LGU53004-A NA emne 1

Transkript

1 Individuell skriftlig eksamen i LGU53004-A NA emne 1 ORDINÆR EKSAMEN: 16. desember 2013 NYNORSK Sensur faller innan: Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (sjå Timer: 6 Hjelpemiddel: Kunnskapsløftet (2006), LK06 i papirutgåve, læreplanen i naturfag henta frå nettsidene til Utdanningsdirektoratet eller frå emnets sider på It s learning Tabellar i kjemi Lommeregner med tomt minne 4 handskreve støtteark to i biologi og to i kjemi Informasjon: Oppgåvesettet er på 9 sider, inkludert 2 vedlegg. Kandidaten må svare på alle oppgåvene, og kandidaten må stå i både biologi og kjemi for å stå til eksamen. Del svara i ein biologi- og ein kjemidel, og stift dei to delane saman kvar for seg. Biologi 40 % Oppgåve 1 Fotosyntese og respirasjon (15 %) Det er sein november og du skal ut i marka med en 10. klasse frå Festavollen skule. Du har tenkt at hovudtema dine denne dagen skal være fotosyntese og respirasjon. På vegen ut til basen møter du en tidlegere lærer på Høgskolen i Sør-Trøndelag. Han spør deg noen faglige spørsmål om dei tema du skal undervise i denne dagen for elevene. a) Kan du gi meg en oversikt over respirasjonen og kor dei ulike delane av respirasjonen føregår? Bruk gjerne teikningar.

2 b) Så kommer det en elev springande og spør deg om korleis glukose blir nedbroten? PS: Her skal du prøve å forklare det for ein i 10. klasse. c) Etter at du har svart både læraren og eleven kommer du på at du snart skal forklare prosessen som har summereaksjonslikninga under for hele 10. klasse: 6 CO H 2O C 6H 12O O 2 Kva vil du si? PS: Her må du kunne si ein god del ut over pensum til 10. klasse da disse elevene er gode i det temaet det vert spurt om her. d) Etter at du har forklart grundig om summereaksjonen i oppgave c ) har du bestemt deg for å snakke til elevene om kvifor plantene ser grøne ut. PS: Her kan du gjerne vise alt kva du kan, da den tidligare læraren igjen er komen for å høre på deg. Oppgåve 2 Cellebiologi, inkludert didaktikk (15 %) a) Gjør greie for noen vanlige hverdagsforestillinger elever kan ha i forhold til mikroorganismar. b) Kva kan du som lærer gjøre for å motarbeide disse førestellingane? c) Figur 1 under viser en bestemt type celle, kva slags? Kva for prosess viser pilen til? Kva er forskjellen(e) på denne prosessen hos eukaryote og prokaryote celler? d) Koreleis kan du saman med elevene dine dyrke bakteriar i klasserommet? Gjør greie for korleis du kan legge opp dette som et ope og som et lukka eksperiment. Gi argumenter for og imot dei to tilnærmingane. e) Bakteriar vert brukt hyppig innafor genteknologi. Kan du gi noen eksemplar på korleis? Oppgåve 3 Genetikk, inkludert didaktikk (10 %) a) Figur 2 viser nokre av kroppens mange celletypar. Kva er det som gjør at cellene blir ulike? Kva for prosess er spesielt viktig for oppbygningen av og funksjonen til dei ulike cellene? Gi et kort samandrag av denne prosessen.

3 b) Figur 3 viser bildar frå et moderne laboratorium, der det vert arbeid med en bestemt type molekyl. Gjør kort greie for historikken bak dagens kunnskap om dette molekylet. c) Figuren 4 (neste side) er henta frå Forsøk og fakta 10, og viser ein bestemt type nedarving av eigenskapar. Kva kan du si om genane i dette tilfellet? Forklar figuren, sett på genotypar og fenotypar, og sett opp krysningen i et vanlig kryssingsskjema. La oss si at figuren viser P og F1-generasjonen. Vis ved hjelp av kryssingsskjema korelis F2-generasjonen blir, både med tanke på genotypar og fenotypar. Angi og sannsynet (%) for dei ulike fenotypane i F2- generasjonen. Diskuter og vis korleis nedarvingen ville blitt om dette var en særbu plante (ho- og hannblomster på forskjellige planter), og blomsterfargen var et resultat av kjønnsbundenarv. Bruk kryssingsskjema(er).

4 d) Omgrepslæring er en viktig del av genetikken. Bruk av ordslangar er en av mange metodar for å trene på omgrepsforståing. Fullfør ordslangen i Vedlegg 1. Husk å skrive kandidatnummer og hefte vedlegget til biologidelen av svara dine. Kjemi 60 % - start denne delen på eit nytt ark Oppgåve 4 Organisk kjemi (20 %) a) Ein student har fått som oppgave å undersøke om eit alken, A, har dobbeltbinding mellom C atoma 1 og 2 eller om dobbeltbindingen sitter inne i molekylet. Ho starter undersøkinga med å addere vann over dobbeltbindingen ved hjelp av en katalysator og får stoff B. Vidare lar ho produktet B reagere med et oksidasjonsmiddel (K 2CrO 4 kaliumkromat). Det endelige produktet av denne reaksjonen kallar hun D og finn ut at det reagerer med natriumhydrogenkarbonat (NaHCO 3) og gir brusing av CO 2 gass. i) Kva for stoffer er B og D, og kvifor kallar ho det siste stoffet hun identifiserte stoff D, og ikkje C? ii) Kor sitter dobbeltbindingen i studentens alken, A? iii) Studenten fikk også vite at molar masse for alkenet var 70 g/mol. Identifiser og teikn strukturformel for stoffa A D. iv) Kva for alken(er) kunne studenten hatt om ho ikkje hadde fått reaksjon med natriumhydrogenkarbonat, og kva ville då vært endeproduktet i reaksjonane ho utførte? b) Gjør greie for kva bindingar har å seie for protein sin struktur (og funksjon).

5 Oppgåve 5 Redoksreaksjoner (25 %) a) Under er teiknet ein generell figur for svovelets kretsløp. Identifiser steder kor det skjer redoksreaksjonar i dette kretsløpet, og lag et tilsvarande oppsett for svovelkretsløpet som vist for nitrogenkretsløpet i figuren til høyre. Prøv i tillegg å få med reaksjonen organisk-s-s-organisk H 2S + organisk forbindelse som skjer når protein brytas ned, regn for enkelthets skyld med at svovel ikkje endrar oksidasjonstal her, og og reaksjonen som kan skje ved vulkanutbrot der 2 H 2S (g) + SO 2 (g) 3S (s) + 2H 2O (g). Se også på om det er mulig å få plassert inn reaksjonen i B) under, dvs. bare dei delane der svovel inngår som ion (SO 4 2- ) og molekyl (H 2S). b) Under er skrevet tre generelle reaksjonar for forbrenning av karbohydrat hos bakteriar: Energiutbytte A) 2CH 2O - + NO 3 + 2H CO 2 + NH 4 + H 2O 329 kj/mol B) 2CH 2O 2- + SO 4 + 2H + 2 CO 2 + H 2S + H 2O 102 kj/mol C) CH 2O + CH 2O CO 2 + CH 4 94 kj/mol Vis kva som blir oksidert og redusert i de tre tilfella, og prøv å gi en kort forklaring på kvifor energiutbyttet blir stadig mindre i de tre tilfella, og at alle utbyttene er mindre enn i celleandinga, som er 502 kj/mol CH 2O. Under kva for tilhøve meiner du reaksjonane A, B og C føregjeng i naturen, og kva for «oppgave» oksygen i nitrat, sulfat og karbohydrat (C) i disse tilfella?

6 Oppgåve 6 Syrer, baser og støkiometri (15 %) a) Løs minst tre av oppgåvene i kvar av de to kategoriane flervalgsoppgaver Støkiometri og Syrer og baser, og grunngje svara. Periodesystemet ligger bak som vedlegg 2. Støkiometri: a) b) c) d) e) f) Utsegn Berre ei utsegn er rett for kvart delspørsmål I følgje reaksjonen: 4 FeS 2 (s) + 11 O 2 (g) 2 Fe 2O 3 (s) + 8 SO 2 (g),k mange mol FeS 2 trengs for å produsere 64 gram SO 2? Etyn (g) reagerer med oksygengass og dannar karbondioksid og vann (g) etter reaksjonslikninga; C 2H 2 + O 2 CO 2 + H 2O. Kva blir forholdet mellom O 2 og C 2H 2 når reaksjonen er balansert? 54 milligram av en prøve av forbindelsen SF x (svovelfluorid der talet fluoratom per molekyl er x) innehelder 3, molekyler. I denne forbindelsen vil x være Ved elektrolyse av NaCl (aq) skjer denne reaksjonen: 2NaCl + 2 H 2O H 2(g) + Cl 2(g) + 2NaOH (aq) Kor mange gram Cl 2 gir en elektrolyse av 1,0L av 0,30 mol/l NaCl? Et manganoksid innehelder 2,29 g mangan per gram oksygen. Kva blir den empiriske formelen for saltet? Kva blir konsentrasjonen av kloridioner i 250 ml av en løysing av 1,90 g MgCl 2? Svaralternativ A) 0,40 B) 0,50 C) 1,0 D) 2,0 A) 2:1 B) 3:1 C) 3:2 D) 5:2 A) 1 B) 6 C) 2 D) 4 A) 5,32 g B) 10,64 g C) 53,2 g D) 106,4 g A) MnO B) MnO 2 C) Mn 2O 3 D) MnO 4 A) 0,020 mol/l B) 0,040 mol/l C) 0,080 mol/l D) 0,16 mol/l

7 Syrer og baser: g) h) i) j) k) l) Utsegn Berre ei utsegn er rett for kvart delspørsmål 20,00 ml Ba(OH) 2 løysing titreras med 0,200 mol/l HCl. Gjennomsnittsforbruket av HCl for 3 parallellar var 33, 20 ml. Kva er konsentrasjonen til Ba(OH) 2 løysningen? Når 1,0 mol/l løysingar av NH 3, NaOH, HCl og CH 3COOH ordnes etter stigande ph blir rekkefølgja En svak syre løysas i vann og reagerer i reaksjonen HA + H 2O H 3O + + A - Kva for påstandar er sanne: I. A - er en sterkare base enn vann II. HA protolyserer i liten grad i vann III. Konsentrasjonen av H 3O + er mye større enn konsentrasjonen av HA Ved 20 ⁰C er K w = 6, Kva er ph i rent vann ved denne temperaturen? Kva er ph i en løysing av 0,10 mol/l askorbinsyre (C 6H 8O 6), som har en K a = ? Kor mange mol NaOH trengs for få en fullstendig reaksjon med 250 ml sitronsyre (CH 2COHCH 2(COOH) 3 = R (COOH) 3 med en konsentrasjon på 1,0 mol/l? Svaralternativ A) 0,166 mol/l B) 0,180 mol/l C) 0,333 mol/l D) 0,666 mol/l A) NaOH, NH 3, CH 3COOH, HCl B) HCl, CH 3COOH, NH 3, NaOH C) HCl, CH 3COOH, NaOH, NH 3 D) CH 3COOH, HCl, NaOH, NH 3 A) I, II og III B) II og III C) I og II D) I og III A) 6, 667 B) 6, 920 C) 7,000 D) 7,084 A) 5,10 B) 2,55 C) 2,34 D) 2,28 A) 0,25 mol B) 0,50 mol C) 0,75 mol D) 1,00 mol b) Lag eit kort forslag til et forsøk som enten kan få elevene dine på ungdomstrinnet til å forstå forskjellen på ei sterk og ei svak syre eller base eller få elevene interessert i temaet syre og base.

8 Vedlegg 1 Kandidatnummer:. HUSK Å FESTE DENNE TIL BIOLOGIDELEN AV EKSAMENSBESVARELSEN! Ordslange. Kvart ord skal henge saman med nabofeltet, med korrekt kopling. Fyll inn ordslangen (dvs. alle tomme ruter) med riktige omgrep og /eller forklaringar. Fargene angir brikkene som henger saman (a lá dominobrikker). Cellens «dictionary» trna STOPP Transkripsjon Startkodon RNA aminosyrer PCR rrna Plasmid Reduksjonsdeling Budbringer av oppskriften i DNA XX, XY Polygen arv START Heterozygot

9 Vedlegg 2 Periodesystemet Henta frå "Tabeller og formler i kjemi, 2KJ og 3 KJ", Gyldendal undervisning, 1998.