Høgskolen i Sør-Trøndelag Avdeling for lærer- og tolkeutdanning ndividuell skriftlig eksamen i Naturfag 1, NA130 130-B 30 studiepoeng ORDNÆR/UTSATT EKSAMEN 20.12.07. Sensur faller innen 17.01.08. 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: Alle oppgaver skal besvares. Minst en deloppgave på hvert av spørsmålene 1, 2, 3, 6 samt en deloppgave på oppgave 4 eller 5 må være bestått for at eksamen kan godkjennes. For bestått kreves at dere viser at dere behersker emner tilsvarende minst 50% av stoffet, for eksempel geofag, zoofysiologi og kjemi. Lever besvarelsene på oppgavene i kjemi, fysikk og biologi og geofag i fire 4 stiftede separate deler. Oppgave 1 (Geofag 15 %) a) Geomorfologi er vitenskapen om landformene og de prosessene som virker til å danne landformer. Gjør rede for følgende landformer/element: 1. Ravinelandskap 2. Dødisgrop 3. Kroksjø 4. Meander 5. Jettegryte b) Forklar årsakene til sol og måneformørkelse. Bruk tegninger til å støtte fremstillingen. c) Hvorfor har vi midnattssol i Nord-Norge? Bruk tegning til forklaringen.
Oppgave 2 (Økologi 15 %) a) Forklar begrepene næringskjede, populasjon, suksesjon, næringspyramide ( energipyramide ), biosfære. c) En viktig jordsmonntype i Norge er torv (sumpjord). Hvordan dannes torv? Nevn to andre viktige jordsmonntyper i Norge. d) Alle økosystem kan sies å være oppbygd av produsenter, konsumenter, nedbrytere og miljøet de lever i. Miljøet deles gjerne inn i biotiske og abiotiske miljøfaktorer. Forklar hva vi legger i disse to begrepene. Gi eksempler på hvordan miljøfaktorene virker inn på livsytringene (organismene) i et økosystem. (Bruk gjerne et økosystem vi har oppsøkt som eksempel.) Oppgave 3 (Zoofysiologi 20 %) a) Beskriv oppbygningen av øyet v.h.a. figur(er) der du setter navn på de ulike bestanddelene. b) Gjør rede for billeddannelsen i øyet. Redegjørelsen skal også inneholde noe om hvordan lysmengden som kommer inn i øyet reguleres. c) Hvordan kan bildet som dannes bli skarpt for gjenstander med ulik avstand til øyet? d) Hva heter de to hovedtypene sanseceller i øyet, og hva skiller dem fra hverandre (funksjon)? Er disse to typene likt fordelt i synsfeltet? Oppgave 4 (Kjemi organisk kjemi 15 %) a) Organiske stoffer er overveiende molekylforbindelser. Forklar hva en molekylforbindelse er, og hva som karakteriserer den. b) Hydrokarboner regnes ofte som de enkleste organiske forbindelsene. Forklar hva et hydrokarbon er, og hvordan vi deler dem inn i tre hovedgrupper etter bindinger. Vis hva som karakteriserer de tre hovedgruppene ved å gi eksempel på minst en forbindelse i hver hovedgruppe. Tegn strukturformelen til eksemplene, og sett navn på dem. c) Hydrokarbonene kjennetegnes blant annet ved at det finnes mange isomere forbindelser. Tegn minst to isomere av molekyler med molekylformel C 4 H 8, og sett navn på dem. d) Typiske reaksjonstyper for hydrokarbonene er addisjonsreaksjoner og substitusjonsreaksjoner. Forklar hva som skjer ved de to reaksjonstypene, og vis reaksjonslikning for addering av klor (Cl 2 ) til en av isomerene du tegnet i c). e) kjemien kan modeller være viktige for forståelse av stoffet. Lag en modell for etanmolekylet (C 2 H 6 ) som kan knyttes til kompetansemålet i naturfag for 7. trinn i Kunnskapsløftet: Forklare hvordan stoffer er bygd opp og hvordan stoffer kan omdannes ved å bruke begrepene atomer og molekyler Velg selv hvilken modell du vil bruke rollespillmodell, kulepinnemodell eller en annen modell.
Oppgave 5 (Kjemi reaksjonstyper 10 %) 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. a) Reaksjoner i kjemien kan hovedsakelig deles inn i 3 typer. Hvilke, og hva er karakteristisk for de ulike typene? b) Figuren under viser nitrogenets kretsløp ut fra oksidasjonstall Bruk figuren og sett navn på minst 4 av nitrogenforbindelsene / nitrogenionene som er vist på figuren. c) 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. d) dentifiser reaksjonstypen i følgende reaksjoner: i) NH 4 + (aq) + O 2(g) H + (aq) + NO 2 - (aq) + H 2 O (l) ii) iii) NH 3(aq) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq) Pb(NO 3 ) 2(aq) + K 2 CrO 4(aq) PbCrO 4 (s) + 2 KNO 3(aq) Oppgave 6 (Fysikk Lys, lyd og mekanikk 25 %) Du må svare på a) og g) og velge tre av deloppgavene b), c), d), e), f). alt skal du svare på 5 spørsmål. Bølgelære bølgeteorien beskrives bølger ved hjelp av en figur som viser amplituden, bølgelengden og frekvensen. a) Tegn en bølge som har en frekvens på 4 Hz, en bølgelengde på 2 cm og en amplitude på 1 cm. (Hvis du ikke har en linjal, er tykkelsen (diameter) til de fleste blyanter og penner ca. 1 cm.)
Lyslære Du skal ha en undervisningstime om lyslære for en 9. klasse. Du skal ha et demonstrasjonsforsøk. b) Hvilke forsøk vil du bruke for å forklare lysbrytning? Begrunn valget. c) En lysstråle går fra luft til vann. Brytningsvinkelen er 40 o. Hvor stor er innfallsvinkelen når brytningsindeksen for vann er n = 1,33. d) Beskriv egenskapene til konvekse og konkave linser og gi eksempler på hvor konvekse linser blir benyttet. Lydlære e) En lydbølge i luften har en frekvens på 680 Hz. Regn ut bølgelengden til denne lydbølgen? f) Lydintensiteten målt 1 m fra en høyttaler er 200 W/m 2. Finn lydintensitetsnivået. Er det over eller under smertegrense for oss mennesker? Mekanikk g) En bilist som kjører i 80 km/h, må plutselig stoppe bilen for å unngå kollisjon. Hvor lang tid tar det å stanse bilen når bilføreren ved maksimal bremsing kan få en akselerasjon på 4,0 m/s 2 rettet bakover? Formler: 0 = 1,0. 10-12 W/m 2 = P 4 π r 2 W/m 2 L = 10 lg db 0 v f = v o + a. t Lydfarten i luften = 340 m/s v = f. λ n = sinα sin β hvor α = innfallsvinkel og β = brytningsvinkel
Vedlegg i kjemi Periodesystemet Hentet fra "Tabeller og formler i kjemi, 2KJ og 3 KJ", Gyldendal undervisning, 1998. Elektronegativitet Hentet fra: Jan Sire (1995): Chemica, Fagbokforlaget
Høgskulen i Sør-Trøndelag Avdeling for lærar- og tolkeutdanning ndividuell skriftleg eksamen i Naturfag 1, NA130-B 30 studiepoeng ORDNÆR/UTSETT EKSAMEN 20.12.07. Sensur fell innan 17.01.08. NYNORSK Resultatet vert tilgjengeleg på studentweb samtidig med registrering av sensur i studentdatabasen, seinast første vyrkedag etter sensurfrist (sjå http://www.hist.no/studentweb/). Timar: 6 Hjelpemiddel: Lommereknar, tabellar i kjemi og fysikk, Læreplanar for grunnskolen L97 og Kunnskapsløftet. nformasjon: Du skal svare på alle spørsmåla. Minst ei deloppgåve på spørsmål 1, 2, 3, og 6, samt ei deloppgåve på spørsmål 4 eller 5 må være bestått for at eksamen kan godkjennas. For bestått krev vi at de viser at de har kunnskap om emnar som svarar til minst 50% av stoffet, til dømes geofag, zoofysiologi og kjemi. Lever svara på oppgåvene i kjemi, fysikk og biologi og geofag i fire 4 stifta separate delar. Oppgåve 1 (Geofag 15 %) a) Geomorfologi er vitskapen om landformene og dei prosessane som dannar landformer. Gjør greie for følgjande landformer/element: 1. Ravinelandskap 2. Dødisgrop 3. Kroksjø 4. Meander 5. Jettegryte b) Forklar årsakene til sol og måneformørking. Bruk teikningar til å støtte framstillinga. c) Kvifor har vi midnattssol i Nord-Noreg? Bruk teikning til forklaringa.
Oppgåve 2 (Økologi 15 %) a) Forklar omgrepa næringskjede, populasjon, suksesjon, næringspyramide ( energipyramide ), biosfære. c) Torv (sumpjord) er ein av dei viktige typane jordsmonn i Noreg. Korleis blir torv danna? Nemn to andre viktige jordsmonnstypar i Noreg. d) Ein kan seie at alle økosystem er bygd opp av produsentar, konsumentar, nedbrytarar og miljøet dei lever i. Miljøet deler ein gjerne inn i biotiske og abiotiske miljøfaktorar. Forklar kva vi legg i desse to omgrepa. Gi eksempel på korleis miljøfaktorane verkar inn på livsytringane (organismane) i eit økosystem. (Bruk gjerne eit økosystem vi har oppsøkt som døme.) Oppgåve 3 (Zoofysiologi - 20 %) a) Beskriv oppbygginga av auget ved bruk av figur(ar) der du sett namn på dei ulike delane. b) Gjer greie for biletdanninga i auget. Utgreiinga skal også innehalde noko om korleis lysmengda som kjem inn i auget regulerast. c) Korleis kan biletet som dannes bli skarpt for gjenstandar med ulik avstand til auget? d) Kva for namn har dei to hovudtypane sanseceller i auget, og kva skil dei frå kvarandre (funksjon)? Er disse to typane likt fordelt i synsfeltet? Oppgåve 4 (Kjemi organisk kjemi 15 %) a) Organiske stoff er for det meste molekylsambindingar. Forklar kva ei molekylsambinding er, og kva som karakteriserar den. b) Hydrokarbon regnas ofte som dei enklaste organiske sambindingane. Gjer greie for kva eit hydrokarbon er, og korleis vi delar dei inn i tre hovudgrupper etter bindingar. Vis kva som karakteriserar dei tre hovudgruppene ved å gi døme på minst ei forbindelse i kvar hovudgruppe. Teikn strukturformelen til døma, og sett namn på dei. c) Hydrokarbona kjenneteiknast blant anna ved at det finnes mange isomere sambindingar. Teikn minst to isomere av molekyler med molekylformel C 4 H 8, og sett namn på dei. d) Typiske reaksjonstypar for hydrokarbona er addisjonsreaksjonar og substitusjonsreaksjonar. Forklar kva som skjer ved de to reaksjonstypane, og vis reaksjonslikning for addering av klor (Cl 2 ) til en av isomerane du teikna i c). e) kjemien kan modellar være viktige for forståing av stoffet. Lag en modell for etanmolekylet (C 2 H 6 ) som kan knyttes til kompetansemålet i naturfag for 7. trinn i Kunnskapsløftet: Forklare hvordan stoffer er bygd opp og hvordan stoffer kan omdannes ved å bruke begrepene atomer og molekyler Vel sjølv kva for modell du vil bruke rollespillmodell, kulepinnemodell eller ein annan modell.
Oppgåve 5 (Kjemi reaksjonstypar 10 %) Kjemiske reaksjonar er vidt utbredt i naturen. ngen kjemisk fabrikk er så komplisert og ordnar så mange reaksjonar som ein levende organisme, og mange av stoffene i naturen går i krinsløp gjennom blant anna reaksjonar i levende organismar. a) Reaksjonar i kjemien kan i hovudsak deles inn i 3 typar. Kva for typar, og kva er karakteristisk for de ulike typane? b) Figuren under viser nitrogenets krinsløp ut frå oksidasjonstal. Bruk figuren og sett namn på minst 4 av nitrogensambindingane / nitrogenionene som er vist på figuren. c) Ved anaerobe forhold (ikkje oksygen tilstades) kan NO 3 - brukas som oksygenkjelde i celleåndinga hjå enkelte bakteriar. 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 oksidasjonstal eller delreaksjoner at denne reaksjonen er balansert og forklar kva slags reaksjonstype den er. d) dentifiser kva for reaksjonstype me har i desse reaksjonane: i) NH 3(aq) + O 2(g) H + (aq) + NO 2 - (aq) + H 2 O (l) ii) iii) NH 3(aq) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq) AgNO 3(aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO 3(aq) Oppgåve 6 (Fysikk - Lys og lyd 25 %) Du må svara på a) og g) og velje tre av deloppgåvene b), c), d), e), f). alt skal du svare på 5 spørsmål. Bølgjelære bølgjeteorien beskrives bølgjer ved hjelp av ein figur som viser amplituden, bølgjelengda og frekvensen. a) Teikn ei bølgje som har en frekvens på 4 Hz, en bølgjelengde på 2 cm og en amplitude på 1 cm. (Om du ikkje har en linjal, er diameteren til dei fleste blyantar og pennar ca. 1 cm.)
Lyslære Du skal ha ein undervisningstime om lyslære i ein 9. klasse. Du vil bruka eit demonstrasjonsforsøk. b) Kva for forsøk vil du bruke for å forklare lysbryting? Grunngje valet. c) Ein lysstråle går frå luft til vatn. Brytningsvinkelen er 40 o. Kor stor er innfallsvinkelen når brytningsindeksen for vatn er n = 1,33. d) Beskriv eigenskapane til konvekse og konkave linser, og gje døme på stader kor konvekse linser vert nytta. Lydlære e) Ei lydbølgje i lufta har ein frekvens på 680 Hz. Regn ut bølgjelengda til denne lydbølgja? f) Lydintensiteten målt 1 m frå ein høgtaler er 200 W/m 2. Finn nivået til lydintensiteten. Er det over eller under smertegrensa for oss menneske? Mekanikk g) Ein bilist som kjører i 80 km/h, må plutselig stoppe bilen for å unngå kollisjon. Kor lang tid tar det å stanse bilen når føreren ved å bremsa maksimalt kan få ein akselerasjon på 4,0 m/s 2 retta bakover? Formlar: 0 = 1,0. 10-12 W/m 2 = P 4 π r 2 W/m 2 L = 10 lg db 0 v f = v o + a. t Lydfarten i luft er 340 m/s v = f. λ n = sinα sin β kor α = innfallsvinkel og β = brytningsvinkel
Vedlegg i kjemi Periodesystemet Henta frå "Tabeller og formler i kjemi, 2KJ og 3 KJ", Gyldendal undervisning, 1998. Elektronegativitet Henta frå: Jan Sire (1995): Chemica, Fagbokforlaget