

گره و پیچ نیز جزء ماشین های ساده هستند و می توان آن ها را نوع سطح شیبدار به حساب آورد. چاقوی معمولی یک گره به حساب می آید. تیغه های قیچی نیز گره هستند. در واقع گره یک سطح شیبدار متحرک است. پیچ نیز سطح شیبداری است که بدور یک میله پیچیده شده است. از ترکیب پیچ گره، متد بوجود می آید.

بحث کنید .در کدامیک از موارد زیر کار انجام می شود؟ چرا؟
شخص از نردبان بالا می رود؟

بله، زیرا وقتی شخص از نردبان بالا می رود در جهت نیرو حرکت می کند، در این صورت کار انجام می شود.

شخص روی صندلی می نشیند. خیر، زیرا شخص ساکن است و حرکت نمی کند، پس کاری انجام نمی شود.

جرثقیل باری را به درون کامیون منتقل می کند.بله. زیرا جرثقیل، به بار نیرویی را به بالا وارد می کند و بار به طرف بالا حرکت می کند و چون جسم در جهتی که نیرو به آن وارد می شود به حرکت در می آید ، در این صورت کار انجام می شود.

قطعه ای آهن به وسیله اره به دو قسمت تقسیم می شود.خیر زرا وقتی قطعه ی آهن به دو قسمت تقسیم می شود ساکن است و حرکت نمی کند پس کاری انجام نمی شود.

تفسیر کنید
با توجه به دو عبارت زیر مشخص کنید که مقدار کار انجام شده به چه عواملی بستگی دارد؟
1- وقتی یک وزنه بردار، وزنه ی 1500 نیوتونی (حدوداً 150 کیلوگرمی) را بلند می کند، نسبت به هنگامی که وزنه 1200 نیوتونی را به بالای سر می برد، کار بیشتری انجام می دهد.
2- وزنه برداربرای بلند کردن وزنه تا بالای سر نسبت به بلند کردن آن تا مقابل سینه خود، باید کار بیشتری انجام دهد.

از دو عبارت فوق دو نتیجه را می توان گرفت.الف) مقدار کار انجام شده روی یک جسم به میزان نیرویی که بر جسم وارد می شود بستگی دارد.ب) مقدار کارانجام شده روی یک جسم به اندازه جابه جایی جسم بستگی دارد.

فکر کنید :آیا می دانید از یکسان بودن یکای اندازه گیری کار (ژول) چه نتیجه ای می توان گرفت؟

نتیجه می گیریم که کار شکلی از انرژی است و می توان گفت انرژی توانایی انجام کار است.

جمع آوری اطلاعات
توان مصرفی بیشتر وسیله های برقی چگونه مشخص می شود؟
توان مصرفی آن ها بر حسب وات روی بدنه ی آنها نوشته شده است.

آیا همه وسایل برقی مشابه، مثلاً همه ی یخچال ها مصرف برق مشابهی دارند؟
خیر، زیرا ظرفیت مصرف انرژی آن ها بر حسب کاری که انجام می دهند متفاوت است.

به نظر شما هنگام خرید وسیله های برقی به چه نکاتی باید توجه کرد؟ چرا؟
هنگام خرید وسیله های برقی باید به توان مصرفی دستگاه و حجم کاری آن توجه کرد. چون توان مصرفی ، میزان انرژی مصرفی دستگاه رادر هر ثانیه نشان می دهد.

فکر کنید :برای آسان ترکردن کارهای زیر از چه وسیله هایی استفاده می کنید.بلند کردن ماشین برای تعویض چرخ : جک
بریدن درخت : اره
بستن پیچ یا باز کردن آن آچار پیچ گوشتی
بازکردن در بطری نوشابه : در باز کن

فکر کنید :‌تعدادی ماشین را نام ببرید و بگوئید هر کدام به چه طریق به ما کمک می کنند؟
دوچرخه با افزایش مسافت اثر نیرو به ما کمک می کند. اهرم با افزایش مقدار نیروی در بلند کردن اجسام به ما کمک می کند. استفاده از قرقره برای بالابردن مصالح ساختمانی با تغییر جهت دادن نیروی وارد بر طناب به ما کمک می کند.

فکر کنید
چگونه می توان بازده یک ماشین را به عنوان یک ملاک برای کیفیت عملکرد آن را در نظر گرفت ؟
با توجه به اینکه بازده ماشین نسبت به کار مفید به کل انرژی داده شده به ماشین است . پس هر چه بازده یک ماشین بالاتر باشد. کیفیت عملکرد آن بهتراست، زیرا به ازاء انرژی معینی کار مفید بیشتری انجام می دهد.

فکر کنید
همیشه مزیت مکانیکی اهرم نوع دوم بیشتر از یک و مزیت مکانیکی اهرم نوع سوم کمتر از یک است. یعنی اهرم نوع دوم،نیرو را افزایش می دهد . در حالی که اهرم نوع سوم نیرو را کاهش می دهد. به نظر شما، مزیت مکانیکی اهرم نوع اول چگونه است؟ چرا؟
مزیت مکانیکی اهرم نوع اول برابر یک است. زیرا طول بازوی مقاوم برابر طول بازوی محرک است.

محاسبه کنید
1 – هرم بزرگ در حدود 140 متر ارتفاع دارد. برای بردن یک سنگ متوسط به بالای این اهرم چقدر کار باید انجام شود؟

(kg) 2500= 1000×5/2 = جرم سنگ
(N) 2500= 10×2500= 10× جرم سنگ = نیرو
(N) 2500= نیرو
(m) 140 = جابه جایی
(j)106×5/3=140×25000= جابه جایی × نیرو = مقدار کار انجام شده

اطلاعات جمع آوری کنید برای سطح شیبدار ،‌گره و پیچ در زندگی مثال هایی ذکر کنید و بگوئید هر کدام چگونه به ما کمک می کنند؟
الف) برای سطح شیبدار می توان راه پله ی ساختمان را مثال زد که با افزایش مسافت با نیروی کم می توان به طبقه بالاتر رفت.ب) برای گره می توان چاقوی معمولی را مثال زد. چاقو در سطح شیبدار به هم چسبیده است که لبه ی تیزی دارد و در بریدن به ما کمک می کند.پ) برای پیچ می توان پیچ مایه ی یخچال را مثال زد که با پیچاندن آن می توان ارتفاع یخچال را تغییر داد.

نمونه سوال

۱	جملات صحیح را با (ص) و غلط را با (غ) مشخص کنید. الف: فسیل های موجود در لایه های قدیمی نسبت به لایه های جدید ساختمان ساده تری دارند. ب: اگر در مواد مرکب یون ها ذره های سازنده ی آن باشند به آن ترکیب مولکولی گویند. ج: ذره ای در اتم که دارای بار مثبت است نوترون نام دارد. د: عطارد و زهره جزء سیارات داخلی هستند.	/1
2	جاهای خالی را پر کنید. الف: سرعت انجام کار را ……………… می گویند. ب: نام دیگر مدل تامسون…………….. می باشد. ج: در یک اتم مجموع پروتون ها و نوترون ها را ……………. می گویند. د: ستاره ای که دمای آن 20 تا 30 هزار باشد به رنگ ……………. دیده می شود. هـ: ذره های باردار را در یک ماده ………….. می نامند.	25/1
3	روی میز آزمایشگاه مدرسه دو ظرف مشابه پر از مایع شفاف وجود دارد که یکی از آنها محتوی اسید است ولی برچسب روی آنها کنده شده است شما به کمک فنل فتالئین چگونه تشخیص می دهید که کدام یک اسید است؟	5/0
4	الف) جزایر قوسی دراثر برخورد چه ورقه های ایجاد می شود ؟ ب) پدیده های حاصل از این برخورد چیست؟	1
5	وقتی ستاره ای پرنور تر از ستاره ی دیگر به نظر می رسد دو دلیل دارد آن دو دلیل را بنویسید.	5/0
6	فکرکنید : الف: آیاCO2و COهردو یک ماده هستند ؟چرا ؟ . ب: منظور از لکه های خورشیدی چیست ؟	25/1
7	اتم X دارای 5 P=، 4e=، 6N= می باشد. الف: عدد جرمی آن چقدر است؟ ب: مدل اتمی بور رابرای این اتم رسم کنید .	25/1
8	شکل روبرو چه نام دارد و چه کاربردهای دارد توضیح دهید.	1
9	الف: در هر یک از ترکیبات زیر نوع پیوند را مشخص کنید.ویکمورد رابه دلخواه تعریف کنید. C6H12O6:                                  NaCl:	75/
10	الف – محیط های تشکیل فسیل درخشکی کدام نقاط هستند ؟4مورد	/1
11	کدام یک از موارد زیر الکترولیت و کدام غیر الکترولیت می باشد؟ چرا؟ الف: محلول شکر در آب:                                             ب: محلول نمک در آب: ج: سولفوریک اسید:                                                     د- ئیدروکسید سدیم جامد	/1
12	باذکر مثالی نظریه لامارک را شرح دهید ؟	/1
13	یک سانتیمتر مربع را به متر مربع تبدیل کنید ؟	5/0
14	عوامل ایجادجهش را نام ببرید ؟	75/0
15 16- 17-	شکل زیر کدام دلیل وگنر را شرح می دهد ؟ جرثقیلی بار به جرم 150کیلوگرم را در زمان 20 ثانیه در حدود 40 متر جابه جا می کند توان این جرثقیل چند وات و چند کیلووات است؟ بازده ماشینی 70% است. اگر کار مفید ماشین 420 ژول باشد. کارغیرمفید ماشین را بدست آورید.

فصل اول

نظریه دموکریت

1.تمام مواد از ذرات بسیار ریزی به نام اتم ساخته شده است

2.اتم مواد مختلف شکل های گوناگون دارد

3.اتم مواد ترش لبه دار و اتم مواد نرم و شیرین گرد است

نظریه دالتون

1.     تمام مواد از ذرات بسیار ریزی به نام اتم ساخته شده است

2.     تمام مواد گرد توپر و سفت  است

نظریه ی تامسون

۱.اتم مواد گرد توپر ولی نرم است

۲. الکترون ها با بار منفی در خمیری از با مثبت داخل اتم پراکنده اند

۳. تعداد الکترون ها = مقدار بار مثبت

(تامسون کاشف الکترون)

نظریه ی اتمی رادرفورد

1.اتم دارای یک هسته کوچک وسنگین از جنس پروتون با بار + است

2. اتم دارای فضای خالی  زیادی است

3. الکترون ها همگی روی یک مدار دور هسته قرار گرفته است وساکن است

4.تعداد پروتون =الکترون   ( اتم خنثی است) . ( کاشف پروتون)

عکس از رادرفورد

نظریه اتمی بور

1.اتم دارای یک هسته کوچک وسنگین از جنس پروتون با بار + است

2. اتم دارای فضای خالی  زیادی است

3.الکترون ها هر یک جداگانه روی یک مدار مجزا به دور هسته در حال چرخش اند

4.تعداد پروتون =الکترون   ( اتم خنثی است)

آقای چادویک سوالی را برای خود ایجاد کرد که چگونه پروتون با بار + در هسته کنار هم باقی می مانند او گفت باید درون هسته ذره ی  دیگری وجود داشته باشد که دو خاصیت داشته باشد

1.     خنثی باشد

2.     به توان به دو بخش منفی و مثبت تبدیل شود یا بتواند پروتون را به خود بچسباند و همچنان بار مثبت هسته باقی بماند

نکته!!!!!!

از ترکیب الکترون و پروتون نوترون به دست می آید       P+E=N

تعداد نوترون ها حداقل به  تعداد پروتون هاست و گاهی بیشتر

تعریف

جدول تناولی  : جدولی است که عناصر بر اساس عدد اتمی ترتیب  بندی  شده اند

نماد شیمیایی: یک یا دو حرف از نام  خارجی عنصر که به زبان انگلیسی  می نویسیم

اگ دو حرفی باشد حرف اول را بزرگ و حرف دوم را کوچک می نویسند

H                                                      Li

تعریف عدد اتمی: به تعداد پروتون ها در هسته اتم عدد اتمی می گویند که با حرف Z

نشان داده می شود

تعریف عدد جرمی: به جمع پروتون ها و نوترون ها در هسته اتم عدد جرمی می گویند

که با حرف بزرگ   A نشان داده می شود

نکته!!!!

در پشت هر نماد شیمیایی دو عدد نوشته می شود عدد اتمی و عددر جرمی

عددی که بزرگتر است عدد جرمی است

مفهوم ایزوتوپ

به اتم های که عدد اتمی یکسانی دارند ولی عدد جرمی متفاوتی دارند ایزوتوپ می گویند

حداقل عدد اتمی = 2* عدد اتمی        حداکثر ععد جرمی = 2.5* عدد اتمی

فصل دوم

پیوندهای اتمی

فرمول شیمیایی

از کنار هم قرار گرفتن یک یا چند نماد شیمیایی به همراه اعداد مربوط به آن ها که در کنار یک دیگر نوشته می شوند.

فرمول شیمایی تیری اکسید آلومینیوم را بنویسید؟                                      AL₂O₃

1- مونو                   2- دی           3- تیدی         4- تترا          5- پنتا

6- هگزا         7- هپتا          8- اکتا           9- نانو           10- دکا

نکات فرمول نویسی

1- در ترکیب فلزات و نافلزات از سمت چپ ابتدا نماد فلز و سپس نماد نافلز نوشته می شود:

مثال: NaCl  (Na فلز و Cl نافلز)

2- درترکیب نافلزات با اکسیژن ابتدا از سمت چپ نافلز نوشته شود و سپس نماد اکسیژن .

مثال: Cl₂O

نکاتی که از فرمول شیمیایی فهمیده می شود:

1- نوع عناصر آن ماده           2- تعداد هر عنصر آن

مثال: یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن

سئوال: برای تولید دو مولکول دی اکسید کربن از هر کدام چند اتم لازم است؟

جواب: دو اتم کربن CO₂  ، 4 اتم اکسیژن

اگر پشت مولکولی عددی نوشته شده باشد آن عدد را در تک تک اعداد عناصر حذف می کنیم.

پیوند کووالانسی

پیوندی است بین دو نافلز که در آن هر کدام از اتم ها الکترون به اشتراک دیگری می گذارد و به هم متصل می‌شوند.

پیوند:

به رابطه ی الکترونی بین اتم ها یا مولکول ها می گویند.

ترکیب مولکولی:

هر ماده ای که دارای پیوند کووالانسی باشد به آن می گوییم ترکیب مولکولی. موادی مانند: آب، آمونیاک، اتانول، تفلون، اتیلن گلیکول همگی ترکیب ملکولی هستند.

آب H₂O                 آمونیاک NH₃             تفلون C₂F₂

اتانولC₂H₅OH                 اتیلن گلیکولC₂H₄(OH)₂

یون:

به اتم باردار یون می گویند.

یون + (مثبت) : اگر به اتمی الکترون بدهیم تبدیل به یون مثبت می شود.

یون – (منفی) : اگر از اتمی الکترون بگیریم تبدیل به یون منفی می شود.

نکته: فلزات مایل به از دست دادن الکترون اند پس یون + (مثبت) تشکیل می دهند.

نکته: نافلزات مایل به گرفتن الکترون اند پس یون – (منفی) تشکیل می دهند.

نکته: هیدروژن و هلیم جزء نافلزات هستند اما یون آنها مثبت است.

تعریف پیوند یونی:

پیوندی است بین یک اتم نافلز و فلز که در آن اتم فلز یک الکترون به اتم نافلز می دهد. بنابراین این دو یون مثبت و منفی به وجود می آید که جاذبه‌ی بین آنها باعث می شود که به یک دیگر متصل شوند.

ترکیب یونی:

هر ماده ای که دارای پیوند یونی باشد ترکیب یونی می گویند             _{. e-}

مثال: نمک طعام Na+ Cl à Na ^à, Clà Na⁺ , Cl^- àNa⁺Cl^-à NaClà

نکته: ترکیبات یونی مولکول ندارند بلکه میلیون ها یون مثبت و منفی در هم آمیخته می باشند.

ویژگی ترکیبات یونی:

اگر ترکیبات یونی بتوانند در آب حل شوند می تواند آب را رسانای برق کند زیرا آب خالص رسانای برق نیست.

تعریف الکترولیت:

هر مایعی که بتواند برق را از خود عبور دهد الکترولیت نام دارد.

تعریف اسید:

اسید مواد ترش مزه ای هستند که می توانند در آب یون ⁺H  تولید کنند.

نکته: عامل اسید H است.

هر چیزی که اولش H باشد به جز آب و آب اکسیژنه اسید است.

راه شناسایی اسید:

1-    با استفاده از کاغذ لیتموس: اسیدها کاغذ لیتموس آبی رنگ را به رنگ قرمز در می آورند.

2-    استفاده از کاغذ PH که زرد است: رنگ زرد خنثی است. – اسیدها کاغذ PH را به رنگ قرمز در می‌آورند.

3-    با استفاده از محلول برموتیمول بلو: اسیدها محلول برموتیمول را به رنگ زرد در می آورند.

بازها:

باز مواد تلخ مزه ای هستند که در آب یون OH (هیدرواکسید) مانند جوش شیرین، آمونیاک، سودسوزآور(NaOH)، پتاسیم (KOH) قلیاب (هیدرواکسید کلسیم) Ca(OH)₂

راه شناسایی بازها:

1-    بازها کاغذ تورنسل قرمز را آبی می کنند.

2-    با کاغذ PH : کاغذ PH را به رنگ سبز تا آبی و بنفش در می آورند. سبز: باز ضعیف، آبی: باز متوسط، بنفش: باز قوی

3-    با محلول فنل فتالئینà بی رنگ است. بازها فنل فتالئین را ارغوانی رنگ می کنند.

رسم کنید:

جان دالتون برای نمایش اتم عنصرها، نمادهای ترسیمی ویژه ای را ارائه کرد. چند نمونه از آنها را در زیر می بینید. سعی کنید با کمک این نمادها مولکولهای گاز نیتروژن، آب، آمونیاک و کربن دی اکسید را رسم کنید. همانطور که می دانید امروزه به جای نمادهای ترسیمی دالتون از نمادهای شیمیایی برای نمایش اتم عنصرها استفاده می شود. به نظر شما کدام روش بهتر است؟ چرا؟

کربن             نیتروژن                   هیدروژن        اکسیژن

امروزه نماد علمی بهتر است زیرا جایگزین کمتر، نوشتن راحت تر و یادگیری بهتر است.

آب                                                      نیتروژن

کربن دی اکسید                                       آمونیاک

محاسبه کنید:

فرمول شیمیایی برخی از ترکیب های شیمیایی در زیر داده شده است.

CH₄,   CaH₁₂O₆,  HCl,   NO₂

الف – هر فرمول وجود چند نوع عنصر مختلف را در آن ترکیب شیمیایی نشان می دهد؟

ب- هر فرمول وجود چند اتم از هر نوع عنصر را در ساختار مولکول های آن ترکیب نشان می دهد؟

CH₄ = متان = یک اتم کربن، 4 اتم هیدروژن

CaH₁₂O₆= گلوکز= شش اتم کربن، دوازده اتم هیدروژن، شش اتم اکسیژن

HCl= اسید کلریدریک = یک اتم هیدروژن، یک اتم کلر

NO₂= دی اکسید نیتروژن = یک اتم نیتروژن، دو اتم اکسیژن (گاز خنده آور)

ب- هر فرمول وجود چند اتم از هر عنصر را نشان می دهد؟

CH₄ (کربن یک اتم، هیدروژن چهار اتم)

C₆H₁₂O₆ (کربن شش اتم، هیدروژن دوازده اتم، اکسیژن شش اتم)

مقایسه کنید

با دقت به شکل های زیر بنگرید سپس جدول مربوط به آنها را کامل کنید.

ردیف	مدل یون	تعداد پروتون	تعداد الکترون	تعداد پروتون منهای تعداد الکترون
1		3	3	0
2		3	2	1
3		9	9	0
4		9	10	1

1-    مدل های شماره های 1 و 2 چه تفاوتی با هم دارند؟ آیا مدل شماره 2 ذره ای خنثی را نشان می دهد؟ چرا؟

جواب:‌ در مدل شماره 1 تعداد الکترون و پروتون با هم برابر است ولی در مدل شماره 2 تعداد الکترون ها کمتر از تعداد پروتون ها می باشند. خیر مدل شماره 2 خنثی نمی باشد. زیرا یک الکترون کمتر دارد یعنی بار منفی آن کمتر از بار مثبت آن می باشد یا دارای یک بار مثبت اضافی می باشند.

2-    مدل شماره 3 و 4 چه تفاوتی با هم دارند؟ آیا مدل شماره 4 ذره ای خنثی را نشان می دهد؟ چرا؟

جواب: در مدل شماره 3 تعداد الکترون ها و پروتون ها با هم مساوی می باشند ولی در مدل شماره 4 تعداد الکترون ها از تعداد پروتون ها بیشتر است. خیر مدل شماره 4 خنثی نمی باشد زیرا یک الکترون اضافه دارد یعنی بار منفی آن بیش تر از بار مثبت می باشد یا دارای یک بار منفی اضافی می باشد.

3-    اگر به ذره ای که تعداد الکترون های آن با تعداد پروتون‌هایش برابر نباشد یون بگوئیم. کدام مدل یک یون را نشان می دهد؟

جواب:‌ مدل های شماره 2 و 4

این یون یا ذره‌ی باردار مثبت است یا منفی؟ مدل شماره‌ی 2 مثبت، مدل شماره 4 منفی

فکر کنید

با دقت به شکل بخشی از شبکه‌ی بلوری نمک خوراکی (شکل صفحه‌ 20 کتاب) نگاه کنید. آیا می توانید نیروهای جاذبه‌ای را که باعث ایجاد این شبکه‌ی بلوری شده است، مشخص کنید؟

جواب: از آنجا که یون های مثبت سدیم (Na⁺) و منفی کلر (Cl^-) به طور یک در میان قرار گرفته و همچنین بلور نمک طعام به صورت مکعبی می باشد، می توان نیروهای جاذبه بین یون ها را به صورت زیر نمایش داد.

آزمایش کنید:

1- دو میله‌ی کربنی را برای مدت کوتاهی در لیوانی پر از آب مقطر وارد کنید. مشاهده خود را بنویسید.

جواب: لامپ روشن نمی شود.

2- دو میله‌ی کربنی را در لیوانی پر از آب معمولی وارد کنید.

جواب: لامپ روشن نمی شود.

3- مقداری نمک خوراکی در یک لیوان پر از آب مقطر بریزید و به هم بزنید. اکنون دو میله‌ی کربنی را در این لیوان وارد کنید چه مشاهده می کنید؟

جواب: لامپ با شدت نور کم روشن می شود.

4-مقداری نمک خوراکی را تا دو برابر آزمایش پیش افزایش دهید؟

جواب: لامپ با شدت نور زیاد روشن می شود.

5- اگر به ماده‌ای که محلول آن جریان برق را از خود عبور می دهد الکترولیت و به ماده ای که محلول آن در آب، جریان برق را از خود عبور نمی دهند غیرالکترولیت بگوییم مواد یاد شده در کدام گروه قرار می گیرند؟

6- آیا می توان همه‌ی ترکیب های یونی را که با نام عمومی نمک شناخته می شوند الکترولیت دانست؟

جواب: برق را وصل کردیم به آب. نمک آب تجزیه شد به هیدروژن و اکسیژن. تعداد هیدروژن ها دو برابر اکسیژن ها تجزیه می شد زیرا در مولکول آب دو اتم H و یک اتم O است.

آزمایش کنید:

1-    با استفاده از کاغذ لیتوپس تشخیص دهید باز است یا اسید؟

کیوی: اسید           سیب: اسید                پرتقال: اسید              گوجه فرنگی: اسید

جوش شیرین: باز ضعیف                      صابون: باز متوسط     قرص آسپرین: اسید ضعیف

مایع سفید کننده: باز خیلی قوی                اسید باتری: اسید                  مایع ظرفشویی: باز ضعیف

شامپو: باز ضعیف                               نوشابه گازدار: اسید متوسط

2- با قطره‌ی برموتیول بلو تشخیص دهید اسید یا باز را.

3- با قطره‌ی فنول فتالئین بلو تشخیص دهید اسید یا باز را.

4- با استفاده از محلول هیدروکلریک اسید، اسید یا باز را تشخیص دهید.

5- با استفاده از یک تخم مرغ و محلول هیدروکلریک اسید، اسید یا باز را تشخیص دهید.

جواب:

راه شناسایی اسیدها: اسیدها مواد ترش مزه‌ای هستند که در آب می‌توانند H⁺ تولید کنند. مثال: سرکه، آبلیمو، اسید کلریدریک (HCl)، اسید سولفوریک (H₂SO₄) اسید نیتریک (HNO₂)

فصل سوم

سرگذشت زمین

در مطالعه سرگذشت زمین بهترین منبع اطلاعاتی سنگ های رسوبی هستند. به دلایل زیر:

1- لایه لایه اند                              2- ضخامت لایه ها متفاوت است

3- جنس لایه ها متفاوت است            4- دارای فسیل اند.

همیشه قدیمی ترین لایه، لایه زیرین است به شرط آن که چین خوردگی وارون رخ نداده باشد.

تعریف فسیل:

به آثار و بقایای جانداران قدیمی در مواد طبیعی زمین (که به مدت حداقل 1 میلیون سال باقی مانده باشد) فسیل می گویند.

شرایط ایجاد فسیل:

1-    وجود اندام یا بافت‌های سخت و محکم:‌ دندان، شاخ، سم، استخوان

2-    وجود مکان های فسیل ساز: دریاهای کم عمق و گرم با رسوب گذاری شدید(مهمترین مکان برای ساخت فسیل ها) ، غارها، نمک زارها، مناطق مردابی نفتی، یخچال های طبیعی(مهمترین مکان برای ساخت مکان است)

3-    نبودن عوامل مخرب زمینی: عدم وجود اکسیژن، عدم وجود باکتری‌ها، عدم وجود گرما، عدم وجود آب، عدم وجود رطوبت، عدم وجود سیل، زلزله، آتش فشان

تفسیر سوخت فسیلی:

یعنی علاوه به آن که آثار و بقایای جانداران گذشته‌اند قابل سوختن هم هستند.

از فسیل‌ها برای پیدا کردن معادن استفاده می شود:

1-    خود فسیل نوعی سنگ معدنی باشد مانند: ذغال سنگ،‌نفت

2-    برخی از جانداران فسیل شده در زمان حیات خود نیاز به عنصر خاصی داشته‌اند پس باید در محل زندگی آن‌ها معدنی از آن عنصر وجود داشته باشد مانند: نمک

از فسیل ها برای تشخیص آب و هوای گذشته‌ی زمین استفاده می شود:

یعنی ببینیم یک جاندار امروزه در چه شرایط آب و هوایی زندگی می کند. بنابراین اجداد او نیز در همین شرایط آب و هوایی زندگی کرده‌اند. مثال: مرجان: دریای کم عمق و گرم، کاج: کوهستانی سردخشک تا مرطوب، تمساح: رودخانه، گرم، مرطوب، بارانی، سوسمار: بیابان گرم و خشک

تحولی در حیات

ویژگی: جانداران قدیمی بدن ساده‌ای داشته‌اند و تعداد انواع آن‌ها کم بوده است و هرچه به دوران امروزی نزدیک می‌شویم بدن پیشرفته‌تری پیدا کرده‌اند.

تکامل گیاهان: جلبک دریاییß خزه‌ها ß سرخس ß گیاهان هاگدار  ß گیاهان بی دانه ß بازدانگان ß گیاهان گلدار

تکامل جانوران: تک سلولی ß بی مهرگان ß بی مهرگان پیشرفته ß مهره‌داران ß مهره داران پیشرفته (پرنده، پستاندار)

نظریه‌های مارک:

1-    استفاده یا عدم استفاده از یک اندام باعث به وجود آمدن صفات جدید در این جانداران می‌شود.

2-    این صفات قابل انتقال به نسل بعد است.

_{10 سال}

مثال:                       cm21         à          cm 20       گردن زرافه

_{10 سال}

cm22             à        cm 21

_{10 سال}

Cm 23            à       cm 22

‌

زرافه های اولیه گردن های کوچکی داشته‌اند. به استفاده‌ی زیاد از گردن خود به مرور زمان و در طول نسل‌های زیاد، گردن آن‌ها به چندین متر رسیده است.

نظریه‌ داروین (انتخاب طبیعی):

1-    طبیعت تعداد هر نوع جاندار را در خود ثابت نگه می دارد.

2-    طبیعت افراد قوی هر نوع جاندار را در خود نگه می دارد.

3-    در طبیعت جانداری زنده می ماند و به تولید مثل می رسد که با محیط اطرافش سازگارتر است.

عکس از داروین

نظریه دووریس:

1-    جهش در کروموزوم ها باعث ابجاد صفات ثانویه می شود. (صفات ناگهانی)

2-    اگر این صفات مفید باشند قابل انتقال به نسل بعد است

تفسیر کنید:

جهش به وجود آورنده‌ی تغییرات در جانداران و انتخاب طبیعی گسترش دهنده‌ی آن‌ها در میان جمعیت‌ها است.

جواب: اگر جهش مفید بوده باشد و صفات ایجاد شده در جاندار باعث سازگاری بیشتر با طبیعت شده طبیعت آن جاندار و صفات را در خود افزایش می دهد.

عوامل جهش زا در کروموزوم‌ها:

1- مواد شیمیایی                   2- داروها                 3- مواد رادیواکتیو

نتیجه‌گیری از تغییرات جانداران:

1-    جانداران همگی از اجداد مشترکی به وجود آمده‌اند.

2-    تغییرات در جمیعت می دهند نه در یک فرد

3-    زندگی از حالت ساده به حالت پیشرفته درآمده است. (بدن جانداران به مرور زمان پیشرفته اند.)

فکر کنید:

در مطالعه‌ی تاریخچه‌ی زمین، سنگ های رسوبی بهتر از بقیه اقسام سنگ ها هستند. دلیل چیست؟

جواب: چون بیش تر شواهد از لایه‌های سنگ رسوبی و فسیل‌های درون آن‌ها بدست می آیند.

فکر کنید:

یک جاندار پس از مرگ، باید دور از چه عواملی قرار گیرد تا همه یا قسمتی از جسد آن باقی بماند؟

جواب: دور از عوامل تجزیه کننده مانند باکتری‌ها، برای این نوع فسیل شدن باید جاندار پس از مرگ بلافاصله در موادی نظیر یخ، نفت و شیره‌ی گیاهان قرار بگیرد تا از عوامل تجزیه دور بماند. نمونه‌هایی از این نوع فسیل‌ها را می توان در مناطق یخ‌زده نزدیک به قطب شمال مشاهده کرد.

فکر کنید:

از ترتیب پیدایش جانداران روی زمین چگونه می توانند به قدیم یا جدیدبودن لایه‌های رسوبی چین خورده پی ببرند؟

جواب: با یافتن فسیل هر یک از جانداران در هر دو لایه و با توجه به زمان پیدایش آن جاندار می توان سن لایه‌ها را تخمین زد و ترتیب قرارگرفتن لایه‌ها را تعیین نمود. اگر جابه‌جایی یا گسلی در لایه‌ها اتفاق نیفتاده باشد، به ویژه فسیل ها راهنما مناسب ترین راه تعیین سن یا پیدایش جانداران می باشند.

مقایسه کنید:

بین این دو نظریه چه تفاوتی وجود دارد؟

نظریه لامارک

نظریه داروین

جواب: در نظریه لامارک: دراز شدن گردن زرافه‌ها حاصل استفاده زیاد از این اندام بوده و محیط باعث پیدایش انواع سازگار شده است. ولی طبق نظریه دوم یعنی نظریه داروین، محیط باعث پدید آمدن انواع سازگار نمی شود، بلکه جانداری که نسبت به محیط و شرایط جدید آن سازگارند، زنده می‌مانند.

فکر کنید:

1-    نوع سازگاری هر کدام از جانداران زیر را مشخص کنید.

گاو               مار               کاکتوس                   اردک             بوته‌ی کدو

گاو: برای دفاع شاخ، دارای معده‌ی چند قسمتی جهت نشخوار کردن، دندان های مخصوص جهت خوردن علف، دارای سم، بدن پوشیده از مو با لایه‌ای چربی در زیر پوست جهت تعادل دمای بدن پستاندار و دارای شش جهت تنفس در هوای آزاد

مار: دارای دهانی لولایی جهت بلعیدن طعمه، دارای خواب زمستانی به علت خونسرد بودن، دارای دندان های نیش و کیسه زهر جهت شکار و دفاع، بدنی فنری و قابل انعطاف جهت خزیدن

کاکتوس: برگ تبدیل به خار شده تا از بخار آب جلوگیری کند، ساقه‌ای پر آب و گوشتی تا آب را در خود نگه دارد تا در بیابان به راحتی رشد کند، دارای ریشه‌های عمیق تا آب بهتری جذب کند، در دوره های بارش و مساعد سال به سرعت رشد می کند.

اردک: دارای پاهایی با پرده‌یی بین آن ها جهت شناکردن در آب، بدنی چرب تا در آب خیس نشوند، دارای نوک پهن جهت تغذیه در آب، دارای شرایط و ویژگی در آب و خشکی

بوته‌ی کدو: به علت بزرگی میوه، بوته‌ای و رونده، جهت حرکت و رشد دارای تارهای پیچیده، نیاز به آب و هوای گرم و نور مناسب، جهت فتوسنتز بهتر و بیش‌تر دارای برگ‌های پهن و زیاد

2-    آیا مهاجرت می تواند یکی از عوامل ایجاد تغییر در جمعیت های جانداران باشد؟‌دلیل بیاورید.

جواب: بله، زیرا علت مهاجرت بعضی از جانداران تغییر شرایط محیطی می‌باشد و جانداران برای حفظ و پایداری نسل خود مهاجرت می کنند. مثلا پرندگان در فصل هایی از سال با تغییر شرایط آب و هوایی به مناطقی که آب و هوای مساعدتری دارند مهاجرت می کنند. بدین ترتیب جمعیت پرندگان کوچ کرده حفظ می شود و پرندگانی که در محیط اولیه باقی مانده‌اند از بین می‌روند در نتیجه مهاجرت باعث تغییر جمعیت این جانداران می‌شود.

تهیه کننده گان : مهران مطمئن  .  رسول مهردادمنش

مدرس: آقای اصغرزاده

فصل 4

جابه جایی قاره ها

نظریه ی وگنر:

تا قبل از 200  میلیون سا ل پیش تمام خشکی ها وقاره ها به هم متصل بوده اند و بعد از ان شروع به جدا شدن کردن که امروزه این قاره ها به این شکل وجود دارد.

دلایل وگنر :

1- شبا هت حا شیه ی قاره ها (به طوری که ما نند قطعات یک پا زل درهم جفت می شدند ) 2- شبا هت سنگ های خا ص در دو قاره ی دور ازهم 3- شبا هت فسیل های خا ص در دو قاره ی دور از هم (افریقا- شرق امریکای جنوبی )

نظریه ی زمین ساخت ورقه ای (تکتونیک) :

سنگ کره ی زمین یک تکه نیست بلکه از 20 قطعه سنگ کوچک وبزرگ ساخته شده است این ورقه ها حرکت می کنند ضخامت ورقه ها بین20 تا 150 کیلومتر است .

انواع حرکت ورقه ها :

1-  دور شونده

2-  نزدیک شونده

3-  لقزنده

علت حرکت ورقه ها :

انتهای نرم کره داغ استو با لای نرم کره گرم است به همین علت یک جریا ن هم رفتی در نرم کره ایجا د می شود که انرژی خود را در ورقه ها ی سنگی با لای سر شا ن تخلیه می کنند و با عث حر کت ان ها می شوند .

حر کت ورقه ها :

1-      ورقه های دور شونده :

ا تفاق : دو ورقه از هم دور می شوند.

پدیده : زلزله-  اتش فشا ن-   کو ه های میا ن اقیا نو سی-   ایجا د پوسته ی جد ید

نکته : حرکت پوسته در زمین بین ورقه ها ودر مرز بین گسل ها ایجاد شده است .

2-      ورقه های نزدیک شونده : (جنس این ورقه ها از سنگ های   دریایی است. )

الف) برخورد دو ورقه ی اقیا نوسی با قاره :

اتفاق : ورقه ی اقیانوسی به زیر ورقه ی قاره ای می رود

پدیده ها : زلزله-  اتش فشان- (در کوه های قاره ها) -  ایجاد گودال عمیق اقیا نوسی-  ذوب شدن پوسته ی اقیا نوسی در نرم کره.

ب) بر خورد دو ورقه ی اقیانوسی:

اتفاق: ورقه ی اقیانوسی سنگین تر به زیر دیگری فرو می رود.

پدیده : زلزله-  اتش فشان-  گودال عمیق اقیانوسی-  جزایر قو سی شکل-  ذوب شدن   ورقه ی اقیا نوسی فرو رونده در نرم کره.

ج) بر خورد دو ورقه ی قاره ای:

اتفاق : هیچ کدام به زیر دیگری فرو نمی رود بلکه در هم فشرده می شوند .

پدیده : زلزله-  ایجاد کوه های بلند رسوبی و چین خوردگی ها  .

3-ورقه های   لقزنده   :

اتفا ق  :  هیچ کدام به زیر دیگری فرو  نمی رود و پوسته از بین می رود  و به وجود هم نمی اید .

پدیده :   زلزله های شدید .  (شدید ترین زلزله ها در این ورقه انجام می شود.)

جواب فکر کنید و تفسیر کنید

فکرکنید ص  41

در محل ور قه های دور شونده مرتبا سنگ کره ی جدید تشکیل

می شود در این صورت آیا وسعت زمین هم اکنون در حال افزایش است؟  خیر زیرا در نا حیه ی دیگری دو ورقه به هم نزدیک شده و یکی از آن به زیر دیگری فرو می رود واز سطح زمین کا سته می شود .

فکر کنید ص  43

1-           گفته می شود که هر چه تعداد زلزله های کو چک در یک نقطه بیش تر باشد بهتر است. به نظر شما دلیل چیست ؟ زیرا زلزله های کوچک انرژی ذخیره شده در سنگ کره را تخلیه می کند و نمی گذارد زلزله های شدیدی ایجا د شود.

2-کدام پدیده ی زمین شناسی در تمام حاشیه های ورقه های           سا زنده ی سنگ کره ی زمین به وجود می آید؟ زلزله.

تفسیر کنید ص 43

نقشه زیر محل زلزله های 50 سال اخیر را نشان می دهد با استفاده از این نقشه محل حاشیه ورقه های سازنده ی سنگ کره ی زمین را مشخص کنید؟ چون زلزله ها در حاشیه ی ورقه ها رخ می دهند . بنا براین با وصل کردن نقا ط زلزله خیز به هم شکل ورقه های سنگ کره به دست می آید.

تفسیر کنید ص  44

تصویرهای الف-ب-پ-ص44 وتصویر ص43 را با دقت مشاهده کنید. چه رابطه ای بین تصویر ها با تصویر ت می یابید؟ اکثر   آتش فشان های فعا ل و رشته کوه های جوان و رشته کوه های میان اقیا نوسی و نقا ط زلزله خیز همگی در حا شیه ی ورقه های سنگ کره رخ می دهد .

فصل پنجم

فراتراززمین

منظو مه شمسی:

ده میلیارد سال قبل ستاره ی بزرگی منفجر شد از آنقطعات سنگی و گازهای زیادی ایجاد شدکه همگی شروع به چرخش کردند. بزگ ترین قطعه سنگ آن بر اثر جاذبه اش گاز های زیادی را جمع آوری کرد وبر اثر واکنشاتی تبدیل به یک ستاره کوچکی به نام خورشید(sun)شد.قطعات سنگی دیگر درجاذبه ی آن گیر افتادن و شروع به چرخش به دور آن کردن.این مجموعه را منظومه شمسی می گویند.منظومه شمسی در راه کهکشان شیری و یکی از میلیارد منظومه ی آن است.خورشید 73درصد آن گازهیدروزن 25درصدآن هلیوم وبقیه فلزات دیگر.درخورشید هرچهار اتم هیدروژن به یک اتم هلیوم تبدیل می شود دراین جامقداری ازماده ناپذیرمی شودبنابراین تبدیل به انرژی می شود. قطر خورشید110برابر زمین است وحدود4/1میلیون کیلومتراست.درسطح خورشیدلکه های تیره رنگی به نام لکه های خورشیدی وجودداردکه به علت سرد شدن بخشی از سطح خورشیداست.

سیارات منظومه شمسی:

1-داخلی(زمین مانند)-عطارد-زهره-زمین-مریخ-:

1-کوچک

2-ازجنس سنگ وفلز هستند

3-حالت جامد دارند

4-اتمسفر(جو)رقیقی دارند

5-چگالی زیادی دارند-چگالی=جرم/حجم

2-خارجی(مشتری مانند)-مشتری-زحل-اورانوس نپتون-:

1-بزرگ

2-ازجنس گاز ومایع اند

3-اتمسفر غلیظی دارند

4-گازها ومایعات یخ زده اند

5-چگالی آن هاکم است                                                    پلوتوسیاره نیست.

سیارک ها:قطعات سنگی کوچک وبزرگی اند بین مریخ ومشتری دورتادور خودرشیدبه صورت کمربندی ازقطعات سنگی معلق اند.علت به وجودآمدن آن هااین است که قراربوده است سیاره ای بین مشتری ومریخ به وجودآیداما جاذبه ی آن هاتشکیل این سیاره شده است بنابر این موادمذاب آن سیاره به صورت قطعات ریزودرشت ازدانه هایی به اندازه ی شن تا تخته سنگ هایی به قطر800کیلومتر        منجمدشده وایجادشوند.اگراین قطعات سیارکی به هم بخواند ازمدارخودخارج شوده ودر فضابه حرکت درمی آیندکه به آن ها شهاب سنگ می گوییم اگر واردجو زمین شدند داغ شده می سوزندکه به نورحاصل ازسوختن سیارک هاشهاب می گو ییم ولی اگرسالم به روی زمین برسند به آن ها شهاب سنگ می گویند.

دنباله دارها:

اجرام آسمانی اندازجنس غبارویخ که بایک مداربیضی کشیده وطولانی وبه دورخورشید می چرخندکه حداقل70سال طول می کشدتایک دور به دورخورشید می چرخند.

قمر:

قطعات سنگی که به دور سیارات می چرخند.

ستارگان:

اگردوستاره را درآسمان شب ببینیم که یکی پرنورترازدیگری است یابه مانزدیک تراست ویا اگردور است جرم زیادی دارد.

-اگرنور ستاره ای را قرمزدیدیم یعنی دمای سطح آن3000درجه است که جزو ستارگان سردمحسوب می شود.

-اگرنورستاره ای را زرد دیدیم یعنی دمای سطح آن حدود6000درجه است که جزوستارگان نسبتا داغ است.

اگرنور ستاره ای راآبی دیدیم یعنی دمای سطح آن 20000تا35000درجه است وستارگان بسیارداغ است.

-اگر نور ستارهای راسبز دیدیم یعنی دمای سطح آن 10000تا15000درجه است که جزوستارگان داغ است.

اگر نور ستاره ای را به طیف نگار بدهیم هفت رنگ از آن به وجود می آید ولی در بین رنگ های آن خطوط تیره نیزدیده می شود علت آن است که عناصرموجود درجو آن ستاره هنگام خروج نورآن ستاره طول موج هایی از انرژی آن راازنور جدامی کند و می گیرند بنابه این خطوط تیره ای درطیف آن هاایجاد می شود.اگر ما در روی کره ی زمین تک تک عناصر رابه حالت گاز درآورده وسپس وادار به نورافشانی کنیم یا از آن ها نورعبوردهیم طیفی ایجاد می شود که دارای خطوط                                    تیره ی منحصر به آن عنصراست.

برای تعیین فاصله زمین تا یک ستاره دوچیز لازم است:

1-زاویه یاب/2-روش مثلث بندی

ابتدا با زاویه یاب زاویهی ستاره رابا خط افق را به دست می آوریم.(ترجیحاخط افقی که به سمت ماه باشد)

چنین زاویه یابی هم در کره ی ماه وجود داردبهآن هم دستور می دهیم زاویه ی ستاره با خط افق  کره ی ماه را به دست آورد حالا دو زاویه داریم همچنین فاصله ی زمین تا ماه را می دانیم .اگر یک خطcm38روی کاغذی رسم کنیم سپس دوزاویه ی پیدا شده روی زمین وکره ی ماه رادردوسمت این پاره خط رسم کنیم(باپرگار)نقطه ای ایجاد می شود که با وصل کردن آن به دو سرپاره خطمثلثی به دست می آیدخط عمود آن را رسم می کنیم وبا خط کشی اندازه ی آن را به دست می آوریم بااستفاده ازمقیاس فاصله ی زمین تا ستاره معلوم می شود.cm38=km380000    cm1/10000زمین

صورت های فلکی :

به چند ستاره ی نز دیک به هم در آسمان شب که شکل خاصی در ذهن ماتداعی می کند صورت فلکی می گویند.81صورت فلکی در آسمان شب دیده می شود.

بیشتر بدانید:

به جز خورشید 2تا6هزارستارهای که بدون استفاده تلسکوپ ودر آسمان دیده می شود خارج از منظومه ی شمسی قرار دارند.اما همه ی این ستاره ها متعلق به مجموعه ی بسیار بزرگی به نام کهکشان راه شیری اند که میلیارد ها ستاره دارد .در خارج از کهکشان راه شیری هم کهکشان های متعدد دیگری وجود دارد.

تفسیر کنید ص 50

1- درترکیب خورشیدچه عناصری وجود دارد؟

2- درکدام ستاره کلسیم ودرکدام یک سدیم یافت  می شود؟

3- ترکیب کدام ستاره به خورشید شبیه تر است؟

جواب:

1-ستاره ی1:H-ca    ستاره ی2:H-He       ستاره ی3:H-He-Na-ca-Hg

2-کلسیم در ستاره ی 1و3  است

3-ترکیب ستاره ی 2به خورشید شبیه است

فصل6

کار-انرژی-توان

انرژی:توانایی انجام کار راانرژی می گویند.

نیرو:عامل کشش ورانش اجسام رانیرومی گویند.

انواع نیرو:

1-نیروی اصطحکاک:هرگاه جسمی بخواهد روی جسم دیگری حرکت کندجسم پایینی نیرویی مخالف جهت حرکت ایجاد می کند به نام اصطحکاک.

2-نیروی گرانش:هرجسمی که جرم دارد اجرام دیگر را به سمت خود می کشد مانند کره ی زمین.

فرمول:r2 = F=K      /m1   m2       کیلومتر

جرم جسم دوم×جرم جسم اول  /  فاصله=متر     9- به توان10×9=نیرو

3-نیروی تکیه گاه:هر گاه جسمی روی جسم دیگر قرار بگیرد یا از آن آویزان شود جسم دوم نیرویی مخالف نیروی وزن جسم اول به همان اندازه به سمت بالاوارد می کند.

نیرو تکیه گاه وابسته به دو چیزاست:1-جنس 2-جابه جایی

مشخصه ی نیرو:

1-جهت

2- اندازه

4-نیروی الکتریکی:اجسام باردار برروی یکدیگرند و وادارمی کنند یا همدیگر رادفع می کنند یا جذب.

5-نیروی مغنا طیسی : قطب های نام هم نام یکدیگر را جذب می کنند وبرعکس .

کمیت: به هر چیزی که قابل اندازه گیری باشد کمیت می گویند.

یگا(واحد):کلمه ای است با آن چیزی را می شماریم.

وزن: مقدار نیرویی است که از طرف زمین به جرم جسم وارد می شود.

نیرو=وزن

کار=انرژی

مسافت=جا به جایی=طول=ارتفاع

کمیت	نماد کمیت	واحد	نماد واحد
جرم	M	کیلو گرم	Kg
وزن	W	نیو تن	N
نیرو	F	ژول	N
انرژی	W	ژول	J
کار	E	متر	J
جابه جایی	d	متر	m
طول	L	ثانیه	m
زمان	t	ثانیه	s
توان	P	وات	w

کار:هر گاه به جسمی نیرو وارد کنیم وآن جسم در راستای نیروجابه جا می شود.

نکته:هرگاه جهت نیرو با جهت حرکت 90درجه شد مقدار کار صفر است یعنی کار انجام نشده و در زاویه های دیگر کار انجام شده است.

مفهوم ژول چیست؟یعنی یک وزنهی یک نیوتنی (100گرمی)را یک متر بالا ببریم می گوییم یک ژول کار انجام داده ایم یا یک ژول انرژی در جسم ذخیره شده است.

فرمول:

کار=نیرو×جابه جایی

d     .      f   =     w

نیوتن متر =نیوتن×متر

m    .  n    NM

ژول=نیوتون × متر

پرسش:

1-    کدام نیروی زیر کار انجام داده وکدام کار انجام نداده؟

الف)نیروی جاذبه ی زمین هنگامی که جسمی را بالا می بریم(                )

ب)نیروی تکیه گاه میزوقتی جسمی را روی آن هول می دهیم(                )

پ)نیروی تکیه گاه دست هنگامی که ماشینی راهول می دهیم(                 )

ت)نیروی تکیه گاه دست هنگامی که جعبه ای رابا زاویه ی60درجه می کشیم(                 )

(جواب به عهده ی دانش آموز)

2-جسمی که به وزن 50نیوتن است را600متر بالا می بریم چه مقدار کار انجام شده است؟(جواب به عهده ی دانش آموز)

3-جسمی به وزن 80 نیوتن در ارتفاع 6 متری نگه داشته ایم چه مقدار کارکرده ایم؟(جواب به عهده ی دانش آموز)

4-جسمی به وزن 400نیوتن 5متر بالامی بریم چه قدر کار انجام شده؟(جواب به عهده ی دانش آموز)