БІОЛОГІЯ ЗНО 2018 - КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

ПРИКЛАДИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ З БІОЛОГІЇ

Розв’язання задач на фотосинтез і хемосинтез

45. У процесі фотосинтезу одна рослина поглинає 280 г СO2 за світловий день. Яка маса глюкози (теоретично) утвориться в листках і яка маса кисню виділиться за 5 днів? Процесом дихання знехтувати.

Розв’язання

Дано:

    

Записуємо сумарне рівняння фотосинтезу:

За рівнянням реакції визначаємо маси продуктів реакції, утворених рослиною за день:

унаслідок поглинання 264 г СO2 утворюється 180 г С6Н12O6;

унаслідок поглинання 280 г СO2 — х г С6Н12O6;

Унаслідок поглинання 264 г СO2 виділяється 192 г O2;

унаслідок поглинання 280 г СO2 — х г O2;

У результаті фотосинтезу за один день рослина утворює 109,9 г С6Н12O6 і виділяє 203,6 г O2.

За 5 днів утвориться:

190,9 г 5 = 954,5 г С6Н12O6;

203,6 г 5= 1018 г O2.

Відповідь. Утвориться 954,5 г глюкози й виділиться 1018 г кисню.

46. За добу людина споживає в середньому 430 г O2. Одне дерево середніх розмірів за вегетаційний період поглинає близько 42 кг СO2. На скільки діб вистачить людині кисню, продукованого одним деревом за вегетаційний період?

Розв’язання

Дано:

m(O2) — 430 г (0,43 кг) споживає людина за добу;

mO2) — 42 кг поглинає дерево за вегетаційний період.

m(O2) — ?

N(днів) — ?

За сумарним рівнянням реакції фотосинтезу визначаємо масу кисню, яку виділить одне дерево за вегетаційний період:

унаслідок поглинання 264 кг СО2 виділяється 192 кг О2;

унаслідок поглинання 42 кг СО2 — х кг О2;

Визначаємо, на скільки діб вистачить одній людині кисню, продукованого деревом за вегетаційний період:

30,545 кг : 0,43 кг/добу = 71 добу.

Відповідь. Кисню вистачить на 71 добу.

47. Уважають, що шкідливо залишати на ніч кімнатні рослини в кімнаті, бо вони поглинають кисень, необхідний для дихання людини. Щоб перевірити, чи правильна ця думка, обчисліть, наскільки знизиться вміст кисню в кімнаті об’єму 45 м3 за 10 год унаслідок дихання рослин, загальна маса яких 4 кг, якщо середня інтенсивність їх дихання становить 12 мл О2 на 1 г маси за добу (н. у.). Початковий вміст кисню в повітрі — 21 %.

Розв’язання

Дано:

V(кімнати) — 45 м3;

t — 10 год;

m(рослин) — 4 кг;

w(J2) — 21 %;

Інтенсивність дихання — 12 мл O2/1 г за добу (н. у.).

Вміст O2 через 10 год — ?

Визначаємо об’єм кисню в кімнаті:

Визначаємо об’єм поглинутого кисню рослинами, маса яких 4 кг, за 10 годин:

За ніч об’єм O2 в кімнаті, де стоять квіти, зменшиться з 9450 л до 9430 л, тобто приблизно на 0,002%. Відповідь. Об’єм кисню в кімнаті, де стояли рослини, знизиться за 10 год приблизно на 0,002 %. Отже, кімнатні рослини шкоди диханню людини не завдають.

48. У процесі фотосинтезу рослина поглинула 2 м3 СO2. Визначте, який об’єм O2 виділився при цьому і яка маса глюкози синтезувалась (умови нормальні).

Розв’язання

Дано:

VO2) — 2 м3.

V(O2) — ?

m6Н12O6) — ?

Для розв’язання задачі записуємо сумарне рівняння фотосинтезу:

Визначаємо масу глюкози, утвореної внаслідок поглинання 2 м3 (2000 л) СO2:

унаслідок поглинання 134,4 л СO2 утвориться 180 г С6Н12O6;

унаслідок поглинання 2000 л СO2 — х г С6Н12O6;

Визначаємо об’єм 02, утвореного під час фотосинтезу, унаслідок поглинання 2 м3 (2000 л) СO2:

унаслідок поглинання 134,4 л СO2 виділиться 134,4 л O2;

унаслідок поглинання 2000 л СO2 — х л O2;

Відповідь. Синтезувалось 2678,6 г глюкози і виділилось 2000 л кисню.

49. Земна поверхня одержує 2 Дж/см2 сонячної енергії за хвилину. Яка маса глюкози синтезується в 1000 листках однієї рослини, якщо середня площа листка становить 10 см2, тривалість світлового дня — 16 год, а коефіцієнт переходу сонячної енергії в енергію хімічних зв’язків — 10 %?

Розв’язання

Дано:                                

Земна поверхня одержує 2 Дж/см2/1 хв;

S(листка) — 10 см2;

N — 1000 листків;

t — 16 год;

Коефіцієнт використання сонячної енергії — 0,1 (10%).

m6Н12O6) —?

Загальна площа листків:

10 см2 ∙ 1000 = 10 000 см2.

Кількість сонячної енергії, що потрапляє на листки за 1 хв:

2 Дж/см2 ∙ 10 000 см2 = 20 000 Дж = 20 кДж.

Кількість енергії, яку одержить ця рослина протягом 16 год світлового дня:

20 кДж/хв ∙ (60 ∙ 16) хв = 19 200 кДж.

Кількість енергії, що переходить в енергію хімічних зв’язків:

19 200 кДж — 100%;

х кДж — 10 %;

З рівняння сумарної реакції фотосинтезу випливає, що для синтезу 1 моль глюкози необхідно 2800 кДж енергії:

O2 + 6Н2O + 2800 кДж → С6Н12Об + 6O2.

Звідси:

1 моль — 2800 кДж;

х моль — 1920 кДж;

х = 1920 : 2800 = 0,68 моль.

М(С6Н12O6) = 180 г/моль. Звідси:

1 моль С6Н12O6 — 180 г;

0,68 моль С6Н12O6 — х г;

х = 0,68 ∙ 180 = 122,4 (г) С6Н12O6.

Відповідь. Синтезовано 122,4 г глюкози.

50. У нітрифікуючих бактеріях відбуваються процеси, які можна виразити такими рівняннями реакцій:

2NH3 + 3O2  → 2HNO2 + 2Н2O + 663 кДж;

2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 192 кДж.

Визначте, яку кількість речовини амоніаку повинні окиснити нітрифікуючі бактерії для вивільнення 5768 кДж енергії.

Розв’язання

За рівняннями обох реакцій визначаємо, яку кількість речовини амоніаку потрібно окиснити бактеріям, щоб вивільнити 5768 кДж енергії.

Унаслідок окиснення 2 моль NH3 в обох послідовних реакціях вивільняється 855 кДж енергії (663 + 192 = 855), а внаслідок окиснення х моль NH3 — 5768 кДж енергії. Складаємо пропорцію:

2 моль — 855 кДж;

х моль — 5768 кДж;

Відповідь. Для вивільнення 5768 кДж енергії нітрифікуючі бактерії повинні окиснити 6,746 моль амоніаку.

51. Яку кількість речовини амоніаку потрібно окиснити нітрифікуючим бактеріям для синтезу певної кількості глюкози, якщо для цього процесу використано 10 260 кДж енергії?

Розв'язання

За рівняннями обох реакцій визначаємо кількість речовини NH3, яку потрібно окиснити нітрифікуючим бактеріям для одержання 10 260 кДж енергії:

2NH3 + 3O2 → 2HN02+ 2Н2O + 663 кДж;

NO2 + O2 → 2HN03+ 192 кДж.

Унаслідок окиснення 2 моль NH3 в обох послідовних реакціях вивільняється 855 кДж енергії (663 кДж + 192 кДж = 855 кДж), а внаслідок окиснення х моль NH3 — 10 260 кДж енергії.

Складаємо пропорцію:

2 моль NH3 — 855 кДж енергії;

х моль NH3 — 10 260 кДж енергії;

Відповідь. Для отримання 10 260 кДж енергії нітрифікуючі бактерії повинні окиснити 24 моль амоніаку.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити