Stärke. 4. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad. Finalrunde: Donnerstag, den 27. Januar Vom Nährstoff. zum Rohstoff!

Transkript

1 4. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad Finalrunde: Donnerstag, den 27. Januar 2011 Lycée Michel-Rodange, Luxembourg Stärke Vom Nährstoff zum Rohstoff! Antwortbogen

2 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: ntersuchung 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 : 3) Name :

3 4) Name : 5) Name : 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.)

4 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.)

5 V.1 Messtabelle: (7 P.) Versuch V: Die Kartoffelbatterie Versuch Va: Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke I einer Kartoffelbatterie I (µa) I (µa) V.2 Welche Spannung würde bei 50 ma an der Kartoffelbatterie anliegen? (1 P.) V.3 Messtabelle: (7 P.) Versuch Vb: Hintereinanderschaltung von Kartoffelbatterien I (µa) I (µa) V. 4 Messtabelle: (7 P.) Versuch Vc: Parallelschaltung von Kartoffelbatterien I (µa) I (µa)

6 V. 5 Vergleicht die Spannung in den 3 Schaltungen bei einer Stromstärke von 100 µa und von 200 µa! (3 P.) 1 Kartoffel 2 Kartoffeln in Reihe 2 Kartoffeln parallel Spannung bei 100 µa Spannung bei 200 µa 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! nterschrift des Jurymitglieds: (4 P.)

7 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 B C D E Konzentration der Stärkelösung Löslichkeit in Alkohol Monochromatisches Licht Lichtbrechung am Prisma Magnetismus Farbigkeit der Lösung Volumen Viskosität der Lösung Geschwindigkeit des Wassers beim Einfüllen in die Küvette Lichtechtheit Lichtdurchlässigkeit der Probe Geschwindigkeit des Magnetrührers Löslichkeit in Wasser Menge der in einer Kartoffel vorhandenen Stärke Zusammensetzung des Stärkemoleküls (C, H und O) Schichtdicke der Küvetten Temperatur der Lösung Entfärbung tritt auf Flüchtigkeit der Lösung Intensität der V-Strahlung Gib vier unterschiedliche zutreffende Begründungen durch Eintragen der entsprechenden Ziffer- Zahl-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.)

8 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) VI.6 VI.7 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.) 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