جواب فصل سوم آزمایشگاه علوم تجربی دهم ؛ آزمایش‌های دستورالعملی

جواب فعالیت‌های فصل ۳ آزمایشگاه علوم تجربی دهم ؛ پاسخ پرسش‌های صفحه 57 تا 114 کتاب آزمایشگاه علوم تجربی (1) پایه دهم دوره دوم متوسطه از فصل سوم «آزمایش‌های دستورالعملی» را در ادامه در بخش آموزش و پرورش ماگرتا برای شما دانش‌آموز عزیز قرار داده‌ایم.

بعدی: جواب فصل چهارم آزمایشگاه علوم تجربی دهم

پاسخ پرسش صفحه ۵۷ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

اگر یک زمین فوتبال به ابعاد حدود ۱۰۰×۸۰ متر در محله شما باشد، این زمین روی نقشه با مقیاس نقشه بالا، چند میلی‌متر مربع مساحت دارد؟

✅ پاسخ: در نقشه ای با مقیاس ۱ بر ۵۰۰۰۰ عرض زمین فوتبال در روی نقشه برابر ۰/۱۶ میلی‌متر و طول آن برابر ۰/۲ میلی‌متر است. بنابراین مساحت آن ۰/۰۳۲ میلی‌متر مربع خواهد بود.

پاسخ پرسش صفحه ۶۱ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- آیا می‌دانید مرکز زمین لرزه در کدام نقطه از دایره قرار گرفته است؟

✅ پاسخ: در واقع هر نقطه روی محیط یک دایره، می‌تواند مرکز سطحی باشد.

۲- اگر این مراحل را فقط توسط لرزه نگاشت‌های دو مرکز لرزه‌نگاری انجام دهید، چه مشکلی پیش می‌آید؟

✅ پاسخ: دو دایره، دو محل تلاقی دارد که یکی از آن‌ها مرکز سطحی است. سه دایره دارای یک نقطه تلاقی است که همان مرکز سطحی می‌باشد.

۳- به چه دلیل اندازه دایره‌ها، با یکدیگر متفاوت است؟

✅ پاسخ: بسته به فاصله از مرکز سطحی، دایره‌ها رسمی می‌شوند در نتیجه اندازه آن‌ها متفاوت است. به بیانی دیگر زمان رسیدن امواج در سه ایستگاه با یکدیگر متفاوت است.

پاسخ پرسش صفحه ۶۳ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- در نقطە a، فاصله سطح ایستابی را از سطح زمین، اندازه‌گیری کنید.

✅ پاسخ: برای تعیین ضخامت و عمق منطقه اشباع در آکواریوم، ارتفاع آن را از دو نقطه اندازه‌گیری کنید: اول، فاصله بین سطح آب تا کف آکواریوم که نماینده ضخامت منطقه اشباع است؛ و دوم، فاصله بین سطح آب تا بالای ظرف که عمق منطقه اشباع را نشان می‌دهد.

۲- عمق سطح ایستابی را در نقطه a شکل الف و ب را با هم مقایسه کنید.

✅ پاسخ: سطح ایستابی در شکل الف در نقطه a بیش‌تر از شکل ب است، در شکل ب به زمین نزدیک‌تر است. پس عمق سطح ایستابی در شکل ب کم‌تر است.

۳- عمق سطح ایستابی در دشت‌ها بیشتر است یا مناطق کوهستانی مجاور آنها؟

✅ پاسخ: عمق آب در منطقه کوهستانی، بیش‌تر از دشت‌ها می‌باشد، چون آب‌های زیرزمینی به مناطقی با فشار کم می‌روند.

۴- علت تشکیل چشمه چیست؟

✅ پاسخ: اگر ارتفاع سطح ایستابی با سطح زمین برابر یا بالاتر از آن باشد، آب زیر زمینی خود به خود جاری می‌شود که به آن چشمه می‌گویند.

پاسخ پرسش صفحه ۶۴ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

در صورتی که در هر دقیقه ۶۰ قطره آب بچکد، چه تاثیری در تشکیل قندیل‌ها دارد؟

✅ پاسخ: سرعت و اندازه تشکیل قندیل ها، تغییر می کند. در واقع به علت بالا بودن سرعت آب و کاهش تبخیر، رسوب و آهک کمتر است و در نتیجه قندیل کند شکل می‌گیرد.

پاسخ پرسش صفحه ۶۶ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- قالب‌های داخلی و خارجی ساخته شده را با هم مقایسه کنید.

✅ پاسخ: در عمق شیارها، سطح نرم داخلی و سطح شیاردار خارجی با هم تفاوت دارند. همچنین در حالت اول تزئینات خارجی شکل گرفته است که قالب خارجی می‌باشد، اما در حالت دیگر تزئینات داخلی شکل گرفته است که قالب داخلی می‌باشد.

۲- چند مورد کاربرد قالب‌های داخلی و خارجی را در زندگی روزمره بیان کنید.

✅ پاسخ:
۱- ساختن هر مدل از هر چیزی مثل ظروف پلاستیکی
۲- بازسازی گذشته، بازسازی فسیل‌ها و…
۳- تاکسیدرمی با کمک قالب سازی صورت می‌گیرد

۳- از این روش در صنعت چه استفاده‌هایی می‌شود؟

✅ پاسخ: در صنعت ریخته‌گری و قالب‌سازی و بسته‌بندی استفاده می‌شود.

پاسخ پرسش صفحه ۶۷ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- شکل حاصل، شبیه تاقدیس است یا ناودیس؟
✅ پاسخ: تاقدیس و ناودیس تشکیل می‌شود.

۲- نام دو رشته کوه کشورمان را ذکر کنید که با این روش تشکیل شده‌اند.
✅ پاسخ: رشته کوه‌های البرز و زاگرس با این روش تشکیل شده‌اند.

پاسخ پرسش صفحه ۶۹ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- علت قرار دادن ماهیچه در محلول اسید چیست؟

✅ پاسخ: برای از بین بردن بافت پیوندی کنار سلول‌ها و آسان‌تر جدا شدن سلول‌ها از هم در مراحل بعدی آزمایش، ماهیچه در محلول اسید قرار گرفت.

۲- چرا به نمونه، محلول هماتوکسیلین اضافه کردید؟

✅ پاسخ: برای مشاهده آسان‌تر سلول‌ها با میکروسکوپ، محلول هماتوکسیلین اضافه گردید. زیرا تضاد یا کنتراست رنگی ایجاد می‌کند.

۳- چرا نمونه را ابتدا با درشت‌نمایی کم و سپس با درشت‌مایی بیشتر مشاهده کردید؟

✅ پاسخ: زیرا در ابتدا می‌خواهیم سلول‌ها را در میدان دید پیدا کنیم و با بعد با انتخاب یک بخش مناسب از نمونه، آن را با دقت بیشتری مشاهده و بررسی کنیم.

۴- کدام اجزای یاخته‌ای را با میکروسکوپ، مشاهده کردید؟

✅ پاسخ: اجزایی مثل غشا، سیتوپلاسم، هسته و خطوط تاریک و روشن را مشاهده کردیم.

۵- تصویر یکی از یاخته‌هایی را که مشاهده کردید، رسم و اجزای آن را نام گذاری کنید.

✅ پاسخ: جواب این بخش به عهده دانش‌آموز می‌باشد، اما می‌توانید از تصویر زیر کمک بگیرید.

پاسخ پرسش صفحه ۷۱ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- چه تغییری در کاغذ صافی مشاهده می‌کنید؟

✅ پاسخ: کاغذ صافی به جز مناطق آغشته شده به بزاق و تجزیه نشاسته توسط آمیلاز بزاق به رنگ بنفش در می‌آید. چون در آن مناطق، نشاسته تبدیل به ماده‌ی دیگری (مالتوز) شده است. توجه داشته باشید که مالتوز یک دی‌ساکارید است.

۲- چرا ابتدا کاغذ صافی را در مخلوط نشاسته و آب خیس کردید؟

✅ پاسخ: به دلیل انیکه پیش‌ماده موردنیاز آنزی آمیلاز (نشاسته) فراهم شود. یعنی نشاسته سطح کاغذ را بپوشاند.

۳- چرا پس از نوشتن روی کاغذ صافی باید کمی صبر کرد؟

✅ پاسخ: تا زمان کافی برای تاثیر آنزیم آمیلاز بزاق بر پیش‌ماده آن (نشاسته) فراهم شود.

۴- علت قرار دادن کاغذ صافی در محلول لوگول چیست؟

✅ پاسخ: چون لوگول معرف نشاسته می‌باشد و در حضور نشاسته به رنگ بنفش یا آبی در می‌آید.

پاسخ پرسش صفحه ۷۳ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- چرا برگ‌ها در مرحله اول، مدتی درون آب جوش قرار داده شد؟

✅ پاسخ: زیرا قرار دادن برگ در آب جوش باعث از بین رفتن غشاهای سلولی می‌شود و سلول دیگر نمی‌تواند فتوسنتز کند.

۲- علت قراردادن برگ‌ها در الکل گرم چیست؟

✅ پاسخ: زیرا قراردادن برگ‌ها در الکل گرم باعث حل شدن سبزینه یا کلروفیل در الکل می‌شود. با این کار تمام رنگیزه‌های برگ خارج شده و برگ بی‌رنگ می‌شود. همچنین الکل، برگ را محکم و شکننده می‌کند. قرار دادن برگ برای بار مجدد در آب باعث، پاک شدن اثر الکل و نرم شدن آن خواهد شد.

۳- در بخش‌هایی از برگ که روی پوش برگ شکاف یا سوراخ ایجاد کرده بودید، ریختن لوگول چه رنگی را ایجاد می‌کند؟

✅ پاسخ: لوگول معرف نشاسته است. در بخش‌هایی از برگ که نور به آنها می‌تابد، فرایند فتوسنتز انجام می‌شود و نشاسته تولید می‌شود. این نشاسته‌ها در زیر میکروسکوپ و پس از برخورد با محلول ید (لوگول)، به رنگ بنفش دیده می‌شوند. به عبارت دیگر، نقاط بنفش رنگ روی برگ نشان‌دهنده مناطقی هستند که در آنجا فتوسنتز صورت گرفته است.

۴- علت تفاوت رنگ در بخش‌های نوردیده و نورندیده برگ، پس از ریختن لوگول چیست؟ توضیح دهید.

✅ پاسخ: در بخش‌هایی که نور به برگ تابیده، فتوسنتز انجام شده و ساخت نشاسته انجام شده است. از طرفی در بخش‌های نورندیده فتوسنتزی صورت نمی‌گیرد، پس نشاسته نیست و تغییر رنگ نمی‌دهد.

پاسخ پرسش صفحه ۷۵ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- استخوانی را که در سرکه قرار داده بودید با دست فشار دهید و سعی کنید آن را خم کنید. چه مشاهده می‌کنید؟ علت را توضیح دهید.

✅ پاسخ: استخوان کاملا خم می‌شود و می‌شکند. زیرا اسید استیکی که در سرکه وجود دارد، باعث حل شدن املاحی مثل کلسیم استخوان می‌شود. به همین دلیل استخوان استحام خود را از دست می‌دهد.

۲- وضعیت استخوان نگه‌داری شده در اسید یا سرکه را با استخوان دیگر مقایسه، و تفاوت آنها را با یکدیگر بررسی کنید.

✅ پاسخ: استخوانی که داخل سرکه بود، شکننده است. اما استخوانی که در آب بود (نمونه شاهد)، کاملا محکم است و نمی‌شود آن را خم کرد.

پاسخ پرسش صفحه ۷۶ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- پس از برداشتن کاغذهای آغشته به کبالت (II) کلرید از سطوح روپوست برگ، چه تغییری در آنها می‌بینید؟

✅ پاسخ: در سطح کاغذهای آغشته به کبالت لکه‌های صورتی رنگ ظاهر می‌شود. علت این پدیده، خروج بخار آب از منافذ برگ است که با کبالت واکنش داده و این لکه‌ها را ایجاد می‌کند.

۲- در کاغذهایی که رو و زیر برگ قرار داده‌اید چه تفاوتی مشاهده می‌کنید؟ علت این تفاوت چیست؟

✅ پاسخ: با توجه به تعداد بیشتر نقاط صورتی در زیر برگ، می‌توان نتیجه گرفت که تعداد منافذ موجود در سطح زیرین برگ نیز بیشتر است.

پاسخ پرسش صفحه ۷۸ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- هیدروکلریک اسید و استیک اسید در این آزمایش چه کاربردی دارد؟

✅ پاسخ: هیدروکلریک اسید با نرم کردن بافت گیاهی و تجزیه رشته‌های سلولزی دیواره سلولی، آماده‌سازی نمونه‌ها برای مشاهده بهتر سلول‌ها را تسهیل می‌کند. از سوی دیگر، استیک اسید با ثابت نگه داشتن مراحل تقسیم سلولی، امکان مطالعه دقیق‌تر این فرایند را فراهم می‌آورد.

۲- آیا فام‌تن‌ها را در یاخته‌ها مشاهده کردید؟

✅ پاسخ: بله، اما بستگی به مرحله‌ای از تقسیم دارد که مشاهده می کنیم. در واقع در برخی از مراحل قابل مشاهده بودند.

۳- تصویری از آنچه زیر میکروسکوپ مشاهده کردید، رسم کنید.

✅ پاسخ: جواب این بخش بسیار ساده است، یک تصویر تقریبی از مشاهدات خود بکشید.

پاسخ پرسش صفحه ۸۰ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- در گستره خونی سطح تیغه چند نوع یاخته مشاهده می‌شود؟

✅ پاسخ: گویچه‌های قرمز و سفید پس از رنگ‌آمیزی دیده می‌شوند.

۲- مهم‌ترین تفاوت یاخته‌های مشاهده شده از نظر ویژگی‌های ظاهری چیست؟

✅ پاسخ: مهم‌ترین تفاوت آن‌ها وجود یا عدم وجود هسته در سلول می‌باشد.

۳- کدام یک از یاخته‌هایی که مشاهده کردید، گویچه سفید است؟ چگونه تشخیص دادید؟

✅ پاسخ: یاخته‌های دارای هسته، هسته این سلول‌ها به رنگ بنفش قابل مشاهده می‌باشد.

۴- کدام یاخته‌های خونی را در گستره خونی ندیدید؟ چرا؟

✅ پاسخ: پلاکت‌ها در گسترده خونی دیده نشدند، زیرا قطعاتی از یاخته هستند و به راحتی مشاهده نمی‌شوند.

۵- آیا ویژگی‌های ظاهری همه یاخته‌های هسته‌داری که در نمونه مشاهده کردید، مشابه است؟

✅ پاسخ: خیر، در سلول‌های هسته دار (گویچه های سفید)، تراکم سیتوپلاسم و شکل هسته متفاوت بود.

پاسخ پرسش صفحه ۸۲ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- در این آزمایش، تولید چه ماده‌ای بیانگر انجام تخمیر است؟ آیا تنها محصول تخمیر، تولید این ماده است؟

✅ پاسخ: تولید گاز کربن دی‌اکسید نشانه‌ای از وقوع فرایند تخمیر است. خیر اتانول نیز به عنوان محصول تخمیر تولید می‌شود.

۲- در کدام بطری، تخمیر شدیدتر انجام می‌شود؟ علت را توضیح دهید.

✅ پاسخ: در بطری ۳ و ۴، اما در بطری ۴ شدیدتر است. زیرا هم مخمر غذایی لازم (شکر) هم دمای مناسب برای فعالیت مخمر وجود دارد.

۳- گروه‌ها نتایج‌کار را با یکدیگر مقایسه و مورد بحث و تبادل نظر قرار دهند.

✅ پاسخ: تقریبا تمامی گروه‌ها به یک پاسخ یکسان رسیده‌اند.

پاسخ پرسش صفحه ۸۴ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- نیروی بین مولکول‌های آب و سیلیس (SiO_۲) موجود در شیشه قوی‌تر است یا نیروی بین مولکول‌های استون و سیلیس؟

✅ پاسخ: باید با توجه به مقدار بالا رفتن هر حلال در لوله مویین نتیجه گیری کنیم. در نتیجه نیروی بین مولکول‌های آب-شیشه از استون-سیلیس بیش‌تر می‌باشد.

۲- میزان بالا رفتن مایع در لوله مویین، با کشش سطحی مایع رابطه مستقیم دارد. کشش سطحی آب، گلیسیرین و استون را مقایسه کنید.

✅ پاسخ: کشش سطحی آب بیش‌تر از گلیسیرین و در گلیسیرین بیش‌تر از استون است. (استون>آب> گلیسیرین)

۳- میزان بالا رفتن در لوله مویین آب (گلیسیرین) استون است. ترتیب میزان بالا رفتن در لوله موئین به‌صورت آب>گلیسیرین>استون است. با توجه به این، چه عواملی بر کشش سطحی مایع اثر داشته و باعث ایجاد خطا در نتیجه این آزمایش می‌شود؟

✅ پاسخ: دو عامل اثر ساختارهای یونی بر کشش سطحی و اثر ساختارهای مولکولی بر کشش سطحی باعث ایجاد خطا در نتیجه آزمایش می‌شود.

۱- اثر ساختارهای یونی بر کشش سطحی
کشش سطحی آب خالص در صفر درجه سانتی‌گراد برابر با ۷۵/۶۴ دین بر سانتی‌متر است، اما با افزودن نمک طعام به آب و تشکیل محلول ۶ مولار، این مقدار به ۸۲/۵۵ دین بر سانتی‌متر افزایش می‌یابد. دلیل این افزایش، تقویت نیروهای واندروالسی بین ذرات محلول است. افزایش ذره‌ای قطبی و یونی مانند سدیم کلرید به آب مایه آن می‌شود که جاذبه میان ذرات بیشتر شود، زیرا جاذبه میان ذرات یونی و مولکول‌های آب قوی‌تر از جاذبه میان مولکول‌های آب به تنهایی است. بنابراین کشش سطحی در این محلول‌ها بیشتر از کشش سطحی آب خالص است.

۲- اثر ساختارهای مولکولی بر کشش سطحی
ساختارهای مولکولی باعث از میان رفتن ویژگی کشش سطحی مایعات می‌شوند، مانند مواد شوینده که با شکستن کشش سطحی آب مایه رفتن مواد پاک‌کننده و آب به درون پارچه شده و پارچه را تمیز می‌کنند. البته شکسته‌شدن کشش سطحی مایعات تنها تا نقطه بحرانی (CMC) صورت می‌گیرد و پس از آن کشش سطحی ثابت می‌ماند. بنابراین بکارگیری از غلظت‌های بالای ساختارهای مولکولی مانند مواد شوینده مایه شکسته شدن بیشتر کشش سطحی نمی‌شود.

پاسخ پرسش صفحه ۸۶ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

توصیه می شود نمک یددار باید دور از نور و رطوبت و در ظرف‌های در بسته پلاستیکی، چوبی، سفالی و یا شیشه‌ای تیره رنگ نگه‌داری شود. همچنین هنگام پخت غذا، بهتر است نمک در انتهای پخت اضافه شود. با توجه به آزمایش، علت را توضیح دهید.

✅ پاسخ: نمک یددار در معرض نور و حرارت ناپایدار است. نور می‌تواند باعث تجزیه ید موجود در نمک و ایجاد لکه‌های تیره شود. همچنین، حرارت دادن نمک می‌تواند منجر به آزاد شدن ید به شکل ید مولکولی (I2) شود که سمی است. به همین دلیل، برای حفظ کیفیت و جلوگیری از آزاد شدن ید مضر، بهتر است نمک را در انتهای پخت و پز به غذا اضافه کنیم. پتاسیم یدید از پتاسیم یدات ناپایدارتر است و در حضور یون فلزات و رطوبت سریع به عنصر ید تبدیل می‌شود. دمای محیط، میزان رطوبت، نور، PH و فلزات در تماس با نمک، همه در میزان پایداری ترکیب یددار موثر می‌باشند.

پاسخ پرسش صفحه ۸۸ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- به چه علت مصرف مرکبات مانند لیمو ترش، به منظور درمان و پیشگیری از بسیاری بیماری ها توصیه می‌شود؟ به نظر شما آب لیموترش موجود در فروشگاه های موادغذایی این ویژگی را دارد؟ با انجام آزمایش این امر را اثبات کنید.

✅ پاسخ: مرکبات به دلیل غنی بودن از ویتامین C، به عنوان یک منبع غنی از آنتی‌اکسیدان‌های محلول در آب شناخته می‌شوند. ویتامین C با خنثی‌سازی مواد شیمیایی مضر در بدن، نقش مهمی در محافظت از سلول‌ها در برابر آسیب و تقویت سیستم ایمنی بدن ایفا می‌کند. خیر با توجه به نتیجه آزمایش انجام شده، این لیمو ترش‌ها حاوی ویتامین C نمی‌باشند.

۲- اندازه گیری دقیق ویتامین C موجود در مواد غذایی و داروها به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. در این مورد پژوهش کنید و نتیجه تحقیق خود را به کلاس گزارش دهید.

✅ پاسخ: اندازه گیری دقیق ویتامین C در آزمایشگاه های صنایع غذایی به این صورت انجام می شود: ۲۰۰ میلی‌گرم از آسکوربیک اسید را به حجم ۱۰۰ میلی‌لیتر می‌رسانند. ۱ میلی‌لیتر از این محلول و ۱۰ میلی‌لیتر متافسفریک اسید و ۱۰ میلی‌لیتر استیک اسید را در بالن حجمی ۱۰۰ میلی‌لیتری ریخته و به حجم می‌رسانند. ۵ میلی‌لیتر از محلول را برداشته و در یک ارلن حجمی می‌ریزند. این محلول را با محلول رنگی ۶، دی کلرو فنل ایندوفنل تیتر می‌کنند، نقطه پایان برای این تیتراسیون صورتی رنگ است.

پاسخ پرسش صفحه ۹۰ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- حجم گاز نوشابه را به طور تقریبی حدس بزنید. اگر شرایط آزمایش را شرایط استاندارد فرض کنیم، با استفاده از جرم به دست آمده، حجم گاز نوشابه را حساب کنید. حجم واقعی گاز نوشابه با حدس شما چه میزان اختلاف داشت؟

✅ پاسخ: دانش‌آموزان اغلب تصور می‌کنند که حجم گاز موجود در یک قوطی ۳۰۰ میلی‌لیتری نوشابه بسیار کمتر از ۱۰۰ میلی‌لیتر است. با این حال، این تصور چندان دقیق نیست. مقدار گاز حل شده در نوشابه‌های گازدار به عوامل مختلفی مانند شرایط نگهداری و مدت زمان گذشت از تولید تا مصرف بستگی دارد و یک مقدار ثابت نیست. با وجود این، معمولاً حجم گاز درون یک نوشابه گازدار حدود ۳ تا ۵ برابر حجم خود نوشابه است. به عبارت دیگر، اگر یک قوطی ۳۰۰ میلی‌لیتری نوشابه داشته باشیم، ممکن است تا حدود ۱۵۰۰ میلی‌لیتر گاز در آن حل شده باشد. من حدس می‌زدم حجم گاز حدودا ۱۸۵۰ میلی‌ لیتر است.

۲- با استفاده از یک بادکنک و مقداری نمک، حجم تقریبی گاز نوشابه را اندازه گیری کنید.

✅ پاسخ: با ۳ روش می‌توان حجم گاز تقریبی نوشابه را به دست آورد.

روش اول: با قرار دادن یک بادکنک در مسیر خروجی CO_۲ و قرار دادن این بادکنک حاوی گاز CO_۲ در داخل آب (یک استوانه مدرج)، می‌توان حجم گاز را اندازه گرفت.

روش دوم: برای اندازه‌گیری حجم گاز داخل یک بادکنک، ابتدا مقداری نمک درون بادکنک ریخته و آن را با نخ محکم به درب یک بطری نوشابه وصل کنید. سپس، بطری را به صورت عمودی نگه دارید تا نمک وارد نوشابه شده و واکنش شیمیایی تولید گاز را آغاز کند. پس از آنکه نوشابه به خوبی تکان داده شد و گاز آن کاملاً خارج شد، بادکنک را با دقت از درب بطری جدا کرده و درب بطری را ببندید. در این مرحله، با اندازه‌گیری شعاع بادکنک و استفاده از فرمول محاسبه حجم کره، می‌توان حجم گاز داخل بادکنک را به دست آورد.

روش سوم: با قرار دادن بادکنک در یک ظرف پر از آب و اندازه‌گیری حجم آبی که از ظرف بیرون می‌ریزد. این حجم دقیقاً برابر با حجم گاز داخل بادکنک خواهد بود.

پاسخ پرسش صفحه ۹۲ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- در مورد شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی روغن خوب تحقیق کنید.

✅ پاسخ کوتاه: به طور کلی در یک روغن خوب شاخص‌هایی مثل: میزان اسید‌های چرب ضروری، میزان چربی‌های غیر اشباع نسبت به چربی‌های اشباع شده، شفافیت، تاثیر روغن بر کلسترول و بوی مناسب مهم هستند.

الف) عدد اسیدی: عدد اسیدی، شاخصی مهم برای سنجش کیفیت روغن‌ها و چربی‌هاست. این عدد نشان می‌دهد که چه مقدار اسید چرب آزاد در یک گرم از ماده چرب وجود دارد. در واقع، عدد اسیدی به ما می‌گوید که روغن تا چه اندازه دچار فساد شده است. هرچه مقدار این عدد کمتر باشد، روغن تازه‌تر و باکیفیت‌تر است. به طور معمول، عدد اسیدی در روغن‌های خوراکی بین صفر تا چهار درصد متغیر است. افزایش این عدد، نشان‌دهنده پیشرفت واکنش‌های فساد و حضور اسیدهای چرب آزاد بیشتر در روغن است.

ب) عدد صابونی: عدد صابونی، در واقع شاخصی است که به ما می‌گوید اسیدهای چرب تشکیل‌دهنده‌ی یک چربی، به طور متوسط چه اندازه هستند. به عبارت ساده‌تر، هرچه مقدار پتاس (KOH) بیشتری برای تبدیل یک گرم چربی به صابون نیاز باشد، به این معنی است که مولکول‌های اسید چرب تشکیل‌دهنده‌ی آن چربی، کوچک‌تر هستند. برای مثال، چربی کره که حاوی اسیدهای چرب کوچک‌تری است، عدد صابونی بالاتری نسبت به چربی ذرت که اسیدهای چرب بزرگ‌تری دارد، نشان می‌دهد.

پ) عدد یدی: عدد یدی، که نشان‌دهنده میزان پیوندهای دوگانه در روغن‌ها و چربی‌هاست، در واقع مقدار یدی است که توسط 100 گرم از نمونه جذب می‌شود. روغن‌های مایع و نرم به دلیل داشتن پیوندهای دوگانه بیشتر، عدد یدی بالاتری دارند و در نتیجه مستعد فساد اکسیداتیوی هستند. به همین دلیل، برای افزایش پایداری روغن‌ها، فرآیند هیدروژناسیون انجام می‌شود و عدد یدی در مراحل مختلف این فرآیند اندازه‌گیری می‌شود تا به محدوده استاندارد برسد. روغن‌های غنی از اسیدهای چرب سیرنشده مانند روغن آفتابگردان، به دلیل وجود اسیدهای چرب ضروری مانند لینولئیک و امگا 3، برای سلامتی بسیار مفید هستند و در رژیم غذایی روزانه توصیه می‌شوند.

۲- از چه روغن‌هایی به منظور سرخ کردن می‌توان استفاده کرد؟ چرا توصیه می‌شود پس از یک بار سرخ کردن، روغن اضافی را باید دور ریخت؟

✅ پاسخ: روغن‌هایی با نقطه دود بالا در دماهای زیاد بدون تغییر باقی می‌مانند. اما پس از هر بار سرخ کردن، ذرات بسیار ریزی از غذا در روغن باقی می‌مانند که حتی با صاف کردن هم از آن جدا نمی‌شوند. این ذرات نقطه دود روغن را کاهش می‌دهند و در نتیجه روغن در دفعات بعدی زودتر تجزیه شده و ترکیبات مضری تولید می‌کند. روغن‌های گیاهی مایع به دلیل داشتن اسیدهای چرب غیراشباع، به طور کلی برای سلامت مضر نیستند. این روغن‌ها پس از یکبار سرخ کردن، مقاومت بیشتری در برابر حرارت پیدا می‌کنند و تغییرات شیمیایی کمتری در آن‌ها رخ می‌دهد.

۳- چگونه روغن‌های اضافی حاصل از پخت و پز را باید بازیافت کرد؟

✅ پاسخ: روغن های اضافی که به محیط زیست و زمین های کشاورزی آسیب جدی وارد می‌کنند، باید به روش صحیح دفع یا بازیافت شوند. برای این منظور، روغن را در ظرفی بزرگ جمع‌آوری کرده و سپس به آن محلول سدیم یا پتاسیم هیدروکسید (مانند محلول لوله بازکن) اضافه کنید. با هم زدن روزانه مخلوط، روغن طی یک هفته به صابون تبدیل می‌شود. البته برای جداسازی صابون از مخلوط، به محلول آب نمک غلیظ نیاز است. با این روش، روغن‌های مضر به ماده‌ای بی ضرر تبدیل شده و از آسیب به محیط زیست جلوگیری می‌شود. با توجه به عدم وجود اسانس و عطر در این صابون، ممکن است برای مصارف خانگی چندان مناسب نباشد. همچنین گذراندن از صافی و جدا کردن ذرات جامد نیز یکی از روش‌های بازیافت می‌باشد.

پاسخ پرسش صفحه ۹۳ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- با سرد کردن محلول سیر شده بنزوییک اسید چه محلولی به دست می‌آید؟ (سیر شده یا فراسیر شده)

✅ پاسخ: در ابتدا محلول سیر شده و سپس فراسیر شده بدست می‌آید. در واقع با سرد کردن، حلالیت بنزوئیک اسید در آب کمتر می‌شود. اگر محلول سیر شده بنزوئیک اسید را آرام و بدون ایجاد تلاطم سرد کنیم، محلول به حالت فراسیر شده می‌رسد. در این حالت کوچک‌ترین تکان یا ضربه، باعث می‌شود که این تعادل به هم بخورد و بلورهای اضافی بنزوئیک اسید به صورت رسوب از محلول جدا شوند.

۲- اگر محلول بعد از گرم کردن بلافاصله در آب یخ قرار داده شود، چه تغییری به وجود خواهد آمد؟

✅ پاسخ: هنگامی که محلول فراسیر شده به سرعت سرد شود، ماده حل شده اضافی به طور ناگهانی و بدون تشکیل بلورهای منظم، از محلول جدا شده و رسوبی غیرکریستالی را تشکیل می‌دهد.

پاسخ پرسش صفحه ۹۵ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- برابر بودن جرم اولیه و جرم بعد از واکنش در هر دو آزمایش، نشان دهنده کدام قانون است؟

✅ پاسخ: قانون پایستگی جرم را نشان می‌دهد.

۲- با توجه به داده‌ها، انحلال گاز در آب در کدام دما بیشتر است؟

✅ پاسخ: انحلال گاز در دمای پایین‌تر بیشتر است. در دمای ۱۰ درجه سانتی‌گراد، مقدار CO_۲ بیشتری در آب حل شده است.

۳-  بین دما و انحلال‌پذیری گاز در آب چه رابطه‌ای وجود دارد؟

✅ پاسخ: رابطه عکس وجود دارد، یعنی با افزایش دما، انحلال‌پذیری گاز در آب کاهش پیدا می‌کند.

۴- اثر دما بر انحلال‌پذیری گازها را در صنعت نوشابه‌سازی و پرورش ماهی قزل‌آلا بررسی کنید.

✅ پاسخ: هنگام پر کردن نوشابه با سرد کردن، گاز بیشتری می‌گیرد. بسیاری از ماهی‌ها بخصوص ماهی قزل‌آلا، با افزایش دما در تابستان و کم شدن گاز اکسیژن محلول در آب سریع می‌میرند.

پاسخ پرسش صفحه ۹۷ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- برای اسیدی شدن محیط از چه روشی استفاده کردید؟

✅ پاسخ: با استفاده از کاغذ PH، خاصیت اسیدی محیط را بررسی کرده و از اسیدی بودن آن اطمینان حاصل کردیم. در صورت نیاز، برای اسیدی‌تر کردن محیط، از استیک اسید (سرکه) استفاده نمودیم.

۲- ایجاد خلا چه تاثیری در روند صاف‌کردن محتویات بشر دارد؟

✅ پاسخ: صاف‌کردن سریع‌تر انجام می‌شود. با ایجاد خلاء و اعمال مکش، آب موجود در مواد خیس روی صافی قیف بوخنر به سرعت خارج می‌شود.

پاسخ پرسش صفحه ۹۹ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

با استفاده از داده‌های آزمایش، عدد آووگادرو را محاسبه کنید.

✅ پاسخ: عدد آووگادرو = ۱۰^۲۳×۶/۰۲۲۱۴۰۷۶

پاسخ پرسش صفحه ۱۰۱ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

با مراجعه به کتاب‌ها یا پایگاه‌های معتبر، کاربردهای دیگری از کلسیم کربنات پیدا کنید و به کلاس ارائه دهید.

۱- کاربرد کلسیم کربنات در صنعت رنگ: کربنات کلسیم به عنوان یکی از اصلی‌ترین مواد اولیه در صنعت رنگ‌سازی شناخته می‌شود. این ماده معدنی با توجه به قیمت مناسب و خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب، جایگزین مناسبی برای برخی رنگدانه‌ها مانند دی‌اکسید تیتانیوم در رنگ‌های پایه آبی است. کربنات کلسیم با افزایش درخشندگی رنگ، بهبود پوشش‌دهی و مقاومت در برابر عوامل محیطی، نقش مهمی در ارتقاء کیفیت رنگ‌ها ایفا می‌کند. همچنین، استفاده از این ماده به کاهش هزینه‌های تولید نیز کمک شایانی می‌نماید.

۲- کاربرد کلسیم کربنات در صنعت کاغذ: کربنات کلسیم در صنعت کاغذسازی به عنوان یک پوشش دهنده عمل کرده و به عنوان پرکننده شناخته می‌شود. این ماده با افزایش کیفیت چاپ روی کاغذ، نقش مهمی در تولید کاغذ ایفا می‌کند. مزایای استفاده از کربنات کلسیم در این صنعت بسیار است؛ از جمله کاهش هزینه‌های تولید، افزایش استحکام و مقاومت کاغذ، کاهش آسیب به محیط زیست به دلیل جایگزینی با چوب و همچنین بهبود جذب رنگ و جوهر.

۳- کاربرد کلسیم کربنات در صنعت پلاستیک: کربنات کلسیم به عنوان یک پرکننده ارزشمند در صنعت پلاستیک به کار می‌رود. این ماده معدنی با کاهش هزینه‌های تولید، نقش مهمی در اقتصادی‌تر شدن محصولات پلاستیکی دارد. علاوه بر این، کربنات کلسیم باعث بهبود ویژگی‌های فیزیکی پلاستیک‌ها مانند مقاومت در برابر حرارت، پایداری در برابر تغییر شکل و افزایش استحکام آن‌ها می‌شود. در نتیجه، از کربنات کلسیم در تولید طیف گسترده‌ای از محصولات پلاستیکی از جمله لوله‌ها، کابل‌ها و ظروف یکبار مصرف استفاده می‌شود.

۴- کاربرد کلسیم کربنات در صنعت لاستیک: کربنات کلسیم در صنعت لاستیک‌سازی کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد. با توجه به نقش پررنگ لاستیک در زندگی روزمره، از تایر خودرو گرفته تا درزگیر درب و پنجره، استفاده از کربنات کلسیم در تولید این محصول اهمیت ویژه‌ای یافته است. این ماده معدنی با بهبود بافت سطحی لاستیک، ایجاد ترکیبی یکدست از مواد اولیه و کاهش هزینه‌های تولید، نقش مهمی در ارتقاء کیفیت و طول عمر محصولات لاستیکی ایفا می‌کند.

۵- کاربرد کربنات کلسیم در صنعت داروسازی: در این صنعت از کربنات کلسیم بسیار مرغوب استفاده می‌شود و باید با استانداردهای معتبر این صنعت مطابقت داشته باشد. این ماده برای تهیه شربت و قرص ضد اسید، در ساخت آنتی بیوتیک جهت خنثی سازی و به عنوان کمک فیلتر، در قرص‌های قابل حل به عنوان عامل حل کننده و استحکام بخش و در قرص‌های کلسیم به عنوان عامل تامین کلسیم مصرف می‌شود.

۶- کاربرد کلسیم کربنات در محیط زیست: برای کنترل آلودگی هوا، در کارخانه‌های ذوب فلزات و نیز جذب کننده گازهای سمی نظیر HCl و HF و SO_۲ از آهک استفاده می شود.

پاسخ پرسش صفحه ۱۰۳ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- در چه حرفه‌هایی از کولیس استفاده می‌شود؟

✅ پاسخ: در صنعت و مهندسی مکانیک، تراشکاری، فلزکاری، ساخت قطعارت خودرو، پزشکی و… از کولیس استفاده می‌شود.

۲- کولیس ورنیه‌ای طراحی کنید که دقت آن ۰/۰۲ یا یک‌پنجاهم میلی‌متر باشد.

✅ پاسخ: مطابق شکل، در این نوع کولیس، قسمت ورنیه به گونه‌ای طراحی شده که ۴۹ میلی‌متر از خط‌کش اصلی را به ۵۰ قسمت مساوی تقسیم می‌کند. در نتیجه، فاصله هر دو خط روی ورنیه ۰/۹۸ میلی‌متر خواهد بود. با این تقسیم‌بندی دقیق، می‌توان اندازه‌های بسیار جزئی را با دقت بالایی اندازه‌گیری کرد.

اگر ورنیه را به سمت راست حرکت دهیم تا اولین انطباق انجام شود، کمترین میزان بازشدگی شاخک‌های کولیس به شکل زیر خواهد بود.

دقت در این نوع کولیس ۰/۰۲mm و خطا ۰/۰۱mm است. اساس خواندن کولیس‌های ۰/۰۲ مانند شکل زیر است:

بدین منظور ابتدا باید نحوه خواندن عدد‌های نوشته‌شده روی درجه‌های ورنیه را بلد باشیم، مثلا ۲ را ۰/۲۰ صدم و مثلا اگر یک درجه از دو گذشته باشد آن را ۰/۲۲ می‌خوانیم. حال می‌خواهیم مقدار بالا را بخوانیم ابتدا کافیست از روی خط‌کش اصلی محل صفر ورنیه را نگاه کنیم که از ۱۳ میلی‌متر گذشته است. برای خواندن قسمت اعشاری از ورنیه کمک می‌گیریم و دنبال خطی از ورنیه می‌گردیم که برخطی از خط‌کش منطبق باشد.

همان‌طور که مشاهده می‌شود، خطوط حاوی اعداد ۵ و ۶ با هم منطبق شده‌اند. با توجه به این انطباق، مقدار مورد نظر برابر با ۰/۵۶ تعیین می‌شود. در نتیجه، مقدار نهایی ۱۳/۵۶ میلی‌متر خواهد بود. بر اساس محاسبات انجام شده، می‌توان این مقدار را به همراه خطای اندازه‌گیری گزارش کرد بدون اینکه نیازی به اعمال تصحیحات اضافی باشد. توجه کنید که به دلیل نزدیکی خطوط، ممکن است در خواندن مقدار کمی خطا وجود داشته باشد و افراد مختلف اعداد کمی متفاوت گزارش کنند.

پاسخ پرسش صفحه ۱۰۵ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

در چه حرفه‌هایی، از ریزسنج استفاده می‌شود؟

✅ پاسخ: در صنعت تراشکاری، کارگاه‌ها، آزمایشگاه‌ها، ساخت قطعات خودرو و… استفاده می‌شود.

پاسخ پرسش صفحه ۱۰۷ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- حجم اجسامی که شکل هندسی مشخصی ندارند و در آب حل می‌شوند را، چگونه تعیین می‌کنند؟

✅ پاسخ: باید مایعی پیدا کنیم که جسم مورد نظر در آن حل نشود. مثلاً حبه قند در نفت حل نمی‌شود. سپس جسم را در این مایع قرار می‌دهیم و با استفاده از استوانه مدرج، افزایش حجم مایع را اندازه می‌گیریم. این افزایش حجم در واقع حجم جسم مورد نظر است. پس از آن، با استفاده از ترازو، جرم جسم را اندازه‌گیری کرده و در نهایت با تقسیم جرم بر حجم، چگالی جسم را محاسبه می‌کنیم.

۲- چگونه می‌توان حجم یک قطعه چوب یا یونولیت که شکل هندسی مشخصی ندارد را، اندازه‌گیری کرد؟

✅ پاسخ: به دو روش این کار را انجام داد.

الف) اگر چگالی آن را بدانیم، با سنجش جرم آن و به کارگیری رابطه چگالی، می‌توان حجم دقیق آن را محاسبه کرد.
ب) یک جسم که چگالی بیش‌تر از آب دارد را به آن بسته و روی آب شناور می‌کنیم. تغییر حجمی که بوجود می‌آید، حجم جسمی با چگالی بیش‌تر و یونولیت است. با کم کردن جرم جسم سنگین، جرم یونولیت بدست می‌آید.

پاسخ پرسش صفحه ۱۰۸ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- آزمایشی طراحی کنید که بدون استفاده از استوانه های ارشمیدس بتوان، اصل ارشمیدس را تحقیق کرد.

✅ پاسخ: این آزمایش در کتاب فیزیک دهم انجام شده است، جسمی را در هوا و سپس در آب وزن کنیم و مقدار نیرو را با استفاده از رابطه F=ovg محاسبه نماییم، خواهیم دید که مقدار نیرو در هر دو حالت یکسان است. به عبارت دیگر، وزن ظاهری جسم در آب برابر با وزن واقعی آن در هوا خواهد بود.

۲- یک جسم فلزی را داخل یک استوانه مدرج قرار می‌دهیم. اگر سطح آب داخل استوانه به اندازه ۲۰ میلی‌لیتر افزایش یابد، نیروی شناوری چقدر است؟

پاسخ پرسش صفحه ۱۱۰ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- چه عواملی بر نقطه ذوب یخ و جوش آب، موثر است؟

✅ پاسخ: عوامل مختلفی بر روی نقطه ذوب و جوش مواد تأثیرگذار هستند. به عنوان مثال، افزایش فشار، نقطه ذوب یخ را بالا می‌برد اما ناخالصی‌ها آن را کاهش می‌دهند. در مورد آب نیز، افزایش فشار نقطه جوش را افزایش می‌دهد و ناخالصی‌ها نیز بر روی آن تأثیر مشابهی دارند. برای مثال، اضافه کردن نمک به آب یا اتیلن گلیکول به ضد یخ، دمای جوش آب را بالا برده و دمای انجماد آن را پایین می‌آورد.

۲- به کمک دماسنجی که دو مقیاس دمایی (سلسیوس و فارنهایت) دارد، دمای آزمایشگاه را اندازه بگیرید و آنها را با هم مقایسه کنید.

✅ پاسخ: در کتاب فیزیک ۱ پایه دهم مقیاس‌های سیلسیوس، فارنهایت و کلوین معرفی شده و رابطه بین آن‌ها هم
آورده شده است. دماسنج ۲۶ درجه فارنهایت و ۷۹ درجه سیلسیوس را نشان می‌دهد.
۳۲+۵÷(F×۹)=C

۳- گستره یا حدود اندازه‌گیری دماسنج به چه عواملی بستگی دارد؟

✅ پاسخ: گستره دماسنجی یک دماسنج توسط چند عامل (مثل کمیت دماسنجی و جنس ماده دماسنج) محدود می‌شود. یکی از مهم‌ترین عوامل کمیت دماسنجی است. مثلاً اگر از انبساط و انقباض مایعی مثل جیوه یا الکل برای اندازه‌گیری دما استفاده کنیم، دمای جوش و انجماد این مایعات محدودیت‌هایی برای ما ایجاد می‌کند. هر دماسنجی برای اندازه‌گیری یک بازه دمایی خاص طراحی می‌شود که روی آن مشخص شده است. استفاده از دماسنج خارج از این محدوده، نتایج نادرستی را به همراه خواهد داشت.

پاسخ پرسش صفحه ۱۱۲ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- برای اندازه گیری دماهای θ_۱  و θ_۲ در این آزمایش چرا باید اندکی صبر کنیم.

✅ پاسخ: زیرا مواد داخل دماسنج باید به تعادل گرمایی برسند. در واقع برای اندازه‌گیری دقیق دما با دماسنج، باید مدتی صبر کرد تا دماسنج با محیط اطراف خود به تعادل حرارتی برسد. در دماسنج باید به اندازه‌ای در محیط بماند تا دمای آن ثابت شده و تغییر نکند. این مدت زمان بسته به نوع دماسنج و شرایط محیط متفاوت خواهد بود.

۲- ظرفیت گرمایی گرماسنج، به چه عواملی بستگی دارد؟

✅ پاسخ: ظرفیت گرمایی گرماسنج به عوامل مختلفی از جمله جنس بدنه، نوع عایق‌بندی اجزای آن و به‌ویژه درپوش بستگی دارد و یکی از ویژگی‌های مهم این وسیله محسوب می‌شود.

پاسخ پرسش صفحه ۱۱۴ آزمایشگاه علوم تجربی دهم

۱- از مقایسه حاصل ضرب حجم در فشار در هر بار آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیریم؟ توضیح دهید.

✅ پاسخ: نتیجه می‌گیریم که در دمای ثابت فشار گاز با حجم نسبت عکس دارد. زیرا حاصل‌ضرب حجم در فشار در هر آزمایش تقریبا ثابت است.

۲- با فرض آرمانی بودن هوای درون استوانه دستگاه بویل-ماریوت و رابطه (P_۱V_۱=P_۲V_۲) چگونه می‌توان فشار هوای آزمایشگاه را به دست آورد؟

✅ پاسخ: با بهره‌گیری از رابطه بویل-ماریوت و با داشتن اطلاعاتی مانند فشار و حجم، محاسبه‌ی فشار هوای آزمایشگاه به سادگی امکان‌پذیر است. آزمایش را برای دو حالت مختلف از حجم گاز محبوس انجام می‌دهیم و با داشتن V_۱ و V_۲ و P_۱ و P_۲ از رابطه زیر P_۰ را به دست می‌آوریم.

نکته: دانش آموز عزیز مطالب این صفحه صرفا جنبه کمک آموزشی دارد و شما برای استفاده از آن ها باید یک بار خودتان تمامی سوالات این صفحه را حل کنید سپس اگر مشکلی داشتید از این مطالب کمک بگیرید.

قبلی: جواب فصل دوم آزمایشگاه علوم تجربی دهم

به پایان جواب سوالات فصل سوم آزمایشگاه علوم تجربی دهم، رسیدیم. جهت مشاهده پاسخ سایر پرسش‌های کتاب، کافیست آن را به همراه عبارت «ماگرتا» در گوگل جست کنید و یا از قسمت دیدگاه همین مطلب با ما در ارتباط باشید.