قیچی
فویل آلومینیومی
نی
گیاه دم گربه‌ای (که با نام‌های اگریا دنسا و آناکاریس نیز شناخته میشود ، برای آشنایی بیشتر با این گیاه
به بخش «مبانی علمی» بروید)
! نحوه رشد گیاه دم گربه‌ای ''(راهنمایی‌هایی برای والدین)''
{picture imageId=9477 height=303 width=300}
__از کجا پیدا میشود ؟__
انواع بسیاری از گیاه دم گربه‌ای وجود دارد اما اگریا دنسا ساده‌ترین نوع آن برای انجام آزمایش است.این گیاه را در فروشگاه حیوانات خانگی یا از طریق
اینترنت و فروشگاه های آکواریوم میتوانید خریداری کنید.
__اگریا دنسا گیاه بسیار قوی‌ای است__
آن را میتوانید در آب نرم و سخت و در هر دمایی میان 13 – 30 درجـه سانتی‌گراد (55-86 درجه فارنهایت) پرورش دهید. امـا ، برخی آب‌های معدنی
درجه سختی بسیار بالایی دارند و برای پرورش گیاه دم گربه‌ای مناسب نیستند. دامنه دمای آب مطلوب برای گیاه دم گربه‌ای گسترده بوده و با مقدار
بسیار کمی نور نیز رشد میکند. اگر بخواهید این آزمایش‌ها را در طول یک هفته تمام کنید، هیچ توجه ویژه‌ای نیاز نخواهد بود . اما زمانی کـه بخواهید
گیاه دم گربه‌ای بزرگتر شود، باید مقدار زیادی نور خورشید و آب تمیز به آن بدهید.
__نحوه از میان بردن کلر__
در آب شیر مقدار کمی کلر وجود دارد. از میان بردن کلر به گیاه دم گربه‌ای کمک میکند که مدت طولانی‌تری زنده بماند. راحت‌ترین راه از بین بردن کلر آن
است که آب شیر را در ظرفی با دهانه عریض نظیر سطل بریزید و آن را چند ساعت در زیر نور آفتاب رها کنید.
__پس از آزمایش__
در هر نوبتی که اقدام به انجام آزمایش میکنید لوله‌های آزمایش و سرنگ را کاملا بشویید.رها کردن طولانی مدت محلول پودر سیب‌زمینی بنفش منجر به
فاسد شدن آن میشود. زمانی که آزمایش را تمام کردید آب بنفش را دور بریزید.
! آزمایش 1 : بیایید بگذاریم نور به گیاه دم گربه‌ای بتابد!
- آنچه نیاز خواهید داشت:
از این کیت: لوله آزمایش، سرنگ، پایه لوله آزمایش
از خانه: گیاه دم گربه‌ای، قیچی
هر علامت بر روی لوله آزمایش نشان دهنده مقیاس 1 میلی‌لیتر است.
- روند آزمایش :
1. مقدار 10 میلی‌لیتر آب در لوله آزمایش بریزید.
{picture imageId=9479 height=165 width=200}
2. یک تکه از گیاه دم گربه‌ای به طول 5 سانتی‌متر را ببرید و آن را در لوله آزمایش بگذارید و در آن را نیز ببندید.
{picture imageId=9480 height=165 width=200}
3. لوله آزمایش را به مدت حدودا 30 دقیقه در زیر نور آفتاب رها کنید.
{picture imageId=9481 height=165 width=200}
__''نتیجه آزمایش : ''__
از برگ‌ها حباب بیرون می‌آد!حباب‌ها اکسیژن هستند. به این خاطر که اکسیژن به راحتی در آب حل نمی‌شود، اکسیژنی که از طریق فوتوسنتز تولید
میشود به شکل حباب ظاهر می‌گردد.
{picture imageId=9482 height=387 width=400}
در طول فوتوسنتز، گیاه دم گربه‌ای از دی‌اکسید کربنی که در آب حل شده است استفاده میکند.
''__ - آیا واقعا حباب‌هایی که از سطح برگ‌ها بالا می‌آن اکسیژن هستن؟ بجای گشتن به دنبال حباب‌های کوچک، آیا مایعی هست که با استفاده از اون بتونیم
ثابت کنیم فتوسنتز در حال اتفاق افتادنه؟بله، هست! بذارید در موردش براتون بگیم. __''
بیایید بر اساس همین آزمایش خودمان مقداری آزمایش انجام بدهیم به نظر میرسد آبی که پودر سیب‌زمینی بنفش در آن وجود دارد به طور سحرآمیزی بسته به
این که چه چیز دیگری در آن حل کنید تغییر رنگ میدهد. بیایید با استفاده از این آب بنفش چند چیز که در اطراف‌تان وجود دارند را آزمایش کنیم.
! آزمایش 2 : بیایید چیزهای مختلفی را حل کنیم!
آنچه نیاز خواهید داشت:
از این کیت: پایه لوله آزمایش، قاشق اندازه‌گیری، سرنگ، پودر سیب‌زمینی بنفش
از خانه: قیچی، چیزهایی برای بررسی (نظیر سرکه و جوش شیرین)
! هشدار
- اگر این آزمایش را با مواد تمیزکننده یا دیگر چیزهای خطرناک انجام می‌دهید از والدین‌تان کمک بگیرید.
- وقتی آن را در آب می‌ریزید کم کم آن را حل کنید.
- دستورالعمل‌های هر ماده شیمیایی را بخوانید و با دقت دنبال کنید.
''بیایید آزمایش‌ها را با رعایت هشدارهای بالا انجام بدهیم!''
روند آزمایش:
1. از انتهای قاشق اندازه‌گیری برای ریختن دو قاشق پودر سیب‌زمینی بنفش در لوله آزمایش استفاده کنید.
{picture imageId=9483 height=186 width=200}
2. 5 میلی‌لیتر آب در لوله آزمایش بریزید. در آن را سفت کنید. سپس آن را بخوبی تکان دهید تا آب بنفش درست شود.
{picture imageId=9484 height=186 width=200}
3. آنچه که می‌خواهید بررسی کنید را در آب بنفش بریزید. لوله آزمایش را دوباره تکان دهید، سپس ببینید که آب بنفش به چه رنگی در می‌آید.
{picture imageId=9485 height=158 width=200}
نتجه آزمایش در تصویر زیر نشان داده شده است :
{picture imageId=9487 height=496 width=650}
''__1- راز این آزمایش در پودر سیب زمینی بنفش نهفته است !__''
رنگ پودر حل شده سیب‌زمینی بنفش بسته به طبیعت محلول آبی (آب با ماده حل شده در آن) تغییر میکند. پودر سیب‌زمینی بنفش حاوی یک عنصر
رنگی (رنگدانه) به نام آنتوسیانین است. این رنگدانه به عنوان معرف آزمایش عمل میکند. رنگ این پودر بسته به طبیعت آن ماده‌ای که با آن در تمـاس
قرار بگیرد تغییر میکند. بلوبری و کلم بنفش نیز همچون سیب‌زمینی بنفش حاوی آنتوسیانین هستند. شما میتوانید با استفاده از آب این میوه و صیفی
نیز اقدام به آزمایش کنید.
{picture imageId=9488 height=123 width=200}
__''2- خاصیت‌های متفاوت محلول آبی''__
اساسا،سه نوع مختلف از محلول آبی وجود دارد: اسیدی،خنثی و بازی.بیایید نگاهی به تغییر رنگ آب در بالای صفحه بیاندازیم.مواد اسیدی در طرف چپ
(نزدیک به قرمز)، خنثی در وسط (بنفش)، و بازی به سمت راست (نزدیک به زرد).
بیایید موادی را در آب حل کرده و آزمایش کنیم....
! آزمایش 3 : استفاده از نفس برای تغییر رنگ آب!
آنچه نیاز خواهید داشت :
- از این کیت: پایه لوله آزمایش، لوله آزمایش، قاشق اندازه‌گیری، سرنگ، پودر سیب‌زمینی بنفش
- از خانه: قیچی، نی، جوش شیرین، فنجان، فنجان اندازه‌گیری
''__روند آزمایش .. . .__''
1. با استفاده از انتهای بزرگتر قاشق اندازه‌گیری دو قاشق پودر سیب‌زمینی بنفش را در یک فنجان بریزید.
{picture imageId=9489 height=191 width=250}
2. در همان فنجان 200 میلی‌لیتر آب اضافه کنید.
* زمانی که فنجان اندازه‌گیری ندارید، از لوله آزمایش برای اندازه‌گیری 200 میلی‌لیتر آب استفاده کنید.
{picture imageId=9490 height=191 width=250}
3. با استفاده از انتهای کوچک‌تر قاشق اندازه‌گیری دو قاشق جوش شیرین در فنجان بریزید. به هم بزنید تا به خوبی حل شود.
آب بنفش باید به رنگ آبی تغییر رنگ بدهد.
{picture imageId=9491 height=191 width=250}
4. با استفاده از سرنگ 5 میلی‌لیتر از مایع آبی‌رنگ را درون لوله آزمایش بریزید.
{picture imageId=9492 height=191 width=250}
5. یک نی در لوله آزمایش بگذارید و در آن بدمید. ( از آنجایی که دوباره از این مایع آبی‌رنگ استفاده خواهید کرد آن را نگه دارید.)
* اگر بیش از حد محکم بدمید، ممکن است آب از لوله آزمایش سرریز کند. به آرامی در نی بدمید. برای بدست آوردن بهترین
نتیجه از یک نی باریک استفاده کنید.
''__
ریختن جوش شیرین در آب آن را بطور ملایمی بازی (قلیایی) میکند. به راحتی میتوانید تغییر میزان دی‌اکسید کربن را با دادن
خاصیت بازی ملایم به آب مشاهده کنید.
__''
===''__نتیجه آزمایش__''===
به مدت 30 ثانیه در آن بدمید.
{picture imageId=9493 height=129 width=300}
نفس شما رنگ اون رو بنفش می‌کنه! چطور این اتفاق افتاد؟ آب بخاطر این که در آن دمیدید به رنگ بنفش تغییر رنگ داد !
1. به این خاطر که آب شیر خنثی است، زمانی که پودر سیب‌زمینی بنفش در آن حل شود رنگ آن به رنگی که در زیر می‌بینید تغییر میکند.
{picture imageId=9494 height=101 width=700}
2. به این خاطر که جوش شیرین دارای خاصیت بازی ملایم است، رنگ مایع از بنفش به آبی تغییر میکند.
{picture imageId=9495 height=101 width=700}
3. نفس انسان حاوی دی‌اکسید کربن است. دی‌اکسید کربن زمانی که در آب حل شود یک خاصیت اسیدی ملایم از خود نشان میدهد. این
خاصیت اسیدی ملایم خاصیت بازی ملایم جوش شیرین را خنثی میکند و در نتیجه محلول (بنفش) خاصیت خنثی پیدا میکند.
{picture imageId=9496 height=101 width=700}
زمانی که پودر سیب‌زمینی بنفش را در آب شیر حل کنید و در آن بدمید،بطور ملایمی اسیدی میشود اما مشاهده تغییر رنگ آن دشوار است.تفاوت
رنگ زیادی میان خنثی و اسیدی ملایم وجود ندارد.
{picture imageId=9497 height=101 width=700}
''__با این که تغییر رنگ زیاد نیست اما برای تشخیص این که دی‌اکسید کربن توی آب حل شده یا نه کافیه.بعد، بیایید تا از آب بنفش برای مشاهده
فوتوسنتز استفاده کنیم.__''
! آزمایش 4 : بیایید تأثیر نور بر فوتوسنتز را مشاهده کنیم!
- آنچه نیاز خواهید داشت :
* از این کیت: پایه لوله آزمایش، لوله آزمایش، قاشق اندازه‌گیری، سرنگ، پودر سیب‌زمینی بنفش
* از خانه، قیچی، نی، گیاه دم گربه‌ای، جوش شیرین
''__روند آزمایش__''
1. گیاه دم گربه‌ای را در یک جای تاریک به مدت یک روز رها کنید.
{picture imageId=9499 height=220 width=320}
''رها کردن گیاه دم گربه‌ای در یک جای تاریک به مدت یک روز موجب توقف
فوتوسنتز می شود . از آنجایی که گیاه دم گربه‌ای حتی در زیر نور لامپ
فلوئورسنت هم فوتوسنتز انجام میدهد، اگر آن را در یک محیط روشن رها''
کنید این آزمایش با موفقیت انجام نمی‌گیرد.
2. لوله آزمایش را با آب آبی رنگی که در آزمایش 3 درست کرده‌اید تا خط 100 پر کنید. این کار را سه بار تکرار کنید تا 4 لوله آزمایش از آب
آبی رنگ داشته باشید. آنها را A، B، C و D نام‌گذاری کنید تا بتوانید از هم تشخیص‌شان بدهید.
{picture imageId=9500 height=294 width=400}
3. از یک نی برای دمیدن در همه چهار لوله آزمایش استفاده کنید. این کار موجب حل شدن دی‌اکسید کربن در آب میشود.
__
''* اگر بیش از حد محکم در آب بدمید ، ممکن است موجب سرریز شدن آب از لوله آزمایش بـشود.
به آهستگی در نی بدمید.برای بدست آوردن بهترین نتیجه از یک نی باریک استفاده کنید.در همه
لوله‌های آزمایش بدمید تا آب درون آنها کمی بنفش رنگ شود.''__
4. دو تکه 5 سانتی‌متری از گیاه دم گربه‌ای را ببرید. یک تکه را در لوله آزمایش C و تکه دیگر را در لوله آزمایش D بیاندازید. مطمئن شوید که
زیر آب باشند.
{picture imageId=9501 height=198 width=350}
5. لوله‌های آزمایش A و D را با فویل آلومینیومی بپوشانید.
* لوله‌های آزمایش را کاملا بپوشانید تا آنها را از نفوذ نور محافظت کنید.
{picture imageId=9502 height=198 width=350}
6. پایه لوله آزمایش را در معرض نور آفتاب قرار دهید.
{picture imageId=9503 height=198 width=350}
* در لوله آزمایش را محکم ببندید.
* در طول تابستان، این احتمال وجود دارد که دمای آب برای فتوسنتز کردن گیاه دم گربه‌ای بیش از حد بالا برود. اگر با دست زدن به لوله آزمایش
متوجه داغی آن شدید آن را مدتی در سایه قرار دهید تا خنک شود.
* اگر خورشید در حال تابش نیست، لوله آزمایش را در زیر لامپ یا نور دیگری در خانه‌تان قرار دهید. منبع نور را حداقل 10 سانتی‌متر از لوله آزمایش
دور نگه دارید تا بیش از حد گرم نشوند.
''__نتیجه آزمایش__''
{picture imageId=9504 height=150 width=200}
آب‌هایی که خالی از گیاه دم گربه‌ای بودند چطور می‌شن؟
فقط آبی که در لوله آزمایش C بود تغییر رنگ داد!
چرا لوله آزمایش C تغییر رنگ داد؟
1. همچون آزمایش 3 در صفحه 7، آب بنفش از خود خاصیت خنثی نشان می دهد . خاصیت اسیدی ملایم دی‌اکسید کربن از نفس ما و خاصیت
بازی ملایم از جوش شیرین یکدیگر را خنثی میکنند.
{picture imageId=9505 height=115 width=700}
2. زمانی که دی‌اکسید کربن برای فتوسنتز مورد استفاده قرار می‌گیرد تنها جوش شیرین باقی می‌ماند. این موجب میشود که آب خاصیت بازی
ملایم پیدا کند.
{picture imageId=9506 height=115 width=700}
رنگ مایع پس از فتوسنتز تغییر کرد! آیا واقعا رنگ مایع به علت فوتوسنتز تغییر کرد؟ بیایید نتایج آزمایش را با جزئیات بیشتری ببینیم.
{picture imageId=9507 height=193 width=700}
~~red:
''__* ما آموختیم که وجود سه شرط برای فتوسنتز در گیاهان ضروری است: نور، دی‌اکسید کربن، و دما. در این آزمایش، ما دو شرط دی‌اکسید کربن و دما
را برای همه لوله‌های آزمایش یکسان در نظر گرفتیم. این کار به ما کمک میکند که تنها تأثیر نور را مشاهده کنیم.
__''~~
''__نتیجه را چطور بخوانیم ؟ __''
فقط آبی که در لوله آزمایش C وجود داشت، لوله‌ای که نور دریافت می‌کرد و در آن گیاه دم گربه‌ای قرار داشت، دوچار تغییر رنگ شد. علت آن که ما از چهار لوله
آزمایش استفاده کردیم برای قضاوت در مورد آن بود که آیا تغییر رنگ آب به علت فوتوسنتز است یا وجود یک گیاه یا نور.
__آنچه که ما می‌توانیم از لوله‌های آزمایش A و B متوجه شویم__
{picture imageId=9508 height=224 width=200}
نمیتوانیم تنها با نگاه کردن به لوله‌های آزمایش C و D در مورد این که آیا تغییر رنگ آب به علت وجود گیاه دم گربه‌ای است یا نه قضاوتی بکنیم. این احتمال وجود
دارد که رنگ آب خودبخود تغییر کرده باشد . به این خاطر که تغییری در رنگ آب لوله های آزمایش A و B بوجود نیامد، ما تأیید کردیم که تغییر رنگ صرفا به علت نور
نبوده است.
__آنچه که می‌توانیم از لوله‌های آزمایش C و D متوجه شویم__
{picture imageId=9509 height=231 width=200}
وقتی لوله‌های آزمایش C و D را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم،برای تغییر رنگ آب توسط گیاه وجود نور ضروری است.تغییر رنگ به علت انجام فتوسنتز است.به همین
خاطر است که می‌فهمیم انجام فتوسنتز به نور نیاز دارد.
! آزمایش 5 : برای گیاه دم گربه‌ای در جای تاریک چه اتفاقی می‌افتد؟
''__روند آزمایش : __''
1. مقدار 10 میلی‌لیتر از مایع آبی رنگ را از آزمایش 3 در یک لوله آزمایش بریزید و یک تکه 5 سانتی‌متری از گیاه دم گربه‌ای را نیز به لوله آزمایش اضافه کنید.
2. لوله را با یک فویل آلومینیومی بپوشانید، سپس آن را برای 2 الی 3 روز رها کنید.
{picture imageId=9510 height=167 width=350}
گیاهان نه تنها فتوسنتز انجام می‌دهند بلکه تنفس نیز میکنند . در حین فتوسنتز ، گیاهان اکسیژن تولید کرده و دی‌اکسید کربن مصرف می کنند . از طـرف دیـگـر،
جانوران اکسیژن مصرف میکنند و دی‌اکسید کربن بیرون می‌دهند. فرآیندهای فتوسنتز (توسط گیاهان) و تنفس (توسط جانوران) تعادل اکسیژن و دی‌اکسید کـربـن
را حفظ میکنند. این واقعیت که گیاهان تنفس میکنند از آنجایی که گیاه شما دی‌اکسید کربن موجود در آب را کاملا استفاده کرده قابل اثبات است. چطور می‌توان
مطمئن شد؟ آب پس از فتوسنتز به رنگ بنفش بازگشت.
{picture imageId=9511 height=113 width=450}
{FANCYTABLE}
tabTitle: مبانی علمی
{FANCYTABLE(border=0)}
! گیاهانی که بر روی زمین اکسیژن تولید میکنند
هوای زیادی روی زمینه. به لطف وجود هوا ما می‌تونیم نفس بکشیم و زندگی کنیم.
__تنفس: __موجودات زنده اکسیژن موجود در هوا را وارد ریه میکنند و کربن دی‌اکسید را از ریه بیرون می‌دهند.
{picture imageId=9478 height=252 width=400}
گیاهان وقتی در زیر نور باشند دی‌اکسید کربن را می‌گیرند و اکسیژن را بیرون می‌دهند.گیاهان نیز موجود زنده هستند و نفس می‌کشند.حیوانات با نفس
کشیدن مقدار بسیاری اکسیژن مصرف میکنند.اما گیاهان از طریق فتوسنتز اکسیژن بیشتری تولید میکنند. گیاهان اکسیژن روی زمین را تأمین میکنند.
! فوتوسنتز چیست؟
فوتوسنتز واکنشی در گیاهان است که به موجب آن گیاه با استفاده از نور، دی‌اکسید کربن و آب اقدام به تولید نشاسته (شکر) و اکسیژن میکند.
{picture imageId=9498 height=316 width=500}
''__شرایط زیر برای گیاه به منظور انجام فوتوسنتز ضروری هستند.__''
{picture imageId=9516 height=178 width=400}
''__ * گیاهان مختلف محیط مطلوب متفاوتی دارند.__''
! چرا برگ‌ها سبز هستند؟
زمانی که یک برگ را در زیر میکروسکوپ بررسی میکنید، میتوانید دانه‌های سبزرنگ بسیاری را ببینید. به این دانه‌ها کلروپلاست گفته میشود. هر کلروپلاست
حاوی رنگدانه سبزرنگی به نام کلروفیل است. این کلروفیل سبزرنگ موجب سبز شدن برگ‌ها میشود. کلروفیل در فتوسنتز نیز نقش دارد.
{picture imageId=9512 height=452 width=350}
''__نمای یک برگ در زیر میکروسکوپ: هر کدام از آن دانه‌های کوچک، کلروپلاست هستند.__''
{picture imageId=9515 height=311 width=350}
! جانوری وجود دارد که فتوسنتز انجام میدهد!
جانوری به نام یوگلنا (Euglena) وجود دارد که می‌تواند فتوسنتز انجام دهد. یوگلنا یک موجود زنده است اما تشخیص آن که این موجود جانور
است یا گیاه دشوار است . با این که همچون گیاهان کلروپلاست دارد اما همچون جانوران می‌تواند حرکت کند . این موجود برای شنا کردن از
یک پوشش با موهای کوچکی به نام فلاگلا (Flagella) استفاده میکند. یوگلنا تنها 0.03 تا 0.05 میلی‌متر طول دارد،به همین دلیل نمیتوانیم
آن را با چشم غیرمسلح ببینیم. این موجود عمدتا در دریاچه‌ها، باتلاق‌ها، استخر‌ها و حوضچه‌ها زندگی میکند.
{picture imageId=9513 height=245 width=350}
! آیا برگ‌ها پس از تغییررنگ می‌توانند فتوسنتز کنند؟
ما یاد گرفتیم که برای فتوسنتز وجود رنگدانه سبزرنگی به نام کلروفیل ضروری است. پس در پاییز که رنگ برگ‌ها تغییر میکند چه اتفاقی می‌افتد؟
برگ‌های قرمز یا زرد می‌توانند فتوسنتز کنند؟ زمانی که روزها در پاییز کوتاه‌تر می‌شوند،کلروفیل تجزیه شده و رنگ سبز برگ‌ها ناپدید میشود.بطور
همزمان، رنگدانه‌ای به نام آنتوسیانین در برگ تولید میشود که رنگ آن را قرمز میکند. از آنجایی که آنتوسیانین فتوسنتز انجام نمیدهد، این فرآیند
متوقف میشود. چرا برگ‌ها در پاییز تغییر رنگ می‌دهند؟ برای این سوال هنوز جوابی پیدا نشده است.