Høgskolen i Sør-Trøndelag Avdeling for lærer- og tolkeutdanning ndividuell skriftlig eksamen i Naturfag 1, NA130-B 30 studiepoeng UTSATT EKSAMEN 06.01.09. Sensur faller innen 27.01.09. BOKMÅL Resultatet blir tilgjengelig på studentweb samtidig med registrering av sensur i studentdatabasen, senest første virkedag etter sensurfrist (se http://www.hist.no/studentweb/). Timer: 6 Hjelpemidler: Lommeregner. Tabeller i kjemi og fysikk, læreplaner etter L97 og Kunnskapsløftet nformasjon: Minst en deloppgave på hvert av spørsmålene må være bestått for at eksamen kan godkjennes. Start hver oppgave på nytt ark, da de har forskjellige sensorer. Oppgave 1 (Geofag 15 %) a) Forklar fenomenet sol og måneformørkelse. Lag tegninger som støtter din forklaring. b) Forklar hva årsaken er til at vi har natt og dag. Bruk tegning. c) Forklar forskjellen på himmellegemene stjerner og planeter. Ta med de mest sentrale fysiske egenskapene. d) Beskriv solsystemet vårt. Oppgave 2 (Økologi - 20 %) a) Ta utgangspunkt i en skog, og forklar hva vi mener med produsenter, forbrukere og nedbrytere i et dette økosystemet. Gi eksempler på organismer innen hver kategori. b) De tre viktigste jordtypene i Norge er podsol, brunjord og torv (sumpjord). Forklar hvordan podsol blir danna og hvordan en podsolprofil ser ut. c) Hva mener vi med abiotiske faktorer og biotiske faktorer. Velg selv et bestemt økosystem og grei ut om de viktigste abiotiske faktorene i dette økosystemet. d) Du skal ut på en 2 dagers ekskursjon til fjellet med elever fra 10. klasse, og en av elevene kan ikke være med på denne turen og må gjøre økologioppgavene hjemme. Du skal skrive et brev til denne eleven hvor du gir en faglig forklaring
på innholdet på denne ekskursjonen. Du må ha med minst fem faglige mål i dette brevet og det skal være på maks en halv side. Oppgave 3 (Zoofysiologi - 15 %) a) Gjør rede for hvordan fordøyelsessystemet er bygd opp hos mennesket. Lag en tilhørende tegning som viser de ulike delene av fordøyelsessystemet. Forklar funksjonen til de ulike delene. b) Hvordan blir fett og karbohydrater omsatt (opptatt) i kroppen. Oppgave 4 (Uorganisk kjemi 13 %) De fleste grunnstoffene i periodesystemet er metaller. Metaller har karakteristiske egenskaper som gjør dem svært verdifulle i samfunnet. a) Gi noen eksempler på karakteristiske egenskaper hos metaller og forklar hva som er årsakene til egenskapene. Bruk begrepene makro (fysiske egenskaper) og mikronivå (kjemiske egenskaper). b) Metaller reagerer med andre stoffer og danner salter. De fleste metallene finnes i naturen som salter. Forklar hva et salt er, og sett navn på følgende salter: 1) NaCl 2) Fe 2 S 3 3) Mg(OH) 2 4) CaSO 4 Kjemiske reaksjoner er vidt utbredt i naturen. ngen kjemisk fabrikk er så komplisert og ordner så mange reaksjoner som en levende organisme. Mange av stoffene i naturen går i kretsløp gjennom blant annet reaksjoner i levende organismer. Figuren under viser nitrogenets kretsløp ut fra oksidasjonstall: c) Forklar ut fra figuren hva som er den viktigste reaksjonstypen for nitrogen i kretsløpet. Velg ut minst to eksempler fra figuren for å begrunne svaret. d) Hvilke(n) av de følgende reaksjoner er redoksreaksjoner: i) NH 4 + (aq) + O 2(g) H + (aq) + NO 2 - (aq) + H 2 O (l) ii) NH 3(aq) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq)
iii) iv) 3 Cu + 8 HNO 3 3 Cu(NO 3 ) 2(aq) + 2 NO 2 (g) + 4 H 2 O (l) Pb(NO 3 ) 2(aq) + K 2 CrO 4(aq) PbCrO 4 (s) + 2 KNO 3(aq) e) Ved anaerobe forhold (ikke oksygen tilstede) kan NO 3 - brukes som oksygenkilde i celleåndingen hos enkelte bakterier. Samlereaksjonen for denne prosessen er: NO 3 - + 2 CH 2 O + 2 H + NH 4 + + 2 CO 2 + H 2 O Vis ved hjelp av oksidasjonstall eller delreaksjoner at denne reaksjonen er balansert, og forklar hva slags reaksjonstype den er. Oppgave 5 (Organisk kjemi 12 %) a) Nidelva kan bli utsatt for søl av olje og eller bensin som kan ha en uheldig virkning på livet i og langs elva. Olje og bensin hører med til hydrokarbonene. Hva slags forbindelser er dette? b) Bilbensin er en blanding av ulike hydrokarboner hvor de fleste har mellom 5 og 10 C-atomer. Oktantall er et sentralt begrep når det gjelder bensin. Rette hydrokarboner gir lavt oktantall mens grenete og sykliske forbindelser gir høyere oktantall. For å høyne oktantallet brukes en rekke prosesser. Reaksjoner fra en av disse prosessene er tatt med under. Sett navn på de to stoffene i reaksjonen under. Stoffene har samme molekylformel, C 5 H 12, men ulik bygning. Hva slags forbindelser er de (i forhold til hverandre)? CH 3 - CH 2 - CH 2 CH 2 - CH 3 CH 3 - CH CH 2 - CH 3 CH 3 c) Br 2 og 2 kan reagere med visse hydrokarboner. Hva er forutsetningen for at en slik reaksjon skal skje? Hva blir sluttproduktet hvis vi enten lar brom (Br 2 ) reagere med propen eller iod ( 2 ) reagere med propyn. Skriv reaksjonslikningen med strukturformler og sett navn på sluttproduktet. d) en organisk reaksjon kan alkoholen 2 butanol reagere med svovelsyre og danne butener etter reaksjonslikningen: CH 3 CHCH 2 CH 3 CH 3 CHCHCH 3 + CH 2 CHCH 2 CH 3 + H 2 O OH Hva slags reaksjonstype er dette et eksempel på? Kan ett eller begge reaksjonsproduktene danne isomerer? så fall hvilke tegn og sett navn på isomerene. e) 2 butanol kan også reagere med saltsyre (HCl). Det skjer etter reaksjonslikningen: CH 3 CHCH 2 CH 3 + HCl CH 3 CHCH 2 CH 3 + H 2 O OH Cl
Hva slags reaksjonstype er dette et eksempel på? Hva er navnet på produktet i denne reaksjonen? Oppgave 6 (Fysikk - Lys og lyd 25 %) ett av kompetansemålene i naturfag etter 7.trinn i Kunnskapsløftet står det under Fenomener og stoffer at "mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjennomføre forsøk med lyd, hørsel og støy, beskrive og forklare resultatene og hvordan vi kan skjerme oss mot uønsket lyd" a) Skriv kort om et forsøk innen tema lyd eller støy som kan brukes for å nå dette kompetansemålet. lydlære ser vi på egenskaper ved lydbølger. b) Forklar hva bølgelengde, bølgefarten og frekvens betyr. Når vi kjøper et stereoanlegg ser vi på hvor stor effekt høyttalerne har. c) En person hører på musikk 2 m. fra en høyttaler med 20 W effekt. Hva er lydintensiteten () der hvor personen sitter? d) Hva blir lydintensitetsnivået (L) for personen som sitter 2 m fra høyttaleren med 20 W effekt? Formler: 0 = 1,0. 10-12 W/m 2 = P 4 π r 2 W/m 2 L 10 log = db 0
Vedlegg Periodesystemet etter tradisjonell og blokkoppsetning Hentet fra "Tabeller og formler i kjemi, 2KJ og 3 KJ", Gyldendal undervisning, 1998. Hentet fra: Finner dessverre ikke kilden.
Vedlegg 3 Elektronegativitet og ioniseringsenergi Hentet fra: Jan Sire (1995): Chemica, Fagbokforlaget Hentet fra "Tabeller og formler i kjemi, 2KJ og 3 KJ", Gyldendal undervisning, 1998.