Stärke - Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad
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4. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad Finalrunde: Donnerstag, den 27. Januar 2011 Lycée Michel-Rodange, Luxembourg Stärke Vom Nährstoff … … zum Rohstoff ! – Antwortbogen – Versuch I: Zur Biologie der Kartoffelknolle I.1 Aufzeichnung der Anordnung der Knospen auf der Kartoffel: (2 P.) I.2 Aus dem Biologieunterricht weißt Du, dass die Blätter und Knospen entweder in Quirlen, gegenständig oder wechselständig angeordnet sind. Wie sind die Knospen auf der Knolle angeordnet? (1 P.) __________________ I.3 Woran erkennt man, dass es keine Frucht ist? (1 P.) _______________________________________________________________________ Versuch II: Untersuchung von Stärkekörnern II.1Schreibe den Namen der Pflanze auf! Zeichne die Form der Stärkekörner, und gib die Größe der Körner in Mikrometer an! (15 P.) 1) Name : __________________ 2) Name : __________________ Grösse : ____________ µm Grösse : ____________ µm 3) Name : __________________ Grösse : ____________ µm 4) Name : __________________ 5) Name : __________________ Grösse : ____________ µm Grösse : ____________ µm II.2 Warum speichern Pflanzen Stärke? (1 P.) ____________________________________________________________________________ II.3 Was passiert mit Pflanzenstärke bei der Keimung / dem Austrieb einer Kartoffelknolle? (1 P.) ____________________________________________________________________________ Versuch III: Zur Biologie der Stärkekörner III.1 Bewertung des mikroskopischen Präparates: (2 P.) III.2 Was gibt den Blättern der Kartoffelpflanze die grüne Farbe? ( 1 P.) III.3 Welche Zellorganellen sind in den Blättern für die Photosynthese zuständig? (1 P.) ____________________________________________________________________________ III.4 Wie kann man jetzt die Grünfärbung dieser Knollen erklären? (2 P.) ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Versuch IV: Stärke als Verpackungsmaterial IV.1 Woraus besteht der weiße Schaum ? (1 P.) ________________________________________ Wie hast Du dies nachgewiesen? (1 P.) ___________________________________________ IV.2 Wie ist Popkorn aufgebaut? Zeichnung eines mikroskopischen Präparates von Popkornschaum: (2 P.) IV.3 Welche gezeigten Chips bestehen aus Stärkeschaum (ankreuzen) ? (2 P.) A B C D IV.4 Warum poppt Popkorn? (2 P.) ___________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ IV.5 An welche Baustruktur aus der Natur erinnert dich dieser Schaum? (1 P.) _________________________________________________________________________________ IV.6 Weshalb sind Stärkechips als Füllmaterial für Verpackungen geeignet? (2 P.) _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Versuch V: Die Kartoffelbatterie Versuch Va: Zusammenhang zwischen Spannung U und Stromstärke I einer Kartoffelbatterie V.1 Messtabelle: (7 P.) I (µA) U (mV) 0 20 40 60 I (µA) U (mV) V.2 Welche Spannung würde bei 50 mA an der Kartoffelbatterie anliegen? (1 P.) _______________ Versuch Vb: Hintereinanderschaltung von Kartoffelbatterien V.3 Messtabelle: (7 P.) I (µA) U (mV) 0 20 40 60 I (µA) U (mV) Versuch Vc: Parallelschaltung von Kartoffelbatterien V. 4 Messtabelle: (7 P.) I (µA) U (mV) I (µA) U (mV) 0 20 40 60 V. 5 Vergleicht die Spannung in den 3 Schaltungen bei einer Stromstärke von 100 µA und von 200 µA! (3 P.) Spannung bei 100 µA Spannung bei 200 µA 1 Kartoffel 2 Kartoffeln in Reihe 2 Kartoffeln parallel Was stellt ihr fest? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ V. 6 Welche Schaltung eignet sich am besten für große Spannungen? (1 P.) _________________________________________________________________________________ V. 7 Welche Schaltung eignet sich am besten für große Stromstärken? (1 P.) _________________________________________________________________________________ Versuch Vd: Wir bringen eine LED zum Leuchten V.8 LED leuchtet! Unterschrift des Jurymitglieds: ______________________________ (4 P.) Versuch VI : Stabilität und Beständigkeit von Stärke VI.1 Gib mit Hilfe der gegebenen Tabelle unter Zuordnung von Buchstabe und Ziffer vier zutreffende Begründungen an, weshalb die farbigen Iod-Stärke-Lösungen photome-trisch untersucht werden können. A Konzentration 1 der Stärkelösung B C D E Magnetismus Geschwindigkeit des Wassers beim Einfüllen in die Küvette Löslichkeit in Wasser Temperatur der Lösung Farbigkeit der Lösung Lichtechtheit Menge der in einer Kartoffel vorhandenen Stärke Entfärbung tritt auf Lichtdurchlässigkeit der Probe Zusammensetzung des Stärkemoleküls (C, H und O) Flüchtigkeit der Lösung 2 Löslichkeit in Alkohol 3 Monochromatisches Licht Volumen 4 Lichtbrechung am Prisma Viskosität der Lösung Geschwindigkeit Schichtdicke der des Küvetten Magnetrührers Intensität der UV-Strahlung Gib vier unterschiedliche zutreffende Begründungen durch Eintragen der entsprechenden ZifferZahl-Kombination an (zum Beispiel E3). (4 P.) VI.2 Beweise dass eine 0,5 %ige Stärke-Lösung 5 g Stärke pro Liter Lösung beinhaltet. Inwiefern ist diese Berechnung eine Approximation ? (4 P.) VI.3 Gemessene Extinktionswerte bei bekannter Konzentration (5 P.) Probe Extinktion Konzentration (g/L) I II III IV V VI .4 Zeichne aus den erhaltenen Werten (Extinktion/Konzentration) in einem Koordinatensystem auf Millimeterpapier eine Kalibrationsgerade (Graph1). (4 P.) VI.5 Gemessene Extinktionswerte bei Zugabe von Salzsäure. (5 P.) Zeit (min) Extinktion Konzentration (g/L) 0 5 10 15 20 VI.6 Zeichne aus den erhaltenen Werten (Konzentration/Zeit) in einem Koordinatensystem auf Millimeterpapier einen Graphen für die Behandlung der Stärkelösung mit Salzsäure(Graph 2) (4 P.) VI.7 Benutze deine graphische Auswertung (Graph 2) um zu entscheiden, welche der folgenden Aussagen über den Stärkeabbau korrekt ist/sind. Streiche die nichtzutreffende(n) Aussage(n) durch: (3 P.) a) Stärke wurde sofort vollständig zerstört b) Stärke wird kontinuierlich abgebaut c) Stärke verhält sich relativ stabil, wird praktisch nicht angegriffen GESCHAFFT Folgendes ist noch zu tun: * Kontrolle ob alle Antworten in einem Antwortbogen eingetragen sind * Arbeitsplatz aufräumen und sauber zurück lassen *Antwortbogen abgeben
