تعیین گروه‌ خونی؛ پاسخ پرسش‌های کتاب آزمایشگاه علوم تجربی دهم

---

---

---

---

۱

جهت‌یابی با استفاده از ساعت عقربه‌دار

• در یک روز آفتابی، ساعت عقربه‌دار را در دست بگیرید.

• عقربه ساعت شمار آن را به سمت خورشید بگیرید، به طوری که سایه عقربه در زیر آن تشکیل شود.

• زاویه کوچک‌تر بین عقربه ساعت شمار و عدد ۱۲ را در نظر بگیرید و نیمساز آن را رسم کنید.

• امتداد این نیمساز، جهت جنوب جغرافیایی را نشان می‌دهد. و با جستجو در اینترنت زاویه میل قبله در محل سکونت خود را نسبت به راستای جنوب به دست آورید.

• جهت قبله مدرسه خود را به این روش تعیین کنید.

هنگام اذان ظهر (یا همان ظهر محلی)، خورشید در بالاترین قسمت آن شهر یا نقطه قرار دارد، که سایه اجسام عمودی به کوتاه‌ترین حد خود می‌رسد. در این زمان خورشید در سمت جنوب آن شهر قرار دارد. (در کشورهای نیمکره شمالی). زاویه میل یا انحراف هر شهر محاسبه شده و مشخص است. به عنوان مثال: شهر مکه در جنوب غربی ایران واقع شده است و زاویه انحراف تهران ۳۸/۵ درجه است. لازم است در تهران برای تعیین قبله ۳۸/۵ درجه از سمت جنوب به سمت غرب آن بچرخیم تا در جهت قبله قرار گیریم.

حهت قبله مدرسه خود را به این روش تعیین کنید. با توجه به پاسخ سؤال قبل و زاویه انحراف هر شهر، دانش‌آموزان هر شهر، می‌توانند قبله محل سکونت خود را تعیین می‌کنند.

پرسش

۱- جهت‌های جغرافیایی در منزل خود را با این روش تعیین کنید.

ساعت عقربه‌دار را طوری قرار می‌دهیم که عقربه ساعت شمار رو به خورشید قرار گیرد امتداد عقربه ساعت شمار با عدد ۱۲ ساعت، زاویه‌ای را به وجود می‌آورد. اگر نیمساز این زاویه را رسم کنیم امتداد نیمساز، جهت جنوب را نشان می‌دهد و جهت مخالف آن جهت شمال را نشان می‌دهد. اگر به سمت شمال بایستیم، سمت راست، شرق و سمت چپمان غرب خواهد بود.

۲- اگر ساعت شما از نوع رقمی (دیجیتال / بدون عقربه) است، این فعالیت را با استفاده از مداد، خط کش، نقاله، پرگار و مقوا انجام دهید.

یک مداد را به صورت عمود بر یک صفحه مقوا نصب می‌کنیم. و قبل از ظهر، طول سایه (انتهای سایه) را روی مقوا مشخص می‌کنیم و آن را نقطه A می‌نامیم. سپس به مرکز محل قرارگیری مداد (نقطه O) و به فاصله مداد تا نقطه A (شعاع OA) با پرگار دایره‌ای رسم می‌کنیم. سایه مداد هنگام ظهر کوتاه‌تر از کمان رسم شده خواهد بود.

طول سایه در بعدازظهر دوباره زیاد خواهد شد. زمانی که انتهای سایه مداد به کمان روبه‌رو رسید؛ محل تلاقی آن (نقطه B) را مشخص می‌کنیم و با خط‌کش نقطه A و B را با خط راست به هم وصل می‌کنیم و وسط پاره‌خط AB را پیدا می‌کنیم و نیمساز زاویه AOB را ترسیم می‌کنیم. که امتداد این نیمساز جهت شمال و جنوب را نشان می‌دهد که امتداد سمت سایه‌ها جهت شمال و برعکس آن جنوب خواهد بود و سمت نقطه A غرب و سمت نقطه B شرق را نشان می‌دهد.

۲

بخش قابل رؤیت ماه

• یک دانش‌آموز را به عنوان زمین و یک دانش‌آموز دیگر را به عنوان ماه انتخاب کنید و از آن‌ها بخواهید که جلوی کلاس و به کمک شما، ایفای نقش کنند؛ سایر دانش‌آموزان به عنوان ناظران فضایی چگونگی حرکت ماه و زمین را می‌بینند.

• از دانش‌آموزی که نقش زمین را ایفا می‌کند، بخواهید که در جلوی کلاس، ثابت بایستد و از دانش‌آموزی که نقش ماه را ایفا می‌کند، بخواهید به گونه‌ای به دور زمین بچرخد که هیشه صورتش به سمت زمین باشد. (شکل الف).

• از دانش‌آموزی که نقش ماه را ایفا می‌کند بخواهید به گونه‌ای به دور زمین بچرخد که همیشه صورتش به سمت دانش‌آموزان کلاس (ناظران فضایی) باشد (شکل ب).

• از دانش‌آموزی که نقش زمین را ایفا می‌کند، بپرسید در کدام حالت بالا پشت سر دوستش را می‌بیند که نقش ماه را ایفا می‌کند، و در کدام حالت نمی‌بیند؟

• چرخش‌های بالا را تکرار کنید و از دانش‌آموزان کلاس بخواهید به پرسش‌های زیر پاسخ دهند.

الف) حرکت وضعی و انتقالی ماه ب) حرکت انتقالی ماه

پرسش

۱- تحقیق کنید که چرخش واقعی ماه به دور زمین، مانند کدام حالت است؟

مانند شکل «الف»؛ زیرا ماه طوری به دور زمین می‌چرخد، که ساکنان زمین همیشه یک طرف آن را مشاهده می‌کنند.

۲- چرا ما، همیشه فقط یک طرف ماه را می‌بینیم؟

از آن جایی که زمان چرخش وضعی و انتقالی ماه به دور زمین یکسان است. همیشه فقط یک طرف معین ماه از زمین قابل مشاهده است. 

۳

هلال‌های متفاوت از ماه

• یک سیب سرخ (یا رنگی) را بردارید و نیمی از آن را پوست بکنید.

• بخش پوست کنده، نیمه روشن ماه و بخش دیگر، نیمه تاریک ماه در نظر گرفته شود.

• دایره‌ای به شعاع ۱ متر رسم کنید و آن را به ۸ بخش مساوی (۴۵ درجه‌ای) تقسیم کنید. (مطابق شکل زیر).

• سیب را در محل مورد نظر از A تا H قرار دهید و در هر مرحله عکس بگیرید. (موقعیت نیمه پوست کنده سیب، که نشان دهنده بخش روشن ماه است، همیشه به سمت خورشید باشد).

• عکس‌ها را کنار یکدیگر قرار دهید.

• تفاوت بخش روشن سیب را در هر مرحله در عکس، مشاهده کنید.

• بخش پوست کنده سیب را با هلاله‌ای ماه مقایسه کنید.

• توجه داشته باشید مشاهده گر همواره روی سیاره زمین قرار دارد.

پرسش

۱- همواره نیمی از ماه تاریک و نیمی از آن روشن است؛ پس چرا هر شب، شکل‌های مختلفی از آن را مشاهده می‌کنیم؟

به علت چرخش انتقالی ماه به دور زمین ماه در هر شب، نسبت به زمین و خورشید در موقعیت متفاوتی قرار می‌گیرد؛ بنابراین ساکنان زمین شکل‌‌های مختلفی از ماه در هر شب مشاهده می‌کنند. 

۲- آیا در موقعیت E، کل ماه را مشاهده می‌کنیم؟ این وضعیت با کدام شب ماه قمری منطبق است؟

بله. کل نیمه روشن ماه را مشاهده می‌کنیم. این وضعیت (موقعیت E) با ماه شب چهاردهم قمری (حالت بدر) منطبق است.

۴

فوران آب‌های زیرزمینی

• با استفاده از قیف. شیلنگ (به طول حدود ۵۰cm) و ظرف حاوی خاک، الگویی مانند شکل زیر بسازید.

• حدود mL 50 آب در داخل شیلنگ بریزید. چه مشاهده می‌کنید؟

پاسخ پرسش اول

• ریختن آب را به تدریج ادامه دهید. چه مشاهده می‌کنید؟

پاسخ پرسش اول

پرسش

۱- نحوه خروج آب از دهانه شیلنگ چگونه است؟

در مرحله اول، که مقدار آب ورودی به داخل شیلنگ کمتر است. فشار آب در ابتدا و انتهای شیلنگ تقریباً یکسان است؛ بنابراین با وجودی که آب به اندازه ارتفاع آب در قسمت ورودی آب به داخل شیلنگ، در قسمت خروجی بالا می‌آید؛ اما، از دهانه خروجی شیلنگ بیرون نمی‌ریزد.

در مرحله دوم وقتی آب بیشتری به داخل شیلنگ اضافه می‌کنیم فشار آب در ابتدای شیلنگ بیشتر از انتهای شیلنگ است. آب با فشار از دهانه خروجی شیلنگ بیرون می‌ریزد.

۲- سازوکار چاه آرتزین را با این الگو مقایسه کنید.

سازوکار چاه آرتزین با مرحله دوم سؤال ۱ انطباق دارد. زیرا فشار آب در سطح تغذیه یا آبگیری، بیشتر از محل چاه (خروجی آب) است. به عبارت دیگر سطح پیزومتریک بالاتر از سطح زمین (محل حفر چاه) قرار دارد، و آب از دهانه چاه تا ارتفاع سطح پیزومتریک با فشار بالا می‌آید‌. به این چاه، چاه آرتزین گفته می‌شود.

---

▪️قطعه‌ای از کاغذ کبالت (II) کلرید خشک را با یک گیره نگه دارید و به مدت چند دقیقه در محیط تکان دهید.

▪️ قطعه دیگری از کاغذ کبالت (II) کلرید خشک را با یک گیره نگه دارید و چند دقیقه در برابر هوای بازدمی خود نگه دارید.

ایمنی و هشدار

کاغذ آغشته با کبالت (II) کلرید را به دهانتان نچسبانید.

---

▪️چهار لوله آزمایش بردارید.

▪️ در ۲ لوله مقداری محلول برم تیمول آبی به عنوان نمونه اول و در ۲ لوله دیگر به همان مقدار، محلول آب آهکی که از صافی عبور داده‌اید را به عنوان نمونه دوم بریزید.

▪️ از هر نمونه یک لوله را به عنوان شاهد در نظر بگیرید و با نی‌های جداگانه‌ای، درون محلول لوله‌های آزمایش دیگر بدمید.

اثر کربن دی اکسید بازدمی بر برم تیمول آبی اثر کربن دی اکسید بازدمی بر آب آهک

ایمنی و هشدار

برای دمیدن درون لوله‌ها، هر فرد از یک نی استفاده کند.

---

▪️ دو لوله آزمایش بردارید و درون هر یک از آن‌ها mL ۵ سفیده تخم مرغ خام بریزید.

▪️ بر روی سطح سفیده تخم مرغ یکی از لولدها، ۱۰ قطره آب و در دیگری، ۱۰ قطره محلول بیوره اضافه کنید.

▪️وضعیت لوله‌ها را مشاهده و با یکدیگر مقایسه کنید.

لوله آزمایشی که داخل آن محلول بیوره وجود دارد حلقه بنفش رنگ تشکیل می‌دهد و لوله دیگر که حاوی آب است هیچ نوع تغییر رنگی نداده است.

▪️ این آزمایش را با مواد دیگری مانند شیر، چای، آب میوه‌ها و… تکرار کنید.

---

▪️ نوک انگشت خود را با پنبه آغشته به الکل، ضدعفونی و سپس با استفاده از لانست استریل بر نوک انگشت ضربه بزنید و سوراخی ایجاد کنید و یک قطره خون را در گوشه یک تیغ؛ تمیز شیشه‌ای قرار دهید.

▪️از تیغه شیشه‌ای دیگری استفاده کنید و لبه آن را با زاویه، روی قطره خون قرار دهید و ابتدا آن را به سمت عقب حرکت دهید تا خون پشت آن جمع شود و سپس تیغه را روی تیغه زیرین به سمت جلو حرکت دهید تا گستره نازکی از خون روی تیغه زیرین تشکیل شود.

▪️پس از خشک شدن گستره خون روی تیغه، آن را زیر میکروسکوپ مشاهده کنید.

ایمنی و هشدار

۱- با احتیاط از لانست استریل استفاده کنید.

۲- قبل از استفاده از لانست، انگشت خود را حتماً ضدعفونی کنید.

۳- بسیاری از بیماری‌ها مثل هپاتیت از طریق خون منتقل می‌شوند؛ بنابراین تیغه‌های استفاده شده را در ظرف حاوی الکل قرار دهید و سپس دور بیندازید.

---

▪️نوک انگشت خود را با پنبه آغشته به الکل، ضدعفونی کنید و سپس با استفاده از لانست استریل به نوک انگشت ضربه بزنید و سوراخی ایجاد کنید.

▪️سه قطره خون را با فاصله، روی یک یا دو تیغه شیشه‌ای تمیز قرار دهید.

▪️بلافاصله به قطره‌های خون به ترتیب یک قطره آنتی‌کور B ،A و D اضافه کنید و با چوب کبریت‌های جداگانه، قطره‌های خون و آنتی¬کورها را مخلوط کنید.

▪️تیغه را روی یک کاغذ سفید قرار دهید تا تشکیل رسوب را بهتر مشاهده و گروه خونی مورد آزمایش را تعیین کنید.

ایمنی و هشدار

۱- با احتیاط از لانست استریل استفاده کنید.

۲- قبل از استفاده از لانست، انگشت خود را حتماً ضدعفونی کنید.

۳- بسیاری از بیماری‌ها مثل هپاتیت از طریق خون منتقل می‌شوند؛ بنابراین تیغه‌های استفاده شده را در ظرف حاوی الکل قرار دهید و سپس دور بیندازید.

۱۰

جوشاندن آب، بدون گرما

• درون یک سرنگ بزرگ تا نیمه آب C° ۴۰ بریزید.

• درحالی که کمی هوا در بالای آب هست، در پوش سرنگ را بگذارید و پیستون را بکشید. چه مشاهده می‌کنید؟

با کشیدن پیستون سرنگ، بر روی سطح آب حباب‌هایی مشاهده می‌شود و آب شروع به جوشیدن می‌کند.

• Ml50 محلول سیرشده نمک سدیم کلرید در دمای C°۴۰ تهیه کنید.

• آزمایش را با محلول غلیظ نمک سدیم کلرید C° ۴۰ تکرار کنید. چه تفاوتی مشاهده می‌کنید؟

تکرار آزمایش با محلول غلیظ نمک سدیم کلرید، نشان می‌دهد که پیستون سرنگ به همان میزان قبلی کشیده شود، حباب ظاهر نمی‌شود و جوشیدن هم رخ نمی‌دهد و بایستی کشیدن پیستون سرنگ به مقدار بیشتری صورت بگیرد.

پرسش

۱- بدنه سرنگ را، پیش و بعد از کشیدن پیستون، لمس کنید. آیا دمای سرنگ تغییر محسوسی کرده است؟

خیر، تغییر محسوسی در دمای سرنگ احساس نمی‌شود.

۲- چه تفاوتی بین فشار درون سرنگ و فشار هوای بیرون، هنگام کشیدن پیستون ایجاد می‌شود؟

پیستون سرنگ به سختی کشیده می‌شود و این نشانگر کاهش فشار درون سرنگ نسبت به محیط بیرون آن است. 

۳- نقطه جوش به دمایی گفته می‌شود که در آن فشار هوای بالای مایع برابر با فشار بخار مایع است. مشاهدات خود را با توجه به این نکته توضیح دهید.

با کاهش فشار درون سرنگ، فشار بالای محلول به تدریج کم می‌شود؛ بنابراین مولکول‌های آب برای کنده شدن از سطح مایع با مقاومت کمتری روبرو هستند. از طرف دیگر طبق تعریف نقطه جوش چون درون سرنگ فشار هوا کم است؛ بنابراین دمایی که برای جوشاندن آب نیاز است بسیار کمتر می‌باشد و آب زودتر و در دمای پایین‌تر به جوش می‌آید.

۴- علت تفاوت تغییرات مشاهده شده با افزایش نمک به آب چیست؟

با انحلال نمک سدیم کلرید در آب، شبکه یونی نمک از هم گسیخته و مولکول‌های آب به دور یون‌های ⁺Na و ^–Cl حلقه می‌زنند و آنها را آب پوشی می‌کنند. در نتیجه خروج مولکول‌های آب از سطح آن به انرژی بیشتری نیاز دارد؛ بنابراین بایستی کاهش فشار بیشتری را در سرنگ ایجاد کرد تا فشار بخار لازم ایجاد شود. پس با انحلال نمک در آب فشار بخار آن کاهش می‌یابد.

۱۱

حرکت آب با گرمای دست

• مقدار mL ۱۰۰ آب را به داخل بالون ۵۰۰ میلی لیتری بریزید.

• یک یا دو بلور (به اندازه دانه عدس) رنگ خوراکی به آن اضافه کنید.

• لوله شیشه‌ای ضخیم و بلند با مجرای نازک را با احتیاط از سوراخ در پوش عبور دهید.

• در پوش به همراه لوله را در دهانه بالون بگذارید به گونه‌ای که دو سانتی متر از لوله، داخل محلول قرار گیرد.

• دو دست خود را در قسمت بالای بالون (فاقد محلول) قرار دهید. کمی صبر کنید. چه تغییری مشاهده می‌کنید؟

با قرار دادن دو دست خود بر روی بالون محلول بنفش رنگ پتاسیم پرمنگنات از لوله مویینه (لوله شیشه‌ای) بالا می‌آید.

• دست خود را از بالون بردارید و صبر کنید دمای بالون به دمای محیط برسد.

• بالون را به دانش‌آموزان بدهید تا دست خود را در قسمت بالای بالون قرار دهند و دمای دست خود را با یکدیگر مقایسه کنید.

چون دمای بدن افراد مختلف تقریباً یکسان است، بالا آمدن محلول پرمنگنات هم تقریباً یکسان خواهد بود. (اگر دمای بدن یک شخص بالاتر باشد، محلول بنفش پتاسیم پرمنگنات هم بیشتر بالا می‌آید.)

ایمنی و هشدار

برای عبور لوله شیشه‌ای از درپوش، آن را با پارچه بگیرید و لوله شیشه‌ای را به مایع ظرفشویی آغشته، و به آرامی با چرخش از آن عبور دهید.

پرسش

۱- چرا مایع درون لوله، گاهی بالا و گاهی پایین می‌آید؟

با قرار دادن دستان خود بر روی بالون بدنه شیشه‌ای آن گرم شده و این گرما موجب گرم شدن هوای درون بالون که در بالای محلول قرار دارد، می‌شود. هوای گرم‌تر منبسط شده و بر روی محلول فشار وارد می‌کند. در نتیجه محلول هم برای مقابله با فشار وارد شده از درون لوله بالا می‌رود. پس از بالا رفتن محلول، نیروی وزن مایع درون لوله، چسبندگی بین مایع و لوله و نیز سردتر بودن مایع درون لوله نسبت به بالون، باعث پایین آمدن مایع می‌شود.

۲- پیش‌بینی کنید اگر دستتان گرم‌تر و یا سردتر بود، حرکت مایع داخل لوله به چه شکلی تغییر می‌کرد؟

اگر دستان ما گرم‌تر بود مایع درون لوله با سرعت و ارتفاع بیشتر بالا می‌رفت و اگر سردتر بود مایع درون لوله با سرعت و ارتفاع کمتر بالا می‌رفت.

۳- بین دما و فشار گاز چه رابطه‌ای وجود دارد؟

نتیجه‌ای که از آزمایش بالا می‌توان گرفت آن است که افزایش دما موجب افزایش فشار گاز ( مثل هوا) می‌شود.

۱۲

بازی دما با انحلال‌پذیری

• دو لوله آزمایش بزرگ بردارید.

• مقدارmL ۲۰ آب C°۶۰ در هریک از دو لوله آزمایش بریزید.

• به لوله آزمایش اول، پتاسیم نیترات اضافه کنید و محلول را هم بزنید.

• اضافه کردن نمک را آنقدر ادامه دهید تا محلول سیرشده ایجاد شود (مقداری نمک ته لوله آزمایش باقی بماند).

• این مراحل را با نمک کلسیم استات در لوله آزمایش دوم تکرار کنید.

• هر دو لوله آزمایش را در حمام آب گرم (حدودC°۹۰) قرار دهید. چه مشاهده می‌کنید؟

لوله آزمایش اول (پتاسیم نیترات) با قرار گرفتن در حمام آب گرم تغییری در محلول سیر شده آن به وجود نمی‌آید اما در لوله آزمایش دوم (کلسیم استات) با قرار گرفتن در حمام آب گرم در ته لوله مقداری نمک سفید رنگ رسوب می‌کند.

• آن‌ها را از حمام آب گرم خارج و مدتی صبر کنید.

• هر دو لوله را در حمام آب سرد (حدودC°۰) قرار دهید. چه مشاهده می‌کنید؟ 

با قرار دادن لوله آزمایش اول در حمام آب سرد، در این لوله مقداری از نمک سفید رنگ رسوب می‌کند ولی در لوله دوم که کمی نمک رسوب کرده بود، نمک آن حل می‌شود.

پرسش

۱- آیا تغییرات دما بر هر دو محلول اثر یکسان دارد؟ چرا؟

خیر، در لوله آزمایش اول (پتاسیم نیترات) در حمام آب سرد نمک بیشتری رسوب می‌کند ولی در حمام آب گرم در لوله آزمایش دوم (کلسیم استات) نمک کمتری رسوب می‌کند.

۲- بین دمای این دو محلول با میزان انحلال پذیری حل شونده چه رابطه‌ای وجود دارد؟

انحلال‌پذیری پتاسیم نیترات با افزایش دما بیشتر می‌شود و انحلال‌پذیری کلسیم استات با افزایش دما کمتر می‌شود.

۱۳

مسیرهای رنگی

• یک کاغذ صافی به ابعاد ۳× ۵ سانتی‌متر ببرید و آن را با محلول نمک خوراکی خیس کنید.

• منبع تغذیه را توسط گیره سوسماری به دو طرف کاغذ صافی وصل کنید.

• یک لایه از محلول سبز رنگ مس (II) کرومات را در مرکز کاغذ صافی قرار دهید و مدتی صبر کنید. چه مشاهده می‌کنید؟

با اتصال به برق بر روی کاغذ صافی به سمت قطب منفی، حرکت رنگ آبی مایل به سبز و به سمت قطب مثبت حرکت رنگ زرد (رنگ‌ها به صورت نواری) را مشاهده می‌کنیم.

ایمنی و هشدار

۱- استفاده از دستکش و عینک ایمنی الزامی است.

۲- یون عنصرهای سنگین مانند کروم، جیوه، سرب و… خطرهای فراوانی برای همه موجودات زنده و محیط زیست دارند. پسماند آزمایش را در ظرف مخصوص پسماندهای سمی بریزید.

پرسش

۱- علت تشکیل نوارهای رنگی چیست؟

علت تشکیل نوارهای رنگی آن است که ترکیب مس (II) کرومات که یک ترکیب یونی است در آب (کاغذ صافی خیس)  مطابق فرمول زیر به صورت یون‌های مثبت و منفی جدا می‌شود.
یون محلول ^۲+Cu رنگ آبی مایل به سبز دارد که به دلیل داشتن بار مثبت در میدان الکتریکی ایجاد شده به سمت قطب منفی حرکت می‌کند و طی حرکت یک نوار رنگی ایجاد می‌کند.
یون ^۲-CrO_۴  رنگ زرد دارد که به دلیل داشتن بار منفی در میدان الکتریکی ایجاد شده به سمت قطب مثبت حرکت می‌کند و طی حرکت نوار رنگی ایجاد می‌کند.

۲- پیش‌بینی کنید اگر به جای محلول مس (II) کرومات از محلول ید در الکل استفاده می‌شد، چه اتفاقی رخ می‌داد؟ (با توجه به سمی بودن عنصر ید، آزمایش با استفاده از محلول ید در الکل پیشنهاد نمی‌شود).

(با توجه به سمی بودن عنصر ید، آزمایش با استفاده از محلول ید در الکل پیشنهاد نمی‌شود.) از آنجا که انحلال ید در الکل به صورت مولکولی است، تغییری مشاهده نمی‌شود و ید در الکل که قهوه‌ای رنگ است به همان رنگ باقی می‌ماند.

---

---

---

---

---