IPA Terpadu 1 untuk SMP Kelas VII
Penulis: Prof. Dr. Mundilarto, M.Pd. Drs. Edi Istiyono, M.Si. Deswaty Furqonita, S.Si., M.Biomed. Crys Fajar Partana, M.Si. Editor: Adi Bagus D Mega Sekarwangi Lestari Fatmi Septisari Desain Isi: Setyadi Kuswanto Nur Yulianto Enceng Imron Desain Sampul: Imam Hari Pramono Sumber Gambar CD image bank Edisi Pertama Cetakan Pertama: November 2011 ISBN: 978–979–054–567–0 Perpustakaan Nasional: Katalog D alam Terbitan (KDT) Tata letak buku ini menggunakan Power Mac G5 (Adobe InDesign CS3 dan Adobe Photoshop CS2). Font isi menggunakan Bembo12pt, Eurostile, dan ITC Ofcina San.
©HAK CIPTA DILINDUNGI OLEH UNDANG-UNDANG NOMOR 19 TAHUN 2002 Dilarang memperbanyak/menyebarluaskan dalam bentuk apapun tanpa mendapat izin tertulis dari Penerbit.
Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dapat menyelesaikan buku IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) Terpadu untuk SMP ini. Buku ini bertujuan untuk membantu siswa SMP dalam memahami penggunaan dan pengembangan konsep-konsep baru agar lebih terarah. Kami berharap bahwa buku ini juga dapat menambah referensi bagi siswa SMP dalam mempelajari IPA. Setiap bab dalam buku ini memuat tentang uraian materi, kegiatan, dan tugas ilmiah yang sesuai dengan isi bab. Selain itu, untuk memudahkan pemahaman juga terdapat rangkuman dan glosarium. Pada setiap bab kami sertai dengan artikel yang merupakan penerapan ilmu pengetahuan alam dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri. Selain itu, juga terdapat beberapa tokoh yang kami harapkan dapat menjadi salah satu motivasi siswa dalam mempelajari IPA. Pada tiap subbab kami berikan evaluasi dalam bentuk latihan soal dan tugas sehingga siswa dapat lebih memahami materi yang sedang dipelajari. Untuk menarik minat siswa dalam mempeljari IPA, pada buku ini diberikan banyak kegiatan. Selain itu, pada akhir bab terdapat soal-soal untuk melatih siswa dalam menghadapi Ujian Nasional. Kami berusaha menyusun buku IPA Terpadu SMP ini sesuai dengan kebutuhan siswa dan guru sehingga dapat terjadi kegiatan belajar mengajar yang lebih komunikatif dan optimal. Akhirnya, kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyusunan buku ini, semoga buku ini dapat memberikan andil dalam kemajuan siswa dalam mempelajari IPA. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan buku ini. Untuk itu, kritik dan saran bagi kesempurnaan buku ini sangat kami harapkan. Semoga buku ini dapat memberi manfaat bagi pembentukan keterampilan siswa dalam penerapan IPA dalam kehdidupan sehari-hari.
Penerbit
Kata Pengantar
iii
Tentang Buk u Ini 1.
Penunjuk bab dan judul bab: informasi bab yang akan dipelajari.
2.
Gambar awal bab: gambar yang ada pada setiap awal bab, diharapkan menimbulkan ketertarikan siswa kepada materi dalam bab tersebut.
3.
2
Tujuan Pembelajaran: berisi tujuan-tujuan yang ingin diperoleh dari siswa SUMBER:www.waze.com
setelah mempelajari materi tersebut. 4.
1
BAB
Kata Kunci: kata atau istilah penting yang berkaitan dengan materi untuk
P
erkembanganilmubiologi tidak epasdari l peransaintisyang selalumelakukanpenelitiandan pengujianilmiah.
5
Penelitiandilakukandilaboratoriumdenganmenggunakanmetodeilmiahdandidukungperalatanlaboratorium.
Apakahyang dimaksud denganmetode ilmiah? Peralatanapa yang biasadigunakandalam pengamatanbiologi? Ayo kita cari tahujawabannya denganmempelajari bab ini.
membantu pemahaman siswa. 5.
Tujuan Pembelajaran
Kata Kunci
3
Pengantar bab: sebuah pengenalan awal dari materi untuk menarik perhatian
4
Setelahmempelajari bab ini,kamudiharapkanmampu:
• biologi
• mikroskop
•
sains
•
mendeskripsikanmengenai sa insbiologi dankerja ilmiah,
•
sikapilmiah
mengidentifkasi mikrosk op danalat-alat pendukung dala m pengamatanbiologi,serta
• keselamatankerja • metodeilmiah
• observasi
• •
mengidentifkasidanmenerapkankeselamatankerja dalam pengamatanbiologi.
dan rasa ingin tahu siswa.
6.
Bahasan subbab: penguraian materi bab secara detil yang dilengkapi teks,
A
Wujud Zat Padababini,kitaakan membahasmengenaipengertiansainsdanbiologi,metode ilmiahdalammengamatigejalabiologi,sertaperalatanapasaja yangdigunakan.Selain dibahaspula kerja dalampengamatan biologi. 1. itu,akan Apak ah Materikeselamatan Itu?
gambar, tabel,
Materi sangatbanyak jumlahnya dan berada di sekitar kita. Besi, aluminium,
A
memiliki massa dan volume.
dipisahkan dari kehidupan manusia. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi diharapkan dapat Massa adalah kumpulan partikelmateri yang menyusun suatu benda. membawa manusia menujukesejahteraan hidup yang lebihbaik.Banyak rahasiaMassa alam telah terungkap.Halini lepasdari paraseperti ilmuwan yang selalu melakukan mempunyai satuan yangtidak disebut satuanperan massa, milig ram(mg), gram (g), Zat(materi) memilikisifat penelitiandanpengujianilmiah.Kitajugadapat melakukanpenelitiandanpengujian Charles Robert Darwin atau kilogram(kg). Dalamkehidupansehari-hari, satuanberupagramataukilogram yaitu mempunyaimassa dan ilmiahsepertimerekadenganmenggunakanmetode ilmiah. (1809-1882) semasa hidu pnya a.
dan diagram yang menarik bagi siswa.
Peristiwa alammerupakan Materi Memiliki Massa bagian yang tidak dapat
SUMBER: www.homeandworkshop. co.uk
Saintis
Gambar2.1
7. Kegiatan: sebuah percobaan untuk mengajak siswa lebih aktif mencoba dan
memilikivolume. dan setelah kematiannya, biasanyadikatakanorangsebagaiberatsuatu benda.Tapi, apakahsamaantaramassa dikenalsecara internasional 1. Sain s dan Biologi sebagai ilmuwan berpengaruh denganberat tersebut? yang meneliti topik-topik Kata sainsatau ilmu pengetahuan berasaldari bahasa Latin, yaitu scientia yang kontroversial.Salah satu karya yang paling terkenal berartimemiliki Kegiatan 1.2 pengetahuanataumengetahui. Ilmu adalah kumpulan pengetahuan sampai sekarang adalah yang disusun secara konsisten dan telah teruji kebenarannya dengan menggunakan bukunya yang berjudul” The Menggunkan Alat Ukur Secara Tepatilmu yang diperoleh berdasarkan metodeilmiah. Pengetahuan adalah kumpulan OriginofSpecies”.Buku ini menjelaskan mengenaibenda-benda teori Lakukan pengukuran berikut menggunakan ukur yang tepat dan catatlah hasilnya. kemampuan kita merasakandanalat berpikir. evolusimodern.
1. ketebalan SUMBER:id.wikipedia.org kertas,
melatih aspek psikomotorik siswa. 8.
6
udara, dan teh manis merupakan contoh materi. Materi adalah suatu zatyang Gejala Biologi dan Pengamatannya
7
Ilmu pengetahuan atau sains dapatdidefinisikan sebagai fakta yang diperoleh
berdasarkan penelitian secara cermatdan sistematis.Orang yang ahli dalam ilmu 2. kedalaman sebuah tutup bolpoin pengetahuan,khususnyailmu pengetahuanalamdisebut saintis.
Contoh Soal 4.1
Contoh Soal: soal dan penyelesaian dari materi yang telah dibahas untuk
Sainsmemiliki beberapa ciri,antara lain:
a. objektif, Sebuah tabung gelas 500 cmb.3 diisi oksigen, kemudian ditimbang dan hasilnya 50,72 g. sesuaidengan logika gas atau masuk akal, Kemudian, gas oksigen di dalam tabung dikosongkan dengan pompa udara dan ditimbang kembali. c. dinamisatau dapatberkembang, Sekarang massanya 50,00 g.d.Hitunglah gas oksigen dalam g/cm 3 dan kg/m 3. objeknya massa berupajenis benda-benda nyata,dan e. menggunakan langkah-langkah sistematis(teratur dan berurutan sesuai aturan Penyelesaian: yang baku).
8
massa oksigen m = makhir – mawal = 50,72 – 50,00 = 0,72 g m massa jenis oksigen ρ V Kaji Ulang 1.3 072 , = = 1,44 × 10 -3 g/cm 3 5001. Apakah fungsi dari jaslaboratoriumyang kita pakai saat di laboratorium? =
memperkuat pemahaman siswa.
3 yang harusdilakukan bila kita ingin mengetahui bau dari suatu zat? 2. Apa 1 g/cm3 = 1.000 kg/m
3. 4.
Latihan 1.1
9. Latihan: berisi pertanyaan-pertanyaan untuk menguji penguasaan dari materi
5.
2. Bagaimana hubungan antara pengukuran dan besaran?Jelaskan. 3. Bagaimanakah sifatdari besaran? 2
yang baru saja dipelajari.
Apakah arti dari simbol berupa gambar tengkorak? Sebutkancontohzatyang mudahmengoksidasi. Apakahyangdimaksuddengan korosif?
9
1. Sebutkan lima alatukur yangkamu ketahui.
SeriIPA:Biologi1
untukSMP
KelasVII
20
IPA Terpadu 1 untuk SMP KelasVII
10. Info Sains: informasi tambahan yang menarik untuk diketahui siswa. 10
11. Rangkuman: intisari materi dari setiap bab yang disusun secara ringkas dan padat.
11
12. Evaluasi Bab: berisi pertanyaan-pertanyaan pilihan ganda dan esai setiap
1 2
selesai bab sebagai bahan untuk menilai penguasaan mater i dari siswa. 13. Evaluasi Akhir: media evaluasi tambahan setelah siswa mempelajari semua bab dalam buku ini. 14. Glosarium: daftar istilah-istilah penting ber ikut penjelasannya yang ada di buku ini.
iv
IPA Terpadu 1 untuk SMP Kelas VII
1 3 1 4
Materi Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam Tingkat SMP Kelas VII Semester 1 Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
1. Memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan menggunakan peralatan
1.1 Mendeskripsikan besaran pokok dan besaran turunan beserta satuannya
2. Memahami klasifikasi zat
2.1 Mengelompokkan sifat larutan asam, larutan basa, dan larutan garam melalui alat dan indikator yang tepat
1.2 Mendeskripsikan pengertian suhu dan pengukurannya 1.3 Melakukan pengukuran dasar secara teliti dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan sering digunakan dalam kehidupan sehari-har i
2.2 Melakukan percobaan sederhana dengan bahan-bahan yang diperoleh dalam kehidupan sehari-hari 2.3 Menjelaskan nama unsur dan rumus kimia sederhana 2.4 Membandingkan sifat unsur, senyawa, dan campuran 3. Memahami wujud zat dan perubahannya
3.1 Menyelidiki sifat-sifat zat berdasarkan wujudnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 3.2 Mendeskripsikan konsep massa jenis dalam kehidupan sehari-hari 3.3 Melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari 3.4 Mendeskripsikan peran kalor dalam mengubah wujud zat dan suhu suatu benda serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
4. Memahami berbagai sifat dalam perubahan fisika dan kimia
4.1 Membandingkan sifat fisika dan sifat kimia zat 4.2 Melakukan pemisahan campuran dengan berbagai cara berdasarkan sifat fisika dan sifat kimia 4.3 Menyimpulkan perubahan fisika dan kimia berdasarkan hasil percobaan sederhana 4.4 Mengidentifikasi terjadinya reaksi kimia melalui percobaan sederhana
Materi Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam
v
Semester 2 Standar Kompetensi 5. Memahami gejala-gejala alam melalui pengamatan
Kompetensi Dasar 5.1 Melaksanakan pengamatan objek secara terencana dan sistematis untuk memperoleh informasi gejala alam biotik dan a-biotik 5.2 Menganalisis data percobaan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 5.3 Menggunakan mikroskop dan peralatan pendukung lainnya untuk mengamati gejala-gejala kehidupan 5.4 Menerapkan keselamatan kerja dalam melakukan pengamatan gejala-gejala alam
6. Memahami keanekaragaman makhluk hidup
6.1 Mengidentifikasi ciri-ciri makhluk hidup 6.2 Mengklasifikasikan makhluk hidup berdasarkan ciri-ciri yang dimiliki 6.3 Mendeskripsikan keragaman pada sistem organisasi kehidupan mulai dari tingkat sel sampai organisme
7. Memahami saling ketergantungan dalam ekosistem
7.1 Menentukan ekosistem dan saling hubungan antara komponen ekosistem 7.2 Mengidentifikasi pentingnya keanekaragaman makhluk hidup dalam pelestarian ekosistem 7.3 Memprediksi pengaruh kepadatan populasi manusia terhadap lingkungan 7.4 Mengaplikasikan peran manusia dalam pengelolaan lingkungan untuk mengatasi pencemaran dan kerusakan lingkungan
vi
IPA Terpadu 1 untuk SMP Kelas VII
Daftar Isi Kata Pengantar ........................................................................................................................................
iii
Tentang Buku Ini ......................................................................................................................................
iv
Materi Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam ......................................................................................
v
Daftar Isi ...................................................................................................................................................
vii
SEMESTER 1 BAB 1
BAB 5
Pengukuran Besaran .....................................................
1
Suhu dan Pemuaian Zat
A. Pengertian Pengukuran dan Besaran ...............................
2
A. Pengertian Suhu ................................................................. 70
B. Besaran Pokok dan Satuannya .........................................
3
B. Skala Pengukuran Suhu ....................................................
C. Mengukur Besaran Pokok dan Satuannya .......................
5
C. Termometer ........................................................................ 74
D. Mengukur Besaran Turunan dan Satuannya ...................
10
D. Pemuaian Zat ..................................................................... 76
Rangkuman ........................................................................
14
Rangkuman ........................................................................
Evaluasi Bab 1 ...................................................................
15
Evaluasi Bab 5 .................................................................... 86
....................................................
69
71
85
BAB 6
BAB 2 Unsur, Senyawa, dan Campuran
................................
19
A. Wujud Zat ............................................................................
20
B. Unsur ...................................................................................
22
C. Senyawa .............................................................................
27
D. Rumus Kimia dan Penamaan Rumus Kimia ....................
30
E. Campuran ...........................................................................
33
Rangkuman ........................................................................
36
Evaluasi Bab 2 .................................................................... 37
Kalor
.................................................................................................. 89
A. Pengertian Kalor ................................................................ 90 B. Jumlah Kalor ......................................................................
91
C. Kalor dan Perubahan Wujud Benda .................................
94
D. Hukum Kekekalan Kalor .................................................... 100 E. Perpindahan Kalor ............................................................. 101 F. Penerapan Konsep Kalor .................................................. 104 Rangkuman ........................................................................ 106 Evaluasi Bab 6 .................................................................... 107
BAB 3
BAB 7
Asam, Basa, dan Garam .................................................... 39
Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
A. Asam ...................................................................................
40
A. Sifat Zat .............................................................................. 112
B. Basa ....................................................................................
44
C. Garam .................................................................................
46
B. Pemisahan Campuran Berdasarkan Sifat Fisika dan Sifat Kimia ................................................................... 113
D. Indikator Asam Basa ..........................................................
48
Rangkuman ........................................................................ 122
E. pH Larutan ..........................................................................
52
Evaluasi Bab 7 .................................................................... 123
Rangkuman ........................................................................
54
Evaluasi Bab 3 .................................................................... 55
BAB 4 Wujud Zat ............................................................................. 57
........................111
BAB 8 Perubahan Fisika dan Kimia
..........................................125
A. Peran Kalor dalam Perubahan Wujud Zat ........................ 126 B. Perubahan Fisika ............................................................... 128
A. Wujud Zat ............................................................................
58
C. Perubahan Kimia ............................................................... 136
B. Adhesi, Kohesi, dan Kapilaritas..........................................
62
D. Reaksi Kimia ...................................................................... 136
C. Massa Jenis .......................................................................
64
E. Ciri-Ciri Perubahan Kimia .................................................. 138
Rangkuman ........................................................................
66
Rangkuman ........................................................................ 142
Evaluasi Bab 4 ...................................................................
67
Evaluasi Bab 8 .................................................................... 143 Evaluasi Semester 1 ................................................................. 146
Daftar Isi
vii
SEMESTER 2
BAB 9
B A B 12
Pengamatan Biologi dan Keselamatan Kerja ... 151
Ekosistem ............................................................................243
A. Gejala Biologi dan Pengamatannya .................................. 152
A. Ekologi................................................................................. 244
B. Alat-Alat dalam Percobaan Biologi .................................... 163
B. Komponen Ekosistem......................................................... 246
C. Keselamatan Kerja dalam Pengamatan Biologi ............... 170
C. Interaksi Antarkomponen Ekosistem ................................. 249
Rangkuman ........................................................................ 174
D. Klasikasi Ekosistem .......................................................... 255
Evaluasi Bab 9 ................................................................... 175
E. Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Pelestarian Ekosistem ........................................................ 258
B A B 10
Rangkuman ......................................................................... 264
Gerak Lurus ........................................................................177
Evaluasi Bab 12 .................................................................. 265
A. Pengertian Gerak ............................................................... 178 B. Alat-Alat dalam Percobaan Biologi .................................... 179 C. Keselamatan Kerja dalam Pengamatan Biologi ............... 181 D. Gerak Lurus Beraturan ...................................................... 184 E. Gerak Lurus Berubah Beraturan ....................................... 186 Rangkuman ........................................................................ 190 Evaluasi Bab 10 ................................................................. 191
B A B 13 Lingkungan .........................................................................267 A. Populasi Manusia................................................................ 268 B. Pencemaran dan Kerusakan Lingkungan......................... 274 C. Pengelolaan Lingkungan.................................................... 282 Rangkuman ......................................................................... 288 Evaluasi Bab 13 .................................................................. 289
B A B 11 Keanekaragaman Makhluk Hidup ..............................195 A. Ciri-Ciri Makhluk Hidup ....................................................... 196 B. Klasikasi Makhluk Hidup .................................................. 200
Evaluasi Semester 2 ................................................................. 291 Evaluasi Akhir ............................................................................ 294 Glosarium ................................................................................ 299 Daftar Pustaka ........................................................................... 302
C. Tingkatan Organisasi Kehidupan ....................................... 211 Rangkuman ........................................................................ 240 Evaluasi Bab 11................................................................... 241
viii
IPA Terpadu 1 untuk SMP Kelas VII