Antwortbogen - Lycée Michel Rodange

4. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad
Finalrunde: Donnerstag, den 27. Januar 2011
Lycée Michel-Rodange, Luxembourg
vom Nährstoff …
Stärke
… 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.)
____________________________________________________________________________
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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.)
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IV.6 Weshalb sind Stärkechips als Füllmaterial für Verpackungen geeignet? (2 P.)
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V.1 Messtabelle: (7 P.)
Versuch V: Die Kartoffelbatterie
Versuch Va: Zusammenhang zwischen Spannung U
und Stromstärke I einer Kartoffelbatterie
I (A) 0 20 40 60
U
(mV)
I (A)
U
(mV)
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 (A) 0 20 40 60
U
(mV)
I (A)
U
(mV)
V. 4 Messtabelle: (7 P.)
Versuch Vc: Parallelschaltung von Kartoffelbatterien
I (A) 0 20 40 60
U
(mV)
I (A)
U
(mV)

V. 5 Vergleicht die Spannung in den 3 Schaltungen bei einer Stromstärke von 100 A und von
200 A! (3 P.)
1 Kartoffel
2 Kartoffeln in
Reihe
2 Kartoffeln parallel
Spannung bei
100 A
Spannung bei
200 A
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.
1
2
3
4
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
UV-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.)
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