Agárdy Sándor Balázs Tünde - Nyakóné Nagy Anikó Göőz István. EMBER ÉS TERMÉSZET Fejezetek a Fizika-Kémia-Biológia tantárgyak világából

Átírás

1 Agárdy Sándor Balázs Tünde - Nyakóné Nagy Anikó Göőz István EMBER ÉS TERMÉSZET Fejezetek a Fizika-Kémia-Biológia tantárgyak világából szakiskolák részére 9. osztály Ez a könyv az Ember a természetben című műveltségterület anyagát dolgozza fel. SCHOOL KIADÓ Nyíregyháza

2 Szerzők: Agárdy Sándor Balázs Tünde - Nyakóné Nagy Anikó Göőz István Kiadói lektorok: Barkaszi Lajos, Bódi Antalné Halász Zoltán, Marczinkóné Sebi Julianna Anyanyelvi lektor: Marczinkó István Tóth László Szerkesztette: Kuknyó János Borítóterv: Kuknyó Zoltán Technikai szerkesztést végezték: PC-School Kft. Bandula Mária, Kuknyó Zoltán A képeket készítették és válogatták a szerzők és a technikai szerkesztők. A kiadást a SCHOOL Kiadó gondozta. A kiadó a kiadói jogokat fenntartja. ISBN: OM engedély szám:... Kiadói kód: SC-0013, Elsõ kiadás: Nyíregyháza Kiadó és forgalmazó: School Kiadó Bt Nyíregyháza, Korányi F. u Tel./fax: 42/ , 20/ info@schoolkiado.hu, weblap: Szerzõk: Agárdy Sándor, Balázs Tünde, Göõz István, Nyakóné Nagy Anikó Terjedelme: 208 B/5-ös oldal, 18,6 ív, súlya: 400 gr. Kapcsolódó kerettanterv: OM kerettanterv 17/2004. (V. 20.) Felelõs kiadó: Kuknyó János képviselõ Készült: Color Pack Nyomdaipari ZRt. nyomdájában ISO Nyíregyháza, Westsik Vilmos u. 4. Tel.: 42/ Felelõs vezetõ: Zsukk László elnök-igazgató

3 Kedves Tanulók! Reményeink szerint egy tartalmas, színes, szép képeket, illusztrációkat nyújtó tankönyvet adunk a kezetekbe. Nektek, 9. évfolyamot elkezdő éves szakiskolai tanulóknak készítettük, melyet az év folyamán gyakran forgatva megszerettek, magatokénak éreztek. Könyvünk tartalmi szerkezetének, stílusának megválasztásában az általános iskolából hozott ismereteitekre, élményeitekre, tanulási, ismeretszerzési szokásaitokra építettünk. Könyvünkben a természet világából a fizika, a kémia és a biológia tanulmányaitokban megismerteket kívánjuk továbbgazdagítani. Oly módon, hogy életetek során mind tudatosabb, békésebb és harmonikusabb viszonyt alakítsatok ki az emberi létnek csodálatos teret adó természettel. Célunk, hogy megértsétek, eszetekkel és szívetekkel is elfogadjátok, hogy az ember is a természet része. Jelenét és jövőjét is csak ennek a törékeny, de életünket tápláló és oltalmazó környezetnek a fenntartásával, védelmével és óvásával biztosíthatja. Könyvünket úgy építettük fel, hogy az izgalmas tanulásnak Ti is aktív részeseivé váljatok! Legyetek kíváncsiak, mindent kérdezzetek és válaszoljatok meg! Gondoljátok tovább és kitartóan kutassátok a tankönyvben megfogalmazott kérdéseket és feladatokat! Ne menjetek el semmi mellett közömbösen, ne siessetek, ne kapkodjatok, mert a természet megfigyeléséhez a csigáé a megfelelő tempó mondja Edwin W.T. Igaza van, ezzel a tempóval a természetben a harmónia felismeréséig, a boldogság és az élet szeretetéig, tiszteletéig lehet eljutni. Könyvünk ebben segítségetekre lesz. Forgassátok szorgalmasan! - a szerzők -

4 A nap, energia Hősugárzás 1. Hogyan melegíti fel a Nap a Földet? Beszélj a képről! Napos téli időben a Nap sugarai akkor is melegítik testünket, ha a levegő hideg. A Nap a fénysugarakon kívül a fényhez hasonló hősugarakat is kibocsát. Azok a testek, amelyek elnyelik a hősugarakat, felmelegednek. A hőközlésnek ezt a módját hősugárzásnak nevezzük. 2. Tedd a világító asztali lámpa közelébe a kezed! Mit érzel? 3. Helyezz egy rajzlapot a lámpa és a kezed közé! Milyen változást tapasztalsz? A hősugárzás jelenségét figyelhetjük meg a vasalónál, a hajsütővasnál, a hősugárzónál is. A nagyon magas hőmérsékletű (izzó) testek nemcsak melegítenek, hanem világítanak is. Más szóval nemcsak hőt, hanem fényt is kibocsátanak (pl. izzólámpa, hősugárzó). A Föld is bocsát ki hősugarakat, melyet a felhők visszavernek. Ezért van melegebb felhős éjszakákon, mint akkor, ha felhőtlen az ég. Érdekesség: Észrevetted már, hogy az emberek téli ruhatára sötétebb színű, mint a nyári? Ez azért van, mert a sötét, érdes felületek a hősugarakat nagyobb mértékben nyelik el, mint a sima, világos felületek. 17

5 Ember és természet Hőtágulás A legtöbb anyag mérete a hő hatására megnő. Ezt a jelenséget hőtágulásnak nevezzük. A különböző halmazállapotú anyagok hőtágulása nem egyforma. Szilárd testek hőtágulása Szilárd testek melegítésekor a hőmérsékletváltozás mellett más tulajdonságuk is megváltozik. 1. Végezd el a kísérletet az ábrák segítségével! Próbáld a rézkarikán átengedni a fémgolyót! Mit tapasztalsz? Melegítsd a fémgolyót borszeszégővel! Próbáld a felmelegített fémgolyót átengedni a rézkarikán. Mit tapasztalsz?

6 A nap, energia A szilárd testnek melegítéskor nő, hűtéskor pedig csökken a térfogata. Ezt a jelenséget nevezzük a szilárd testek hőtágulásának. Ez a térfogatváltozás nagyon kicsi az egész testhez képest, ezért szabad szemmel nem is vesszük észre. A szilárd testek hőtágulása függ a test anyagától. Ha egyenlő méretű alumínium, réz és vas rudakat azonos körülmények között melegítünk, akkor az alumínium tágul a legnagyobb mértékben. A szilárd testek hőtágulását a gyakorlati életben mindig figyelembe kell venni! Azért, hogy a hidak nyáron ne púposodjanak fel, és télen ne szakadjanak szét, csak az egyik végét rögzítik, a másikat görgőkre helyezik. A hőtágulás jelenségének figyelembe vételével hagynak hézagokat a vonatsínek között és építik kanyargósra a csővezetékeket. 4. A vasbetonban a vasat beton veszi körül. Mi a magyarázata annak, hogy hőmérsékletváltozáskor nem reped meg a beton? 19

7 Ember és természet 5. A betonjárdák táblái között hézagot hagynak. Miért? 6. Az elektromos távvezetékek nyáron lazábbak, mint télen. Mi ennek az oka? 7. Miért károsítja a fogzománcot a forró étel vagy a jeges ital? Folyadékok hőtágulása A hőmérséklet emelkedés hatására a folyadékok térfogata is változik. A folyadékok hőtágulása is függ az anyag minőségétől. 1. Tölts meg egy kémcsövet színültig vízzel, egy másikat alkohollal! Zárd le mindkettőt egy-egy üvegcsövet tartalmazó gumidugóval! Helyezd mindkét kémcsövet melegvízzel töltött edénybe, majd figyeld a folyadékszintet! Írd le tapasztalataidat! Érdekesség: A lázmérő működése A hőmérők készítésénél a folyadéknak azt a tulajdonságát használják fel, hogy térfogatuk hőmérsékletváltozásnál változik. A folyadékos hőmérőknél egy vékony, zárt üvegcsőhöz csatlakozó tartályban folyadék legtöbbször színezett alkohol, vagy higany - van. Ezt a zárt üvegcsövet egy skálabeosztással ellátott lapra erősítik, melyről a hőmérsékletváltozás leolvasható. Lázmérésnél fontos, hogy a hőmérő tartósan jelezze a mért testhőmérsékletet, ezért a higanytartó és a hajszálvékony cső között szűkületet hoztak létre. Lázmérés után lehűléskor a higanyszál a szűkületnél fennakad, s mindaddig mutatja a testhőmérsékletet, amíg le nem rázzuk. 2. Miért tesznek fagyálló folyadékot az autók hűtőrendszerébe a téli hónapokban? 20

8 A környezetünk anyagai 8. Zsírok és olajok A zsírok és olajok az emberi szervezet fontosabb energiaforrásai és tartalék tápanyagai. Ezek felhasználásával egyrészt energiát nyerünk, másrészt a bőr alatt felhalmozódva védi a testet a külső hő- és mechanikai hatásoktól. A zsírokat és olajokat szénből, hidrogénből és oxigénből álló óriás molekulájú szerves vegyületek alkotják, azaz keverékek. A zsírok állati eredetűek, az olajok pedig növényiek. 1. Sorold fel, mely állatok zsírját fogyasztjuk! 2. Mely növényekből állítanak elő étolajat? 3. A tej zsírjából készül a vaj. A Magyar Nagylexikon 18. kötetébõl, vagy a Természettudományi Lexikon 6. kötetébõl olvasd el, hogyan készül a vaj? Mennyi az elkészült vaj víztartalma? % 105

9 Ember és természet A margarint növényi eredetű olajból hidrogén hozzáadásával készítik. A kémiai reakció eredménye, hogy keletkezett anyag magasabb olvadáspontú lesz, ezért a margarin kenhető. Nincs meghatározott olvadáspontjuk. Sűrűségük a víz sűrűségénél kisebb Vizsgáld meg, hogyan oldódik a zsír, olaj vízben, alkoholban és benzinben! A kísérletet tervezd meg, és készíts róla jegyzőkönyvet! Az olaj és víz keverékét tartalmazó kémcsövet későbbi kísérlethez tedd el! Egészítsd ki a mondatot a végzett kísérlet alapján! A zsír és az olaj vízben oldódik, de alkoholban, benzinben oldódik. 5. Vizsgáld meg három kémcsőben, hogyan oldódik a meleg étolajban a kakaópor, pirospaprika por és a só! A kísérletet tervezd meg, és készíts róla jegyzőkönyvet! A zsiradékokban oldódik a paprika és néhány vitamin is. 6. Az 1. kísérletben vizsgáltad az olaj vízoldhatóságát. Vedd elő a félre rakott kémcsövet, és adj hozzá egy kevés tojássárgáját! Újra rázd össze az elegyet! Mit tapasztalsz? A tojás sárgájában lévő lecitin (egy összetett zsír) lehetővé teszi szerkezeti sajátossága miatt az oldódást. A lecitin molekula egyik vége víz molekulákban oldódik, a másik vége az olajban. Ezt a sajátosságot használjuk ki a majonéz készítésekor. Az elegy állás során könnyen szétválik vizes és olajos részre.

10 A környezetünk anyagai A zsírok és olajok a meleg levegőn oxidálódnak, avasodnak. Ezért a fontos ismerni a zsiradékok szavatossági idejét. Az avas zsír, olaj, vaj kellemetlen szagú. Az égett zsír, olaj, illetve a gyertya eloltáskor keletkező jellegzetes illat okozója az akrolein. A nem fogyasztható zsiradékokból régen a mosáshoz szappant főztek. Az egészséges táplálkozás érdekében célszerű növényi olajat és margarint fogyasztani az állati eredetű zsírokkal szemben. A túlzott zsírfogyasztás az elhízás egyik legfontosabb tényezője. 9. Szénhidrátok A szénhidrátok is szénből, hidrogénből, oxigénből felépülő szerves vegyületek. Az elnevezésük a vegyületekben lévő hidrogén és oxigén 2:1 arányára utal. Bár szénhidrátokat minden sejt tartalmaz, előállítani csak a növények képesek a fotoszintézisük során. 6H 2 O 6CO 2 napfény C 6 H 12 O 6 6O 2 szõlõcukor Ez a folyamat nagyban hozzájárul a föld légkörének oxigén szén-dioxid egyensúlyának fenntartásához. Ezért is létfontosságú számunkra az erdő és a zöld növényzet. A szénhidrátok az élőszervezetben energiatermelés céljára legkönnyebben mozgósítható anyagok. Fölöslegük zsírrá alakulva növeli a zsírszövetet, elhízást eredményez. A cukor kismolekulájú szénhidrát, édes ízű, vízben jól oldódik. A nagy molekulájú szénhidrátok vízben rosszul vagy nem oldódnak. Ízük nem édes. Ilyen anyagok a keményítő és a cellulóz. sok szõlõcukor molekula -víz keményítõ cellulóz 107

11 Ember és természet 156 TÖBBSEJTÛEK ZÚZMÓK Vörösmoszatok Zöldmoszatok Mohák Telepesek Szövetes, hajtásos növények Virágosak Virágtalanok Harasztok Nyitvatermők (törzs) Zárvatermők (törzs) Egyszikűek Kétszikűek Álszövetesek Szivacsok Szövetesek Testüregesek Testüreg nélküliek Csalánozók Laposférgek (törzs) Gyűrűsférgek (törzs) Puhatestűek (törzs) Csigák Kagylók Ízeltlábúak (törzs) Rákok Rovarok Pókok GOMBÁK NÖVÉNYEK ÁLLATOK EGYSEJTÛEK Baktériumok SEJTMAG NÉLKÜLIEK SEJTMAGVASOK Ősszájúak Újszájúak Gerincesek (törzs) Halak Kétéltűek Hüllők Madarak Emlősök

12 Az ember AZ EMBER Az emberi test 1. A csontváz és izomrendszer anatómiája Az ember csontváza több mint 200 csontból álló belső váz, melyre a vázizmok tapadnak. A csontváz és a vázizomzat az ember és az emlősállatok mozgásszervrendszere. A csontváz támasztja és védi a belső szerveket. 1. Mi a belsõ váz elõnye a külsõ vázzal bíró cserebogárhoz képest? A koponya az agyat és az arcot védő kemény tok, melynek két része van: az agykoponya és az arckoponya. A koponya csontjai varratokkal kapcsolódnak egymáshoz. 2. Az arckoponya mozgatható csontja az állkapocs. Mivel kapcsolódik? A csontváz tengelye a gerincoszlop, melyet emeletszerű csigolyák alkotnak. A köztük lévő porcok teszik rugalmassá, hajlékonnyá. 157

13 Ember és természet 4. Az érzékszervek 1. Sorold fel érzékszerveinket! Milyen ingerek hatnak az egyes érzékszervekre? Az emberre élete során szüntelenül hatnak a külső ingerek. Érzékszerveink úgy vannak felépítve, hogy csupán a környezet meghatározott ingereire reagálnak, nevezetesen a szem a fényre, a fülünk a hangokra stb. Az érzékszervek a külvilág ingereit speciális idegsejtek segítségével ingerületté alakítják át. (Ezeket az idegsejteket receptornak nevezzük.) A szem receptorai pl. csak a fény, a fül receptorai csak a rezgést alakítják át, s idegrostokon keresztül jeleket küldenek az agykéreg meghatározott részeibe, központjaiba. Az agy megfelelő pontján keletkezik az érzet. Vagyis a szemünk segítségével, de végső soron az agykérgünk látóközpontjában történik a látott kép tudatosulása. 2. Mikor beszélünk pl. vakságról? 168

14 Az ember A látás A rovarok látását hatalmas méretű összetett szemük végzi. Az ember látószerve a szem, mely a koponya szemüregében helyezkedik el egy-egy szemgolyó formájában. 1. Nézzétek meg az emberi csontvázon! 2. Mi védi a szemet a verejtéktõl? szivárványhártya ideghártya sugárizom vérerek szaruhártya pupilla szemlencse csarnokvíz sárgafolt vakfolt látóideg érhártya üvegtest egyenes szemizom ínhártya A szem ideghártyájában a csap alakú sejtek a színek, a pálcika alakú sejtek a fény erősségének a receptorai. Ha a szemébe nézünk társunknak csillog a szem középső része, mely a szaruhártyát védő kötőhártya miatt látszik fényesnek. A fény a szivárványhártya közepén lévő nyíláson a pupillán át jut előbb a szemlencsére, majd az ideghártyára. Itt valódi, kicsinyített és fordított állású kép keletkezik. Az itt keletkezett ingerület az agy látóközpontjában érzetté alakul. 169

15 Tartalom A NAP, ENERGIA 5 Az anyagok tulajdonságai 5 Hő, hőmérséklet Hőérzet Hőmérsékleti tartományok Hőjelenségek(Az energia terjedési módja) 14 Hővezetés 14 Hőáramlás 16 Hősugárzás 17 Hőtágulás Halmazállapot-változások 22 Fagyás 22 Párolgás 23 Olvadás 24 Forrás 25 Lecsapódás Összefoglalás 28 Az energia termelése Az energia fajtái 30 Rugalmas energia 30 Mozgási energia 30 Belső energia 30 Helyzeti energia 31 Napenergia 33 Szélenergia 33 Bioenergia 34 Geotermikus energia 34 Vízenergia Üzemanyagok 39 MITÕL MÛKÖDIK A Elektromos kölcsönhatás Hogyan lehet fogyasztókat áramkörbe kapcsolni? Az elektromos áram hatásai 53 Teheremelő mágnes 54 Elektromos csengő Az elektromos áram jellemző mennyiségei 55 Áramerősség 55 Feszültség Az elektromos ellenállás 59

16 Ember és természet Mágneses jelenségek Mágneses kölcsönhatás A Föld mágnesessége A mágnesség és az elektromosság kölcsönhatása, az elektromágneses indukció Összefoglalás 66 KÖZLEKEDÉS 68 Mozgások A mozgásállapot változása Az autózás története 78 Összefoglalás 80 KÖRNYEZETÜNK ANYAGAI A természettudományos megismerés Az anyag szerkezete. Kémiai jelölések 85 A háztartás anyagai Savak, lúgok, semleges anyagok a háztartásban Tisztálkodó szerek, kozmetikumok Fertőtlenítő és mosogatószerek. Mosás, folttisztítás Összefoglalás 100 Élelmiszerek Élelmiszerek, élelmiszerek összetétele Zsírok és olajok Szénhidrátok A fehérjék és szerepük a táplálkozásban Vitaminok, nyomelemek Adalékanyagok, élvezeti cikkek Összefoglalás 120 BIOSZFÉRA 123 Az élõ anyag, az élet feltételei Az élő Föld 123 A Föld, mint élőhely Az élő és élettelen közti különbségek A sejt felépítése, a sejtek szerveződése 133 Barátunk a mikroszkóp 133 Az élõlények felépítése 135 A növényi és az állati sejt 137 A sejttõl a szervezetig Az anyag körforgása A fotoszintézis jelentõsége 144

17 6. Az információ átadása 147 Az ivartalan szaporodás. 147 Az ivaros szaporodás 148 Ismétlés 151 Az élõlények osztályozása Az élőlények rendszere 153 AZ EMBER 157 Az emberi test A csontváz és izomrendszer anatómiája A vér 160 A vér alkotórészei Az idegrendszer és a hormonrendszer 164 A hormonrendszer Az érzékszervek 168 A látás 169 A hallás és egyensúlyozás 170 A tapintás 171 A szaglás 171 Az ízlelés 172 Életmûködés Belsõ szerveink A csont és izomrendszer mûködése Az emberi szervezet vérkeringésének mûködése 179 A szív részei Az idegrendszer mûködése 181 Mi a reflex? Az érzékszervek mûködése 184 A szem 184 A fül 185 A bõr receptorai 186 A szaglás 186 Az ízlelés A belsõ szervek mûködése 188 Emésztőszervrendszerünk 188 A kiválasztás szervrendszere 190 Ismétlés 191 Anyaság A szexualitás 193 A megtermékenyítés 195 A terhesség 196 A szülés A fogamzásgátlás 198 Az abortusz 199