بعض التجارب العلمية لطالبات الصف الحادي عشر الجزء الثالث

الحادي عشـــر

مرشح المياه

· ترشيح المياه :

تعتبر عملية ترشيح المياه من العمليات المهمة التي تهدف إلى إزالة الجسيمات العالقة، والأملاح المعدنية، والكائنات الحية الدقيقة، وغيرها من ملوثات المياه، التي تسبب مشكلات صحية، وأمراضًا عديدة للإنسان .

وتستخدم لهذا الغرض مرشحات يمكنها حجز الشوائب، (إما على سطح المرشح أو في وسطه) أو ترسيبها في الفراغات الموجود بين حبيبات معينة في وسط المرشح.

وتستخدم في صنع هذه المرشحات مواد عديدة مثل :

رمل السليكات، وفحم الأنثراسيت والألمنيت، كما يستخدم الكربون الحبيبي لإزالة طعم المياه ورائحتها غير المقبولين .

· مرشح الماء :

يمكنك أن تصنع مرشحًا يقوم بتنقية الماء بكفاءة عالية كالآتى :

1- أحضر مقصًّا، وزجاجة من البلاستيك، ودورقًا، وبعض القطن، وبعض القطع الصغيرة من البلور الصخرى، والحصى، ورملاً، وترابًا، وبعض الماء غير النقى .
2- اقطع الجزء السفلى من الزجاجة البلاستيك .
3- اقلب الزجاجة لتجعل فوهتها لأسفل .
4- أدخل كمية قطن فى فوهة الزجاجة، بارتفاع 1 سم .
1- املأ الزجاجة بكميات متتالية من البلور الصخرى، ثم الحصى، ثم الرمل، ثم التراب .
6- ضع الزجاجة بحيث تكون فوهتها إلى أسفل داخل الدورق .
7- اسكب الماء غير النقى داخل الزجاجة، ولاحظ ماذا يحدث له ؟

نلاحظ أن الماء قد أخذ وقتًا حتى تخلل من بين طبقات المرشح المتتابعة، حتى وصل فى النهاية إلى الدورق ماءً نقيًّا صالحًا للشرب .

أهمية الماء في عملية البناء الضوئي

يقوم النبات بعملية في غاية الأهمية، ألا وهى عملية البناء الضوئي، وفى هذه العملية يقوم النبات بامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الجو، والطاقة من أشعة الشمس، والماء من التربة، بالإضافة إلى وجود مادة الكلوروفيل الخضراء الموجودة أصلاً في ورقة النبات، ويقوم بإنتاج الأكسجين الضروري لتنفس الكائنات الحية الأخرى، ومن بينها
النبات أيضًا.

ولتوضيح أهمية الماء في هذه العملية قم بإجراء هذه التجربة :

1- أحضر قطعتين من القماش، وطبقين، وبعض البذور .

2- أحضر الطبقين، وضع في أحدهما قطعة قماش مبللة، وفى الآخر قطعة قماش جافة.

3- انثر البذور على قطعتي القماش في الطبقين .

4

- ضع الطبقين في مكان مكشوف، بحيث تصل إليه أشعة الشمس بشكل جيد .

حاول أن تكون قطعة القماش رطبة دائما بالماء ، والقطعة الأخرى دائمًا جافة .اترك الطبقين فترة، ثم دون ملاحظاتك .

ماذا تلاحظ ؟

نلاحظ أن البذور قد نبتت في الطبق المحتوى على الماء، أما الطبق الخالي من الماء فلم يحدث فيه إنبات، وذلك لغياب الماء الذي هو سبب رئيسي في عملية البناء الضوئي.

تكون الصخور الرسوبية في المحيطات

هل فكرت يومًا في كيفية تكون الصخور، التي نتجت عن ترسيب بعض المكونات في قاع البحار والمحيطات بترتيب معين ؟

إن عملية الترسيب تتم على شكل طبقات، وذلك حسب كثافة المادة المترسبة نفسها.

ولتتأكد من ذلك أجر هذه التجربة :

1- أحضر بعض الماء، والطين الجاف، ورملاً، وإناء زجاجيًّا له غطاء .

2- املأ الإناء حتى منتصفه بالماء .

3- أضف أربع ملاعق من الطين، ومثلها من الرمل .

4- غط الإناء بإحكام ثم رجه رجًّا شديدًا، وراقب ترسيب الطين والرمل .

ماذا تلاحظ ؟

نلاحظ أن حبيبات الرمل تترسب أولاً؛ لأنها أثقل، ثم تترسب فوقها حبيبات الطين، وذلك

لأن كثافة حبيبات الرمل أكبر من كثافة حبيبات الطين .

وهذا هو الأساس الذي تتكون من خلاله الصخور الرسوبية في البحار والمحيطات.

البلورة الملونة

توجد معظم المعادن في الطبيعة على شكل بلورات، وتختلف هذه البلورات من معدن إلى آخر.
إذا أردت أن تحصل على بلورة كاملة، أجر معنا هذه التجربة :

1- أحضر قطعة خيط، وملعقة، وبعض الماء الساخن، ومشبك ورق، وقلمًا من الرصاص، ووعاءً صغيرًا، وبعض صودا الغسيل (كربونات صوديوم) وكوبين من الزجاج .

2- املأ كوبًا بالماء الساخن، ثم أضف إليه كمية من الصودا، وقلِّبه بالملعقة حتى تذوب، ثم أضف كمية أخرى، وقلبها، وهكذا .

3- املأ الوعاء الصغير بالماء الساخن، ثم ضع فيه الكوب المحتويعلى المحلول وبه المخلوط .

4- اربط مشبك الورق في قطعة الخيط، ثم ضعه في كوب المحلول بعد أن تربط طرفه الآخر في منتصف القلم الرصاص، ثم ضع القلم الرصاص في منتصف حافة الكوب .

اترك الكوب عدة أيام .
ماذا تلاحظ ؟
تلاحظ تكوين بلورة كاملة على المشبك .
وهذه العلمية تسمى البلورة (CRYSTALLIZATION) والتي من خلالها تتكونبلورات قوية ومؤثرة .

منبه سقوط المطر

أتريد أن تصمم جهازًا ينبهك عند سقوط الأمطار ؟
إليك هذا الجهاز :

1- أحضر كأسًا زجاجيًّا، وقمعًا، وجرسًا كهربائيًّا، وبطارية جافة، وثلاثة أسلاك كهربائية، وملح طعام، وماء .

2- ثبت طرفي السلكين (أ، ب) في قاع الكأس الزجاجي، بحيث يفصلهما مسافة قدرها 2/1 سم.

3- ضع كمية كافية من ملح الطعام بين السلكين .

4- صل الطرف الآخر للسلك (أ) ببطارية جافة، والطرف الآخر للسلك (ب) بجرس كهربائي.

5- صل البطارية الجافة بالجرس الكهربائى بواسطة سلك (ج) .

(نلاحظ أن الجرس لا يعمل لأن الدائرة الكهربائية مفتوحة) .

6- ضع قطرات من الماء في القمع (بدلاً من المطر) لتنزل على الملح .
(نلاحظ أن الجرس يدق) .

ماذا حدث ؟

الملح في صورته الصلبة غير موصل للتيار الكهربائى، ولكن عندما صار محلولاً بنزول الماء عليه أصبح موصلاً للتيار الكهربائى، فأغلقت الدائرة الكهربائية، وحدث الرنين .

ملحوظة :

يمكنك وضع الجهاز فوق المنزل والجرس داخل المنزل، فينبهك الجهاز عند هطول الأمطار .

نافورة بدون مضخة

من المؤكد أنك شاهدت أكثر من نافورة من قبل، ووقفت تتساءل أمامها :

كيف يدفع الماء الذي ينتشر في شكل رذاذ جميل، ثم يعود مرة أخرى إلى الحوض ليدفع من جديد ؟

من الملاحظ أنك ستجد مضخة تدفع الماء من أسفل إلى أعلى، وهذه المضخات تعمل بواسطة الكهرباء .

ما رأيك إذا قمنا بتصميم نافورة بدون مضخة ؟

في هذه الحالة سنقوم بخفض الضغط على سطح الماء؛ ليندفع إلى أعلى، وللتأكد من ذلك قم بإجراء التجربة بنفسك .

1- أحضر حوضين من المعدن أو الزجاج، ودورقًا زجاجيًّا، وسدادة من مادة الفلين ذات ثقبين، ومجموعة أنابيب من الزجاج والمطاط، وحاملاً للدوارق المطاطية، ومحبس أنابيب .

2- ضع سدادة الفلين على فوهة الدورق بعد وضع الماء به .

3- اغرس أنبوبي الزجاج في سدادة المطاط، بحيث تنفذ إحداهما من السدادة حتى منتصف الدورق .

4- صل طرفي الأنبوبين بأنبوبين من المطاط .

5- اقفل الأنبوب المطاطي المتصل بالأنبوب الزجاجي القصير بواسطة المحبس .

6- ضع حوضًا مملوءًا بالماء أعلى المنضدة، وآخر فارغًا أسفل المنضدة، وعلق الدورق في وضع مقلوب بواسطة الحامل .

7- افتح المحبس .

سوف تلاحظ اندفاع الماء من الأنبوب البارز داخل الدورق على شكل نافورة .

تُرى ماذا حدث ؟

عند قلب الدورق وفتح المحبس يندفع الماء إلى الحوض الموضوع على الأرض؛ فيؤدى إلى خلخلة الهواء داخل الدورق، فيندفع الماء على شكل نافورة لمعادلة الضغط .

الكوب المقلوب

كما أن للماء قوة ضغط أو دفع فإن للهواء- أيضًا- هذه القوة، وإذا أردت أن تعرف معنى هذه العبارة، وتقارن بين ضغط الماء وضغط الهواء، هيا بنا نجرى هذه التجربة :
1- أحضر كوبًا زجاجيًّا، وبعض الماء، وقطعة من الورق المقوى .
2- املأ الكوب الزجاجي إلى حافته بالماء، ثم ضع الورقة على فوهته

3- ضع يدك على الورقة بقوة، وأمسك قاعدة الكوب باليد الأخرى، واقلب الكوب لتصبح

يدك وقاعدة الكوب من أعلى، واليد الأخرى والكوب من أسفل

4- ارفع يدك عن الورقة .

ماذا تلاحظ ؟

يظل الماء داخل الكوب، وتظل الورقة ثابتة .

ماذا حدث ؟

إن الماء الموجود داخل الكوب له قوة ضغط يضغط بها على الورقة من الداخل، والهواء الموجود خارج الكوب له قوة ضغط يضغط بها على الورقة من الخارج، وبما أن قوة ضغط الهواء أكبر من قوة ضغط الماء، تظل الورقة ثابتة دون أن يتدفق الماء .

تـــابع