FYSIK, KEMI OCH BIOLOGI Hans Persson
LÄRA NO ÅK 4
Med LÄRA NO ÅK 4–6 får du som lärare konkret undervisningsstöd i de tre NO-ämnena fysik, kemi och biologi. Serien är framtagen i samarbete med ett stort antal verksamma lärare. Eleverna möter allt från faktatexter, tidningsartiklar och personporträtt till serier, konst och humor. Perspektiven är såväl historiska som aktuella och både lokala och globala. Flera av bokens experiment finns som filmer via QR-kod. LÄRA NO ÅK 4 innehåller: Vad är NO? Växter Djur Grundläggande kemi Luft Energi Värme och väder
HASSE PERSSON är en av Sveriges främsta läromedelsförfattare. Både hans böcker och hemsidan www.hanper.se är mycket omtyckta. Hasse är en outtröttlig källa till inspiration och en nyfiken själ som väcker lusten att lära hos eleverna.
LÄRA ISBN 978-91-7823-068-6
9 789178
NO årkurs 4 omslag.indd 1
230686
NO
ÅK 4
Hans Persson 2019-09-09 17:48
Hans Persson
LÄRA
NO
ÅK 4
FYSIK, KEMI OCH BIOLOGI
1. Vad är NO?..............................................................4 Vad är NO?................................................................6 Från Big Bang till idag (del 1)....................................8 Från Big Bang till idag (del 2)..................................10 Grundläggande begrepp.........................................12 Fler grundläggande begrepp...................................14 Hur kan vi veta?......................................................16 Skapelseberättelser.................................................18 NO ♥ Experiment = Sant.........................................20 Mer om experiment.................................................22 Vad tror du?.............................................................24 Viktiga upptäckter....................................................26 Sammanfattning......................................................27
2. Växter................................................................... 28 Ett myller av liv i staden...........................................30 Sortering av allt liv...................................................32 Carl von Linné.........................................................34 En tidsresa genom växtriket....................................36 Alger........................................................................38 Mossor.....................................................................40 Ormbunksväxter......................................................42 Barrväxter................................................................44 Blomväxter..............................................................46 Växter från hela Sverige..........................................48 Landskapsblommor.................................................50 Blomväxternas delar................................................52 Växtens livscykel.....................................................54 Växthistoria..............................................................56 Vi bygger en modell av fotosyntesen......................58 Mer om träd.............................................................60 Viktiga upptäckter....................................................62 Sammanfattning......................................................63
3. Djur........................................................................ 64 Sveriges landskapsdjur...........................................66 Hur man sorterar djur..............................................68 Ringmaskar.............................................................70 Insekter (del 1)........................................................72 Insekter (del 2)........................................................74 Spindeldjur..............................................................76 Fiskar.......................................................................78 Kräldjur....................................................................80 Fåglar......................................................................82 Däggdjur..................................................................84 Familjen hästdjur.....................................................86 En dag vid insjön.....................................................88 Viktiga upptäckter....................................................90 Sammanfattning......................................................91
INNEHÅLL 4. Grundläggande kemi.......................................... 92 Material från naturen...............................................94 Material som människan skapat..............................96 Sortera material efter egenskaper...........................98 Materiens uppbyggnad..........................................100 Vatten – ett viktigt ämne i olika former..................102 Tv-kocken visar vad man kan göra med vatten.....104 Experiment med vattnets egenskaper...................106 Experiment med ytspänning..................................108 Vattnets kretslopp..................................................110 Mer om fast, flytande och gasform........................112 Experiment med sådant som är lite mittemellan...114 Viktiga upptäckter..................................................116 Sammanfattning....................................................117
5. Luft.......................................................................118 Sant eller falskt om luft..........................................120 Luftens sammansättning.......................................122 Ozonlagret och växthuseffekten............................124 Luftmotstånd..........................................................126 Lufthavet som väger och trycker...........................128 Luft i rörelse...........................................................130 Viktiga upptäckter..................................................132 Sammanfattning....................................................133
6. Energi..................................................................134 Vad är energi?.......................................................136 Varifrån kommer energin?.....................................138 Olika energiformer.................................................140 Energikällor...........................................................142 Förnybara energikällor..........................................144 Framtida energikällor och energianvändning........146 Hur kan man spara på energi hemma?.................148 Viktiga upptäckter..................................................150 Sammanfattning....................................................151
7. Värme och väder................................................152 Värme och kyla......................................................154 Hur man kan flytta värme......................................156 Hålla värmen.........................................................158 Väderprognoser.....................................................160 Väder och klimat....................................................162 Viktiga upptäckter..................................................164 Sammanfattning....................................................165
1
VAD ÄR NO?
v o
r p
k a
* * *
NO handlar om allt som finns i hela universum – både allt som är levande och de små byggstenar som allting består av. Från de allra minsta molekylerna till de största galaxerna.
* * *
m S
I det här kapitlet lär vi oss:
• • • • • • • • • •
vilka de tre NO-ämnena är och vad som är typiskt för dem om Big Bang och hur hela universum bildades hur gammalt universum är vad allting består av vad som menas med atomer och molekyler om det största och det minsta i universum vad som menas med en organism hur det går till när man gör experiment där det går att lita på resultatet varför man gör experiment och hur vi kan veta allt det vi vet om fysik, kemi och biologi om några skapelseberättelser från olika delar av världen.
4
* * *
m S
k a
r p
v o
* * *
VAD ÄR NO? NO är egentligen tre olika ämnen – fysik, kemi och biologi. NO betyder ”naturorienterande” och dessa tre ämnen handlar mycket om naturen. Ett annat ord för NO är naturvetenskap.
Vad handlar de olika NO-ämnena om?
Så boken skulle kunna heta ”En bok om fysik, kemi och biologi”?
Fysik handlar till exempel om magneter och om vad olika planeter heter. Om regnbågen, vindar och om väder och hur vi håller oss varma eller svala med olika typer av kläder. Fysik handlar också om vad som händer om man får ström genom kroppen och hur de som klättrar högt i berg känner sig i knoppen.
m S
k a
Kemi handlar om hur olika ämnen löser sig och blandas, om atomer och molekyler och om luften som du andas. Typiskt för kemi är också syror och baser, metaller, vätskor och olika gaser. I kemin beskrivs många olika kemiska reaktioner, både de som är stillsamma och de som är häftiga explosioner.
* * *
Biologi handlar om allt som finns i naturen, om dig själv och alla de andra djuren. Om sex och vad allt som finns inuti oss heter, vad som händer med maten vi äter, om djur som maneter. Om vår miljö och att vi inte bör ta mer än vad vi behöver, så att livet på jorden blir hållbart även en lång tid framöver.
6
r p
v o
* * *
Övningarna i boken I boken finns det många olika slags övningar (se nedan). Det finns också många QR-koder i boken. Där finns det film att titta på.
* * *
H O R D OC P : P E B EG R I dessa rutor får du lära dig olika ord som man använder när man förklarar NO.
Art! Energi! Molekyl!
m S
* * *
DISKUTERA:
v o
EXPERIMENT:
r p
k a
När du ser rubriken Experiment så förstår du säkert att det är dags att göra experiment.
I dessa övningar ska du tillsammans med någon eller några i klassen fundera över vad ni tycker om en intressant NO-fråga.
Jag tycker att världens viktigaste uppfinning är elektricitet.
FAKTARUTA Inte jag!
Här hittar du viktiga fakta.
7
FRÅN BIG BANG TILL IDAG (DEL 1) 1 Från början fanns ingenting.
* * *
Varken tid eller rum. Från detta ingenting skapades allting. Allt som finns. Plötsligt, ur ett totalt mörker … Big Bang! Ur detta ingenting växte det fram ett stort och extremt varmt universum.
m S
* * *
universum började svalna 2 När kunde det bildas atomer – det
som bygger upp all materia. På vissa ställen började atomerna att klumpa ihop sig. Tid: 13,4 miljarder år sedan Temperatur: 3 000 grader
8
k a
r p
v o
Tid: 13,8 miljarder år sedan Temperatur: 1 000 000 000 (1 miljard) grader
blev större och större, 3 Atomklumparna och bildade stjärnor och planeter. Alla de
olika sorters atomer som finns i universum har nu bildats.
* * *
Tid: 13,2 miljarder år sedan Temperatur: 1 000 grader
4 Stjärnorna och planeterna
m S
samlades i stora galaxer. Och där någonstans i galaxen Vintergatan bildades vår planet jorden.
* * *
k a
r p
v o
Tid: 5 miljarder år sedan Temperatur: mindre än 100 grader
9
FRÅN BIG BANG TILL IDAG (DEL 2)
är en planet. 5 Jorden Här fanns redan från början massor av
olika ämnen, bland annat vatten. Jorden ligger på perfekt avstånd från vår sol för att det ska kunna uppstå liv här.
m S
Tid: 4,54 miljarder år sedan
* * * 10
r p
v o
* * *
jorden var perfekt för liv så uppkom det liv här. 6 Eftersom Först bildades molekyler som kunde göra kopior av sig
k a
själva. Sedan utvecklades det första livet – bakterier.
FAKTARUTA
Vad är liv? Det som räknas som levande är det som: - gror eller föds - växer - använder energi
- andas - förökar sig - till slut dör.
m S
* * *
började där det fanns vatten. 7 Livet Så småningom tog sig en del livsformer
upp på land. En del livsformer ångrade sig och tog sig tillbaka ner i vattnet.
v o
r p
k a
* * *
Nutid
Du är stjärnstoff Vi och allt annat i hela universum består av samma slags byggstenar. Det är samma atomer överallt i universum. Vi är alla stjärnstoff! Allt i hela universum kommer från Big Bang. Allt har samma ursprung.
11
GRUNDLÄGGANDE BEGREPP Att lära sig NO är lite som att lära sig ett nytt språk. I den här NO-boken hittar du en hel del ord som är typiska för fysik, kemi och biologi. De orden är väldigt användbara när man håller på med naturvetenskap. Låt oss börja med att vänja oss vid några av de viktigaste orden. Då kan vi alla förklara bättre för varandra hur vi tänker. Lite NO-glosor, alltså.
m S
Material
Ett ord som används ofta är material. Med material menar man vad något är gjort av. Metall, plast, papper, glas och trä är exempel på olika material.
* * *
Egenskaper
I NO beskriver man vad olika material har för egenskaper. Med egenskap menas hur något är. Metaller har egenskaperna blankt, hårt och tungt. Glas har egenskaperna att det är genomskinligt och ömtåligt.
12
k a
r p
v o
* * *
Atomer och molekyler Allt som finns är uppbyggt av samma slags små byggstenar. Byggstenarna kallas atomer. Man kan tänka sig atomerna som små kulor. Det här är en atom. I hela universum finns ungefär 100 olika slags atomer. Det här är en annan atom. Egentligen är atomerna inte kulor med olika färg, men vi ritar dem så för att det ska gå att förstå bättre. Oftast sitter flera stycken atomer ihop och då kallas det för en molekyl. Det här är en molekyl som består av två olika atomer. När atomerna i en molekyl är olika kallas det för en kemisk förening. Och här är en molekyl som består av två likadana atomer. När en molekyl består av likadana atomer kallas det för ett grundämne. Eftersom det finns ungefär 100 olika atomer så finns det lika många grundämnen.
m S
* * *
+ ++
* * *
v o
H O R D OC P : P E B EG R
r p
k a
Molekyl
Två eller flera atomer som sitter ihop.
H O R D OC P : P E R B EG
Grundämne
I ett grundämne är alla atomer av samma slag.
Atomens delar Atomen består av olika delar. Längst ut finns ett moln av elektroner. Som du ser har vi ritat ett litet minustecken vid varje elektron. Det är samma minus som du hittar på batterier. Ett batteri har ju plus och minus. Inuti atomen finns en liten kärna. Där ser du några plustecken.
13
FLER GRUNDLÄGGANDE BEGREPP När man har NO på schemat använder man helt annan utrustning än när man har idrott eller träslöjd. Om man till exempel vill titta riktig nära på saker kan man använda luppar och mikroskop. Det finns även digitala luppar som man kopplar till sin dator. De kan förstora ännu mer. Om man vill titta på ännu mindre saker så kan man använda ett mikroskop. Nuförtiden finns det mikroskop som förstorar så mycket att vi kan se atomerna.
m S
* * *
Så här ser en lupp ut. Och så här ser det ut när man tittar på en geting genom luppen.
Så här ser det ut när man tittar på bakterier i mikroskopet.
14
v o
r p
k a
Här har några japanska forskare skrivit ordet atom på japanska … med atomer.
* * *
Så här ser ett mikroskop ut.
Kroppens byggstenar
Organ och cell
Med hjälp av moderna mikroskop och datorer kan vi få fram bilder som visar hur vi människor och allt annat liv är uppbyggda.
Inne i kroppen har du olika delar, till exempel hjärna, lever och lungor. De olika delarna kallas för organ. De är uppbyggda av miljontals celler. Nedan ser du exempel på några olika slags celler.
DNA är en slags molekyl som finns i mitten av cellerna (kroppens byggstenar).
m S
* * *
Här är en bild som visar den fantastiska DNA-molekylen.
H O R D OC P : P E R B EG
Organism
Levercell
v o
r p
k a
* * *
Lungcell
Nervcell
Solsystemet, galax och universum Ett annat ord för en levande varelse är organism. Du är en av många organismer som lever här på planeten jorden. Jorden är en av flera planeter i vårt solsystem. Vårt solsystem är bara ett av många miljarder solsystem i en galax som heter Vintergatan. Vintergatan är bara en av miljarders miljarder galaxer i hela universum. Så där, ja! Nu har du lärt dig några användbara NO-ord. De kommer du ha nytta av i hela boken.
En levande varelse, till exempel en bakterie, en växt eller ett djur.
15
HUR KAN VI VETA? Hur kan vi veta något om Big Bang? Hur kan vi veta något om vad som hände för 13,8 miljarder år sedan? Och hur kan vi veta att det hände just då? Frågor om hur allting i universum uppstod har intresserat människor i alla tider. När den moderna naturvetenskapen växte fram för några hundra år sedan började forskare använda olika hjälpmedel som kikare och mikroskop för att få svar på dessa frågor. De började också göra experiment för att testa hur olika saker var uppbyggda och fungerade. Tidigare hade man försökt tänka ut svaren.
Teleskop
* * *
m S
Hur vet man något om rymden? Astronomi är en vetenskap inom fysiken som söker svaret på frågor om rymden och det som finns utanför jorden. Med avancerade teleskop kan forskarna få fram bilder av delar av universum som ligger extremt långt ifrån jorden. Genom att låta kraftfulla datorer tolka bilderna och göra beräkningar har man kommit fram till att Big Bang hände för 13,8 miljarder år sedan.
16
v o
r p
k a
* * *
För att få svar på vad som hände vid Big Bang låter man atomer krocka med varandra vid enormt höga hastigheter. På så sätt har man lyckats skapa något som liknar universums första ögonblick.
Hur vet vi att det finns atomer? Redan för flera hundra år sedan började forskare förstå att det fanns atomer som kunde sitta ihop i molekyler och bilda olika ämnen. Att teorin stämde gick att visa med olika experiment. Till exempel kunde man dela upp vatten i två olika ämnen – väte och syre. Och nu kan vi se dem! Med hjälp av så kallade elektronmikroskop kan vi få fram bilder av atomer. Med hjälp av det som kallas nanoteknik kan forskare nuförtiden till och med flytta omkring atomer och bygga saker, som när du bygger med legobitar. Ett exempel på det kan du se längst ner på sidan 14.
Hur vet vi att hela universum består av atomer? Varje ämne skickar ut ett speciellt ljus. Det är som om varje ämne har ett fingeravtryck. Vart man än riktar teleskopen i hela universum så ser man att allting är uppbyggt av samma typ av atomer som vi har på jorden. Det finns drygt 100 olika slags atomer. De är byggstenarna i vårt universum.
Hur kan vi veta något om evolutionen? Evolutionsteorin handlar om hur allt som är levande har utvecklats. Ett av de tydligaste bevisen för evolutionen hittar man när man jämför fossil. Fossil är förstenade rester av organismer som levde för mycket länge sedan här på jorden. Säkert har du hört talas om dinosaurier? Man vet att det har funnits dinosaurier eftersom man har hittat dinosauriefossil. När forskare jämför fossil som är olika gamla ser de tydligt hur arter har utvecklats med tiden. Arter som fanns tidigare var enklare byggda än de som kom senare.
k a
Hur vet man hur gamla de saker man hittar är?
v o
r p
Dinosauriefossil
* * *
Det finns en fiffig metod som kan berätta hur länge det är sedan något dog. Den kallas kol 14-metoden. Metoden mäter en egenskap hos de kolatomer som finns i allt som lever eller har levt.
m S
* * *
Grottmålningar kan berätta om livets utveckling och om djur som inte längre finns. Den här bilden som är från 10 000 f.Kr. visar en mammut. Tack vare kol 14-metoden kan forskarna ta reda på hur gammal den infrysta mammuten på bilden är.
17
SKAPELSEBERÄTTELSER Runt om i världen finns olika berättelser om hur allting har skapats. Ibland kallas dessa berättelser för skapelsemyter.
Vad är en skapelsemyt? Så här står det i uppslagsboken: En skapelsemyt är en religiös berättelse som förklarar varför världen ser ut som den gör. En myt beskriver något som sägs ha hänt för mycket länge sedan, i urtiden. Många myter kom till innan man kunde skriva och innan det fanns böcker. De överlevde genom att människor berättade dem för varandra. Här får du läsa några skapelseberättelser från olika delar av världen.
v o
r p
Aboriginer: Australien
m S
* * * 18
* * *
I aboriginernas skapelseberättelser skapades allting för länge sedan under den så kallade drömtiden. Då gick förfäder fram över landet och skapade allt genom att sjunga namnen på djur, växter, floder och berg. Sångerna håller allting levande. Därför måste de människor som lever nu fortsätta att sjunga så att alla växter och djur ska fortsätta att leva. Så menar aboriginerna att det gick till.
k a
Kristendom och judendom I kristendomens och judendomens skapelseberättelse berättas om hur Gud på en vecka skapade himmel och jord, ljus och allt liv. Människan, det vill säga mannen, formades av lera som Gud blåste liv i. Genom att använda ett revben från mannen lyckades Gud skapa den första kvinnan.
Aztekerna: Mexiko Enligt aztek-folket, som levde i nuvarande Mexiko, hade universum skapats fyra gånger. Men varje gång hade det förstörts och gått under med alla sina invånare. Nu i den femte tidsåldern har människorna skapats av guden Quetzalcόatl, den befjädrade ormen. Han doppade skelettben från döda människor i sitt blod. Då fick de liv igen. Enligt aztekernas myter kommer även denna tidsålder sluta med en våldsam undergång.
Asatro: Norden Här i Norden berättades om hur världen skapades ur en tomhet som kallades Ginnungagap. Runt tomheten fanns två världar, en av is och en av eld. Jätten Ymer och kon Audhumbla föddes när dessa världar möttes. Ymer dog, och sedan skapades jorden och himlen av Ymers döda kropp. Enligt asatron kommer världen att gå under i Ragnarök. Sedan kommer en ny värld att skapas.
m S
* * *
Kungariket Yoruba: Afrika
v o
r p
k a
* * *
Enligt yorubafolket skickade himmelsguden Olodumare sina två söner till en värld som bara var ett enda stort hav. För att de skulle ha något att stå på släppte guden ner en kokospalm som bottnade i vattnet. Den ena brodern drack sig till sömns på palmvin. Den andra brodern hade med sig en väska, en höna och en kameleont. Han använde dessa tre ting för att skapa land. När han sedan klev ut på marken fick han kvinnan Aje som gåva från himlen, samt majs att äta och kaurisnäckor att handla med. Han fick också tre järnstänger så att han kunde tillverka de verktyg han behövde. Så berättas det …
19
NO ♥ EXPERIMENT = SANT Något som är typiskt för alla tre NO-ämnena är att man gör experiment. I den här NO-boken kommer du hitta många experiment som både är roliga och lärorika. Men vem var det egentligen som kom på att experiment var ett bra sätt att få svar på sådant man undrade över? Och hur gör man ett experiment så att man verkligen kan lita på resultatet? Fortsätt läsa, så får du svaren!
Varför pekar kompassen mot norr?
* * *
För mer än 400 år sedan levde en läkare som hette William Gilbert. Han funderade mycket över varför den magnetiska nålen i en kompass alltid pekar mot norr.
m S
* * * 20
r p
k a
Bild från Gilberts bok ”De Magnete”. Bilden visar att alla magneter dras mot Nordpolen. Nordpolen är ringen i mitten. De små pilarna föreställer magneter som alla pekar mot norr.
v o
Så här ser en kompass ut nuförtiden. Den röda pilen pekar alltid mot norr.
När Gilbert levde var det många som trodde att det låg en jättestor och stark magnet vid nordpolen. De trodde att det var den som fick alla kompassnålar att peka ditåt. Andra trodde att polstjärnan på himmeln var en gigantisk magnet som fick kompasserna att rikta in sig norrut. Gilbert tänkte istället att det kunde vara hela jordklotet som var en magnet. För att visa det gjorde han något som ofta kallas för världens första naturvetenskapliga experiment.
m S
v o
r p
k a
* * *
Gilbert (mannen i svart) visar magnetism för Englands drottning Elizabeth I (kvinnan i den ljusblå klänningen).
* * *
Gilberts experiment
Så här gjorde han: Han stoppade in en stor magnet i en jordglob så att magnetens ena ände pekade mot nordpolen medan den andra änden pekade mot sydpolen. Sedan körde han runt med små kompasser på utsidan av jordgloben. Det visade sig att kompasserna alltid pekade mot norr, var han än placerade dem. På så sätt kunde Gilbert visa att kompasserna pekar mot norr eftersom hela jordklotet är som en stor magnet. Han ritade och skrev noga ned precis hur han hade gjort sitt experiment. Det blev en bok som gavs ut första gången år 1600.
21
MER OM EXPERIMENT Hur gör man experiment där man kan lita på resultatet? I Italien levde en vetenskapsman och lärare som hette Galileo Galilei. Han hade läst Gilberts bok och förstod att Gilberts metoder gick att använda till mycket mer än att undersöka magneter. Galileo ville ta reda på hur farten förändras hos föremål som faller till marken eller rullar nerför backar. För att göra det så härmade han Gilberts experiment. Men istället för att använda en jordglob och kompasser så byggde Galileo en ränna av trä. Han lutade rännan lite grand och ritade dit streck för varje meter.
m S
* * * 22
r p
k a
* * *
v o
Sedan släppte han en kula från 1 meter och mätte hur lång tid det tog för kulan att rulla. Därefter upprepade han försöket för 2 meter och 3 meter.
Galileos experiment 400 år senare Så här gjorde en skolklass i Sverige samma experiment som Galileo. Först tog de en kupad trälist och lutade den med hjälp av några kartonger och skolväskor. Därefter mätte de noga och markerade 1 m, 2 m, 3 m på rännan, precis som Galileo hade gjort. Sedan ställde de lärarens kaffekopp vid slutet av rännan så att man skulle höra ett PLING när kulan gick i mål. En av eleverna fick vara den som släppte kulan. Eleven sa KLARA, FÄRDIGA, GÅ! Resten av klassen tog tid med sina mobiler.
* * *
För att få ett säkert resultat var det vissa saker de inte ändrade: – De hade samma lutning på rännan varje gång de släppte kulan. – De använde samma kula hela tiden. – Det var alltid samma person som sa KLARA, FÄRDIGA, GÅ! och släppte kulan. Man får bara ändra en sak i taget när man gör experiment. Här var det sträckan som ändrades.
v o
Så här blev resultatet:
r p
Tid
Längd
Tid
2,0 s
k a 1,85 s
1m
1,25 s
m S 1,0 s
2m
* * * 3m
1,85 s
2,05 s
Här är en QR-kod till ett filmklipp som visar när en annan skolklass gör Galileos experimentet.
1,25 s
2,05 s
Längd 1m
2m
3m
DISKUTERA: • Varför tog det inte dubbelt så lång tid mellan 1 m och 2 m? • Ungefär hur lång tid skulle det ta om de släppte kulan från 4 m? • Vad hade hänt om de hade lutat rännan mer? Jämför och diskutera era olika idéer i klassen. Gör gärna samma experiment och undersök om era idéer stämmer.
23
VAD TROR DU? Hej, jag heter Hasse! Det är jag som har skrivit den här boken. Jag tänkte visa ett experiment som jag tror att du kommer gilla.
Som du ser har jag en konstig hink här. Det sitter en tratt på locket och det sticker ut en bit av en slang på sidan. Kolla nu vad som händer när man häller något i tratten.
m S
När jag häller en ofärgad vätska i tratten så kommer det en ofärgad vätska ut genom slangen. Inte så konstigt kanske.
* * *
Men när jag häller en röd vätska i tratten så kommer det fortfarande en ofärgad vätska ut genom slangen. Det var väl konstigt?
24
k a
r p
v o
* * *
Lika konstigt blir det när jag häller i en grön vätska. Det kommer nämligen fortfarande ut en ofärgad vätska genom slangen.
Hur tror du att hinken ser ut inuti?
m S
DISKUTERA
* * *
v o
r p
k a
* * *
Hur tror ni att hinken ser ut inuti?
Hinken kan vara uppbyggd på många olika sätt. Så även om du inte har beskrivit exakt hur det ser ut i min hink så kan din idé fungera och vara jättesmart. Rita din idé på ett papper. Använd röda och gröna färgpennor eller kritor. Skriv också något som förklarar vad som finns i hinken och vad det är som gör att hinken funkar. Kommer du på fler olika sätt så ritar du fler bilder. Det är precis så här man jobbar i naturvetenskap. Man kommer med olika förslag som lösning på ett problem. Sedan testar man.
25
1
VIKTIGA UPPTÄCKTER Här är några porträtt på forskare och exempel på deras viktiga upptäckter inom fysik, kemi och biologi. Det kommer fler senare i boken!
Charles Darwin (1809-1882)
* * *
Upptäckt: Evolutionsteorin Betydelse: Evolutionsteorin förklarar hur djur- och växtarter har utvecklats.
Charles Darwin
v o
r p
Nicolaus Kopernikus (1473-1543)
k a
Upptäckt: Att solen är i mitten av vårt solsystem. Betydelse: Upptäckten gav oss större förståelse för hur solsystemet ser ut.
m S
Florence Nightingale (1820-1910)
Nicolaus Koperniku s
Upptäckt: Förbättrade hygienen inom sjukvård. Betydelse: Den förbättrade hygienen inom sjukvården har räddat många liv.
* * *
le Florence Nightinga
DISKUTERA: Vilken tycker du är den viktigaste upptäckten?
26
Marie Curie (1867-1934)
Upptäckt: Gjorde nya upptäckter om radioaktiv strålning. Hittade två nya ämnen (polonium och radium). Betydelse: Radioaktiv strålning används inom sjukvården för att behandla cancertumörer. Men strålningen kan också orsaka cancer. Den här symbolen varnar för detta.
Marie Curie
SAMMANFATTNING
m S
* * *
v o
r p
k a
använder man experiment för att undersöka saker • IochallataNO-ämnena reda på hur allting fungerar. Big Bang är den händelse för 13,8 miljarder år sedan då universum • bildades. i hela universum består av atomer. Oftast sitter atomerna ihop • Allting i molekyler. är oerhört små, men de går att se med avancerade mikroskop. • Atomerna Solen, jorden och de andra planeterna som snurrar runt vår sol är ett av • många solsystem i universum. En galax är en samling av flera miljarder solsystem. • Organism är ett annat ord varelse. H • Galileo Galilei var en av deförsomlevande O R D OC P : kom på P E R • experiment där man kan lita på resultatet.hur man gör G E B så mycket om fysik, kemi och biologi har • Att vi vetmed Naturvetenskap alla de noggranna undersökningar
* * *
att göra som gjorts av forskare. Det finns många olika berättelser och myter från hela världen som berättar om hur människor tänkt att jorden och allt liv skapades.
•
Big Bang Universum Stjärnor Planeter Galax
Solsystem Atomer Molekyler Material Myt
27
2
VÄXTER
m S
* * * 28
k a
r p
v o
* * *
r p
k a
I det här kapitlet lär vi oss:
* * *
v o
Växter finns i alla världsdelar på vår planet. De kan växa på de mest konstiga ställen och de kan se väldigt olika ut. Men de är alla levande och tillhör växtriket.
de växter och djur som lever i staden • om som menas med en biotop • vad man sorterar allt som är levande • hur växterna har utvecklats från enkla alger till mer komplicerade blomväxter • hur som menas med alger, mossor och ormbunksväxter • vad barrväxter och andra träd som täcker stora delar av Sverige • om några vanliga blomväxter • om blomväxternas delar och fortplantning • om som menas med en livscykel • vad • hur man kan bygga en modell som förklarar fotosyntesen.
* * *
m S
29
Rovfåglar är inte så vanliga, men de som lever i storstäder kanske tycker att höghusen påminner om de klippor och berg där de lever annars.
ETT MYLLER AV LIV I STADEN Det bor inte bara människor i en stad. Här finns också många olika växter och djur. Men hur kan de överleva här? Det mesta är ju asfalt och betong.
m S
* * *
Lite här och där finns gräsmattor som vi människor älskar att vårda.
På parkeringen finns en sällsynt skalbagge som heter sandvitevivel. Den kan inte klara sig utan växten sandvita som också finns här. Detta är bara ett av många exempel på samspel i naturen.
I gräset vid parken finns fästingar som kan sprida sjukdomar till oss människor. Tack och lov så finns det fåglar och insekter som äter fästingar.
30
v o
r p
k a
En aggressiv svamp har angripit träden. Sådana svampar kan döda träden. Gamla döda träd är dock toppen för skalbaggar och andra ryggradslösa djur.
* * *
Vissa växter, till exempel tussilago och maskros, har sådan växtkraft att de kan tränga sig upp genom asfalten. Det gröna på trädens stammar är gröna alger.
Det finns en hel del svamp i en stad. Möglet på en brödbit är en svamp.
Tornseglare svischar förbi lite överallt. Förut kallades de för svalor.
Duvorna har lärt sig att åka tunnelbana. De åker till ställen där de vet att det finns mer mat.
Vi planterar träd i städerna. Typiska stadsträd är lind, lönn, ask och alm.
m S
En del kråkor släpper nötter på övergångsställen så att bilar ska krossa de hårda skalen. Sedan kan fåglarna plocka upp de goda nötkärnorna.
* * *
Gråsparv och pilfink är två fåglar som liknar varandra och som stortrivs i staden. Koltrast brukade inte finnas i städer men de har lärt sig att leva där.
v o
r p
k a
* * *
Kajorna kommer in till parken varje kväll för att sova.
Grävlingen kommer fram nattetid.
Det finns massor med råttor i alla städer.
Men varför lever och trivs dessa växter och djur i storstan? Jo, det beror på att det som de behöver för att överleva finns i staden. Staden är bara ett av många exempel på det som kallas för en biotop. Biotop betyder ungefär naturtyp. Skogen, fjället och ängen är andra biotoper.
31
SORTERING AV ALLT LIV
v o
r p
Det finns massor av olika växter och djur. I naturen är de oftast blandade huller om buller, men en sak man lär sig i NO:n är hur allt levande kan sorteras. Bra, va? Naturligtvis finns det många olika sätt att sortera växter och djur på. Här är några människor som sorterar på helt olika sätt. Men alla har ju rätt. På sitt sätt.
m S
För mig är det livsviktigt att kunna sortera växterna efter vilka som går att äta eller inte.
* * * 32
k a
* * *
Jag sorterar träslagen efter vad man kan bygga av dem. Vi har just fått en beställning på en skyskrapa i trä. Då måste vi hitta ett träslag som är extra hållbart.
Jag väljer de växter och djur som blir vackrast på bild.
Jag sorterar hästarna efter vilka som kan hoppa högst.
* * *
m S
v o
r p
k a
Den här hundrasen valdes eftersom den fungerar bra som ledarhund.
* * *
DISKUTERA:
Sortera på olika sätt Arbeta i par. Hitta på olika sätt att sortera växterna och djuren på bilderna högst upp på förra sidan. Vilka tycker ni hör ihop? Varför hör de ihop?
33
CARL VON LINNÉ
”
Hej! Jag heter Carl von Linné. Du kanske inte vet vem jag är, men jag är faktiskt en svensk superkändis! För flera hundra år sedan kom jag på ett sätt att sortera allt levande. Och alla biologer i hela världen använder fortfarande min sortering. Så det så! För det första är det viktigt att skilja på olika arter av växter och djur. Två växter eller djur som är av samma art kan få barn som också kan få barn. Två olika arter kan i vissa fall få barn, men de barnen blir sterila. De kan alltså inte få barn.
* * *
v o
För det andra så kom jag på ett väldigt bra sätt att ge alla arter namn. En vanlig blomma kan ha hur många namn som helst på olika språk i olika länder. Eller i olika delar av Sverige, för den delen.
m S
* * * Alces alces (Europeisk älg)
34
r p
För oss människor är det ju vanligt med för- och efternamn. Jag tänkte att man skulle göra likadant med alla växter och djur också. Men jag satte släktnamnet först och sedan det namn som var unikt för arten. Jag använde ett språk som heter latin som vi vetenskapsmän använder när vi delar upptäckter med varandra. Så här ser det ut! Jag är jättenöjd med hur det blev.
k a
Trifolium medium (Skogsklöver)
”
”
Jag kom också på hur man kan sortera alla olika arter av blommor. Man tittar helt enkelt på de delar inne i blommorna som har med deras fortplantning att göra.
”
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
Tittar man noga kan man se att delarna som sköter fortplantningen ser olika ut för olika släkten. Det här sättet att sortera kallas för Linnés sexualsystem. För sex och fortplantning har ju med varandra att göra. Linné sorterade in alla arter i släkten. Släktena sorterade han i sin tur in i olika riken. Men ny teknik och nya upptäckter gör att sorteringen förändras hela tiden. Ett exempel är svamparna, som förut hörde till växt-riket. Nuförtiden har de fått ett eget svamp-rike.
35
EN TIDSRESA GENOM VÄXTRIKET
Följ med på en tidsresa många miljoner år bakåt i tiden!
Blomväxter De växter som finns idag har inte alltid funnits här på jorden. Om man gör en resa bakåt i tiden så kan man se att växterna utvecklats från enklare former till allt mer komplicerade. De mest moderna växterna (de som funnits kortast tid på jorden) är blomväxterna. De har ”bara” funnits i 200 miljoner år. Men vad är det som är modernt hos blomväxterna och som inte fanns hos de växter som hade utvecklats tidigare. Jo, blomväxter har frön som utvecklas inne i moderväxten. Växterna gömmer sina frön inne i en frukt. Därför kallas blomväxterna också gömfröiga.
m S
* * * Barrväxter
De näst mest moderna växterna är barrväxterna. Till den gruppen hör förstås både gran och tall. Barrväxterna kallas för nakenfröiga eftersom man kan se fröna titta fram ur kottarna. Fröna är nakna, de ligger inte gömda inne i en frukt som hos blomväxterna.
36
v o
r p
k a
* * *
500 miljoner år
Ormbunksväxter Nu reser vi ytterligare drygt 50 miljoner år bakåt i tiden. Då hamnar vi i en tid då stora skogar av ormbunksträd bredde ut sig över jorden. Ormbunkarna var de första växterna som hade både stam och rot. I stammen går tunna rör där det kan pumpas vatten och annat som växten behöver. Ormbunkarna har varken frön eller blommor. Istället finns det så kallade sporer på undersidan av bladen. Om sporerna hamnar på marken så bildas det en liten platta där spermier kan simma över och befrukta äggceller. Men då behövs vatten. Det befruktade ägget kan sedan växa upp till en ny ormbunksplanta.
Mossor Visst är det skönt att gå barfota där det växer mossa? Det beror på att mossorna inte har någon hård stam med ledningar. Eftersom mossorna inte har ledningar så kan de aldrig bli höga träd. På en mossas mjuka stam sitter blad. Bladen tar upp vatten och näring direkt från marken. Det som liknar rötter är bara till för att hålla fast mossan där den växer.
Alger Nu har vi nått slutstationen på vår tidsresa. Det är tiden då den allra äldsta formen av växter utvecklades – algerna. Du kanske har sett de alger som vi brukar kalla sjögräs? De växer vid strandkanten nere i vattnet. Men sjögräs är inte gräs utan stora alger. Sjögräs har varken blad, stam eller rötter.
* * *
v o
De allra flesta alger är så små att man måste använda mikroskop för att kunna se dem. Dessa mini-alger kallas för växtplankton och svävar runt fritt i vattnet. Trots att de är pyttesmå så är de mycket viktiga för allt liv på jorden.
m S
1 miljard år
* * *
k a
r p
1,5 miljarder år
Alger är en spretig grupp där det också finns sådana som är mer lika djur.
Var uppstod det första livet? Det finns flera olika teorier om hur det allra första livet på jorden uppstod. Numera tror många forskare att livet uppstod i små pölar av vatten eller i jordskorpan under haven. Där finns heta källor där det kryllar av liv. Det som lever där klarar sig helt utan solen.
37
ALGER De första växterna på jorden var alger. De svävade runt i urhavets vatten. Levande organismer som svävar fritt i vattnet kallas för plankton. De första algerna som utvecklades bestod av en enda cell. Inuti den lilla cellen fanns allt som algen behövde för att leva. Alla alger kan omvandla solljus, vatten och koldioxid till näring. Att skapa näring på det sättet kallas fotosyntes.
Lever alger? För att något ska räknas som liv måste det kunna gro eller födas, växa, använda energi, andas, föröka sig och dö. En alg som bara är en enda cell förökar sig genom att dela sig. Den växer genom att använda solens energi. Den andas och dör.
* * *
r p
v o
Så här ser plankton-alger ut när de förstoras i ett mikroskop. De använder fotosyntes och andas ut syre och in koldioxid.
k a m S ” * * *
Giftalger och algblomning
Varje sommar kommer det rapporter som handlar om giftalger och algblomning. Men vad är det egentligen? Vi låter en forskare som undersöker vattnet i Östersjön förklara.
gen i gång Algblomnin vid Gotland
Fler giftalger med varmare klimat
Varning för g iftalger
38
– När man hör ordet algblomning så kanske man tror att det är fullt med blommor i vattnet. Men så är det ju inte, eftersom alger inte är blomväxter. Vad som händer är att utsläpp från jordbruk, skogsindustri, avlopp och avgaser gör att det hamnar alldeles för mycket näringsämnen i havet. Algerna behöver dessa ämnen för att växa och föröka sig. När det är sommar och varmt i vattnet så växer algerna därför med raketfart. – Giftalger kallades förut för blågröna alger, men nu heter de cyanobakterier. När cyanobakterierna har förökat sig snabbt så liknar vattnet en gulgrön soppa. Om man badar där det finns mycket cyanobakterier och inte duschar efteråt, eller om man får en kallsup, så kan man bli illamående, kräkas, få diarré, feber, irriterad hud och öronbesvär.
”
Det finns många olika slags alger När man delar in allt levande i olika riken, grupper och släkten så har det visat sig att just alger är en väldigt spretig grupp. Det finns faktiskt alger som varken är växter eller djur. De blågröna algerna är ett exempel på detta.
Olika alger på olika djup Alla alger är inte encelliga plankton. Det finns också alger som består av många celler och som man inte behöver mikroskop för att se. Ett exempel på sådana alger är grönalger som växer på havsbotten i vattnet närmast stranden. Vid strandkanten växer det ofta något grönt som man kan halka på när man sätter fötterna på stenarna. Det ser ut som gräs och brukar kallas sjögräs, men det är en grönalg som heter grönslick. Brunalger kan leva lite djupare ner än grönalger. Blåstången är en art av brunalger som är vanlig i Sverige. Det finns brunalger som kan bli 60 meter långa och väga 300 kg.
m S
Rödalger kan leva väldigt djupt dit nästan inget ljus alls når. Drygt 150 m djupt är rekordet.
* * *
Havsbonde
I en tidningsartikel finns en intervju med en havsbonde som säger att ”odling av alger kan bli en miljardindustri”. Men vänta lite här? Vad menas med havsbonde?
v o
r p
k a
Havsbönder är bönder som istället för att ha jordbruk på land ägnar sig åt havs bruk. De odlar i havet. Att odling av alger skul le kun na bli en miljardindustri beror på att det i framtiden antagligen kom mer bli vanligare att vi äter alger. Alger växer snabbt och innehåller dubbelt som mycket protein som kött.
Algerna kan hjälpa miljön eftersom de använder de ämnen som läcker ut i havet från jordbruket på land. Samtidig t som de leve r, växer och ger goda skördar tar de alltså hand om de ämnen som bidrar till övergödninge n av hav och sjöar.
* * *
Blåstångens kärleksliv = en brunalgs fortplantning När det är fullmåne eller nymåne tidigt på sommaren släpper blåstången ut ägg och spermier i vattnet. Spermierna befruktar äggen och det bildas en ny algplanta. Nästa sommar är den nya algen 1–2 cm stor. Det tar fyra–fem år innan den nya blåstångsplantan är fullvuxen och kan föröka sig.
39
MOSSOR
Olika mossarter
v o
* * *
r p
k a
Det här var lätt att lära sig. På en mosse växer mossor.
På en mosse eller myr trivs mossor. De kan bara växa och fortplanta sig där det är blött. I en skog är marken ofta täckt av mossa. Det gröna mosstäcket består ofta av flera olika slags mossor. Här är några av de vanligaste arterna i Sverige.
Väggmossa
40
* * *
m S
Vitmossa
Björnmossa
Husmossa
Förr till att täta, men snart kommer vi äta
Mossor kan rena vattnet
Människor har hittat på många sätt att använda mossa. Husmossa och väggmossa användes tidigare till att täta springor och hål i husväggar. Vitmossa har i många länder används som förbandsmaterial eftersom den suger upp vätska så bra. Många tror att mossor kommer vara en del av framtidens klimatsmarta mat. Kanske kommer vi få nya rätter på menyn? Potatismossa? Mossaka?
I närheten av gruvor är det vanligt att vattnet förorenas av ett mycket giftigt ämne som heter arsenik. Forskare har nu kommit på att vattnet kan renas med hjälp av en mossa som heter vattenkroksmossa. På en timme kan mossan göra det förgiftade vattnet drickbart.
* * *
Torv är energirikt. Den kan därför användas som bränsle, på samma sätt som ett dött träd kan bli ved som går att elda. Men först måste den grävas upp, torkas och delas i lagom stora bitar.
Mossan blir torv
m S
g fortplantnin s a n r o s s o M Hanplan-
* * *
r p
k a
I många av de stora skogarna i Sverige finns områden där marken alltid är blöt. En sådan naturtyp kallas för myr. Och gissa vad som växer där? Massor av mossor förstås.
nplantor. han- eller ho tan. Mossor är ppen av plan n sitter i to ga or nha tornas r. Spermiert ut sper mie de s ka ic sk m ma över Från dem at t k un na si r fö en tt va ktade na behöver r. Den befr u nas äggcelle or nt orla np ho ad till så kall sp och bildar en r xe a vä ny n le ir äggcel som bl r ut sporer ka ic sk en D kapsel. . mossplantor
v o
Den vanligaste mossan på en myr är vitmossa. När den dör bryts den inte ned och förvandlas till jord. Så är det ju annars oftast med växter. Tänk på alla blommor i en trädgård eller gamla träd i skogen som sakta äts upp av svampar, småkryp och bakterier. På en myr är det för blött för att nedbrytarna ska trivas. Därför växer den nya mossan ovanpå den gamla i lager på lager. För varje år som går blir det alltså ett tjockare och tjockare lager av död vitmossa. Lagret med död mossa kallas torv.
41
ORMBUNKSVÄXTER
m S
* * *
På bilder som visar hur det såg ut när dinosaurierna levde på jorden ser man att det fanns träd på den tiden. Alltså inte bara mossor och alger, som ju var de första växterna här på jorden. För att en växt ska kunna bli hög måste den ha en hård stam som ger stöd. Utan stam skulle den krokna och säcka ihop. Den måste också ha rötter som griper tag i marken och ger stöd åt den stora höga växten. Rötterna grenar ut sig för att så effektivt som möjligt suga upp vatten och de näringsämnen som växten behöver. Inuti stammen finns tunna rör. Där pumpas det upp sådant som behövs uppe
42
v o
r p
k a
* * *
i växten. Det pumpas också ner sådant som rötterna behöver. De första växterna som hade rötter och hård stam var ormbunksväxterna. Det finns tre typer av ormbunksväxter – ormbunke, lummer och fräken.
FAKTARUTA Ormbunksväxter har rötter och stam, men inga blommor.
Mattlummer
Fräken och lummer Ormbunkarna hör till en grupp växter som lämpligt nog heter ormbunksväxter. Till denna grupp hör också två andra uråldriga typer av växter – fräkenväxter och lummerväxter.
Lummerväxten på bilden heter mattlummer. Den växer på ett sådant sätt att den bildar stora mattor på marken. För många miljoner år sedan fanns det lummerarter som kunde bli 30 m höga.
Åkerfräken
Lummerväxter användes förut som dekoration vid julen. Växterna liknar granris och behåller sin grönska inomhus. Nuförtiden så är lummerväxter fridlysta, så de får inte grävas upp eller dras upp med rötterna. De får inte heller plockas eller samlas in för försäljning.
Fräkenväxten på bilden nedan är vanlig i Sverige. Den heter åkerfräken men kallas ofta rävarompa. Precis som på alla andra fräkenväxter så består stammen av små bitar som är hopskarvade till ett långt rör. I toppen, som liknar en kotte, finns sporerna som växten använder för att fortplanta sig. De flesta fräkenväxterna blir inte högre än 1 meter.
m S
* * *
v o
r p
k a
Under bladen sitter grupper av små ”prickar” som heter sporgömmen.
* * *
Sporgömmena spricker och sporerna sprids.
Spor som gror.
Sporgömme
Förgrodd
Ny planta
Ormbunkens fortplantning Här är en QR-kod till ett filmklipp med ett experiment. Jag (författaren Hasse) tänder eld på sporer från lummer. Spor-pulvret kallas nikt och är väldigt explosivt.
Ormbunkarna är en av de växter som utvecklades först. Deras fortplantning skiljer sig mycket från de växter som kom senare. Ovan ser du några bilder som berättar om hur ormbunkarna ”får barn”.
43
BARRVÄXTER Sverige är ett land som till stora delar är täckt av skog. Som du kan se i diagrammet så är 80 % av träden i Sverige barrträd.
Norra barrskogsregionen
* * *
Tall: 39 %
v o
De två vanligaste träden i Sveriges skogar är gran och tall.
r p
Barrträdens fortplantning
k a Björk: 12 %
Gran: 41 % Södra barrskogsregionen
m S
* * *
Södra lövskogsregionen
Barrträd klarar kyla
Övriga träd: 8 %
Kottarna är barrväxternas blommor. På våren släpper blommorna ifrån sig massor av pollen. Det riktigt yr i luften runt trädet. När blommorna är befruktade bildas frön som kan gro till nya träd. Frö Träd
Kotte
Både gran och tall är barrväxter. Barren är barrväxternas blad. Utanpå barren finns vax som skyddar mot kyla. På kartan ser man att stora delar av Sverige består av skogar. Det är kallare i norra Sverige än i södra Sverige och många träd med vanliga blad kan inte överleva där det är för kallt. Därför växer det mest tall och gran i de stora skogarna i norra Sverige. Träd med vanliga blad fäller bladen på hösten. Först brukar bladen ändra färg och bli röda, gula eller bruna. Men barren på gran och tall sitter kvar och är gröna även på vintern.
44
Pollen från hanblommor hamnar på honblommor.
FAKTARUTA LOGISKT I Sverige finns många skogar med barrträd. Älgar kan äta barr. I Sverige finns många älgar.
Skogsbruk Jordbruk heter det ju när man odlar olika växter på åkrar. Med skogsbruk menas att man odlar och skördar träden i skogarna. Eftersom det finns mycket skog i Sverige så är skogsbruket en av våra viktigaste inkomstkällor. De som arbetar med skogsbruk hugger inte bara ner träd. De planterar också nya träd så att skogen förnyas. Genom att ta bort småträd och buskar ser de till att de planterade träden växer på bästa sätt. Då blir det mycket virke av god kvalité (virke är ett annat ord för trä).
m S
* * *
* * *
r p
v o
När träden är avverkade transporteras de till olika fabriker. I fabrikerna används virket som råvara vid framställningen av många olika produkter som används i Sverige eller exporteras till andra länder. Här är några exempel på vad det kan bli av skörden från skogarna.
k a
Ekobränsle
Ved
Tjära Pappersmassa
Möbler
DISKUTERA: Bräder
Ättika
Skogen är ett exempel på en förnyelsebar råvara. Diskutera med en kompis vad som kan menas med det. Kan ni ge exempel på råvaror som inte är förnyelsebara?
45
BLOMVÄXTER Ingen av de andra växtgrupperna har så många olika arter som blomväxterna. Som du ser på bilderna kan blomväxter se väldigt olika ut. De har anpassat sig till att växa på många olika ställen på vår jord. Här är bara några exempel ur den makalösa mångfalden. En del arter känner du kanske igen.
Maskros
Tulpan
Allt från smaskiga frukter till nyttiga nötter …
m S
* * * Blåbär
v o
r p
Vitsippa
k a
Hjortron
* * *
Hasselnöt
… men också giftiga bär och svidande brännässlor.
FAKTARUTA Visste du att det finns blomväxter som äter insekter? På bio brukar de se ut som monster, men i verkligheten är de ofta små.
Gräs är en blomväxt. Det finns gräs på 20 % av jordens landyta. Det beror på att vi odlar gräs som foder till djur och olika sädesslag som mat till oss människor. Brakved (ger diarré)
46
Brännässla
Familjer Blomväxtgruppen är indelad i familjer. Det hjälper oss när vi ska sortera växter. Här är några familjer med exempel:
Orkidéer
Ärtväxter Korgblommiga
Rosväxter
* * *
m S
v o
r p
Malva
k a
* * *
Gräs
Korsblommiga
Kransblommiga
47
VÄXTER FRÅN HELA SVERIGE I Sverige finns nästan 2000 olika växtarter. Alla arter växer inte överallt, så ett sätt att sortera växter på är att ordna dem efter var de växer. 1908 fick biologilärare från hela Sverige lämna förslag på vilka växter som skulle bli landskapsblommor. Växterna som valdes växer inte bara i ”sina” landskap, men de är typiska för just det landskapet.
Härjedalen – Mosippa
Värmland – Skogsstjärna
v o
Dalsland – Äkta förgätmigej
r p
Bohuslän – Vildkaprifol
Västergötland – Ljung
m S
Halland – Hårginst
* * *
Skåne – Prästkrage
Småland – Linnea
48
k a
* * *
Dalarna – Ängsklocka
Östergötland – Blåklint
Öland – Ölandssolvända Blekinge – Ek
Gotland – Murgröna
Lappland – Fjällsippa Jämtland – Brunkulla
* * *
v o
Norrbotten – Åkerbär
r p
Västerbotten – Kung Karls spira Ångermanland – Styvmorsviol Medelpad – Gran Hälsingland – Lin Gästrikland – Liljekonvalj
m S
Uppland – Kungsängslilja
* * *
Västmanland – Mistel
Närke – Gullviva Södermanland – Vit näckros
k a
DISKUTERA: Vilken av landskapsblommorna är inte gömfröig?
49
LANDSKAPSBLOMMOR Blekinge – Ek – Ett träd som kan bli nästan 1000 år gammalt. Det har en grov stam och kraftiga grenar. Nötterna kallas ekollon.
Bohuslän – Vildkaprifol – Hur kan
denna växt bli 8 m hög? Jo, den klättrar på andra växter. De vita blommorna luktar gott, men doftar bara på natten.
Dalarna – Ängsklocka – Finns i hela Sverige. Skillnaden mot vanlig blåklocka är att ängsklockan kan vända sina blommor uppåt.
m S
Halland – Hårginst – En buske där de gula blommorna liknar en fjäril. Växter bara i södra Sverige.
* * *
Härjedalen – Mosippa – Ser ut som en luden och hårig vitsippa.
Lappland – Fjällsippa – Låter som ett bra namn, men det enda som stämmer är att den växer i fjällen. Den är inte släkt med vitsippan.
50
v o
r p
k a
Gotland – Murgröna – Kan klättra upp till 20 meter. Med sina sugfötter klamrar den sig fast mot väggar och murar. På gotländska heter den rindi.
* * *
Dalsland – Äkta förgätmigej – Växer gärna där det är fuktigt. Det svenska namnet betyder ”glöm mig inte” och på engelska heter den ”forget me nots”. Över hela världen finns det myter och berättelser som antingen handlar om att växten är liten eller om att älskande par inte ska glömma varandra. Har använts mot hosta och halsont.
Gästrikland – Liljekonvalj – Finns
i hela landet. Av det latinska namnet Convallaria majalis förstår man i vilken månad man kan se den blomma. Hela växten är giftig.
Hälsingland – Lin – Av denna växt kan man framställa trådar till textil (tyg). Ur fröna kan man pressa olja som kan bli både matolja och linolja till målning.
Jämtland – Brunkulla – En sällsynt växt som bara finns i mellersta Norrland. Blomman luktar vanilj.
Medelpad – Gran – Ett barrträd som ekonomiskt sett är Sveriges viktigaste träd. Av veden tillverkas papper samt virke till hus, möbler och mycket annat. När granen släpper ut sitt pollen kan hela sjöar bli alldeles gula på ytan.
Norrbotten – Åkerbär – Ser ut som en liten smultronplanta, men bären liknar hallon. Svåra att plocka, men enligt författaren till den här boken de godaste bär som finns. Tyvärr växer den inte söderut i Sverige (där författaren bor). Skåne – Prästkrage
Närke – Gullviva – En både vacker och ätbar vårblomma.
Småland – Linnea – Har fått sitt namn efter Carl von Linné. Den blommar i juli och växer i hela Sverige (helst i barrskog).
– Blommar på sommaren och växer gärna på ängar.
Södermanland – Vit näckros – Lever
Västerbotten – Kung Karls spira
– Växer mest i fjällen och det är antagligen därför den har blivit Västerbottens blomma. Namnet skulle vara en hyllning till kung Karl den elfte, men han hann dö innan boken som den namngavs i blev färdig. Istället fick Karl den tolfte äran.
m S
* * *
snyltar på äppelträd och lind. Förut trodde man att misteln hade magiska krafter Om man hängde upp en mistel i taket och kysste någon under den kunde man vara säker på att man skulle bli gift (trodde man).
Öland - Ölandssolvända
– Här stämmer namnet bra. Denna växt finns bara på Öland och blommorna vänder sig efter solen. Klart och tydligt.
Värmland – Skogsstjärna – Växer i skogen, men den finns också på ängar och ända upp på kalfjället.
k a
Västmanland – Mistel – Lever och
v o
r p
Uppland – Kungsängslilja – Ovanlig
blomma som fått sitt namn av den äng i Kungsängen vid Uppsala där den har funnits i över 200 år. Området är numera ett naturreservat.
* * *
i vatten där de kan sträcka sig 6 meter ner mot botten. Älgarnas favoritmat.
Västergötland – Ljung
– Blommar på sensommaren. Te gjort på ljung är lugnande och sövande.
Ångermanland – Styvmorsviol – Det latinska namnet Viola tricolor betyder att det är en viol med tre färger. Historier berättar att det nedersta vita eller gula blombladet är styvmodern. De ljust violetta bladen är hennes döttrar och de mörkt violetta hennes styvdöttrar. Östergötland – Blåklint – Var tidigare ett vanligt ogräs i många sädesfält. Som en följd av kemisk bekämpning av ogräs är den numera ovanlig. Odlas också i trädgårdar.
51
BLOMVÄXTERNAS DELAR
Blomman – Här finns växtens könsorgan
* * *
Inne i blomman finns de delar som sköter fortplantningen – ståndare och pistill. Om äggen som finns här befruktas så bildas en frukt med frön. Fröna kan sedan bli nya växter. De nya växterna är (förstås) av samma art som den växt som fröna kom ifrån.
v o
Blad – Växtens sockerfabriker
r p
I bladen tillverkar växten den mat den behöver. Bladen kan bygga energirika sockermolekyler av de energifattiga ämnena vatten och koldioxid. Energin som finns i solljuset binds och lagras i sockret. Att skapa näring på det sättet kallas fotosyntes. Foto betyder ljus, syntes betyder framställning. Framställning med hjälp av ljuset alltså.
m S
* * * 52
k a
Stjälk – Här inne går det rör Överallt i hela växten, men speciellt i bladen, behövs vatten. Vattnet transporteras från marken i rör som går inne i stjälken. Biologer kallar rören för kärl och de är extremt tunna. I rören transporteras också det socker som tillverkats i bladen så att alla delar av växten kan få energi.
Rot – Rötter är växtens fötter
Rötterna gör att växten står stadigt om det blåser och stormar. Rötterna håller också fast växten i jorden. De grenar ut sig i marken och bildar ett nätverk som suger upp vatten och olika näringsämnen. Några exempel på näringsämnen är kväve, fosfor och kalium. De kallas för gödningsämnen.
Kronblad
Blomman De färgade kronbladen lockar till sig insekter som hjälper till att befrukta växterna. Det som insekterna vill ha från blomman är nektar med gott socker i. Nektarn finns långt ned i blomman. När insekten gräver sig ner mot sockergömman så fastnar det ofta pollenkorn på den. När den flyger vidare och hittar nektar i en annan blomma kan pollenet hamna på pistillen. Då pollineras (befruktas) växten.
Ståndare Pistill Fröämne Foderblad
* * *
Blad med klyvöppningar Det är i bladen som växten tillverkar energirika sockermolekyler. Vattnet kommer från marken, koldioxiden kommer från luften. Koldioxid är en gas, så den kan man inte se. Vid tillverkningen av socker i bladen bildas syre som också är en gas. Så här ser öppningarna i bladen ut där de båda gaserna släpps in och ut:
m S
* * * Stjälk
Blommans stjälk kan också kallas för stam. I stjälken finns det tunna rör. Nedan finns ett experiment som visar hur transporten genom rören gör att det som finns i marken kan nå ända upp till bladen och blommorna.
EXPERIMENT:
Färga blomman Färga lite vatten med karamellfärg och ställ ner en vit blomma (till exempel tulpan eller vitsippa). Bäst resultat blir det om man klipper av stjälken under vattenytan.
v o
r p
Bladen är sockerfabriker
k a
På bladet på bilden ser man tydligt ett grenverk av nerver. Det är inne i nerverna som socker, vatten och andra ämnen transporteras. Nerverna fungerar också lite som ett skelett som spänner ut bladet. Det kan man se när man vattnar en krukväxt som är vissen. Då fylls nerverna med vatten och krukväxten slutar sloka.
Rot
Växtens rötter kan se ut på lite olika sätt. Det som alla rötter har gemensamt är att de gör att växten står stadigt fast i marken. Rötterna suger i sig vattnet som sedan transporteras ut i hela växten. Att rötterna är så extremt bra på att fånga in vatten beror på att varje liten del av roten har miljontals små rottrådar. Rötterna från en enda växt bildar ett underjordiskt nätverk.
53
VÄXTENS LIVSCYKEL Om ett frö hamnar där det finns vatten och där det är lagom varmt så kan det börja gro.
När äggcellerna i fröämnet är befruktade bildas en frukt med frön. Kärnorna i exempelvis päron och apelsiner är växtens frön. Många växter har goda frukter som olika djur gärna äter. Fröna sprids på ett smart sätt när den som ätit frukten eller bäret bajsar eller spottar ut fröna.
m S
* * * 54
v o
r p
k a
* * *
Växten blir större och större. Från stjälken växer det ut blad. Man kan också se knoppar som kommer att bli blommor.
Nu har blommorna slagit ut. Inne i blomman finns könsorganen. Han-delarna kallas ståndare och på dem sitter det fullt med små pollenkorn. Inne i pollenkornen finns de celler som kan liknas vid människans spermier. Pistillen är blommans hon-del. I fröämnet finns äggcellerna. Om ett pollenkorn hamnar ovanpå pistillen så växer det en slang från pollenkornet ner till fröämnet. Genom slangen kan hancellerna komma ner och befrukta äggcellerna.
Skafferiet är fullt av frön Kort intervju med fröken Linnéa Ljung från plantskolan i Frövik.
”
– Det sägs att det är frön i många av paketen som finns hemma i skafferiet. Stämmer det, Linnéa? – Javisst! I ett skafferi kan man bland annat hitta bönor, linser och ärtor. Det är bara tre exempel på frön. Frön är bra mat. Inne i alla frön finns nämligen ett lager med näring, som en matsäck. ”Matsäcken” ska ge plantan som gror ur fröet en lyckad start i livet. Nu blir det istället vi som får användning av fröernas matsäck. – Men då borde man ju kunna plantera en del av de saker som finns i skafferiet? – Absolut. Längre ned på sidan ser du hur man kan göra.
v ”ro p k
EXPERIMENT:
Plantera frön från skafferiet
* * *
a m
Du behöver: En tallrik, papper, frön (till exempel bönor, linser eller linfrön), plastfolie, tallrik, vatten. Lägg fröet du vill testa på blött papper i en tallrik. Täck tallriken med plastfolie så att pappret inte torkar. Låt stå (inte för kallt). Titta på tallriken varje dag och följ utvecklingen. När fröna har börjat gro så kan du dela på de större bönorna. Lägg märke till: – skalet som skyddar fröets inre – den lilla grodden som ska bli växten – frövitan som är lagret av näring Plantera groddarna i jord i små krukor eller i en självvattnade petflaska.
S * * *
EXPERIMENT:
Odla med frukter och grönsaker Det går alldeles utmärkt att så kärnorna (alltså fröna) från olika frukter och grönsaker. Prova till exempel tomater, melon, paprika, avokado eller mango. Tips: Man kan lägga en tomatskiva direkt ovanpå jord. Flera av dessa kan bli finfina krukväxter.
55
VÄXTHISTORIA Vetehistoria Det är stor skillnad på det lilla vildvetestrået till vänster och vetet till höger som vi odlar nuförtiden. Ändå är det samma art. Hur har det blivit så?
* * *
Så här gick det till när vi människor förädlade vetet så att varje vetestrå skulle ge oss mer mat.
m S
r p
v o
k a
Redan på stenåldern använde vi vete som mat. Då plockade vi vildvete där det växte naturligt. Vi åt fröna, kokade gröt av dem eller malde dem till mjöl.
* * *
För cirka 10 000 år sedan började människor bosätta sig på bestämda platser och odla på små åkrar. Om vi ville ha vete som mat så samlade vi frön från vildvete från olika platser. Sedan planterades fröna i jorden. När det var dags att skörda växte allt vete på samma ställe. Då behövde vi inte gå och leta efter enstaka strån. Vid skörden på de små åkrarna visade det sig att fröna var större på vissa vetestrån. Större frön betyder mer mat! Nästa gång som det var dags att plantera så valde man smart nog de allra största fröna. Tanken var att nästa års skörd skulle bli ännu större. Och det stämde!
56
I och med att man bara planterade de bästa och största fröna så förädlades vetet. Det urval som bönderna gjorde ledde till att fler och fler plantor hade stora frön.
Växter i myter och folktro
Ask och ek
I alla tider och i alla delar av världen har vi människor använt växter på oerhört många olika sätt – som mat, till byggnadsmaterial, till att göra kläder eller verktyg av, med mera. Man kan göra en lång lista.
Om askens blad kom före ekens blad så var det ett tecken på att det skulle bli en solig sommar. Om ekens blad kom först skulle det mest bli regn. Biologer har med hjälp av forskning visat att det är hur bra jorden är och hur mycket ljus trädet får som avgör vilka blad som kommer först. Det går alltså inte att förutse vädret genom att titta på askens och ekens blad. Det är bara en myt.
Växter har också använts som medicin. Många urgamla metoder och växt-läkemedel har visat sig fungera mycket bra vid sjukvård. Men det finns också en hel del myter och folktro om växters magiska förmåga som inte stämmer. En del myter handlar om att vissa växter kan tala om för oss vad det ska blir för väder, att de kan skydda mot bränder eller ge oss kärlek. Här nedan kommer några exempel på växtmyter.
Trädring Om ett träd hade växt så att grenarna bildade en rund ring så trodde man att trädet kunde användas för att bota barn som hade fått engelska sjukan. Denna sjukdom gjorde att barnets ben var böjda. Om man drog barnen genom gren-ringen trodde man att de skulle bli botade. Nuförtiden vet vi att sjukdomen beror på D-vitaminbrist.
m S
* * *
* * *
Taklök Taklök är en växt som planterades på husens tak. Man trodde att växten gav brandskydd. Växten var även ett bra botemedel mot vårtor (trodde man).
k a
r p
v o
Libbsticka
En annan myt berättade att växten libbsticka kunde hjälpa den som drabbats av obesvarad kärlek. Om man åt lite av bladen så skulle den man älskade genast förstå hur underbar man var.
Förutsäga väder och bra skördar Eftersom många fler människor var bönder förr i tiden så handlar myterna ofta om vädret. Man ville veta vad det skulle bli för väder eftersom vädret påverkade skördarna. Goda skördar gav ett gott liv. Man trodde till exempel att om det blev mycket björnbär ett år så var det ett tecken på att skördarna skulle bli stora nästa år. Vad tror du?
57
VI BYGGER EN MODELL AV FOTOSYNTESEN Hej! Vi är en klass på Kvarnbyskolan som jobbar med växter i NO. Nu har vi kommit fram till det som vår lärare säger är det allra viktigaste i biologin – fotosyntesen. Men när vi öppnade boken och försökte förstå texten och bilderna så tyckte många att det var knepigt. Så här stod det: Koldioxid + vatten + ljusenergi blir druvsocker + syre
* * *
Under texten fanns det en formel. Bokstäverna är kemiska tecken för olika atomslag och siffrorna säger hur många atomer av varje sort som är med i fotosyntesen. 6 CO2 + 6 H20 + energi C6H12O6 + 6 O2 Då var det någon som sa: – Kan inte vi bygga en modell av fotosyntesen så att vi förstår bättre? – Toppenidé, sa vår lärare och så satte vi igång.
m S
* * *
1) Vi gjorde en stor tavla med ett träd på. Till trädet använde vi tjockt papper som vi målade grönt och brunt. Rötterna gjorde vi av tjockt papper. För att få fast de olika delarna använde vi olika typer av lim.
v o
r p
k a
2) För att göra formeln enklare att förstå byggde vi molekyler av flirtkulor. En molekyl är flera atomer som sitter ihop. Koldioxid (CO2) har 1 kolatom och 2 syreatomer. Vi tog svarta kulor till kol och en röd till syre. Vi byggde sex sådana molekyler.
3) Vatten heter H2O med kemiska tecken. H är väte. Vi använde vita kulor till väteatomer, för det hade vi många av. 4) Den klurigaste att bygga var druvsockermolekylen. Vi sökte bland bilder på internet och till slut byggde vi den så som på bilden. Ser du att det stämmer med 6 kolatomer, 12 väteatomer och 6 syreatomer?
58
5) Sedan var det bara den enklaste molekylen kvar. Vid fotosyntesen bildas inte bara de stora druvsockermolekylerna utan också syremolekyler. Det är växterna som har tillverkat allt det syre som finns i luften och som vi behöver för att leva här på jorden.
6) Vid fotosyntesen tar växten in koldioxid och vatten. För att visa det gjorde vi stora pilar som pekade inåt mot växten. Vid fotosyntesen bildas druvsocker och syre. Det visade vi med stora pilar som pekade utåt från växten. 7) Sedan kom vi på att vi hade glömt det viktigaste av allt. Solen! Det är ju energin från solen som binds och lagras i druvsockermolekylerna. Och det är ju det som gör att fotosyntesen är så viktig för allt levande på jorden. Vi gjorde solen av tjockt papper som vi målade gult.
m S
* * * koldioxid
+
vatten
+
energi
6 CO2
+
6 H20
+
energi
+
+
v o
r p
k a
Vi sammanfattade också allt det som händer i fotosyntesen med en formel. Ovanför formeln skrev vi med vanliga ord.
* * *
druvsocker + C6H12O6
+
syre 6 O2
+
Det som blev tydligt var att det är lika många atomer av varje sort på båda sidorna av formeln. Vi och vår lärare tyckte det blev ett jättekul projekt och när vi var färdiga tyckte vi att det var mycket lättare att förstå. Även vår lärare sa: – Det är till och med så att jag förstår bättre! Hoppas att du också förstår fotosyntesen bättre när du ser hur vi gjorde!
59
MER OM TRÄD Vi är växter som blir minst 5 meter höga. Vi har en tydlig huvudstam. Stammen är ved-artad som det heter, vilket betyder att den är hård och styv.
* * *
Vad är ett träd?
Vad är skillnaden mellan en buske och ett träd?
Varifrån kommer alla julgranar?
Björk
* * *
r p
k a
Buskar är också hårda och vedartade, men de delar upp sig nära marken i flera lika starka stammar.
m S
Riktiga levande julgranar odlas på åkrar. De som är av plast tillverkas i fabriker.
Björk är ett lövträd. Veden från björk går bra att elda med. Det luktar gott och det sprätter inte iväg lika mycket gnistor som när man eldar med gran eller tall. Dessutom blir det varmare när man eldar med björk jämfört med många andra träslag. Precis som hos alla andra träd så finns det tunna rör inne i stammen där växten kan transportera vatten och näringsämnen, både uppåt och nedåt. Under sommaren, då tillverkningen av socker är som störst, skickar trädet ner denna näring från bladen och lagrar den i rötterna. När våren kommer behöver trädet näring för att utveckla de nya bladen uppe i kronan. Då pumpas sockret uppåt från rötterna genom stammen till bladen. Sockret är löst i vatten. Sockervattnet kallas för sav. Man brukar säga att saven stiger om våren.
60
v o
Old Tjiko Old Tjiko är världens äldsta träd. Det är en fem meter hög gran som har ett rotsystem som är 9 550 år gammalt. Old Tjiko växer i Dalarna på Fulufjället.
Bok Bokens blad fångar in så mycket solljus att det blir svårt för andra växter att växa i en bok-skog. I Skåne finns många bokar. På ett bibliotek däremot hittar du böcker.
3
Träd: Douglasgran Plats: USA (delstaten Oregon) Höjd: 99,4 m
2
Träd: Jätteeukalyptus Plats: Australien (ön Tasmanien) Höjd: 99,6 m
1
Träd: Redwood Plats: USA (delstaten Kalifornien) Höjd: 115,56 m
* * *
m S
Redwood
v o
r p
Trä i topp – världens tre högsta träd
k a
* * *
Det träd som är störst till volym är också ett redwoodträd. Det är 83,8 meter högt och har en omkrets på 31,3 meter. Hur många elever är det, hand i hand i en ring? Tänk att det där höga redwoodträdet lyckas transportera vattnet från marken ända upp till barren i toppen. Eller förresten, det är inte hela sanningen. Träden tar lite hjälp av klimatet där de växer. De här träden växer bara där det finns låga moln, till exempel nära havet i Kalifornien på USAs västra kust. Trädens kronor är alltså insvepta i fuktiga moln. Så allt vatten behöver inte pumpas upp 100 meter.
Härifrån ser man ju inte ett barr!
61
2
VIKTIGA UPPTÄCKTER
Att vi vet så mycket om hur växterna har utvecklats här på jorden beror på att det finns så många fossil. Blomman på bilden är det äldsta fossil av en blomväxt som man har hittat. Den levde för mellan 125 och 130 miljoner år sedan. När växten dog sjönk den till botten av den sjö där den hade levt. Den döda växten packades in i lera som stelnade. Det gjorde att växten bevarades. Och det var tur, för nu kan vi titta på fossilet och lära oss mer om hur växterna har utvecklats. Det är inte bara nya fossil som forskarna upptäcker varje år. De två bilderna nedan visar två ganska nyupptäckta växter. Forskare har letat efter nya arter i de östra delarna av Himalaya och sedan 2009 har man upptäckt nästan 150 tidigare okända växter.
* * *
m S
Nyupptäckt orkidé
r p
k a
Nyupptäckt vildbanan
En spännande växt som är släkt med kaffeväxten hittades år 2018 i västra Afrika. Växten kan användas som medicin, kanske till och med som läkemedel mot cancer. Tänk vilket upptäckt det vore! Man har också hittat några nya djurarter, bland annat en fisk som kan andas ovanför vattnet och en groda med ögon som liknar kattögon.
62
v o
* * *
SAMMANFATTNING
* * *
v o
r p
k a
är ett annat ord för naturtyp. Exempel på biotoper är ängen, • Biotop fjället och staden. von Linné hittade på ett sätt att sortera allt levande. Sättet används • Carl över hela världen än idag. växter har utvecklats från enkla alger. • Alla Alger, mossor och ormbunksväxter är exempel på växter som inte har • blommor. annat ord för barrväxter är nakenfröiga växter. De täcker stora delar • Ett av Sverige. Sverige finns det nästan 2000 olika blomväxter. • I Med menas att pollenkorn från en ståndare har transporterats • till enpollinering pistill. blomväxts livscykel är allt det som händer H • En O R D OC : från att ett frö gror tills att det bildats en ny växt
m S
* * *
med nya frön. Från frö till frö, alltså! Med hjälp av fotosyntesen kan de gröna växterna tillverka sin egen näring. Byggstenarna är vatten och koldioxid och resultatet är druvsocker.
•
P B EG R E P
Art Alger Plankton Mossa Ormbunksväxter Blomväxter
Fortplantning Cell Fotosyntes Befrukta
63
3
DJUR
m S
* * * 64
k a
r p
v o
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
Djur kan man hitta simmande i de djupaste haven eller flygande högt uppe bland molnen. Det största djur som någonsin levt är blåvalen, de minsta djuren måste man ha mikroskop för att se. Det finns en myllrande mångfald av djur här på jorden.
* * *
I det här kapitlet lär vi oss:
på vanligt förekommande djurarter som lever i Sverige • namnen olika djurgrupper, hur djuren lever och hur de ser ut inuti och utanpå • om olika djur fortplantas • hur man genomför en enkel undersökning av djur nära där man bor • hur • hur man känner igen och sorterar djur • om några historiska och nutida djurupptäckter.
65
SVERIGES LANDSKAPSDJUR 1988 genomfördes en omröstning där svenska folket fick rösta fram vilka som ska vara våra landskapsdjur. Vad skulle du ha röstat på?
Dalsland – Korp – Forskning visar att myten om deras klokhet är sann.
Bohuslän – Knubbsäl – Äter nästan bara fisk.
Halland – Lax – Populär matfisk. Vild lax är tyvärr utrotningshotad.
m S
* * *
Skåne – Kronhjort – Vissa hanar samlar ihop harem av 20 honor.
66
Blekinge – Ekoxe – Vår tyngsta insekt.
* * *
Dalarna – Berguv – Europas största uggla.
Närke – Hasselmus – Obs! Jag är fridlyst och gillar nötter.
Västergötland – Trana – När de dansar vid Hornborgasjön kommer fågelskådare från hela världen dit.
Härjedalen – Björn – Äter myror, bär och älg.
v o
Värmland – Varg – Åsikterna går isär. Ska vargen få finnas i Sverige?
r p
k a
Öland – Näktergal – Har ni hört fågelns vackra sång? Småland – Utter – Lever vid vatten och gillar att äta fisk och kräftdjur.
Gotland – Igelkott – Igelkottar får se upp i trafiken.
Jämtland – Älg – Höjd 235 cm. Mät upp det på väggen.
Lappland – Fjällräv – Kan ha lyor med upp till 150 ingångar.
v o
Västerbotten – Storspov – Känns igen på den långa böjda näbben.
Medelpad – Skogshare – Lever i norr och blir vit på vintern. Hälsingland – Lo – Ett kattdjur som är ett nattdjur.
m S
Gästrikland – Tjäder – Hanen spelar upp olika läten för att imponera på honan.
* * *
Uppland – Havsörn – Vingbredd över 2 m.
Västmanland – Rådjur – Parar sig på hösten. Ungen föds på våren.
Södermanland – Fiskgjuse – Fena på att fånga fisk.
r p
Ångermanland – Bäver – Varnar genom att smiska svansen mot vattenytan.
k a
* * *
Norrbotten – Lavskrika – En nyfiken och orädd allätare.
ATT GÖRA
Sortera landskapsdjuren
Det finns många olika djur. Djur kan se mycket olika ut, men de kan också likna varandra. Vilka av landskapsdjuren tycker du liknar varandra och hör ihop? Vad har de djuren gemensamt? Vad är det som skiljer vissa djur från varandra? Jobba ihop med en kamrat med att sortera djuren i olika grupper.
Östergötland – Knölsvan – Den lilla knölen sitter på näbben.
67
HUR MAN SORTERAR DJUR
däggdjur spindeldjur
insekter mångfotingar
fåglar kräldjur
kräftdjur
* * *
blötdjur ringmaskar
Biologer och forskare har kommit överens om att man ska sortera in djuren i olika familjer. Oftast liknar djur som tillhör samma familj varandra. Familjerna är som grenar på ett och samma stamträd.
nässeldjur
k a
Alla djur har utvecklats under hundratals miljoner år. Alla som finns på stamträdet är djur, även om de i en del fall är otroligt olika. Titta bara på fjärilen och ormen.
m S
* * *
Ryggradsdjur och ryggradslösa djur
Nära marken delar stamträdet upp sig i två delar. Det beror på att djuren antingen har en inre ryggrad eller inte. Biologer kallar därför de två huvudgrenarna för ryggradsdjur och ryggradslösa djur. En skalbagge är ett tydligt exempel på ett djur som inte har ryggrad. Istället har den ett yttre skal. Skalet skyddar allt det som finns innanför skalet och ger stöd så att skalbaggen kan röra sig. Det finns också ryggradslösa djur som är helt mjuka och saknar skal, till exempel maskar. Vi människor har däremot ett skelett inne i kroppen. Skelettbenen ger stöd och gör så att vi kan både stå och gå. Vårt skelett ger också skydd. Tänk bara på kraniet som skyddar din hjärna.
68
svampdjur
v o
r p
tagghudingar
groddjur
fiskar
Nya fakta ger ny sortering Nya, bättre forskningsmetoder har gett oss ny kunskap om hur alla levande organismer är släkt med varandra. Tidigare hade man placerat de encelliga urdjuren på bilden nedan bland de olika djurfamiljerna. Men nu har de visat sig att de inte ska räknas som djur, trots sitt namn.
m S
* * *
v o
r p
k a
* * *
ATT GÖRA
Sortera djuren
Sortera djuren i den grupp enligt stamträdet där du tycker att de hör hemma.
FAKTARUTA De allra flesta djurarterna här på jorden är ännu inte upptäckta.
69
RINGMASKAR
Antal arter: Fler än 15 000. Undergrupper: Maskfamiljen indelas
i ringmaskar, plattmaskar och rundmaskar. Kännetecken: Maskar är långsmala och saknar ben.
Plattmask
Ringmask
* * *
Rundmask
Hur ser de ut inuti? Så här ser det ut inuti en daggmask.
Nervsystem
v o
Daggmasken har ingen hjärna, men den har ett nervsystem som gör att den kan känna vibrationer. Den kan också känna av olika ämnen (smak) när den gräver sig fram. Daggmasken har inga ögon, men kan uppfatta skillnad på ljust och mörkt.
Gördel Muskler Masken rör sig genom att använda sina muskler.
m S
Mun Masken använder munnen för att äta sig fram genom jorden.
* * *
r p
k a
Här i gördeln bildas äggen.
I magen mals det som masken har ätit sönder till mindre bitar.
Blodet pumpas fram i blodkärl av flera små hjärtan.
Jag har skrivit en kort vers om daggmasken: Maten passerar från mun till anal I tarmen som i en lång kanal.
70
I tarmen sönderdelas födan ännu mer så att blodet kan ta upp näringen.
Hud
Magen
Blod och hjärta
Tarm
Daggmasken har varken skal eller skelett, men huden fungerar som en säck som håller ihop masken.
Andning Daggmasken andas genom små hål i huden. Huden måste vara fuktig. Är det för torrt så kvävs den. Maskarna lockas upp till marken när det är dagg (vått i gräset). Det är så de fick namnet daggmask.
Daggmasken förbättrar jorden
Daggmasken är en nyttig nedbrytare. Den äter jord och växtdelar på sin väg fram genom jorden. På så sätt dras delar från döda växter ner i marken. I magen finns sandkorn som hjälper till att mala och krossa det som masken äter. Det som passerar hela vägen genom tarmen (= bajset) hamnar som små högar på marken. Genom daggmaskens ”arbete” förbättras jorden. Maskens bajs är rikt på näring som växterna kan använda. Gångarna som masken gräver gör jorden luftigare. De gör också att regnvattnet lättare kan komma ner i marken. Det är jättebra för växterna.
Rekordmaskar
r p
På en yta stor som en fotbollsplan kan det finnas ända upp till en miljon daggmaskar nere i marken.
Livscykel
k a
* * *
v o
Den längsta daggmasken är den sydafrikanska jättedaggmasken som kan bli sju meter lång. Mät upp det i klassrummet.
Daggmaskar är hermafroditer. Det betyder att de är både hane och hona samtidigt.
m S
* * *
Maskarna parar sig och byter spermier.
Ägg
Nyfödda maskar
71
INSEKTER (DEL 1)
Antal arter: Över en miljon insekter finns
beskrivna. Det gör insekterna till den största djurgruppen. Men det kan finnas upp till fem miljoner insektsarter här på jorden. Många nya djur att upptäcka, alltså!
Gräshoppa
Undergrupper: Fjärilar, steklar, gräshoppor, sländor, skalbaggar, flugor och myggor.
Slända
Kännetecken: Alla insekter har sex ben och
* * *
en tydligt tredelad kropp.
Fjäril
Fluga
Hur ser insekten ut inuti? Så här ser det ut inuti en gräshoppa.
Kroppens tre delar är huvud, mellankropp och bakkropp. Benen sitter på mellankroppen.
m S
* * *
Punktögonen verkar inte ge någon skarp bild men de är mycket känsliga för ljus. Det gör att insekterna kan se skillnad på ljus och mörker.
r p
k a
Fasettögon
Huden Insekters skal kan inte växa. Därför måste de byta ”kostym” då och då.
72
Nervsystem Luftrör Trakéer är tunna luftrör som bildar ett nätverk i hela insekten. Bakkroppen fungerar som en luftpump. Där finns två luftsäckar och små hål på sidorna av kroppen. Man kan alltså säga att insekter andas med bakkroppen.
Fasettögonen består av många, små, sexkantiga ögon.
Mage och tarmar
De flesta insekter har fyra vingar, men det finns också de som har två eller inga vingar.
Blodkärl
Hjärna
Punktögon
v o
Vingar
Kroppens delar
Hur de lever Nästan alla insekter lever på land. Där de lever kan de vara väldigt många. Tänk bara på en stor myllrande myrstack eller svärmar med miljontals myggor.
Insekter är viktiga
* * *
m S
Insekter är mycket viktiga för samspelet i naturen eftersom de äter och sönderdelar döda växter och djur. Organismer som gör det kallas för nedbrytare.
FAKTARUTA
Insekterna är föda för många andra djur.
v o
r p
k a
* * *
Är insekter framtidens mat? Jordens befolkning växer hela tiden och det är svårt att få maten att räcka till. Forskare undersöker därför om lösningen är att äta mer insekter. Att äta insekter kan verka konstigt för oss i Sverige, men i många länder har man gjort det i tusentals år.
Hur många myggor äter en flugsnappare per dag? Svar: 2400
73
INSEKTER (DEL 2)
H O R D OC P : P E R B EG
Livscykel Insekter har inre befruktning. Det betyder att hanen för över sina spermier så att äggen befruktas inne i honan. En insekts resa från ägg till fullvuxen kan se ut på två olika sätt – ofullständig förvandling eller fullständig förvandling.
Ägget befruktas inne i honan
Yttre befruktning Äggen befruktas utanför honans kropp
* * *
Fullständig förvandling
Ofullständig förvandling
Vid fullständig förvandling liknar inte det som kläcks ur ägget den fullvuxna insekten.
Vid ofullständig förvandling liknar ungen som kryper ut ur ägget den fullvuxna insekten.
Ett exempel på det är flugan. Flughonan lägger ett ägg som kläcks, och ut ur ägget kommer en larv. Efter en tid blir larven till en puppa. När puppan så småningom spricker kommer det ut en vuxen fluga som varken ser ut som larven eller puppan.
Ett exempel på det är gräshoppan. Efter parningen lägger honan ägg. När de kläcks kryper det ut en så kallad nymf som liknar den vuxna gräshoppan. Nymfen blir så småningom en vuxen gräshoppa som parar sig.
Fullvuxen fluga
Puppa
m S
* * *
Larv
74
Inre befruktning
v o
k a
r p
Nymfen är lik den vuxna gräshoppan.
Ägg
Artikel 4 8%
H O R D OC P : P E R G E B
Växelvarm
Djurets kroppstemperatur ändras efter luftens eller vattnets temperatur. Du är jämnvarm. Din kroppstemperatur är alltid 37 °C, om du inte har feber.
Artikel 2 20%
* * *
Alla insekter har hårda, skyddande skal.
Artikel 1 41%
Övriga djur: 20 %
Insekter: 80 %
2
r p
80 % av alla djur är insekter. Det beror på att insekter har vissa fördelar jämfört med de andra djurgrupperna (se listan här intill).
k a
kan flyga, andra kan springa eller hoppa. • Många De har snabb så att de snabbt kan bli många. • De är små, så fortplantning de behöver bara vatten och mat. • De har mundelar som kan bita lite eller suga. • De har ett skyddande skal (yttre skelett). • Många insekter kan överleva vintern. • Vissa insekter har ett samarbete med växterna. De hjälper • till med pollineringen så att växter kan föröka sig. Som
m S
* * *
Insekter är vanligast
v o
Varför är insekter överlägsna?
tack för detta bjuder växterna på nektar (mat). De är växelvarma vilket gör att de inte behöver äta lika mycket som jämnvarma djur.
•
Artikel 1 80%
ATT GÖRA Vilka av landskapsdjuren på sida 66–67 är insekter?
Många insekter kan flyga.
75
SPINDELDJUR
Antal arter: Över 85 000. Undergrupper: Spindlar, skorpioner, klokrypare,
kvalster och åtta grupper till där bland annat fästingarna ingår. Kännetecken: Alla spindlar är rovdjur. De är jägare och har åtta ben.
Spindel
* * *
Fästing
Klokrypare
Kvalster
Skorpion
Så här ser det ut inuti en spindel.
Hjärna
Ögon Åtta små punktögon. En del spindlar har bra syn.
m S
Giftkörtel Mun
* * *
Vid munnen sitter känselorgan som spindeln känner sig fram med.
Giftklor
k a Framtarm
Många spindlar dödar eller förlamar sina byten med gift.
Boklungor Precis som det låter så består boklungorna av sidor. Sidorna är fyllda med blod som kan ta upp syre ur luften.
76
v o
r p
Hur ser den ut inuti?
Mittarm
Baktarm
Spinnkörtlar Spindlar kan producera tråd från körtlar i bakkroppen. Spindeltråden är naturens starkaste material. Spindlarna använder tråden som livlina när de klättrar omkring, precis som bergsklättrare gör. Genom att kasta ut en tråd i luften när det blåser kan de låta vinden bära iväg dem på långa flygfärder. Man har hittat spindlar i luften långt ute över Atlanten. De kan också använda trådarna till att väva in äggen i ett skyddande paket, väva skyddstäcken för ungarna eller paketera sina byten från jakten. Dessutom kan de så klart spinna nät att fånga sina byten i.
Livscykel
SENASTE NYTT!
Honan är ofta större än hannen. Ibland äter hon upp honom efter parningen eftersom hon behöver näring inför äggläggningen.
Svenska forskare har lyckats producera konstg jor d spindeltråd. Den kan användas för att sy i människok roppen vid operationer.
När äggen har lagts så vävs de in i en kokong. Det kan kläckas upp till 100 små ungar ur en enda kokong. Vissa spindlar bär runt på kokongen. Andra gömmer den istället.
* * *
Vuxen spindel
v o
Så här jagar en spindel
r p
Ägg
Nyfödd spindel
* * *
m S Kokong
Vargspindlar springer ikapp sina byten. Hoppspindlar smyger nära och hoppar sedan snabbt på sitt byte. Korsspindlar spinner nät. Om något lämpligt byte fastnat i trådarna känner spindeln hur nätet rör sig. Då går den till attack.
k a
10 cm
Så här stor kan en fågelspindel bli!
77
FISKAR
Antal arter: Cirka 30 000. Undergrupper: Broskfiskar, benfiskar, rundmunnar. I Sverige finns 141 olika arter benfiskar. Kännetecken: Lever i vatten. Andas med gälar.
Broskfisk
Benfisk
Hur ser den ut inuti? Så här ser det ut inuti en aborre.
Fenor Stjärtfenan fungerar lite som en stor paddel. När fisken viftar med fenan så får den fart. De mindre fenorna används för att hålla balansen, styra och bromsa. Hela kroppen är lång och smal, vilket gör att fisken kan glida fram bra i vattnet.
Känselorgan
Mun
m S
* * *
Olika fiskar äter olika saker. En del äter växter, andra äter ryggradslösa djur eller andra fiskar. Vissa fiskar (till exempel hajar) kan äta ryggradsdjur som finns i vattnet.
r p
k a
Gälar
I gälarna fångar fiskens blod upp syre direkt ur vattnet. Några arter (till exempel slamkrypare) lever delvis på land där det är lerigt och fuktigt. De kan ta upp syre genom huden.
Simblåsan Hjärta och blod
Den är ju som en simmande näsa?
Luktorgan
En fisk kan känna lukter med hela kroppen. Det är därför till exempel laxar kan leta sig tillbaks till exakt den lilla bäck där de föddes.
Rom/Äggstockar/ Mjölkesäckar De här organen har med fortplantningen att göra.
Fjäll På de flesta fiskarna är huden täckt av fjäll. Fjällen ger bra skydd och gör att fisken glider superbra i vattnet. Fjällen skyddas av ett slem.
Många fiskar har en inbyggd ”flytväst” som gör att de inte sjunker. Flytvästen kallas simblåsa och är fylld med en gas.
Hjärtat pumpar runt blodet i hela kroppen. Fiskar är växelvarma, vilket betyder att de har samma temperatur som vattnet de lever i.
78
v o
På sidan av fisken finns det så kallade sidolinjeorganet. Det är ett sorts känselorgan som gör att fisken kan känna av rörelser och tryckförändringar i vattnet. Sidolinjeorganet hjälper fisken att orientera sig och hitta byten. Dessutom gör det att fisken kan märka om en större fisk jagar den.
Ögon Fiskar har bra syn. De kan se över ett stort område eftersom de har ett öga på vardera sidan av kroppen.
* * *
Rundmun
Tre olika sätt att jaga på Hajar letar upp och jagar sina byten. De kan känna lukten av blod på väldigt långt avstånd. Gäddan väntar stilla och gör sedan snabba överfall på byten som simmar förbi. En del fiskar som lever i de största havsdjupen har spröt som sänder ut ljus. Ljuset lockar till sig byten där nere i mörkret.
Livscykel Ur de befruktade äggen föds yngel
Fiskar har yttre befruktning. Ägg (rom) från honan befruktas av spermier (mjölke) från hanen.
Antagligen känner du igen fisken på bilden nedan. Men visste du att hajar är så kallade broskfiskar? Deras skelett består inte av ben utan av brosk, som är mjukare än ben.
m S
* * * Vithajens tänder kan bli 5 cm långa.
v o
r p
Broskfiskar
k a
* * *
Vuxen fisk
ATT GÖRA Vilka av landskapsdjuren på sida 66–67 är fiskar?
79
KRÄLDJUR
Antal arter: Drygt 6 500 nu levande arter.
Dinosaurierna, som nu är utdöda, var kräldjur. Ett annat ord för kräldjur är reptiler. Undergrupper: Ormar, ödlor, sköldpaddor, krokodiler. Kännetecken: Hud med fjäll. De flesta är växelvarma. Gillar värme och sol.
Ödla
* * *
Orm
Krokodil
v o
Sköldpadda
Hjärta
Hur ser den ut inuti?
Hud Kräldjur har torr hud klädd med fjäll. Eftersom de växer hela tiden så måste de byta hud ibland. Det heter att kräldjuret ömsar skinn.
r p
Kräldjur har ett hjärta som pumpar runt blodet.
Så här ser det ut inuti en orm.
m S
* * *
k a
Lungor
Kräldjur andas med lungor. Det är därför ormar och andra kräldjur kan leva på land.
Hörsel och känsel Ormar har nästan ingen hörsel. Men den har mycket bra känsel och kan känna dina steg. Ormar är extremt bra på att känna skillnader i temperatur.
Tunga Tungan är lite fuktig. Med den kan ormen känna dofter, till exempel från lämpliga byten. Man kan säga att den luktar med tungan. Som du ser är tungspetsen tvådelad. Det gör att ormen kan känna från vilket håll doften kommer.
Njure
Gifttänder Tarm
Giftet bedövar bytet som oftast är möss, insekter eller grodor. Ormen sväljer bytet helt. Lätt att komma ihåg: Ormar kan inte tugga, bara hugga. Enligt Guinness rekordbok är den australiska giftsnoken ökentaipanen världens giftigaste landorm.
80
Livscykel Hanens spermier förs in i honan där ägget befruktas (inre befruktning).
* * *
Honan lägger ägg.
Äggen kläcks och ungarna får klara sig själva.
FAKTARUTA
m S
* * *
r p
k a
Sköldpaddor kan bli över hundra år gamla. Det är en uråldrig djurgrupp som fanns redan före dinosaurierna. Istället för tänder har de något som liknar en näbb.
v o
Ormar i Sverige I Sverige har vi tre arter ormar – huggorm, snok och hasselsnok. Det är bara huggormen som är giftig. Det kan vara bra att kunna se skillnad på snok och huggorm. Snokar har nästan alltid två ljusa fläckar i nacken. Många huggormar har ett mörkt zickzack-mönster längs med kroppen (se bilden). Men både huggormar och snokar kan vara helt mörka. Då får man försöka se hur pupillen i deras ögon ser ut. Snoken har runda pupiller medan huggormar har pupiller som ser ut som streck.
FUNDERA ÖVER: Varför ser man ofta ödlor och ormar i solen?
81
FÅGLAR
Antal arter: Cirka 10 000 Kännetecken: Kroppen är klädd med fjädrar. Har vingar. Nästan alla fåglar kan flyga. Hanen och honan ser ofta helt olika ut.
Hur ser en fågel ut inuti?
* * *
Ögon och öron Fåglar har både bra syn och hörsel. Öronen syns inte eftersom de är täckta med fjädrar.
Fjädrar Fjädrarna på kroppen ger bra skydd mot vatten, värme och kyla. De första fjädrarna som ungarna får kallas för dun. De används av oss människor till dunjackor, täcken och kuddar.
v o
r p
Andning
Näbb Kräva
m S
Maten sväljs hel. Först hamnar den i en del av magen som kallas krävan. Där mjukas maten upp. I körtelmagen sönderdelas den av kemiska ämnen i magsaften. I muskelmagen tuggas den sönder.
* * *
Vingar
Vingarna är fågelns framben.
k a
Fåglarna har inte bara vanliga lungor. De har också något som heter luftsäckar. Luftsäckarna gör att luften passerar lungorna två gånger varje andetag. Detta gör att fåglarna kan ta upp väldigt mycket syre ur luften, vilket behövs om man ska orka flyga.
Muskelmage Körtelmage
Hjärta och blodomlopp Fåglar är jämnvarma. De håller samma kroppstemperatur hela tiden. En fågel kan ha en mycket hög puls – upp emot 1 000 slag per minut. Vad har du för puls just nu?
82
Skelett Benen i fåglars skelett är fyllda med luft. Därför är skelettet mycket lätt. Det gör att det blir lättare att flyga.
Var lever fåglar? Fåglar finns på hela jordklotet men förstås inte nere i djuphaven. De som seglar fram ute till havs måste till land när de ska lägga sina ägg.
Näbbarna avslöjar Fåglarnas näbbar kan se väldigt olika ut (se bilderna). Ofta säger näbbens utseende något om vad fågeln äter.
Domherre
Livscykel And
m S
k a
Vuxna parar sig. Spermier befruktar äggen inne i honan (inre befruktning).
Ungen växer till vuxen.
* * *
ATT GÖRA Vilka av landskapsdjuren på sida 66–67 är fåglar?
v o
r p
Kungsörn
Ägg ruvas i ett bo. De får inte bli kalla. Ägget kläcks, ungen matas.
* * *
Storspov
Lövsångare
Varför sjunger fåglarna? Fågelsång hör man oftast på våren. Hanarna använder sången för att locka till sig honor. Men sången kan också vara en varning till andra hannar. ”Kom inte hit! Det här är mitt revir!”
H O R D OC P : P E R B EG
Revir
Ett område som ett djur försvarar mot inkräktare av samma art.
83
DÄGGDJUR
Antal arter: 4 500 arter Undergrupper:
Kloakdjur, pungdjur och moderkaksdjur.
Kännetecken: Alla däggdjursungar får mjölk
Kloakdjur
som mat från sin mamma när de är små. Man säger att de diar. Ett annat namn för dia är dägga. Därifrån kommer namnet däggdjur Däggdjur kan se väldigt olika ut men är ändå släkt. De allra flesta däggdjur föder levande ungar.
Moderkaksdjur
r p
Hjärna
Däggdjur har en utvecklad hjärna med ett mycket stort antal ihopkopplade hjärnceller. Alla däggdjur är därför rätt smarta.
Hur ser den ut inuti?
k a
Mage
Päls De flesta däggdjur har päls för att hålla värmen. Vi människor har ett fettlager istället.
Lungor
* * *
m S
* * *
v o
Pungdjur
Tarmar
Däggdjur andas med lungor. I lungorna tar blodet upp syre. De däggdjur som lever i vatten (till exempel valar och delfiner) måste upp till ytan ibland för att andas. En del valar kan hålla andan en timme.
Hjärta och blodkärl Hjärtat är indelat i fyra ”rum” som kallas kamrar. Det ger effektivt blodomlopp. Blodkärlen grenar ut sig i hela kroppen. Däggdjur är jämnvarma.
84
Sinnesorgan Hos däggdjuren finns olika exempel på arter med mycket utvecklade sinnesorgan. Här kommer några exempel: Jättebra luktsinne: Hundar och elefanter Jättebra syn: Getter och tigrar Jättebra hörsel: Fladdermöss och delfiner Alla däggdjur har tre hörselben i mellanörat.
Samarbete ger fördelar Många däggdjur lever i flock = grupp. De som ingår i flocken samarbetar. Levande unge föds. Ungen dias.
Livscykel
* * *
Ungen växer och blir vuxen.
m S
Vuxna parar sig. Hanens spermier förs in i honan och ägget befruktas (inre befruktning). Fostret utvecklas inne i honan.
* * *
v o
k a
r p
FAKTARUTA Flimmernäbbmusen måste äta 4 ggr sin vikt. Varje dag!
Kloakdjur, pungdjur och moderkaksdjur
Kloakdjur använder en och samma öppning för urin, avföring och fortplantning. Pungdjurens ungar föds levande, men de är mycket outvecklade och små. De kryper till mammans pung där de får skydd och mjölk från en spene. Hos moderkaksdjur (som vi människor) får fostret näring från en moderkaka inne i mammans livmoder.
ATT GÖRA Vilka av landskapsdjuren på sida 66–67 är däggdjur?
85
FAMILJEN HÄSTDJUR Hästen liknar inga andra av våra husdjur. Den är snabb och kan galoppera länge utan att bli trött. När människan för flera tusen år sedan lyckades tämja hästen lyfte den upp oss från marken och gav oss mer makt. Men hästar har inte alltid sett ut som de gör idag. Med hjälp av fossil har forskare kommit fram till hur vår tids hästar utvecklats under miljontals år. Så här ser hästens utveckling ut:
Hyrakotherium: Levde för 50–55 miljoner år sedan. Var bara 1/2 meter hög.
Mesohippus: De första som hade tänder som kunde mala maten.
Merychippus: Den första gräsätande hästen.
Smått och gott om hästar
m S
v o
r p
Pliohippus: Liknade dagens hästar, men var mindre.
k a
Equus: Dagens hästar och deras släktingar.
sova stående. • Brukar I Sverige ca 360 000 hästar. • Ett sto fårfinns endast 5–6 föl under hela sin livstid. • Hästen gjorde folkslagen använde den i krig överlägsna. • Hästen brukar skrapa medsomfoten tigger socker. Det är en rest • från den tid då hästen var tvungendåattden”gräva” fram maten när marken
* * *
* * *
var hård. Att islandshästarna är så små har inget med evolutionen att göra. Det beror på avel. Hästens tänder avslöjar allt: Framtänderna klipper av gräset. Kindtänderna har stor yta som mal sönder gräset till en smet. Hästens matspjälkning är inte lika effektiv som de gräsätare som idisslar. Därför ser också spillningen annorlunda ut. Det är mycket fibrer i hästbajs. Eftersom hästen inte idisslar så måste den äta väldigt mycket varje dag. Hästen använder så kallad baktarmsjäsning för att sönderdela och bryta ned födan. Med det menas att den tar hjälp av mikroorganismer i bakre delen av tarmkanalen.
• • • •
86
+ Åsna
= Häst
* * *
Mulåsna
Mulåsnan är en hybrid Om djur av olika arter får barn så kallas barnet för hybrid. Exempel på hybrider är mulåsna och mula. Mulåsna = föl av åsnesto och hästhingst Mula = föl av åsnehingst och häststo Hästen och åsnan kan alltså få barn om de parar sig, men deras barn (mulan/mulåsnan) kan inte få barn.
m S
* * *
v o
r p
k a
ATT GÖRA
Leta fakta om vilka olika raser av hästar som finns.
Islandshästar har levt på Island sedan vikingatiden.
87
EN DAG VID INSJÖN Hej! Noomi och Noah här! Förra veckan gjorde vi en utflykt till en sjö som ligger ganska nära vår skola. Det var ingen vanlig badutflykt utan en heldag med NO. Vi skulle undersöka vad det fanns för olika djur i sjön. Det var jättekul!
* * *
Vi har gjort en presentation med lite bilder som vi tog. Om ni vill kan ni titta på den och göra en liknande biologi-utflykt.
Innan vi åkte så packade vi den utrustning som behövdes för att kunna fånga och titta noga på djuren vid sjön. Vi skulle mest fånga småkryp, så därför hade vi med plastburkar med lock. Vi hade också vita plastbaljor. Det vita gör att man bättre kan se det som kryllar i vattnet. Durkslagen var bra att använda vid strandkanten. Där bland stenar och sjögräs hittade vi massor med småkryp som vi aldrig hade sett förut.
m S
* * *
Det fanns jättebra bilder i böckerna och planscherna vi hade tagit med. Med hjälp av bilderna kunde vi förstå att två av småkrypen vi hade hittat var ryggsimmare och buksimmare.
88
r p
v o
k a
Det här är en skräddare. Den springer ovanpå vattnet. Det är ytspänningen hos vattnet som gör att den kan gå på vattnet. Skräddaren är ett rovdjur. Den kan känna med fötterna när det ramlar ner en insekt på vattenytan. Den kastar sig över sitt byte och dödar det med ett stick från sin sugsnabel. När skräddaren har sugit ut innehållet ur bytet blir det bara ett tomt skal kvar.
Det här är en ryggsimmare och en buksimmare. Kan du gissa vilken som är vilken? I en bok kunde vi läsa att de simmar omkring under vattenytan på dagen. Buksimmaren har vingar som är hopvikta. På natten kan den flyga iväg till ett annat vatten där det kanske finns mat eller möjligheter att fortplanta sig.
Med håven kom vi ut en bit i vattnet. Det fanns en brygga man kunde håva ifrån. Där fångade Noomi en trollsländelarv.
Vi hittade också en dykarbagge. Det är en skalbagge som dyker. Man kunde se hur den flöt upp till ytan ibland för att andas. Den kan tydligen inte andas under vattnet. Även dykarbaggen har vingar som den kan fälla ut och flyga med. När vi tittade på dykarbaggen med lupp såg vi att den hade hår på benen och små antenner.
Efter lunchen fick alla visa upp vad de hade hittat innan vi la tillbaka djuren i sjön. Hoppas ni också kan göra en sådan här utflykt. Vi lärde oss jättemycket!
v o
r p
k a
Lo hade med sig ett metspö och fick en abborre och en mört. Vi la dem först i en stor genomskinlig plastbalja så att alla fick titta på hur de simmade. Sedan la vi tillbaka dem i sjön. Lo tyckte att vi skulle grilla dem till lunch, men då buade hela klassen. Vi hade ju matsäck med oss.
m S
* * *
* * *
Med ett litet ”ägg” kopplat till en laptop kunde vi titta riktigt nära på det vi hade hittat. Här är en närbild på trollsländelarven. Larven ser inte alls ut som den ”färdiga” trollsländan. Larven lever flera år under vattenytan. Sedan kryper den upp på ett grässtrå. Larvens gamla skal spricker och ut kryper en flygfärdig trollslända. Trollsländan lever en sommar, parar sig och dör.
EXPERIMENT:
Undersök djuren i en insjö
Du behöver: en insjö, damm, bäck eller liknande. Samma typ av utrustning som Noomi och Noahs klass använde. Gör en utflykt till en insjö, damm eller bäck. Använd utrustningen för att undersöka de småkryp som lever i vattnet. Fota småkrypen och använd böcker och internet för att hitta fakta om dem. Gör sedan digitala presentationer där ni redovisar resultaten av era undersökningar.
89
3
VIKTIGA UPPTÄCKTER
Många barn och vuxna tycker att dinosaurier är en spännande djurgrupp. De levde för hundratals miljoner år sedan. Att vi ändå vet så mycket om dem beror på att det finns massor av fossil. Fossil är förstenade rester av döda växter eller djur som levde för länge sedan. Ju längre ner man gräver i marken, desto längre tillbaka i tiden kommer man. Och ju längre tillbaka i tiden man kommer, desto mindre liknar fossilen de djur som lever idag. Det är så vi kan få en bild av hur livet på jorden har utvecklats.
Det kommer nya idéer hela tiden och dinosauriernas släktträd ritas om. En del forskare tror nuförtiden att den ökända Tyrannosaurus Rex inte var en brutal jägare utan att den åt döda djur. De tror också att den hade fjädrar och liknade en jättestor höna.
Med datorer, magnetkameror, mikroskop och annan avancerad teknik kan forskarna få kunskaper som ger en bättre bild av en dinosaurie än vad bara skelettet ger.
m S
* * * 90
* * *
Även om sådana bjässar som Diplodokus och Supersaurus inte går omkring längre på jorden så kan man faktiskt säga att dinosaurierna inte alls är utdöda. Forskare har nämligen bevis för att vår tids fåglar är nära släkt med dinosaurierna.
k a
r p
v o
SAMMANFATTNING
* * *
m S
v o
r p
k a
finns över 30 000 djurarter i Sverige. • Det Djuren delas in i två huvudgrupper: ryggradsdjur och • ryggradslösa djur. På djurens stora stamträd finns grenar med olika djur- • grupper, till exempel ringmaskar, insekter, spindeldjur,
* * *
H O R D OC P : P E R G BE Insekt Ryggradsdjur Ryggradslösa djur Nedbrytare Växelvarm Jämnvarm Spindeldjur Kräldjur Däggdjur Evolutionen
fiskar, kräldjur, fåglar och däggdjur. Vissa insekter genomgår det som kallas fullständig förvandling. De lever först som larver innan de förpuppas för att till sist utvecklas till vuxna insekter. När man genomför en enkel undersökning av djur i närmiljön behöver man en del utrustning, till exempel håvar, luppar, burkar med lock och böcker som visar vad djuren heter. Forskare hittar nya djur och upptäcker hela tiden saker om djur som levde för länge sedan.
• • •
91
4
GRUNDLÄGGANDE KEMI
m S
* * * 92
k a
r p
v o
* * *
Många tycker att det bästa med NO är när man får göra experiment. När man gör kemiexperiment kan det bli oväntade och vackra resultat. Eftersom atomerna och molekylerna är så små att de inte syns så är experiment ett bra sätt att upptäcka saker om kemi. I det här kapitlet lär vi oss:
* * *
r p
v o
olika material och deras egenskaper • om vad vi använder olika material till i vår vardag • hur man med hjälp av atomer och molekyler kan beskriva hur all materia • är uppbyggd vattnets egenskaper och kretslopp • om vad menas med de olika faserna (fast form, flytande form och gasform) • och som hur man kan förklara övergångar mellan faserna några historiska och nutida upptäckter inom kemiområdet • om om idéerna om kemi förändrats från magi och mystik till modern vetenskap • hur hur man kan göra enkla kemiexperiment. •
* * *
m S
k a
93
Det här borde man kanske kalla ben-åldern?
MATERIAL FRÅN NATUREN Vi människor har i alla tider använt många olika material. Ordet material betyder ungefär ”det något är gjort av”. Vi har inte alltid använt samma material. Nya upptäckter har gett oss nya användbara material med olika egenskaper. Ordet egenskap betyder kännetecken (en beskrivning av hur något är). Några exempel på egenskaper är hårt, starkt, mjukt, lätt och smart.
* * *
En del material som människan använt har varit så viktiga att de gett namn åt tidsåldrar. Du kanske har hört talas om stenåldern, bronsåldern och järnåldern? Ibland säger man att vi nu lever i plaståldern.
För ungefär 2,5 miljoner år sedan började människoliknande varelser tillverka verktyg av sten. Sten är hårt, men går att forma till otroligt vassa stenbitar. De första människorna som levde på jorden använde de sylvassa stenbitarna till att göra yxor, knivar samt spetsar till spjut och pilar.
m S
* * *
Med stenyxorna kunde man fälla stora träd. Trä har använts som material sedan urminnes tider. Det är hårt, men går att forma. Och så flyter det i vatten. Trä går att elda med och är ett bra byggnadsmaterial, både till hus och båtar. Av bark eller andra delar från växter kunde man tvinna rep.
94
r p
v o
k a
Man använde också hårda skelettben från djur. Ben är hållbart och går att forma till både användbara och vackra föremål som krokar, bägare och kammar.
Hudar från djur blev vattentäta säckar eller kläder som skyddade mot väder och vind. För att hudarna ska bli mjukt läder måste de bearbetas på olika sätt, bland annat med en kemisk metod som heter garvning.
Av växterna lin och bomull, samt av fårens ull kan man spinna trådar. Trådarna har egenskaper som gör att de passar bra att väva tyg av. De första stora fabrikerna som vi människor byggde var väverier.
m S
* * *
v o
r p
k a
* * *
Metaller är blanka och formbara ämnen. När koppar och tenn blandas får man brons. Under en tid i människans historia (bronsåldern) användes brons till verktyg, vapen och smycken. Guld är en vackert glänsande och sällsynt metall. Den är för mjuk för att kunna användas till verktyg. Guldet är älskat för sin glans och för att det går att forma till underbara smycken. I många delar av världen har guldmynt använts som ett betalningsmedel. Järn är en metall som är vanlig på jorden. Den är svårare att smälta men lättare att smida än brons. Av järn görs stål som är ett av de viktigaste material vi använder. Stål är formbart, hållbart och går att återanvända. Och det finns massor av järn här på jorden. Om man kunde väga alla ämnen som finns på och i jordklotet så skulle 35 % vara järn.
95
MATERIAL SOM MÄNNISKAN SKAPAT
PAPPER
GLAS
Glas tillverkas genom att man värmer sand tillsammans med ett ämne som heter kalk. Glas har en hel del unika egenskaper som gör det till ett användbart material. Det är genomskinligt och går att slipa till linser. Det kan också formas till de tunna trådar som används i digitala nätverk.
m S
* * * PLAST
96
v o
r p
k a
* * *
Det finns många olika typer av papper med olika egenskaper. Vi använder papper varje dag. Tänk bara på toapapper, tidningspapper, wellpapp och förpackningar av papp. Papper går att återvinna, men först måste de olika papperstyperna sorteras.
Att plast blivit ett så vanligt material i vår vardag beror på att man kan tillverka olika slags plaster som går att använda till nästan vad som helst. Många saker av plast är billiga att köpa. Det gör att det bildas mycket plastskräp som skräpar ner vår planet.
GRAFEN
* * *
Grafen brukar kallas framtidens material. Det är supertunt, superstarkt, superledande och har flera andra superegenskaper. Sök gärna mer fakta om grafen. Vilka är de allra senaste nyheterna?
* * *
m S
k a
r p
v o
Det finns faktiskt kläder att köpa nuförtiden som är gjorda av ett tyg som är självlysande i mörker. Kan du komma på någon annan egenskap som skulle vara bra för kläder?
97
SORTERA MATERIAL EFTER EGENSKAPER
k a
När man sorterar olika material använder man ord som ofta handlar om hur något ser ut eller känns.
m S
Liten Formbar Stor Lätt
* * * Tung
Leder ström
Går att göra spikar av
Mjuk
Flyter i vatten
Vattentålig
Formbar Går att smälta
98
Går lätt sönder
v o
Man kan också sortera efter om något kommer från naturen eller är tillverkat.
r p
Något som är typisk för alla tre NO-ämnena är att man sorterar saker efter deras egenskaper. Det kan vara allt från olika ämnen och material till växter och djur eller nyupptäckta planeter i universum.
* * *
DISKUTERA:
Vilka hör ihop?
Använd bilderna högst upp på sidan. Vilka av sakerna hör ihop? Vad har sakerna gemensamt? Använd egenskapsorden för att hitta likheter och skillnader. Sortera först som du själv vill. Argumentera och diskutera sedan tillsammans med en kompis. Jämför till sist med hur hela klassen har sorterat.
Hård ATT GÖRA
Genomskinlig Isolerar värme
Går att spika i
Egenskaperna hos min favoritsak
Beskriv din favoritsak för en kompis med hjälp av egenskapsorden. Om du vill så får du använda andra ord än de som står här intill. Låt kompisen gissa vad det är du beskriver. Turas om.
ATT GÖRA
Gör en plansch om ett material
Du behöver: ett stort papper, pennor, kritor, sax, tidningar att klippa bilder ur, lim, saker av det material som din plansch handlar om och tillgång till internet för sökning av fakta. Samarbeta i par/grupp. Välj ett material som du vill göra en plansch om. Sök fakta och bilder. Detta kan vara bra att ha med: – materialets namn – materialets egenskaper – något om dess historia – vad det används till – hur det tillverkas – vad man gör när det blivit en sopa Gör en utställning av hela klassens materialplanscher.
* * *
m S
* * *
v o
k a
r p
Här ser du ett par exempel på hur planschen kan se ut.
ATT GÖRA
Leta hemma
Gör en lista över alla saker som du hittar hemma som är gjorda av plast.
99
MATERIENS UPPBYGGNAD Mäta och väga Ibland måste man mäta och väga för att kunna beskriva ett material. Man kan då använda våg, måttband och tidtagarur. En termometer är också användbar. Det kan ju vara bra att veta vid vilken temperatur ett ämne smälter eller kokar. Om man använder superstarka mikroskop och förstorar så mycket det går, så ser man att allt består av små, små atomer. Oavsett om det är en papegoja, en raggsocka eller en fotboll man tittar på.
Vanliga molekyler
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
Här är bilder på molekylerna hos några ämnen som du kommer att möta många gånger i NO:n.
Syremolekyl – består av två syreatomer.
Vattenmolekyl – består av två väteatomer och en syreatom.
Koldioxid – består av en kolatom och två syreatomer.
100
Druvsocker (det socker som växterna tillverkar i fotosyntesen) – består av 6 kolatomer, 12 väteatomer och 6 syreatomer.
Kemiska tecken och atomer Kemister har ett speciellt alfabet när de beskriver de atomer och molekyler som bygger upp ämnena. Det var en svensk som hette Berzelius som kom på de kemiska tecken som används över hela världen. Det finns ungefär 100 olika slags atomer. I tabellen ser du några av dem.
Atomslag
Kemiskt tecken
Väte
H
Syre
O
Kol
C
Järn
Fe
Guld
Au
Silver
Ag
Koppar
Cu
Periodiska systemet
Hå-två-o har du kanske hört talas om?
* * *
v o
r p
k a
De 100 olika atomerna har bestämda platser i en sorts tabell som heter det periodiska systemet. Det är som ett kemisternas ABC.
m S
Periodiska systemet
På internet kan du hitta många olika periodiska system som ger mycket information om de olika atomslagen. Väte
* * *
Helium
Bor
Kol
Kväve
Syre
Fluor
Neon
Aluminium
Kisel
Fosfor
Svavel
Klor
Argon
Zink
Gallium
Germanium
Arsenik
Selen
Brom
Krypton
Silver
Kadmium
Indium
Tenn
Antimon
Tellur
Jod
Xenon
Platina
Guld
Kvicksilver
Tallium
Bly
Vismut
Polonium
Astat
Europium
Gadolinium
Terbium
Dysprosium
Holmium
Erbium
Tulium
Ytterbium
Americum
Curium
Berkelium
Fermium
Mendelevium
Litium
Beryllium
Natrium
Magnesium
Kalium
Kalcium
Skandium
Titan
Vanadin
Krom
Mangan
Järn
Kobolt
Nickel
Koppar
Rubidium
Strontium
Yttrium
Zirkonium
Niob
Molybden
Teknetium
Rutenium
Rodium
Palladium
Cesium
Barium
Hafnium
Tantal
Volfram
Rhenium
Osmium
Iridium
Francium
Radium
Lantanium
Cerium
Praseodym
Neodyn
Prometium
Samarium
Aktinium
Torium
Protaktinium
Uran
Neptunium
Plutonium
Californium Einsteinium
Radon
Lutetium
Nobelium Lawrencium
101
VATTEN – ETT VIKTIGT ÄMNE I OLIKA FORMER
2/3 av jordens yta är hav.
v o
r p
Den blå planeten
Jorden kallas ofta för ”the blue planet” eller ”den blå planeten”. När man ser bilder som visar hur jorden ser ut från rymden så förstår man varför. 2/3 av jordens yta är nämligen täckt av vatten.
k a
* * *
Pssst! Så om människor i framtiden ska kunna leva på Mars så måste vi vara säkra på att det går att få tag på vatten där. Eller hur?
Allt som lever består till stor del av vatten. Alla växter, alla djur och du. Du består faktiskt till 60 % av vatten. Vatten är livsviktigt för allt levande. Om det inte finns vatten så kan det inte finnas liv. Vi klarar oss inte utan vatten, helt enkelt. Så vi måste vara försiktiga om det vatten vi har på jorden.
m S
* * *
Massor av vattenmolekyler
Vatten består av vattenmolekyler. Vattnet i ett glas är inget annat än miljarders och åter miljarders obeskrivligt små vattenmolekyler. I en droppe vatten finns det 1 000 000 000 000 000 miljoner vattenmolekyler. Det går inte riktigt att visa vattnet i närbild, men så här kan man tänka sig att det ser ut. Som du ser så har molekylerna kontakt med varandra. De rör sig och kan byta plats. Så är det när vatten är i flytande form.
Om man ändrar temperaturen så rör sig molekylerna annorlunda Om man ändrar temperaturen så kommer molekylernas rörelser att ändras. När det blir kallare så rör sig molekylerna långsammare och långsammare. Du vet säkert att vatten stelnar till is när det blir minusgrader. Då har vattnet övergått i fast form. I fast form kan molekylerna inte byta plats. Om man sedan tillför energi så blir det varmare igen och isen smälter.
102
Fast, flytande eller gasform? Vatten kan förekomma i tre olika former. Inom kemin kallar man formerna fast, flytande och gasform. Vilken form vattnet befinner sig i beror på temperaturen. Molekylerna rör sig på olika sätt vid olika temperaturer.
* * *
GASFORM
(varmare än 100 °C)
r p
k a
FLYTANDE FORM
* * *
m S Smälter
v o
Kondenserar
Avdunstar Förångas
(0–100 °C)
Stelnar Fryser
FAST FORM
(kallare än 0 °C)
103
TV-KOCKEN VISAR VAD MAN KAN GÖRA MED VATTEN Välkomna till ”Mitt kök”. Idag ska vi bara använda en enda ingrediens – vatten! Vatten är en både billig och nyttig råvara.
Först tar vi lite kallt vatten från kranen och fyller en plastform ändå upp. Titta så fint det blev. Jag spillde nästan ingenting.
m S
Jag har förberett lite. Redan igår ställde jag in en precis likadan plastform med flytande vatten. Här är den. Och kolla! Vattnet har stelnat och blivit is. Det heter att vattnet har ”övergått i fast form”.
* * *
104
Sedan ställer vi in plastformen i frysen. Där är det minus 18 grader. Här i rummet är det plus 20 grader. En skillnad på nästan 40 grader, alltså. Det är mycket kallare i frysen, med andra ord.
v o
k a
r p
Om vi zoomar in med vår superkamera så kan vi se att vattenmolekylerna i fast form inte rör sig. De har bildat ringar med sex molekyler i varje.
* * *
Nu tar vi fram en kastrull och häller i isen. Värmen sätter vi på max. Vi tar och mäter temperaturen på isen och ser då att den från början visar samma temperatur som det var i frysen. Men snart blir det varmare.
Nu när det blir varmare ser man hur isen börjar smälta och övergå i flytande form. Nu visar termometern minus 4 grader.
I kastrullen finns vatten i flytande form. När vattnet når sin kokpunkt, som är 100 grader, så övergår det till gasform. Vattnet blir vattenånga. Bubblorna ser helt tomma ut, men de är fyllda med vatten i gasform.
Nu har all is smält och man börjar se små bubblor i kastrullen. Oj, oj, oj! Om man stoppar ner termometern i kastrullen ser man att temperaturen stiger fort. 39… 47… 82 grader. Hur ska det här sluta?
* * *
k a
* * *
v o
r p
Det ryker här ovanför. Man skulle kunna tro att det är vattenånga, men röken består av pyttesmå vattendroppar. Det är ånga som redan har kylts av i luften. Om jag håller en kopp där det inte syns rök så ser man att det blir droppar inne i koppen. Det är vattenångan som kyls ner och blir flytande vatten igen. Det heter att ångan kondenseras.
m S
Du kanske undrar vad det är i bubblorna? Man kan se att de kommer från botten av kastrullen där det är som varmast.
Nu kokar och bubblar det för fullt i kastrullen. Tittar vi på termometern så ser vi att den visar 100 grader. Och nu stiger inte temperaturen längre, hur mycket vi än ökar värmen på plattan.
Det var egentligen inte det vi skulle ha koppen till. För titta här: om jag häller kokande vatten i koppen så kan jag sedan enkelt stoppa i en tepåse. Vänta en stund.
AHHHH, så gott! Det här kan jag verkligen rekommendera!
105
EXPERIMENT MED VATTNETS EGENSKAPER Äntligen dags för lite experiment! Först kommer två experiment som handlar om varför is flyter.
EXPERIMENT:
* * *
Gör is i en avklippt petflaska Du behöver: en 50 cl petflaska, sax, vatten, maskeringstejp, färgpenna och frys. Klipp av flaskan så den blir som en rak burk. Tejpa en remsa längs sidan på burken och rita dit tio streck.
m S
Is och olja i fast form Du behöver: en isform, matolja, vatten, två glas.
* * *
Häll vatten i ett av facken i isformen. Häll olja i ett annat fack. Den första bilden visar hur det kan se ut.
H O R D OC P : P E R B EG
Densitet
Densitet är en egenskap som talar om hur mycket någonting väger per liter.
106
Häll i vatten upp till det streck som är näst längst upp (se den första bilden). Ställ in burken i frysen. Efter ett dygn kan du ta ut den.
v o
Den andra bilden visar hur det kan se ut. Vattnet tar större plats när det har stelnat. Det blir inte lättare, men det väger mindre per volym. Det beror på att molekylerna inte är lika tätt packade. En liter is väger alltså mindre än en liter flytande vatten. Det är därför is flyter.
k a
r p
Ställ isformen i frysen och vänta ett dygn. När man tar fram isformen ser man att båda vätskorna har stelnat. Man ser också att vattnet tar större plats än förut, men att oljan liksom har krympt ihop lite (se den andra bilden). Om man skulle väga en liter is och en liter flytande vatten så ser man att isen är lättare. Skulle man jämföra vikten hos en liter olja i fast form med en liter flytande olja så skulle det bli tvärtom. Olja är tyngre i fast form.
Häll nu vatten i ett glas och olja i ett annat glas. Vad tror du kommer hända om man lägger isbiten i vattnet och oljebiten i oljan? På den tredje och den fjärde bilden kan du se hur det kan se ut. Isen flyter, för den har lägre densitet än flytande vatten. Oljebiten sjunker för den har krympt ihop och fått högre densitet än den flytande oljan.
Russinhissen Du behöver: kranvatten, bubbelvatten (inte för kallt), russin och två glas. Fyll det ena glaset med vanligt vatten och det andra med bubbelvatten. Lägg några russin i varje glas. Lägg märke till att russinen sjunker i kranvattnet. Russinen har högre densitet än vattnet (1 dl russin väger mer än 1 dl vatten). Lägg märke till vad som händer i det bubbliga vattnet. Russinen lyfts upp till ytan av små gasbubblor. Det är som om russinet klär på sig en massa små flytvästar. Vid ytan spricker bubblorna och då sjunker russinen igen. Russinen har fortfarande högre densitet än vattnet, men gasbubblorna har mycket lägre densitet än vattnet. Det är därför som det bara är de russin som har gasbubblor på sig som flyter.
Testa densiteten Du behöver: en stor glasburk (cirka 1 liter), matolja, ljus sirap, ett litermått med vatten, ett äpple, en potatis, en bit av ett stearinljus, en skruv, en skruvmakaron eller annan pastabit och en skärbräda. Hur tror du att det kommer att se ut om man häller olja, sirap och vatten i burken? Rita gärna en bild.
m S
Testa sedan. Häll först i oljan, sedan sirapen och sist vattnet. Försök att förklara resultatet.
* * *
Skär en bit av potatisen och en bit av äpplet. Bitarna ska vara lite större än sockerbitar.
* * *
v o
Rita hur du tror att det kommer att bli om man lägger alla småsakerna (potatisbiten, äppelbiten, skruven, stearinljusbiten och pastabiten) i burken med de tre vätskorna.
r p
k a
Lägg ner alla småsakerna i burken. Försök att förklara resultatet. Skär av en liten bit till av potatisen. Håll biten i handen och jämför vikten med det som är kvar av äpplet. Vilken är tyngst? Äpplet så klart! Vad tror du kommer hända om du lägger potatisbiten och det nästan hela äpplet i vattnet som är kvar i burken? Testa och försök att förklara resultatet.
Testa vilka frukter och bär som flyter eller sjunker Du behöver: en genomskinlig skål med vatten, olika frukter och bär. Vilka frukter flyter i vatten? Varför flyter stora äpplen medan små vindruvor sjunker? Lägg i en apelsin eller en liten citrusfrukt. Blir det skillnad om man tar av skalet? Testa och diskutera tillsammans.
107
EXPERIMENT MED YTSPÄNNING
Hur kan det komma sig att en insekt kan springa omkring på vattenytan? Och varför samlar sig vatten i stora droppar? Här kommer några experiment som undersöker detta.
EXPERIMENT: Putta på droppar
m S
v o
r p
k a
* * *
Du behöver: en plastficka (ofärgad och genomskinlig), ett sugrör, en tändsticka, diskmedel och ett glas vatten.
Använd tändstickan för att peta ihop högarna till en enda stor hög.
Stick ner sugröret i vattnet. Håll för upptill med tummen så att inte vattnet åker ut när du lyfter sugröret. Släpp tummen och gör några små ”högar” med vatten på plastfickan. Rita hur det ser ut.
Häll en droppe diskmedel på plastfickan. Sprid ut den med en fingertopp så att det blir en fläck. Vad händer om du släpper vattendroppar på fläcken med diskmedel?
Att det blir högar av vatten beror på vattnets ytspänning. Ytspänning är svaga krafter som håller ihop vattenmolekylerna.
Diskmedlet minskar ytspänningen. Då blir det inga högar av vatten.
* * *
Kanel och vatten
Du behöver: en djup tallrik, vatten, mald kanel, en tändsticka och flytande diskmedel.
Strö ett tunt lager kanel så det täcker hela vattenytan. Doppa en tändsticka mitt i kanelen. Vad händer? Blöt ena änden av tändstickan med diskmedel. Doppa den änden mitt i kanelen. Vad händer nu?
108
Båten Du behöver: styvt papper, sax, sugrör, flytande diskmedel och en djup tallrik med vatten. Använd mallen och klipp det styva pappret så att det blir som en båt. Lägg båten på vattenytan. Lägg märke till att den flyter och ligger ganska stilla.
* * *
Fånga upp lite diskmedel med sugröret. Droppa diskmedlet precis bakom båten. Vad händer?
Du behöver: en djup tallrik med vatten och tre gem. Släpp ner ett gem i vattnet. Lägg märke till att det sjunker.
m S
Böj ett gem som på den första bilden.
Torka noga av det tredje gemet och lägg det försiktigt på det böjda gemet (se den andra bilden).
* * *
v o
r p
Kan ett gem flyta?
k a
Använd det böjda gemet för att lägga ner det tredje gemet så att det flyter på vattenytan.
Överfyllt glas
Du behöver: ett glas, vatten och en pingisboll. Fyll glaset ända upp och lite till med vatten. Lägg märke till att vattenytan buktar uppåt. Lägg en pingisboll på ytan. Försök att få bollen att ligga vid kanten. Hur går det?
Hur många enkronor ryms i ett glas fyllt med vatten? Du behöver: ett glas, vatten och enkronor. Häll i vatten ända upp till kanten på glaset (gärna så att vattenytan buktar lite uppåt). Hur många enkronor tror du att man kan stoppa ner i glaset innan vattnet rinner över? Skriv ner din hypotes och testa sedan.
109
VATTNETS KRETSLOPP Solen lyser så att vattnet i sjöar och hav blir varmare och avdunstar. Vattnet avdunstar eftersom värmen gör så att en del vattenmolekyler vid ytan får tillräcklig energi för att slitas loss och övergå i gasform. Det bildas alltså vattenånga som stiger upp i luften. Man kan inte se vattenånga, men man kan mäta hur mycket vattenånga som finns i luften. Det heter att man mäter luftfuktigheten. På sommaren är det mer vattenånga i luften än på vintern.
Gör en lista med allt som du använder vatten till.
m S
* * *
k a
Ibland kyls vattenångan ner precis ovanför vattenytan. Då ser vi dimma över sjön.
Här hänger blöta kläder på tork. Vattnet i kläderna är i flytande form. Vattnet behöver inte koka för att det ska avdunsta och övergå i gasform. Kläderna torkar, trots att det bara är 15 grader varmt.
110
v o
r p
ATT GÖRA
* * *
En hel del av regnvattnet tas upp av växterna.
Vattnet som människorna i husen använder kommer från en sjö i närheten.
Innan vattnet pumpas ut till kranarna måste det renas i ett vattenverk.
Nere i marken samlas vatten. Det vattnet kallas för grundvatten. Även grundvattnet rör sig sakta mot havet.
Vattenångan stiger högre och högre. Det är kallt högt upp i luften. Kylan gör att det bildas små vattendroppar. De små vattendropparna samlas och bildar moln. Vindarna puttar på molnen och dropparna klumpar ihop sig och blir större. Till slut är dropparna så tunga att de faller ner som regn, snö eller hagel.
m S
* * *
Här på bondgården behövs det mycket vatten för att växterna som odlas ska kunna växa bra.
v o
r p
k a
För att det ska bli bra tryck i kranarna i husen pumpas vattnet först upp i ett vattentorn.
* * *
Mycket av det regn som faller samlas i bäckar, älvar och åar. Sakta ringlar sig vattnet tillbaka till sjöar och hav.
Innan vattnet från husen släpps ut i naturen igen måste det renas i ett vattenreningsverk.
Sådan tur att vattnet går runt, runt. Det är det man menar med vattnets kretslopp.
111
MER OM FAST, FLYTANDE OCH GASFORM Det finns många exempel på ämnen och material i fast, flytande och gasform. Här är några som du säkert känner igen. Vilka av sakerna nedan är i fast form? Vilka är flytande och vilka är i gasform?
en fotboll det som är inuti en ballong
en glass (innan den smälter)
ATT GÖRA
vinden som blåser
Fast form – Alla i klassen klumpar ihop sig tätt samman. Man får röra sig lite, men måste stanna på sin plats.
m S
Flytande – Alla rör sig mer, men har hela tiden kontakt med varandra. Man får byta plats.
* * *
Gasform – Alla är helt fria från varandra och rör sig hit och dit. Ibland krockar molekylerna med varandra.
112
r p
k a
Dramatisering – om vi människor vore molekyler
v o
* * *
lukten från en rutten fisk
Fast form
Flytande form
Gasform
sten, is, trä Vardagsexempel (vid rumstemperatur) Hur rör sig atomerna och Molekylerna sitter ihop, men darrar lite. De har molekylerna?
vatten, matolja, mjölk
vattenånga, luft, en fis
Volym
Har en bestämd volym. Man mäter volymen med till exempel litermått.
bestämda platser.
Ämnen i fast form har en bestämd volym. Man kan mäta volymen genom att lägga till exempel en sten i ett fyllt litermått. Man mäter sedan volymen av det som rinner över.
m S
* * *
Hur ser dess form ut?
Molekylerna rör sig mer. Molekylerna rör sig De har kontakt med var- snabbt. De är helt fria andra men inte bestämda från varandra. platser.
v o
r p
k a
Det är svårt att mäta volymen på en gas. Om man häller en gas i ett litermått så kommer den att försvinna åt alla håll (om den inte har högre densitet än luft).
Ämnen i fast form har Har ej bestämd form. en bestämd form. De De formar sig efter kärlet behåller sin form om de man häller dem i. inte utsätts för en kraft. Tryck på en bit modellera så får du se.
FAKTARUTA
* * *
Har ej bestämd volym. Man kan pressa ihop gaser, till exempel när man pumpar ett cykeldäck.
Har ej bestämd form. Fyller hela rummet den släpps ut i. Tänk till exempel på hur det blir när någon tagit på sig för mycket stark parfym. Eller om någon fiser.
Vätskor formar sig efter kärlet man häller dem i. Hur skulle det till exempel se ut om man hällde saft i denna?
Man kan inte se enstaka molekyler. Alltså kan man inte se en gas eftersom den består av molekyler som är en och en.
113
EXPERIMENT MED SÅDANT SOM ÄR LITE MITTEMELLAN Visst har du någon gång lekt med slajm? Om inte så är det äntligen tajm för det. Men hur är det nu, är slajm fast eller flytande? Visst känns det som om det är lite mittemellan?
EXPERIMENT:
* * *
Så här gör du ditt egen slajm Du behöver: Kallt vatten, en skål, en måttsats, potatismjöl, rapsolja, karamellfärg och kylskåp.
v o
Gör så här:
Blanda 3 dl vatten med 2 ½ teskedar potatismjöl i skålen. Vispa så att det blir en jämn smet. Koka blandningen tills den tjocknar. Ta av kastrullen från spisen och häll tillbaka blandningen i skålen. Tillsätt en tesked rapsolja. Om du vill att ditt slajm ska vara färgad kan du droppa i lite karamellfärg. Ställ skålen i kylen så att slajmet får kallna. Färdigt!
m S
* * *
Varning!
Kemikalieinspektion varnar för de slajm-recept som innehåller lim. Huden kan vara känslig för en del kemikalier som finns i limmet. Se också upp för recept som innehåller det mycket starka rengöringsmedlet Borax. Det kan vara mycket farligt!
114
k a
r p
EXPERIMENT:
Fast, flytande eller mittemellan? Du behöver: en skål, vatten, majsstärkelse (Maizena) och en sked.
Gör så här: Häll några deciliter Maizena i skålen. Häll sedan i lite vatten i taget medan du rör om. När det känns trögt att vispa är det färdigt. Häll blandningen i ett glas. Prova att sakta stoppa ner ett finger i glaset. Beskriv hur det känns. Kladdigt och flytande, eller hur?
r p
Maizenamjöl består av långa molekyler. När molekylerna blandas med vatten kan man putta undan dem när man stoppar ner fingret sakta. Då känns det som ett ämne i flytande form. Om man däremot stoppar ner fingret snabbt så fastnar molekylerna i varandra. De trasslar ihop sig och blir som en hård vägg. Då liknar blandningen ett ämne i fast form.
m S
k a
* * *
v o
Prova nu att snabbt köra ett finger rakt ner i blandningen. Hur känns det? Konstigt eller hur? Nu är blandningen hård. Forma lite av blandningen till en boll genom att knåda den mellan händerna. Låt sedan bollen ligga helt still mitt i handen. Vad händer?
Det finns fler former än fast, flytande och gasform
* * *
Hör och häpna, det finns faktiskt ett fjärde tillstånd. Om en gas blir tillräckligt varm så övergår den till ett tillstånd som heter plasma. Elektronerna i atomerna lämnar då sina vanliga banor och rör sig fritt. Eldslågor är ett exempel på plasma. Blixten som du ser när åskan går är ett annat exempel. Det mesta av solen är plasma. Lampan på bilden skickar ut strålar av plasma. En plasmaskärm som finns i vissa tv-apparater är ett exempel på teknik där man använder ämnen i plasmatillstånd.
115
4
VIKTIGA UPPTÄCKTER
Om du har lärt dig precis allt som står i det här kapitlet så vet du nu att det finns lite mer än 100 olika slags atomer i hela universum. Atomerna är byggstenarna som bygger upp allting som finns.
De fyra elementen För mer än 2000 år sedan hade man en helt annan förklaring. Vid den tiden fanns det så kallade filosofer i Grekland som menade att allting består av 4 odelbara byggstenar. Byggstenarna kallades för ”de fyra elementen” och de var eld, luft, vatten och jord. Bilden visar att elementen hade sina bestämda platser. Eldsflammor söker sig ju uppåt och luftbubblor stiger mot ytan i vatten. En sten, som man tänkte bestod av elementet jord, sjunker i vatten och hamnar därför längst ner i triangeln. De grekiska filosoferna menade att allting som finns är blandningar av de fyra elementen. Och om man bara blandade på rätt sätt skulle man kunna tillverka till exempel guld! De som tog dessa idéer på allvar kallades för alkemister.
Alkemister
m S
* * *
v o
r p
k a
Som du kanske kan lista ut gick det inte att göra guld genom att blanda olika ämnen. Då sa alkemisterna att man behövde det femte elementet för att lyckas. Man trodde att detta märkliga ämne hade flera övernaturliga egenskaper. Det kunde inte bara förändra metaller som järn och koppar till guld, utan också bota alla sjukdomar och ge evigt liv. Inte illa, eller hur? Naturligtvis hittade man aldrig något femte element, men alkemisternas hade inte arbetat i onödan. I sina laboratorier lyckades de framställa många av de ämnen som idag är enormt viktiga både i vår vardag och inom industrin. De uppfann också både utrustning och metoder som används än idag.
Modern vetenskap
Först mot slutet av 1700-talet gjorde naturvetenskapsmän upptäckter som ledde till att teorin om de fyra elementen kunde överges. Den franske vetenskapsmannen Lavoisier lyckades både visa att vatten inte är odelbart utan består av två atomslag och att luft består av flera olika gaser.
116
* * *
ELD LUFT VATTEN JORD
SAMMANFATTNING
m S
v o
r p
k a
* * *
H O R D OC P : P E R G BE
Material Kemisk förening Grundämne Flytande form Gasform Fast form Avdunsta Kondensera Densitet Ytspänning Vattnets kretslopp
exempel på material är: läder, metall, papper, trä, glas, • Några plast och grafen. exempel på egenskaper hos material är: formbar, lätt, • Några går att smälta, genomskinlig, hård och leder ström. materia är uppbyggd av atomer och molekyler. • All Det finns ungefär 100 olika slags atomer. • En vattenmolekyl består av två väteatomer och en syreatom. • När vatten blir varmt kan det avdunsta och övergå i gasform (vattenånga). • Om ångan avkyls övergår den i flytande form igen. I naturen sker detta
* * *
hela tiden. Det kallas vattnets kretslopp. Vatten i fast form kallas för is eller snö. Många ämnen kan förekomma i olika former – fast form, flytande form och gasform. Vilken form ett ämne är i beror på hur varmt eller kallt det är. Densitet är en egenskap som talar om hur mycket någonting väger per liter. De tidigaste kemisterna kallades alkemister. Deras förklaringar innehöll mycket som inte var vetenskap utan magi och mystik. I modern vetenskap gör forskarna systematiska undersökningar där man kan lita på resultatet.
• • • • •
117
5
LUFT Men, hallå! Hur kan en ballong som ser helt tom ut innehålla något som är livsviktigt? Eftersom man inte kan se det som är inuti ballongen kan man lätt tro att den är tom. Men en luftballong är inte tom. Den är fylld med luft. Luft är alltså något som tar plats. Och alla behöver luft för att leva. luftlagret runt jorden – atmosfären • om om luftens egenskaper och sammansättning • att luft något som tar plats • att luftenär väger och trycker • om luftens betydelse för allt som är levande • vad som menas med växthuseffekten • vad som menas med luftmotstånd och hur den uppstår • hur man kan göra enkla experiment som visar luftens egenskaper • att trycket minskar när luften rör sig. •
m S
* * * 118
r p
k a
* * *
v o
I det här kapitlet lär vi oss:
LIVSVIKTIGT INNEHÅLL!
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
119
SANT ELLER FALSKT OM LUFT Runt jorden finns ett cirka 10 mil tjockt lager luft. Du har luft runt omkring dig varje dag. Luften syns inte och luktar inte (om den inte är förorenad med avgaser eller om någon i din närhet har släppt sig). Men vad är egentligen sant och falskt om luften?
Kan man skjuta luft med luftkanon?
Väger luften något?
En kompis till mig skryter med att hon har en leksak som heter Airzooka. Det är som en luftkanon, påstår hon. När hon hänger upp en bit aluminiumfolie 10 meter bort så kan hon få den att hoppa till och rassla om hon prickar den med ett skott. Är det sant?
Är det sant att cykeln väger lite mer efter att man har pumpat den?
v o
r p
Luft väger 1,3 gram per liter.
k a
Alltså väger luften i ett tomt 1 liters mjölkpaket 1,3 gram.
m S
Svar: Sant. När man skjuter med luftkanonen kommer den att kasta iväg en tryckvåg genom luften. Så här ser det ut:
luftmolekyl
* * *
När vågen träffar folien puttas den till. Det kan man både se och höra.
120
* * *
Svar: Sant. Luft är en blandning av gaser. Gaserna består av atomer som sitter ihop i molekyler. I NO:n säger man att allt som består av atomer och molekyler är materia. Man har också visat att alla atomer väger lite grand. Om det är luft i mjölkpaket så är det väl inte tomt?
När man pumpar en cykel så pumpar man in fler luftmolekyler i däcket. Då kommer cykeln bli pyttelite tyngre.
Fallskärm Är det sant att det är luften som bromsar och gör att man faller saktare när man har fallskärm? Svar: Sant. Man kan inte se luften, men man kan känna att den kan vara i vägen och bromsa. Svep med handen genom luften så känner du. Eller släpp ett papper. Pappret faller sakta eftersom luftens molekyler är i vägen. När pappret är som vanligt (platt) så behöver det flytta på många luftmolekyler för att kunna falla. Om man knycklar ihop pappret så krockar det med färre molekyler och kan falla snabbare. En fallskärm bromsar luften så mycket att det går att hoppa från ett flygplan. Tänk så många liv det har räddat!
Finns det luft i rymden? Någon sa till mig att det inte finns någon luft ute i rymden? Stämmer det? Svar: Sant. Luften finns bara i ett tunt lager runt jorden. Lagret av luft brukar kallas för atmosfären. Tänk dig att vi krymper hela jordklotet till ett äpples storlek. Då är äpplets skal lika tjockt som atmosfären är runt jorden. Utanför atmosfären är det tomt.
Är det luften som får sugkoppen att fungera? Jag har köpt en sugkopp att hänga min handduk på. Han som sålde sugkoppen sa att jag behövde köpa lim för att få fast sugkoppen. Är det sant? Svar: Falskt. Det är trycket från luften som håller fast sugkoppen på väggen.
m S
* * *
EXPERIMENT:
Kan luften ta slut?
Kan man hälla luft?
* * *
v o
EXPERIMENT:
r p
Du behöver: en stor, djup plastskål med vatten och två glas. Stoppa ner det ena glaset så det fylls med vatten. För ner det andra glaset med öppningen nedåt. Försök att hälla luften från det luftfyllda glaset till det andra glaset.
k a
Det som släpps ut ur det upp och nedvända glaset är luft. Luft är någonting som tar plats. Man kan inte se luften som är i bubblorna. Men man kan se bubblorna.
En kompis till mig sa att om man ställer ett glas ovanför ett ljus så kommer ljuset att slockna. Kan det verkligen vara sant? Svar: Sant. För att något ska brinna behövs en gas som heter syre. Luften består till 20 % av syre. När ljuset brinner så bildar syreatomerna tillsammans med kolatomer ett nytt ämne. Det nya ämnet är en gas som heter koldioxid. När det inte finns något syre kvar i glaset slocknar ljuset. En människa skulle också kvävas och dö om vi fick plats under ett upp och nedvänt glas. I kroppen pågår hela tiden en förbränning som förbrukar syre. Om vi inte andas in syre kommer vi att kvävas och dö. Livet ”slocknar”.
121
LUFTENS SAMMANSÄTTNING
Artikel 4 8%
Artikel 3 1%
1 %: övrigt
Artikel 2 Artikel 2 20% 21% Artikel 3 12%
21 %: syre Artikel 1 41%
Luften är en blandning Luften är en blandning av olika ämnen. Eftersom ämnena i luften är i gasform så kan vi inte se luften.
78 %: kväve Artikel 1 Artikel 1 78% 80%
Artikel 2 39%
De vanligaste gaserna i luften är kväve (78 %) och syre (21 %). Resten är ädelgaser och koldioxid. Ibland kan luften också innehålla några procent vattenånga. Bilden bredvid visar hur man kan tänka att molekylerna flyger omkring i luften. Det är bra att känna till att det inte finns någonting mellan molekylerna. Mellan molekylerna är det tomt.
m S
* * *
v o
r p
k a
* * *
Ibland finns det partiklar i luften Ibland kan man faktiskt se luften. Då beror det på att den är förorenad (se bilden). Förorenad luft syns för att den är full av små partiklar. De flesta partiklarna är sot som är rester från eldning. Andra partiklar är så kallat vägdamm som bildas när däcken och vägarna slits. Det är därför man inte får köra med dubbdäck på vissa gator i en del städer.
122
H O R D OC P : P E R G BE
Partikel
Ordet partikel betyder ”liten del”. Ibland används det för så små delar som atomer.
Men hallå? Hur ska man då kunna bo på Mars? Om det inte finns någon luft där?
Luften består av syre, kväve och lite annat
* * *
Det mesta av luften är en gas som heter kväve. Gasen fick sitt namn när man förstod att den kan kväva eld. Det finns bakterier och alger som kan fånga in kväve ur luften. Av kvävet bygger de molekyler som är viktiga byggstenar för både växter och djur. Var femte molekyl i luften är en syremolekyl. Syre är livsviktigt för allt levande på jorden. Vi människor och alla andra djur måste andas in syre. Överallt i vår kropp används syret till att få ut energi ur maten så att vi kan leva. Processen där vi får ut energi ur maten kallas förbränning. Vid förbränningen bildas gasen koldioxid. Koldioxiden lämnar kroppen när vi andas ut.
m S
* * *
v o
k a
r p
Vi (människor och andra djur) andas in syre och ut koldioxid. Växterna andas in koldioxid och ut syre.
Luften är bra på att sprida luftföroreningar Luftmolekylerna far omkring och puttar på de andra ämnena som råkat hamna där. Föroreningarna i luften är därför svåra att fånga in. De sprids snabbt av molekylknuffarna. Om din lärare tar på sig parfym och råkar spilla lite så kommer alla i hela klassrummet att känna det efter en stund. Doften består av ämnen i gasform som avdunstat från den flytande parfymen. Luften i klassrummet gör att de sprids. De första som känner lukten är de som sitter närmast läraren.
123
OZONLAGRET OCH VÄXTHUSEFFEKTEN Ozonlagret skyddar mot strålning Luften innehåller det livsviktiga syret, men atmosfären är livsviktig för livet här på jorden även på andra sätt. Ungefär en mil upp i atmosfären finns ozonlagret. Det är ett skikt av en gas som heter ozon. En ozonmolekyl består av tre syreatomer. Om man skulle flytta all ozon i atmosfären ner till marken så skulle det bli ett lager som bara är några millimeter tjockt. Det låter kanske lite, men den ozon som finns i atmosfären skyddar allt levande mot livsfarlig strålning från solen. Strålningen är så kallad UV-strålning som kan ge både hudcancer och synskador.
m S
* * *
* * *
v o
k a
r p
FAKTARUTA
Solskyddsfaktor
Solskyddsfaktor är ett mått på hur bra ett solskyddsmedel skyddar mot solen. Solskyddsfaktorn anger hur många gånger längre tid man kan vistas i solen med solskyddsmedlet än utan.
124
Växthuseffekten Om det inte fanns någon atmosfär så skulle medeltemperaturen på jorden vara cirka minus 18 grader. Allt vatten skulle vara fruset till is och det skulle inte finnas något liv på jorden. Men tack och lov så har vi en atmosfär som gör att temperaturen istället är cirka 12 grader. Att luftlagret gör det varmare på jorden kallas för växthuseffekten. Växthuseffekten är livsviktig, eftersom den gör det möjligt att leva på jorden.
* * *
Så här funkar det:
v o
I vanliga växthus studsar strålarna mot rutor av glas.
k a
Solen lyser på jorden. En del av strålarna studsar tillbaks ut mot atmosfären. Vissa av gaserna i luften gör att stålarna studsar tillbaks mot jorden. Det är växthuseffekten.
m S
* * *
Ökad växthuseffekt är inte bra
r p
I atmosfären kastas värmen tillbaka av en osynlig gas.
De gaser i atmosfären som hindrar strålningen från att lämna jorden kallas för växthusgaser. Två av dessa gaser är koldioxid och metangas. Om det blir mer av dessa gaser i luften så kommer växthuseffekten att öka. Då blir det ännu varmare på jorden. Ett varmare klimat leder till stora förändringar för livet på jorden. Bland annat smälter isarna vid Arktis, vilket gör att havsnivåerna höjs. Det blir också vanligare med extrema väder, till exempel fler och våldsammare stormar. Vi människor släpper ut koldioxid när vi eldar med kol och olja i fabriker och hus. Det bildas också koldioxid när man använder bensin, olja och flygbränsle för att driva bilar, båtar och flygplan. Metangasen kallas också sumpgas. Den bildas när växter och djur ruttnar och bryts ner.
125
LUFTMOTSTÅND Inte nog med att man måste vara vältränad. Man måste tänka på att luften inte bromsar för mycket.
Luften kan vara i vägen. Du har säkert känt hur luften bromsar dig när du cyklar snabbt eller åker fort nedför en skidbacke. I många idrotter försöker de som tävlar göra så att luften bromsar så lite som möjligt. Ibland kan ju en futtig hundradel vara skillnaden mellan seger och förlust. När skridskoåkarna bytte till tajtare kläder gjorda av ett nytt material så sänkte man rekorden på 10 km med nästan en minut. Cykling är en populär idrott. Titta på bilden och läs om hur de som tävlar minskar luftmotståndet. Sittställningen hos den som cyklar är det som påverkar luftmotståndet mest. Det gäller därför att höja sadeln och luta sig framåt så att kroppen kolliderar med så lite luft som möjligt.
m S
* * * Materialen är valda så att man susar fram genom luften med minsta möjliga motstånd. Fel material i kläderna bromsar.
126
r p
En så kallad tempohjälm sänker motståndet.
k a
* * *
v o
Kläderna får inte vara pösiga och fladdriga.
Styret är plattare än på vanliga cyklar.
Ramen är också plattare.
Hjulet har färre ekrar, vilket ger mindre luftmotstånd. Vid vissa tävlingar används hjul som är plattare än vanliga hjul, men större när man ser dem från sidan. Det gör att man kan bli mer störd av sidvinden om man är ovan.
EXPERIMENT:
Muffinsformar som faller
Luftmotståndet kan göra att olika saker faller olika fort, även om de släpps från samma höjd. Du behöver: muffinsformar av papp. • Släpp en muffinsform. Hur faller den? • Sätt ihop två muffinsformar genom att sticka ner den ena formen i den andra. • Släpp de hopsatta formarna samtidigt som en ensam form. Jämför hur fort de faller. • Hur mycket högre måste man släppa den dubbla formen för att den ska landa samtidigt som den ensamma? • Hur många muffinsformar behöver man sätta ihop för att de på samma tid ska falla dubbelt så långt som den ensamma formen? Prova.
Äggsläppet
k a
Du behöver: råa ägg, olika material att bygga med som kan hindra ägget från att gå sönder, en höjd att släppa äggen ifrån, lim, tejp och snören.
m S
Konstruera något som gör att man kan släppa ett ägg från en hög höjd utan att det går sönder.
* * *
• Vem löser uppgiften på det smartaste sättet? • Snyggaste sättet? • Roligaste sättet? • Vilka material ger bäst stötskydd?
v o
r p
ATT GÖRA
ATT GÖRA
* * *
En helikopter
Du behöver: sax, gem, papper, penna och linjal. Gör en kopia av mallen. Klipp där det är hela streck. Vik sedan där det är streckat. Fäst gemet längst ner på den smala delen. Släpp helikoptern från olika höjder. • Hur faller den? • Vad händer om man sätter dit fler gem? • Vad händer om man ändrar vikningen av vingarna?
DISKUTERA: Använd ordet luftmotstånd för att förklara hur en badmintonboll rör sig i luften. Förklara hur en tennisboll rör sig i luften.
127
LUFTHAVET SOM VÄGER OCH TRYCKER 1m
Hur mycket väger luften? Luft väger 1,3 gram per liter. Alltså väger 1 kubikmeter (m3) luft 1,3 kg.
1m
1 kubikmeter
Hur mycket väger luften i ert klassrum? Mät höjden, bredden och längden i meter. Räkna sedan: längden· bredden· höjden. Exempel: ”Vårt klassrum är 4 m högt, 7 m brett och 8 m långt. Det blir det 4 · 7 · 8 m3 = 224 m3. Det betyder att luften väger 224 · 1,3 kg = 291 kg. Det är mer än en tiger väger.
r p
v o
Luften trycker åt alla håll
m S
* * *
* * *
Runt jorden finns ett lager av luft som är ca 10 mil tjockt. Luftlagret kallas för atmosfären. Eftersom luften väger något så skapar all luft i atmosfären ett tryck. Det kallas för lufttryck. Här vid jordytan så trycker luften inte bara uppifrån utan från alla håll. Det är därför en såpbubbla eller en ballong blir rund när du blåser in luft i den. Om trycket skulle vara större från något håll så skulle såpbubblan eller ballongen plattas till från det håll där trycket var högre. Tryck på en uppblåst ballong så får du se.
k a
Kan man mäta lufttrycket?
Om man vill mäta hur stort lufttrycket är använder man en barometer. De används till exempel av meteorologer. Meteorologer arbetar med att lista ut vad det ska bli för väder. Eftersom lufttrycket påverkar vädret så brukar de rapportera om det är lågtryck eller högtryck på gång. Vet du vilket väder det brukar vara när det är lågtryck?
128
DISKUTERA: Vad tror du händer om man stoppar in en barometer i en plastpåse och trycker på påsen?
1m
* * *
Funkar en fallskärm lika bra om luften är tunnare?
v o
Luften är tunnare högre upp När man kommer högre upp i atmosfären så sjunker lufttrycket. Det beror på att luften är tunnare. När det är lågt tryck och tunn luft så är det glesare mellan syremolekylerna. Då blir det svårare att andas. Därför har många av de som bestiger höga berg med sig tuber med syrgas. Utan tuberna kan de svimma på grund av syrebrist.
k a
Eftersom flygplan ofta befinner sig högre än de högsta bergen så måste man skapa ett lagom lufttryck inne i planet. Trycket utanför är ju extremt lågt. Men trycket i planet är ändå lite lägre än vad det är vid marken.
m S
r p
Har du någon gång känt av tryckförändringarna inne i ett flygplan? När man är täppt i näsan så kan det vara svårare för kroppen att skapa samma tryck inne i huvudet som det är i planet. Då får man lock för öronen. Trycket inne i flygplanet brukar vara ungefär samma som det är på toppen av Kebnekajse. Dit upp är det 2 000 m.
* * *
DISKUTERA:
Hur kan man se på chipspåsen att trycket är lägre inne i flygplanet? Varför blir en tom plastflaska alldeles hopknölad efter att man landat?
DISKUTERA: Hela flygplanet är som en alldeles tät korv av plåt. Vad skulle hända om någon öppnade fönstret på 10 000 meters höjd?
129
LUFT I RÖRELSE
m S
v o
r p
k a
* * *
När det blåser så är det luften som rör sig. Om det blåser extra mycket så kan luften sätta andra saker i rörelse (se bilden). Men själva vinden är bara luft som rör sig.
* * * 130
Ett mysterium fick si n lösning
Det var länge en gåta och ett mysterium va rför människor för 20 00 år sedan hade sk ap at dessa gigantiska spi ralfor made gropar hö gt uppe i Nasca i Peru. Nu har forskare vis at att groparna leder till källor med vatten. Nä r vinden blåste över ma rken minskade tryck et över gropen. Det gjo rde att vattnet (som fan ns långt nere i marken) tryck tes upp till yta n. Groparna var bru nn ar där luf ten funge rad e som en osy nlig pump .
Experiment med luft i rörelse Att lufttrycket minskar när luften är i rörelse nämndes redan på förra sidan i texten om de spiralformade groparna. Här är tre experiment som handlar om just detta.
EXPERIMENT:
* * *
Blåsa ovanpå papper Du behöver: ett papper.
Håll pappret under munnen (som på bilden) och blås. Vad händer?
k a
r p
v o
EXPERIMENT:
Blås mellan burkar
Du behöver: två tomburkar och ett sugrör.
m S
* * *
Lägg burkarna bredvid varandra på ett bord. Det ska vara några centimeters mellanrum. Vad händer om du blåser mellan burkarna som bilden visar?
EXPERIMENT:
Sugrör och pingisboll
Du behöver: ett sugrör med böj, en pingisboll Böj sugröret. Blås genom sugröret och försök balansera pingisbollen på luftströmmen. Vad tror du är förklaringen till det som händer?
131
5
VIKTIGA UPPTÄCKTER
De grekiska filosoferna förstod att luft var något. De tänkte att luft var ett av de fyra elementen och de gjorde en del enkla experiment för att undersöka luftens egenskaper. Grekerna trodde inte att det kunde finnas tomrum (vakuum). De tänkte att minst ett av de fyra elementen alltid måste vara närvarade.
* * *
De magdeburgska halvkloten År 1633 lyckades den tyske borgmästaren Otto von Guerikke (1602–1686) visa att man kunde ta bort luften och skapa vakuum. Han pumpade ut luften ur två stora halvklot av metall. Som du ser på bilden pressas de två halvkloten ihop så hårt av lufttrycket att inte ens 16 hästar kunde dra isär dem. När Otto påstod att han hade lyckats skapa ett vakuum sa en del människor: ”Det är inte kloten som är tomma, det är Otto som är tom i bollen.” Tanken på ett vakuum var otänkbar.
m S
* * * 132
k a
r p
v o
SAMMANFATTNING
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
finns ett cirka 10 mil tjockt luftlager runt jorden. • Det Luftlagret kallas atmosfären. är en blandning av flera olika gaser, bland annat • Luften kväve och syre. är något som tar plats, väger och trycker. • Luften Luften är livsviktig för allt som är levande. • Växthuseffekten gör att klimatet på jorden blir varmare. • Luften bromsar oss vi rör oss. Det kallas för luftmotstånd. • Lufttrycket minskarnär när luften rör sig. •
H O R D OC P : P E R G E B Luftmolekyler Tryckvåg Atmosfären Förbränning Växthuseffekten Klimat Luftmotstånd Lufttryck Vakuum
133
6
ENERGI
v o
* * *
r p
Energi är något som angår oss alla. För att få fart på bilar, flygplan och andra fordon behövs energi. För att hålla igång maskinerna i fabriker eller värma och lysa upp våra hem behövs också stora mängder energi. Mycket av den energi vi använder får vi genom att elda stora mängder fossila bränslen. Problemet med att elda fossila bränslen är att jordens klimat förändras. Det är hög tid att tänka om och försöka få energi på andra sätt.
m S
* * *
I det här kapitlet lär vi oss:
k a
som menas med energi • vad hur man energi • att energinkanvi mäta använder kommer ifrån olika energikällor • vad som menas med förnybara och icke förnybara energikällor • vad som menas med fossila bränslen • att det finns olika energiformer • att energin kan omvandlas men inte förstöras • hur vår energianvändning påverkar klimatet på jorden, nu och i framtiden. •
134
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
135
VAD ÄR ENERGI?
Du har säkert stött på ordet energi många gånger. Ofta hör man det i samband med mat. ”Om du äter ordentlig frukost får du mer energi!”
v o
Det finns också olika typer av energidrycker, ofta med blixtar och eldsflammor på förpackningarna. Många läkare varnar för dessa energidrycker, eftersom det kan vara skadligt för barn och unga ungdomar att dricka dem.
* * *
m S
r p
k a
Med ordet energi menas något som gör att man kan ”utföra ett arbete”. Energi kan få en maskin att lyfta tunga saker eller en bil att åka många mil. Men energi kan också få dig att utför ditt skolarbete. Utan energi orkar du ingenting.
Hur får kroppen energi?
Det är inte bara i energidrycker som det finns energi. All mat du äter innehåller energi. Maten förbränns i kroppen, vilket gör att energin frigörs. En bil kan ha bensin som bränsle, men maten är vårt bränsle. När maten förbränns i kroppen så får vi energi som håller oss varma och gör att vi orkar arbeta.
136
* * *
För att få en rymdraket att lyfta behövs VÄLDIGT mycket energi.
Du vet väl att vi brinner med 37 graders temperatur. Om vi inte har feber förstås.
Det går att mäta energi Man kan mäta hur mycket energi något innehåller. Enheten för energi är joule, som förkortas J. En äldre enhet för energi är kalorier. Det är fortfarande den vanligaste enheten när man pratar om energiinnehåll i mat. För det mesta anges energiinnehållet i tusen kalorier, det vill säga kilokalorier (kcal). Det beror på att en kalori är en väldigt liten mängd energi. Nedan ser du hur mycket energi det finns i 100 g av några olika matvaror.
apelsinjuice: 43 kcal
mjölk: 60 kcal
v o
r p
smör: 710 kcal
k a
gurka: 11 kcal
Det finns alltså mer energi i 100 g mjölk (ungefär ett glas) än i 100 g gurka (ungefär en halv gurka).
* * *
socker: 456 kcal
Om man vill driva en bil framåt så kan man inte använda mjölk eller gurka. Bensin, el eller gas fungerar bättre. Alla dessa drivmedel har högt energiinnehåll. Till exempel så innehåller bensin 100 gånger mer energi än lättmjölk.
Energibehov
m S
* * *
Ibland vill man ange hur mycket energi en människa behöver för att överleva. Det kallas för en människas energibehov. En 11-årig flicka behöver cirka 2000 kcal energi varje dag för att överleva, medan en 11-årig pojke behöver cirka 2130 kcal.
Hur långt räcker mjölken? När man tankar en bil så vet man ungefär hur långt man kan köra på till exempel tio liter bensin. Men hur långt kan man simma eller springa på ett glas mjölk? Här är några exempel på ungefär hur långt man kan springa på energin som finns i 100 g av olika livsmedel.
Mjölk
ca 1,5 km
Gurka
ca 100 m
Strösocker
ca 5 km
137
VARIFRÅN KOMMER ENERGIN?
Kavla upp ärmen och sträck ut armen mitt i solljuset en solig dag. Det du känner som värme är energin från solen. Solens strålar innehåller energi.
m S
Energi från solen
Inga människor eller andra djur kan ladda upp sig med energi genom att ställa sig mitt i solljuset. Men det kan de gröna växterna. De kan bygga energirika sockermolekyler med hjälp av strålningen från solen. Energin i sockret kan växterna sedan använda för att växa eller föröka sig. Att bygga socker med hjälp av solljus heter fotosyntes och det finns ett jättebra uppslag om det på sidorna 58–59.
* * *
138
v o
r p
k a
* * *
Om man samlar strålarna med en lins blir det så varmt att man kan få ett papper att börja brinna.
Energi från andra ställen Nästan all energi här på jorden kommer från solen. Ett par exempel på energi som inte kommer från solen är geotermisk energi och kärnenergi. Geotermisk energi är energi som finns lagrad som värme i jordens inre. Kärnenergi är energi som finns bunden i atomerna.
Energin i all mat och alla energidrycker i hela världen kommer från solen.
Växter behöver energi för att växa. De tillverkar sitt eget bränsle med hjälp av energi från solen. De fångar in energin i solens strålar och bygger sockermolekyler.
* * *
m S
Bensin, gas och olja kommer från döda växter och djur som levde för många miljoner år sedan. Energi finns alltså kvar i det som en gång var levande. Energin vi får från olja, gas och kol är alltså upplagrad solenergi.
k a
r p
v o
* * *
Djur äter växter eller andra djur. Det är så de får bränsle som ger dem energi.
OLIKA ENERGIFORMER Energiformer Energi kan inte förstöras eller försvinna. Men den kan omvandlas mellan olika former. När växterna tillverkar socker så omvandlas strålningsenergi från solen till så kallad kemisk energi i sockermolekylerna. När du äter mat omvandlas den kemiska energin i födan till bland annat värmeenergi och rörelseenergi, som är andra energiformer.
* * *
Här är några exempel på olika former av energi.
Rörelseenergi
Kärnenergi
En cykel i rörelse har rörelseenergi. Om du har rullat uppför en backe omvandlas den till lägesenergi.
I alla atomkärnor finns energi bunden. När atomkärnor delas eller slås samman frigörs en del av denna energi.
Lägesenergi
Lägesenergin i vattnet i dammen vid kraftverket kan omvandlas till rörelseenergi. Sedan omvandlas rörelseenergin till elektrisk energi.
m S
* * *
Strålningsenergi
I strålningen från solen finns energi. Det mesta av solens energi strålar ut åt olika håll i rymden. Men de strålar som träffar jorden håller hela planeten vid liv. Tack för det, solen! Inte undra på att många människor förr i tiden bad till solen som en Gud.
Elektrisk energi När du har stoppat in kontakten i de två hålen i väggen och trycker på ON så kan den elektriska energin omvandlas till rörelse, ljus, värme eller ljud.
140
r p
k a
När du har cyklat högst upp i backen kan du enkelt omvandla den höga lägesenergin till rörelseenergi. Det är bara att släppa på bromsarna.
v o
Värmeenergi
Vattnet och marken här på jorden värms upp av solen. Det är ett exempel på hur strålningsenergin från solen omvandlas till värmeenergi.
Kemisk energi Energin som finns i sockret som växterna tillverkar kallas för kemisk energi. Det finns också kemisk energi lagrad i ved, bensin och mycket annat.
Ljudenergi När luften rör sig kan vi höra ljud. På konserter med stark volym har ljudvågorna så mycket energi att man kan känna det mot kroppen (eller märka att byxorna fladdrar). Man brukar tala om ljudenergi, men egentligen är det rörelseenergi (det är luften som rör sig).
DISKUTERA:
* * *
v o
r p
k a
Hitta energiomvandlingarna i bilderna
Diskutera med en kompis. Vilka energiformer och energiomvandlingar hittar du i bilderna?
* * *
m S
FAKTARUTA
Energiprincipen Att energin inte kan fรถrstรถras kallas fรถr energiprincipen. Enligt den sรฅ kan energi omvandlas mellan olika former, men aldrig nyskapas eller fรถrsvinna.
141
ENERGIKÄLLOR
r p
Energin vi använder kommer från så kallade energikällor. Energikällor brukar delas in i förnybara och icke förnybara. Förnybara betyder att de ”fylls på” hela tiden. De tar inte slut. Här och på nästa uppslag kommer några exempel på både förnybara och icke förnybara energikällor.
m S
Icke förnybara energikällor Fossila bränslen
k a
Olja, kol och naturgas kallas med ett samlingsnamn för fossila bränslen. De är de mest använda energikällorna. Ett fossil är en rest av ett dött djur eller en död växt.
* * *
När växter och djur dör finns det mycket energi lagrad i blad, stam, kropp eller vad det nu var som dog. Resterna av de växter och djur som levde för 50–500 miljoner år sedan har hamnat lång nere under marken som vi går på. Där nere har de utsatts för högt tryck och värme. Trycket och värmen har gjort att växterna och djuren har omvandlats till olja, naturgas eller kol.
Fossila bränslen innehåller mycket energi De fossila bränslena innehåller väldigt mycket energi. Därför kan man elda olja, kol och naturgas för att få värme eller för att driva motorer. Fossila bränslen används också i kraftverk där den kemiska energin omvandlas till värmeenergi som får vatten att koka och bilda ånga. Ångan får propellrar i turbiner att snurra och den rörelseenergin kan då omvandlas till elektrisk energi.
142
* * *
v o
Varifrån kommer energin som får allt på bilden att hända? Vad är det som får bilarna att susa fram? Vad är det som ger värme och ljus i alla hus? Vad är det som får sprutt på maskinerna som mullrar i fabrikerna?
De fossila bränslena kan ta slut Det tar flera miljoner år för fossila bränslen att bildas. Om vi fortsätter att tömma jorden på olja, naturgas och kol så kommer bränslena att ta slut. Visserligen bildas fossila bränslen fortfarande, men eftersom det tar så lång tid så räknas de som icke förnybara. Förutom att fossila bränslen är icke förnybara så bildas det stora mängder koldioxid när de används. Koldioxiden bidrar till växthuseffekten (se mer på sida 125).
Kärnkraft Det finns oerhört mycket energi i kärnan i varje atom. Den energikälla som nu heter kärnkraft kallades därför tidigare för atomkraft. Inne i ett kärnkraftverk klyver man atomkärnorna hos ett ämne som heter uran. Då frigörs stora mängder värme.
m S
k a
Eftersom uran inte nybildas är kärnkraft en icke förnybar energikälla.
* * *
Förnybart: 20 % Artikel 5 20%
Artikel 4 Kärnkraft: 6 % 6%
v o
r p
Uran är radioaktivt. Det betyder att ämnet strålar ut energi som är farlig för levande organismer. Därför måste man klyva atomkärnorna i rum som inte släpper ut den farliga strålningen. Förutom det är tekniken samma som i de andra kraftverken med turbiner – värme får vatten att koka, ångan driver turbiner som ger elektricitet.
* * *
Olja: Artikel 1 29 % 29%
FAKTARUTA Om man räknar ut i procent hur stor del de olika energikällorna i hela världen står för ser det ut som i diagrammet.
Energiförbrukning, hela världen
Lägg märke till att fossila bränslen står för sammanlagt nästan 75 %.
Naturgas: 21 %
Artikel 3 21% Artikel 2 24%
Kol: 24 %
143
FÖRNYBARA ENERGIKÄLLOR Förnybara energikällor Vattenkraft Sverige är ett land med många sjöar och älvar. Därför har vi kunnat bygga många vattenkraftverk i vårt land. Genom dem forsar vatten med stor kraft. Vattnet sätter fart på en sorts gigantiska propellrar som kallas turbiner. Turbinerna driver generatorer som omvandlar rörelseenergin från vattnet till elektrisk energi. Den elektriska energin skickas ut i hela landet genom det så kallade elkraftnätet. Säkert har du sett de stolpar och ledningar som bygger upp nätet.
v o
r p
k a
* * *
Att vattenkraft är en förnybar energikälla har att göra med vattnets kretslopp (se sida 110–111). Strålningsenergin från solen omvandlas till värme som får vattnet att bli moln. Vatten regnar ner och hamnar i sjöar och älvar. Vattnet i sjöarna och älvarna har mer lägesenergi än vattnet i havet eftersom det ligger högre upp. Man kan alltså leda vattnet genom kraftverk som omvandlar rörelseenergin hos det rinnande vattnet till elektrisk energi. När vattnet hamnar i havet kommer energin från solen göra att vattnet avdunstar igen. Eftersom vattnets kretslopp inte tar slut utan går runt, runt så är vattenkraft en förnybar energikälla.
m S
* * *
144
Solenergi Det har blivit vanligare att människor sätter solceller på sina tak. I solcellerna omvandlas strålningsenergin från solen direkt till elektrisk energi. Och energin från solen kommer inte ta slut på flera miljarder år.
Vindkraft På många ställen i Sverige har man byggt stora vindkraftparker. Det finns många bra ställen i vårt land för vindkraft. Där kan rörelseenergin från vinden få de stora propellrarna att snurra. På samma sätt som i vattenkraftverket så omvandlas denna rörelseenergi till elektrisk energi i en så kallad generator som sitter uppe vid propellern. Att vindkraften är förnybar beror på att vinden inte tar slut. I nästa kapitel får du lära dig mer om hur vindar uppstår och om hur även detta har med energi från solen att göra.
* * *
m S
v o
k a
r p Biobränslen
* * *
Biobränslen är bränslen som är framställda av levande organismer. De flesta är i fast form och kommer från växter. Exempel på ett biobränsle är ved. Det finns också så kallad energigröda. Det är växter som odlats enbart för att bli bränsle. Biobränslet eldas i kraftverk där värmen får vatten att koka. Den heta ångan driver turbiner och rörelseenergin omvandlas till elektrisk energi. Det finns även biobränslen i flytande form, till exempel biodiesel och bioetanol. De används som drivmedel i bland annat bilmotorer. Biobränslen kan framställas av allt från matrester från restauranger till majs och socker.
Biogas är ett biobränsle som är i gasform. Det är bakterier som bildar gasen genom att bryta ner avföring eller gödsel. Gemensamt för alla biobränslen är att de har fått sin energi från strålningen från solen. Växterna har omvandlat denna energi till kemisk energi i fotosyntesen. Eftersom det går att odla nya växter så är biobränslen en förnybar energikälla.
145
FRAMTIDA ENERGIKÄLLOR OCH ENERGIANVÄNDNING Var kommer vi i framtiden att få energi ifrån när de fossila bränslena börjar ta slut? Hur kan vi ”producera” energi och samtidigt minska utsläppen av de växthusgaser som leder till klimatförändringar? Just nu arbetar forskare runt om i världen med att förbättra och utveckla energikällor som kan användas istället för de som inte är förnybara.
* * *
Här är några röster och tidningsklipp:
”
Det finns tillräcklig vindkraft i de tre delstaterna Texas, Kansas och North Dakota för att täcka hela USAs energibehov.
r ” ” kp a m
S * * *
ch böjliga o a t t ä l r e Sup ha r solceller forskare
siska och kine plast som Svenska av tu n n r e ll e lc so nliga utvecklat d re än va ånger min g n se tu väger v glas. solceller a
146
v o
Hela världens elbehov skulle kunna fyllas om vi täckte Saharas ökenyta med 20 kvadratmeter solceller per person.
”
Solcellsdrivet flygpla n klarade jorden runt -resa
Nu går det att flyga jorden runt utan utsläpp. Et t solcellsd riv et plan lyckades ta sig de 4 150 milen runt klotet. En av piloterna menar att de visat att man kan göra världen mer energieffek tiv med hjälp av för ny bar energi och klimatsm art tek nik.
ATT GÖRA
m S
Alternativa energikällor
v o
r p
k a
Du behöver: Tillgång till internet.
* * *
Bilda grupper. Välj någon av följande energikällor (eller någon annan alternativ energikälla):
* * *
• Bioenergi • Vindkraft • Solenergi ur bakterier eller alger • Energi Vätgas • Fusionskraft • Tidvattenvågkraft • Sammanställ fakta och presentera som ett bildspel. Vad heter energikällan? Hur fungerar den? Vid redovisningen kan ni jämföra för- och nackdelar med de olika energikällorna.
147
HUR KAN MAN SPARA PÃ… ENERGI HEMMA?
m S
* * * 148
k a
r p
v o
* * *
Här är några tips från Naturskyddsföreningen om hur man kan spara energi. tåg eller buss istället för flyg eller bil. • Välj Sortera • Cykla ochskräp/sopor. gå istället för att ta bilen eller bussen. • Ät mer vegetariskt. • Snåla med papper. • Snåla med vattnet när du duschar eller borstar tänderna. • Släck lampor och stäng av apparater som inte används. • Minska matsvinnet. Sluta slänga mat, ta mindre portioner • och ät upp resterna. prylar och kläder längre. Köp begagnat istället • Använd för nytt.
DISKUTERA:
v o
r p
k a
* * *
Sök mer fakta om någon eller några av de saker som står i listan.
m S
* * *
Diskutera tillsammans i par om hur du och din familj kan göra för att spara på energi hemma hos er. Hur kan ni göra på skolan? Redovisa era tankar för resten av klassen.
ATT GÖRA
Samarbeta i grupper. Försöka ta reda på varför råden i listan gör att vi sparar på energi. Vad är det som gör att tipsen är energismarta? Håller du med om att de är energismarta?
149
6
VIKTIGA UPPTÄCKTER
När detta skrivs använder vi människor 14,31 miljarder liter olja varje dag. Oljan finns i jordens inre och pumpas upp på enorma oljeplattformar ute till havs eller på land i oljeborrtorn. Vi vet att man borrade efter olja i Kina redan på 300-talet, men borrandet efter olja tog ordentlig fart för lite mer än 150 år sedan. Då hade nämligen en skotsk kemist som hette James Young uppfunnit ett lampbränsle som kunde tillverkas av råolja. Bränslet hette fotogen och det blev mycket populärt eftersom det var billigare än andra bränslen. Oljan och oljeindustrin påverkar idag hela världens ekonomi, politik och miljö. Som du har läst om i detta kapitel behöver vi göra stora satsningar för att hitta alternativ till de fossila energikällorna.
m S
Uppfinning på gång?
v o
r p
k a
* * *
Du har i detta kapitel läst om en del av de förnybara energikällor som kan bli viktiga för vår framtida energiförsörjning. I framtiden kommer man säkert använda mer vind-, vatten- och solkraft.
* * *
Här är ett skojigt men alldeles sant exempel på en modern energikälla. På Bird Street i London, England, installerade man nämligen för några år sedan världens första elproducerande trottoar. När man går på trottoaren omvandlas trycket från fötterna till el. Den ström som produceras av trampet lagras i batterier som levererar energi till gatlyktorna när det blir mörkt. Man tror att denna typ av trottoarer i framtiden ska kunna producera tillräckligt med energi för att driva all belysning i städerna.
150
SAMMANFATTNING
* * *
m S
v o
r p
k a
* * *
H O R D OC P : P E R B EG
Energi Energiform Energiomvandling Energikälla Förnybar Biobränslen Fossila bränslen Kärnkraft Radioaktivt Klimatförändringar
Med energi menas något som gör att man kan ”utföra ett • arbete”. Det är stora skillnader mellan energiinnehållet i olika • livsmedel. energi vi använder i våra hem kommer ifrån olika energikällor. • Den Vattenkraft, • energikällor. vindkraft, solenergi, biobränslen är exempel på förnybara förnybar energikälla fylls på hela tiden. Den kommer aldrig att ta slut. • En Fossila bränslen (kol, olja och gas) och kärnkraft är exempel på icke förny• bara energikällor. kärnenergi, strålningsenergi, kemisk energi, värmeenergi, • Rörelseenergi, lägesenergi, elektrisk energi och ljudenergi är exempel på olika energiformer. Energi kan inte förstöras, men den kan omvandlas mellan de olika energi• formerna. människor använder stora mängder fossila bränslen, vilket har förändrat • Vi jordens klimat.
151
7
VÄRME OCH VÄDER
m S
* * * 152
k a
r p
v o
* * *
Energin från solen värmer upp allt på jorden. Men allt blir inte lika varmt. Luften ovanför land får ofta en annan temperatur än luften ovanför sjöar och hav. Skillnaden i temperatur gör att det uppstår vindar och olika väder. Ibland blir det till och med extremväder.
* * *
I det här kapitlet lär vi oss:
värme och kyla är • vad hur man experiment med värme • hur värmekankangöra transporteras • hur en termos fungerar • om kläder som fungerar i olika väder • hur man kan förutse vad det kommer att bli för väder • skillnaden mellan väder och klimat • några exempel på olika vädertyper och hur de uppstår. •
* * *
m S
k a
r p
v o
153
VÄRME OCH KYLA När vi mäter hur varmt eller kallt det är använder vi en termometer. Enheten för temperatur är grader. I Sverige och i många andra länder används celsiusskalan.
Vuoggatjålme, 2 februari 1966 -52,6 °C
Det är en av Sveriges mest kända vetenskapsmän Anders Celsius (1701–1744) som gett namn åt temperaturskalan. Han tyckte att vattnets kokpunkt skulle vara 0 grader och fryspunkten 100 grader. Senare vände man på skalan så att den blev som den är idag.
Värmerekordet i Sverige är 38 grader. Rekordet delas mellan Ulltuna vid Uppsala (9 juli 1933) och Målilla i Småland (29 juni 1947).
m S
* * *
Vad är egentligen temperatur?
v o
r p
k a
Köldrekordet är från Vuoggatjålme i Arjeplogs kommun. 2 februari 1966 var temperaturen där −52,6 grader.
* * *
Ulltuna, 9 juli 1933 38 °C
Målilla, 29 juni 1947 38 °C
Temperaturen är ett mått på hur mycket atomerna rör sig. Ju mer energi atomerna har, desto mer rör de sig och desto högre är temperaturen.
FAKTARUTA När atomerna inte rör sig alls är det så kallt som det kan bli. Det kallas för den absoluta nollpunkten. Då är det -273,15 °C.
154
Mät hur temperaturen ändras
Hej! Nu vill jag och Noah berätta om ett experiment där vi smälte snö.
1) Först tog vi in en kastrull full med snö och ställde den på en varm kokplatta. Vi mätte temperaturen och tog tid. Från början var temperaturen -15 grader. 2) Först smälte snön. Efter ett tag var temperaturen 10 grader. Temperaturen steg hela tiden ända tills Noah stoppade ner en snöboll i vattnet. 3) När temperaturen var 100 grader och vattnet hade kokat en stund slutade vi att mäta. Fönstren i klassrummet hade blivit alldeles immiga.
v o
r p
120
Tid (minuter) Temperatur ( °C)
100
0 5 7
60
10
40
m S
20 0 - 20 - 40
k a 1
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
* * *
DISKUTERA:
12 13
-15 -10 18 31
63 73
66
14
80
16
93
18
98
20
100
Läs texten ovan. • Vad är det i bubblorna när vattnet kokar? • Varför blir det immigt på rutorna? • Efter hur många minuter tror du att snöbollen lades i?
* * *
EXPERIMENT:
Två glas med olika varmt vatten Du behöver: Två glas, varmt och kallt vatten och en termometer. Fyll ett glas med varmt vatten och ett med kallt. Mät temperaturen i båda glasen. Låt glasen stå och mät då och då. Vad händer? Försök förklara vad som händer.
155
HUR MAN KAN FLYTTA VÄRME Hur gör man när man vill flytta värme från en plats till en annan? Varför kan man tina en djupfryst fisk snabbare genom att lägga den på diskbänken? Hur kommer det sig att vindar som kommer från sydligare länder känns varmare? Och hur kan värmen från solen transporteras ända hit till jorden?
* * *
Värme kan flyttas på tre olika sätt. De tre sätten heter ledning, strömning och strålning.
Ledning
* * *
m S
r p
k a
Värme kan flyttas genom ledning i ämnen som är i fast form, utan att ämnet själv flyttar sig. Om man ställer en kastrull på en varm platta så blir först botten av kastrullen varm. Sedan leds värmen till hela kastrullen och ut i handtaget. Sådan tur att handtaget var gjort i ett ämne som leder värme dåligt! För då kan man ju flytta kastrullen även om den är varm. Värme flyttas genom kastrullen eftersom atomerna i metallen knuffar igång varandra. Först rör sig de atomer som är närmast kokplattan snabbare. Sedan krockar de igång de andra atomerna. Hela kastrullen blir varm. Värmen leds genom kastrullen.
156
v o
* * *
Den gröna svampen är indränkt i kallt vatten. Den röda är indränkt i varmt vatten. Det kalla vattnet kommer sakta att strömma mot botten, medan det varma vattnet kommer strömma längs ytan.
v o
Strömning
När ämnen är i flytande form eller i gasform kan värmen spridas genom att molekylerna flyttar på sig.
r p
När man värmer ett ämne förändras dess densitet. Vattnet som är närmast botten i kastrullen blir varmt och då får det lägre densitet. Det varma vattnet strömmar då uppåt och tar värmen med sig. Det varma vattnet kommer göra så att vattnet i kastrullen blandas, så att allt vatten blir lika varmt.
k a
Bilden ovan visar att varmt vatten håller sig på ytan, medan kallt vatten strömmar mot botten. Det kalla vattnet har högre densitet än det varma, därför sjunker det till botten.
m S
I en hårfön är det varm luft som strömmar från fönen till ditt våta hår. Det är en fläkt i hårfönen som puttar iväg den varma luften.
* * *
Strålning
Det verkar som om värmen rör sig från det som är varmt till det som är kallare. Eller hur?
När man smider järn så värmer man järnet så att det börjar glöda. Då kan man känna hur järnet skickar ut värmestrålning. Det är så värmen kommer hit från solen. Den strålar. I rymden är det vakuum. Där finns inga atomer att knuffa på eller flytta. Därför är varken ledning eller strömning av värme möjligt i rymden.
157
HÅLLA VÄRMEN Kläder är inte bara snygga, de hjälper även kroppen att hålla rätt temperatur. En del kläder är gjorda för att stå emot kyla. Andra ska ge svalka i hettan. Om kläderna är varma eller svala handlar både om vilket material man har valt och om hur tjocka kläderna är. Kläderna ska hindra värmeenergi från att flöda in eller ut ur kroppen. Om ett material gör så att värmen hålls kvar säger man att det isolerar. När man isolerar så använder man luftiga material.
Stoppa flödet nu!
m S
Tjocka fluffiga kläder som isolerar
v o
r p
k a
* * *
De kläder och isoleringsmaterial som används för att stå emot kyla är ofta fluffiga. De har mycket luft i sig, och luft är ett ämne som leder värme dåligt. Alltså leds värme inte bort från kroppen.
* * *
Täta så att kroppen inte kyls av vinden
Ofta är vinterkläder gjorda av täta material så att inte vinden blåser rakt igenom och tar med sig den varma luft som finns närmast kroppen. En varm sommardag vill vi istället att vindarna ska ge svalka. Därför är många sommarkläder gjorda av material som vinden kan blåsa igenom.
Nödfilt
När det har hänt en olycka eller en naturkatastrof så används ofta räddningsfiltar. Filtarna är alldeles blanka på insidan. Om du vill veta varför de är blanka så kan du hålla en bit aluminiumfolie jättenära kinden. Visst är det häftigt! Man blir alldeles varm på kinden. Värmen som kroppen strålar ut studsar tillbaka mot den blanka ytan. Precis samma sak händer med nödfilten. Värmen sprids inte till omgivningen utan studsar istället tillbaka mot kroppen.
158
DISKUTERA: Vilka olika fluffiga kläder använder du?
Olika färger på kläder Olika färger är olika bra på att suga åt sig (absorbera) värme. Det kan man enkelt testa. Titta här:
* * *
v o
På bilden finns fyra glas med vatten i olika färger. Vattnet i alla glas har samma temperatur. Om man ställer glasen i solen så blir de olika varma beroende på färgen. I de glas där vattnet har mörkare färg blir temperaturen högre jämfört med glasen med ljusare färg. Likadant är det med ljusa och mörka kläder. Om man har helt svarta kläder på sig en solig sommardag så har de en större förmåga att behålla värmen än ljusa kläder. Värmen studsar bort från de ljusa kläderna. Därför känns det varmare med mörka kläder i solen.
m S
* * *
r p
k a
Termosbygget
Många elever runt om i världen har byggt egna termosar av petflaskor (se ovan). Vilken av termosarna tror du fungerar bäst? Man kan använda en termos till två saker. Antigen har man en varm dryck och vill hindra värmen som är inuti termosen från att sprida sig till omgivningen. Eller så har man en kall dryck som inte ska bli varm.
ATT GÖRA Hur skulle din termos se ut? Rita en bild. Pröva att göra termosen på riktigt.
159
VÄDERPROGNOSER I alla tider har vi människor velat veta vad det ska bli för väder. Inte bara imorgon, utan helst en lång tid framöver. För dig kanske det handlar om att du inte vill bli blöt under fotbollsturneringen. Eller att det inte blir för soligt när du ska på fisketur. Man säger ju att det nappar bättre när det regnar!
Väder på liv och död
* * *
För några hundra år sedan var de flesta människor i Sverige bönder. Då var vädret väldigt viktig för varje familjs överlevnad. Hur skulle skörden bli? Skulle den ge mat så att det räckte hela vintern? När skulle man så frön inför kommande skörd? Om man var sjöman eller fiskare så var det ovärderligt att veta om det var stormar på gång eller om det inte skulle blåsa alls. Det är tryggare att veta vad som väntar. Ofta vände man sig därför till någon klok gubbe eller gumma som påstod sig kunna spå vädret. De använde mer eller mindre mystiska metoder. Några exempel är att titta på abborrens fjäll, hur svalorna flyger eller hur spindlarna väver sina nät.
Meteorologerna listar ut vädret
Om korna gäspar mycket på morgonen så blir det garanterat oväder nästa kväll. Om de flåsar och flämtar och tittar uppåt så börjar det regna och åska samma dag.
k a
r p
Nuförtiden använder vi vetenskapliga metoder. De som arbetar med att göra prognoser för hur vädret ska bli kallas meteorologer. Du ser dem ibland på tv när det är dags för väderleksrapporten.
m S
v o
Meteorologer använder mätningar för att lista ut hur vädret kommer att bli. De samlar in data från väderstationer. Sedan 1960 finns det också vädersatelliter som ger en global bild av hur luften rör sig och var moln bildas. Kanske har du sett bilder från rymden som visar när det drar ihop sig till orkan.
* * *
160
Superdatorer hjälper meteorologen De prognoser som meteorologer sammanställer bygger på beräkningar som görs i superdatorer. Där behandlas de mätningar som har gjorts. Det som mäts är till exempel temperatur, lufttryck, hur mycket det har regnat eller snöat (nederbörd), luftfuktighet, samt vindars riktning och hastighet. Trots alla dessa mätningar och kraftfulla datorer är det extremt svårt att förutsäga vädret. Det är därför prognoserna ändrar sig hela tiden eller ibland inte stämmer. Titta gärna på SMHI:s hemsida eller följ hur vädret ändras via deras app.
SMHI = Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut.
Väderkartan visar hur vädret kommer att bli
v o
När alla mätningar har sammanställts så presenteras de i tidningar, på tv eller i olika digitala kanaler som så kallade väderkartor. I en väderkarta används olika symboler för att visa hur meteorologerna tror att det kommer bli med lufttryck, nederbörd och allt annat som har med vädret att göra.
Linjerna ringar in områden med samma lufttryck
k a
+14
m
Nederbördsområde
t
H
Va r
on
+19
+23
Skurar
Varm luftström
+21
+16
+23 Duggregn
Ka l
l fr
on
t
+14
L
r p fr
m S
* * *
Kall luftström
* * *
FAKTARUTA
Temperatur
+18
+25
161
VÄDER OCH KLIMAT Värme gör så att det blir olika väder Luften rör sig hela tiden. Energin i solstrålningen värmer upp allt på jorden. Men allt blir inte lika varmt. Vatten värms upp långsammare än marken som vi står och går på. Det gör att luften ovanför marken och luften ovanför sjöar och hav får olika temperatur. Det här skapar den obalans som ger upphov till vindar och olika väder.
* * *
När luften blir varm så stiger den. Då trycks luft in från områden där luften är kallare. Luft som strömmar och rör sig är det som vi kallar för vindar. Det blåser.
v o
Sjöbris och landbris På dagen, när solen lyser, värms marken fortare än vattnet. Den varma luften över marken stiger och då blåser kall luft in mot land. Detta kallas sjöbris.
m S
* * * Landbris
162
k a
r p
Sjöbris
På natten och kvällen när solen inte värmer lika mycket så kommer luften ovanför sjön vara varmare än luften ovanför marken. Luften över vattnet stiger och det blåser från land ut mot vattnet. Det kallas för landbris.
Extremväder Vindar kan vara olika starka. De kan vara svaga och milda, men det finns också extremt kraftfulla stormar och orkaner. Förödelsen efter en orkan kan vara fruktansvärd. Orkaner är ett exempel på extremväder. Extremväder uppstår på grund av att det är stora skillnader i temperatur mellan olika områden. Ett exempel är atlantstormar, som kan bildas i gränsen mellan kall arktisk luft och varm sydligare luft.
m S
* * *
Exempel på extremväder i Sverige är kraftiga stormar, värmeböljor och så kallade köldknäppar. Med köldknäpp menas att temperaturen sjunker snabbt och kraftigt.
ATT GÖRA
Sök fakta om klimat och extremväder Vilka är de senaste exemplen på extremväder i världen? Kan extremväder vara tecken på klimatförändringar?
v o
Hur nederbörd blir till har vi berättat på sida 110–111. En typ av extrem nederbörd är hagel. Hagel bildas när vattnet som faller från molnen bildar iskristaller som klumpar ihop sig. I extrema fall kan hagelkornen bli så stora som på bilden.
r p
k a
Eftersom jorden snurrar runt sin egen axel kommer vindarna inte alltid att röra sig rakt. Det kan därför bildas virvelvindar som i värsta fall kan bli tyfoner.
* * *
Väder och klimat är inte samma sak När man pratar om väder används ibland ordet klimat. Det är viktigt att veta att väder och klimat inte är samma sak. Med väder menar man hur det ser ut i atmosfären under en kortare period. Det kan handla om just nu, det senaste dygnet eller förra månaden. Med klimat menar man hur vädret har varit på en plats under flera år.
DISKUTERA:
Är påståendena nedan sanna eller falska? Förändrat klimat gör att det blir annat väder.
Förändrat väder betyder att klimatet förändrats.
163
7
VIKTIGA UPPTÄCKTER Hur förklarade man vad värme var förr i tiden? Vi har lärt oss att värme har att göra med hur mycket atomerna och molekylerna rör sig. Men hur förklarade man vad värme var innan man visste att allting består av atomer och molekyler? De grekiska filosoferna som levde för över 2000 år sedan menade att allting bestod av de fyra elementen – eld, luft, jord och vatten (se sida 116). Det var en ganska enkel förklaring som var lätt att förstå. Deras förklaring av vad värme är var däremot inte lika enkel. De menade nämligen att värme också är ett ämne, ungefär som en gas eller en vätska. Att de tänkte så beror på att många föremål blir större när man värmer dem. Se här på ett exempel:
m S
* * *
v o
r p
k a
Om man värmer en tomflaska med en ballong på så kommer ballongen att blåsas upp. När flaskan kallnar sjunker ballongen ihop igen.
Grekerna menade att det var ett ämne, som de kallade för flogiston, som gjorde att luften och allt annat tog större plats när det värmdes upp. Flogiston fyllde upp ämnena så att de tog större plats och vägde mer.
Teorin om det mystiska ämnet överges Problemet med grekernas förklaring var att man inte kunde visa med experiment att saker och ting verkligen ökade i vikt när de värmdes. I slutet av 1700-talet gjorde den svenska kemisten Scheele och den franske vetenskapsmannen Lavoisier upptäckter som ledde till att man slutligen släppte teorin om det mystiska värmeämnet. Under 1800-talet lärde sig forskarna mer och mer om atomer och molekyler, vilket gjorde att de insåg att värme handlar om hur mycket atomerna och molekylerna rör sig i ett ämne.
164
* * *
SAMMANFATTNING
m S
* * *
v o
r p
k a
* * *
värme menas hur mycket atomerna och molekylerna • Med rör sig. Värme kan transporteras genom ledning, strömning och • strålning. termos kan hålla värmen hos det man häller i den. Det • En beror på att den är konstruerad så att värmen inte leds eller
H O R D OC P : P E B EG R
strålar mellan insidan och utsidan av termosen. Alla kläder fungerar inte lika bra i alla väder. Vissa kläder ger svalka medan andra värmer. Med hjälp av satelliter i rymden och mätstationer på jorden så räknar meteorologer ut vad det kommer att bli för väder. De gör väderprognoser. Med väder menar man hur det är under en kortare period. Med klimat menar man hur vädret har varit på en plats under flera år. När solen värmer jorden blir det inte lika varmt överallt. Skillnaderna i temperatur gör att det uppstår vindar och olika väder.
• •
Celsiusskalan Kokpunkt Fryspunkt Ledning Strömning Strålning Isolera Väder Klimat Klimatförändringar
• • •
165
Bildkällor 4–5 Sawitree Pamee/EyeEm/Getty Images 12:1 Mocha.VP/Shutterstock 12:2 Amdezigns/Shutterstock 12:3 jayjued/Shutterstock 12:4 Ellinor Hall/Johnér 12:5 Evgeny Karandaev/Shutterstock 14:1 ziggy0_3/Getty Images 14:2 Triff/Shutterstock 14:3 DeAgostini/Getty Images 14:4 IBM Research 16:1 Atlas Collaboration/CERN/Science Photo Library/ TT 16:2 Iztok Bončina/ESO 17:1 Ken Lucas, Visuals Unlimited /Science Photo Library/TT 17:2 CM Dixon/Print Collector/Getty Images 17:3 Sovfoto/Universal Images Group/Getty Images 20:1 SSPL/Getty Images 20:1 Philip Laurell/Johnér 21:1 Science Photo Library/TT 21:2 Historical Picture Archive/Corbis/Getty Images 22 Hans Persson 26:1 Bob Thomas/Popperfoto/Getty Images 26:2 The LIFE Picture Collection/Getty Images 26:3 Hulton Archive/Getty Images 26:4 Hulton Archive/Getty Images 28–29 olaser/Getty Images 32:1 Sergei Drozd/Shutterstock 32:2 Drop of Light/Shutterstock 32:3 Sombra/Shutterstock 32:4 muts-art/Shutterstock 32:5 akl/Shutterstock 34:1 Lars Göran Abrahamsson/Johnér 34:2 DeAgostini/Getty Images 36:1 eAlisa/Shutterstock 36:2 Marta Teron/Shutterstock 36:3 Ahmad Fairuzazli/Shutterstock 37:1 Madlen/Shutterstock 37:2 Rogelio Moreno/Science Photo Library/TT 38:1 Jan Hinsch/Science Photo Library/TT 38:2 Claudio Bresciani/TT 40:1 Claes Grundsten/Bildhuset/TT 40:2 Alex Hyde/Nature Picture Library/TT 40:3 Chris Mattison/Nature Picture Library/TT 40:4 Simon Fraser/Science Photo Library/TT 40:5 Duncan Shaw/Science Photo Library/TT 41:1 Arterra/Universal Images Group/Getty Images 41:2 purefocus/iStock/Getty Images 43:1, 2 ur: Bilder ur Nordens flora 3. Tavlorna 442-663 jämte därtill hörande text av C.A.M. Lindman, Stockholm 1926, foto Kungliga Biblioteket
* * *
m S
26ISO/Getty Images 44:1 44:2 Sanit Fuangnakhon/Shutterstock Thomas Adolfsén/Johnér 45 46:1 Sergei Drozd/Shutterstock Old Man Stocker/Shutterstock 46:2 46:3 Drop of Light/Shutterstock 46:4 muts-art/Shutterstock 46:5 Natalya Osipova/Shutterstock 46:6 flaviano fabrizi/Shutterstock 46:7 Manfred Ruckszio/Shutterstock 46:8 Lipatova Maryna/Shutterstock 47:1 Sombra/Shutterstock 47:2 Gerry Bishop/Shutterstock 47:3 Tom Meaker/Shutterstock 47:4 allanw/Shutterstock 47:5 Matton Collection/Johnér 47:6 Tyler Olson/Shutterstock 47:7 Nataliia Melnychuk/Shutterstock 47:8 Klaus Reitmeier/Shutterstock 53:1 Power and Syred/Science Photo Library/TT 53:2 Claudio Divizia/Shutterstock 53:3 Yellowj/Shutterstock 53:4 Dr Jeremy Burgess/Science Photo Library/TT 58:1 Hans Persson 58:2, 3, 4 Erik G Svensson 59:1 Erik G Svensson 59:2 Hans Persson 60:1 Carsten Rehder/dpa/AFP/TT 60:2 Peter Turander/Azote 60:3 kzww/Shutterstock 61:1 Lena Koller/Johnér 61:2 Chris M Morris 62:1 Bernard Gomez 62:2, 3 Rajib Gogoi 63 Jan Hinsch/Science Photo Library/TT 64–65 gremlin/Getty Images 70:1 Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock 70:2 D. Kucharski K: Kucharska/Shutterstock 70:3 Sinhyu/Getty Images 72:1 Pal Hermansen/Nature Picture Library/TT 72:2 Eileen Kumpf/Shutterstock 72:3 annop youngrot/Shutterstock 72:4 beppeverge/Getty Images 73:1 Antrey/Getty Images 73:2 vicsa/Getty Images 74 K Jayaram/Science Photo Library/TT 75:1 Antoon Loams/EyeEm/Getty Images 75:2 Kees Smans/Getty Images 76:1 Wolfgang Bassetti/Getty Images 76:2 Bildagentur Zoonar GmbH/Shutterstock 76:3 Konrad Wothe/Getty Images 76:4 prill/Getty Images 76:5 Sylvain Ripoll/EyeEm/Getty Images 78:1 wildestanimal/Shutterstock
k a
r p
v o
* * *
78:2 Aleksey Stemmer/Shutterstock 78:3 bitt24/Shutterstock 79 Ken Kiefer 2/Getty Images Pär Brännström/Johnér 80:1 80:2 Milan Zygmunt/Shutterstock Alta Oosthuizen/Shutterstock 80:3 80:4 Naypong Studio/Shutterstock 81:1 Pär Brännström/Johnér 81:2 plainpicture/Johnér 81:3 Daniel Ehrensberger/Getty Images 83:1 Hans Davis Photography/Getty Images 83:2 Joost Schamp/500px/Getty Images 83:3 Miroslav Hlavko/Shutterstock 83:4 Csilla Zelko/Getty Images 83:5 Andrew_Howe/Getty Images 84:1 Kristian Bell/Shutterstock 84:2 James Harris/EyeEm/Getty Images 84:3 Vladimir Nardin/Getty Images 85 Antonio Petrone/Shutterstock 87:1 pio3/Shutterstock 87:1 akl/Shutterstock 87:3 sjharmon/Getty Images 87:4 Andres Valencia/Aurora Photos/Getty Images 88:1 Milko Marchetti/Getty Images 88:2 Jan Hamrsky/Nature Picture Library/TT 88:3 Bernard Castelein/Nature Picture Library/TT 89:1 Bent Christensen/Azote 89:2 Jan Hamrsky/Nature Picture Library/TT 90 National Geographic/Getty Images 91 beppeverge/Getty Images 92–93 matkovci/Getty Images 99 Hans Persson 100:1 oTTo-supertramp/Shutterstock 100:2 Zovteva/Shutterstock 100:3 Tetiana Rostopira/Shutterstock 100:4 Africa Studio/Shutterstock 100:5 zcw/Shutterstock 100:6 Halfpoint/Getty Images 100:7 THEPALMER/Getty Images 100:8 djedzura/Getty Images 101 julie deshaies/Shutterstock 102 Earth Observatory/Science Photo Library/Getty Images 103:1 Capelle.r/Getty Images 103:2 sonsam/Getty Images 103:3 fhm/Getty Images 106 Hans Persson 108:1 JanMiko/Getty Images 108:2 Nuno Filipe Pereira/EyeEm/Getty Images 109 Erik G Svensson 113 urfinguss/Getty Images 114 Marlene Jonsson/Mostphotos 115 Peter Bischoff/Getty Images 116 Hulton Archive/Getty Images
* * *
m S
117 Nuno Filipe Pereira/EyeEm/Getty Images 118–119 thomaslenne/Getty Images 120:1 Josefine Engström/Johnér Hans Persson 120:2 121:1 standret/Getty Images 121:2 Lunatictm/Shutterstock Hans Persson 121:3 122 Daniel Stein/Getty Images 123 Anna Roström/Johnér 124 Andrew Lever/Getty Images 126 Bryn Lennon /Getty Images 128:1 Carol Yepes/Getty Images 128:2 connect11/Getty Images 129:1 Jeppe Wikström/Getty Images 129:2 Hans Persson 130:1 Juanmonino/Getty Images 130:2 AFP Martin Bernetti/AFP/TT 132 ilbusca/Getty Images 133 Carol Yepes/Getty Images 134–135 dennisvdw/Getty Images 136:1 Matilda Lindeblad/Johnér 136:2 Joe Raedle/Getty Images 137:1 Douglas Sacha/Getty Images 137:2 Image Source/Getty Images 137:3 Science Photo Library/Getty Images 137:4 Yelena Rodriguez Mena/EyeEm/Getty Images 137:5 Thodsaphol Tamklang/EyeEm/Getty Images 142 dszc/Getty Images 143 Bengt Olof Olsson/TT 144:1 Vijay Talla/EyeEm/Getty Images 144:2 Christopher Kimmel/Aurora Photos/Getty Images 145:1 Xuanyu Han/Getty Images 145:2 richard johnson/Getty Images 147:1 Mario Gutiérrez/Getty Images 147:2 Ulf Grünbaum/TT 150 Hulton Archive/Getty Images 151 Xuanyu Han/Getty Images 152–153 john finney photography/Getty Images 156 Claudio Bresciani/TT 157 Cavan Images/Getty Images 158:1 Adie Bush/Getty Images 158:2 Trevor Adeline/Caiaimage/Getty Images 159 Pixel-Shot/Shutterstock 159 Hans Persson 160 NASA/Getty Images 161 Martin Thelander 163 spxChrome/Getty Images 164 Hans Persson 165 NASA/Getty Images
k a
r p
v o
* * *
Register absoluta nollpunkten 154 algblomning 38 alger 38, 39, 123 art 17, 34, 35, 87 atmosfären 121, 124, 125, 128, 129 atom 13, 16, 17, 58, 59, 100, 101, 115, 116, 120, 122, 138, 140, 143, 154, 156, 157, 164 avdunsta 103, 110, 123, 144 bakterie 10, 40, 123, 145 befruktning 74, 79, 81, 83, 85 Big Bang 8, 11, 16 biobränsle 145 biotop 31 blomväxt 36, 46, 47 Carl von Linné 34 cell 15, 38, 39 celsiusskalan 154 cyanobakterie 38 densitet 106, 107, 157 druvsocker 58, 59, 100 däggdjur 84, 85 egenskap 12, 94, 98, 106 energi 52, 58, 59, 134–151, 154, 158 energiform 140, 141 energikälla 142–147, 150 energiomvandling 140, 141 evolutionen 17, 26 experiment 7, 16, 20–23, 132 extremväder 163 fast form 102–104, 106, 112, 113, 115, 156 flytande form 103, 105, 113 fortplantning 35, 41, 43, 78 fossil 17, 62, 90 fossilt bränsle 142, 143 fotosyntes 38, 52, 58, 59, 138 fryspunkt 154
fullständig förvandling 74 förbränning 121, 123, förnybar 142–145 förånga 103 galax 9, 15 gasform 103, 105, 110, 112, 113, 122, 123 giftalg 38 grundämne 13, 101 insekt 53, 66, 72–75 isolera 158 jämnvarm 75, 84 kallfront 161 kemisk förening 13 kemiska tecken 58, 101 klimat 125, 146, 162, 163 klimatförändring 146 kokpunkt 154 koldioxid 38, 52, 53, 58, 59, 100, 121–123, 125, 143 kondensera 103 kräldjur 80 kärnkraft 143 könsorgan 52, 54 luftmotstånd 126, 127 lufttryck 128–132, 161 lågtryck 128 materia 8, 120 material 12, 94–100, 158 metall 12, 95 mikroskop 14–16 molekyl 13, 16, 58, 100–102, 106, 112, 113, 120, 122, 157, 164 myt 18, 57 nakenfröig 36 nedbrytare 71, 73 organism 15, 68 planet 9, 10, 15
* * *
m S
* * *
v o
r p
k a
plankton 37–39 pollen 44, 53, 54 radioaktiv strålning 26, 143 rovdjur 76, 88 ryggradsdjur 68 ryggradslöst djur 68 solsystem 15, 26 spindeldjur 76 stelna 102, 103, 106 steril 34 ståndare 52–54 syre 38, 53, 58, 59, 100, 101, 121–123, 129 tryckvåg 120 universum 8, 11, 13, 15–17 UV-strålning 124 vakuum 132, 157 vattenkraft 144 vattenreningsverk 111 vattenånga 105, 110, 111, 122 vattnets kretslopp 110, 111, 144 Vintergatan 9, 15 väder 125, 128, 160–163 växelvarm 75, 78 växthuseffekten 125 ytspänning 88, 108 ämne 16, 95, 100, 101
Lärare bygger Sverige 42. – ett barn i taget sedan 18
Bonnierförlagen Lära utvecklar alla sina läromedel tillsammans med Lärarpanelen, en referensgrupp som består av undervisande lärare runtom i Sverige. Vill du vara med? Mejla hejlara@bonnierforlagenlara.se och skriv ”Lärarpanelen” i ämnesraden!
Lära NO åk 4 - grundbok ISBN: 9789178230686 © 2019 Hans Persson och Bonnierförlagen Lära Projektgrupp: Hans Persson, Mattias Ljung och Eva Skarp Form: Marit Messing Redaktion: Mattias Ljung Illustrationer: Kjell Thorsson Magda Korotynska Bildredaktör: Susanna Mälarstedt Produktionsledare: Merete Lind Första upplagan 1 Tryck: Interak, Polen 2019
Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver det som regleras enligt BONUS-avtalet, är förbjuden. Notera att övningsböcker som eleven ska skriva i inte får kopieras överhuvudtaget. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare. Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuscopyright.se.
NO årkurs 4 omslag.indd 2
2019-09-09 17:48
FYSIK, KEMI OCH BIOLOGI Hans Persson
LÄRA NO ÅK 4
Med LÄRA NO ÅK 4–6 får du som lärare konkret undervisningsstöd i de tre NO-ämnena fysik, kemi och biologi. Serien är framtagen i samarbete med ett stort antal verksamma lärare. Eleverna möter allt från faktatexter, tidningsartiklar och personporträtt till serier, konst och humor. Perspektiven är såväl historiska som aktuella och både lokala och globala. Flera av bokens experiment finns som filmer via QR-kod. LÄRA NO ÅK 4 innehåller: Vad är NO? Växter Djur Grundläggande kemi Luft Energi Värme och väder
HASSE PERSSON är en av Sveriges främsta läromedelsförfattare. Både hans böcker och hemsidan www.hanper.se är mycket omtyckta. Hasse är en outtröttlig källa till inspiration och en nyfiken själ som väcker lusten att lära hos eleverna.
LÄRA ISBN 978-91-7823-068-6
9 789178
NO årkurs 4 omslag.indd 1
230686
NO
ÅK 4
Hans Persson 2019-09-09 17:48