 |
|
ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ
Задание 16.1 (выберите один вариант ответа).
Химическая реакция есть процесс ...
Варианты ответа:
1.Объединения всех электронных оболочек атомов.
2.Превращения одних химических веществ в другие.
3.Превращения одних химических элементов в другие.
4.Распада атомов на ядра и электроны.
Обоснование ответа. Химическая реакция — это превращение одного или несколько исходных веществ в отличающиеся от исходных по химическому строению и составу другие вещества (см. основные сведения). Этому определению соответствует только второй вариант ответа. Что касается первого варианта, то при образовании нового химического вещества действительно может происходить объединение электронных оболочек атомов, но не всех, а только валентных. Превращения одних химических элементов в другие происходит в ядерных реакциях, например при радиоактивном распаде. А вот распад атомов на ядра и электроны требует очень больших энергозатрат (ядерный взрыв и т. п.).
Правильным является вариант ответа: 2) превращения одних химических веществ в другие.
Задание 16.2 (выберите один вариант ответа).
Способность атомов образовывать химические соединения обусловлена ...
Варианты ответа:
1.Величиной их заряда.
2.Устойчивостью их ядра.
3.Строением их ядра.
4.Строением их электронных оболочек.
Обоснование ответа. Химическим соединением называется вещество, которое состоит из атомов в определенном соотношении, объединенных определенной химической связью. Химическая связь образуется с помощью валентных электронов, так что именно строение электронных оболочек атомов определяет их способность образовывать химические соединения. От величины заряда ядра, строения и устойчивости ядра эта способность никак не зависит.
Правильным является вариант ответа: 4) строением их электронных оболочек.
Задание 16.3 (выберите несколько вариантов ответа).
Давая характеристику автокатализатора, можно сказать, что автокатализатор — это вещество, которое:
Варианты ответа:
1.Изменяет состояние химического равновесия.
2.Изменяет скорость химической реакции.
3.Является одновременно и катализатором, и одним из продуктов реакции.
4.Является одновременно и катализатором, и одним из реагентов реакции. Обоснование ответа. Автокатализатор — это один из продуктов химической реакции, который ускоряет химическую реакцию, т. е. играет роль катализатора. Значит, из двух вариантов — третьего и четвертого — следует брать третий. Кроме того, автокатализатор, являясь катализатором, изменяет скорость (ускоряет) химической реакции.
Правильными являются варианты ответа: 2) изменяет скорость химической реакции; 3) является одновременно и катализатором, и одним из продуктов реакции.
Задание 16.4 (выберите несколько вариантов ответа).
Катализатор ускоряет химическую реакцию за счет ...
Варианты ответа:
1.Ослабления химической связи в исходных молекулах.
2.Создания промежуточных соединений с участием катализатора.
3.Возбуждения исходных молекул при столкновениях с молекулами катализатора.
4.Увеличения температуры в реакторе.
Обоснование ответа. Шведский химик С. Аррениус показал, что скорость химической реакции V зависит от энергии активации:
| V = K0ex р | -E акт |
| RT |
где R — молярная газовая постоянная, Т — термодинамическая температура , К0 — некоторая постоянная. Чтобы снизить порог начала реакции, обычно требуется уменьшить энергию активации, например с помощью катализа. Вещество-катализатор ослабляет химическую связь в исходных молекулах (уменьшает величину энергии активации Еакт) и увеличивает скорость протекания химической реакции, причем сам катализатор не входит в состав конечных продуктов реакции. Однако в состав промежуточных соединений катализатор входить может, поэтому правильными являются первый и второй варианты ответа.
Правильными являются варианты ответа: 1) ослабления химической связи в исходных молекулах, 2) создания промежуточных соединений с участием катализатора.
Задание 16.5 (выберите один вариант ответа).
Экзотермической реакцией называется реакция, в которой ...
Варианты ответа:
1.Выделяется энергия.
2.Поглощается энергия.
3.Не выделяется и не поглощается энергия.
4.Реагенты не взаимодействуют.
Обоснование ответа. По определению экзотермической называется химическая реакция с выделением энергии (тепла).
Правильным является вариант ответа: 1) выделяется энергия.
Задание 16.6 (выберите один вариант ответа).
Основными уровнями развития химического знания являются учения о составе, закономерностях химических процессов, эволюционная химия и ...
Варианты ответа:
1.Структурная химия.
2.Атомно-молекулярное учение.
3.Учение о периодичности свойств элементов и их соединений.
4.Учение о самоорганизации каталитических систем.
Обоснование ответа. Принято различать четыре концептуальных уровня в развитии химии: учение о составе, учение о структуре, учение о закономерностях химических процессов и учение об эволюционных процессах в химии. Таким образом, следует выбрать первый вариант ответа.
Правильным является вариант ответа: 1) структурная химия.
Задание 16.7 (выберите один вариант ответа).
Составьте иерархическую последовательность эволюции химических знаний.
А.Учение о составе.
Б. Учение о закономерностях химических процессов.
В.Эволюционная химия.
Г. Структурная химия.
В ар ианты ответа:
1.А-Г-Б-В.
2.А-Б-Г-В.
3.Г-А-Б-В.
4.Б-А-В-Г.
Обоснование ответа. Хронологическая последовательность концептуальных уровней в химии приведена в обосновании ответа к предыдущему заданию. Таким образом, и в этом задании правильным является первый вариант ответа.
Правильной является последовательность: 1) А—Г—Б—В.
Задание 16.8 (выберите один вариант ответа).
Эндотермической химической реакцией называется реакция, при которой ...
Варианты ответа:
1.Реагенты не взаимодействуют.
2.Выделяется энергия.
3.Поглощается энергия.
4.Не выделяется и не поглощается энергия.
Обоснование ответа. Реакция, которая сопровождается поглощением тепла, называется эндотермической.
Правильным является вариант ответа: 3) поглощается энергия.
17.
ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
17.1.Организация живой материи представляет собой сложную иерархическую систему. На нижнем уровне, который можно назвать атомно-молекулярным, наиболее интересным является то, что для построения биологического субстрата природа использует сравнительно небольшое число химических элементов. Это, прежде всего, так называемые органогены: водород Н, углерод С, азот N и кислород О. Помимо них, еще 14 химических элементов имеют существенное значение для жизни: фосфор Р, cepaS10, кальций Са, хлор С1, кобальт Со, медь Сu, иод I, железо Fe, магний Mg, марганец Мn, молибден Мо, калий К, натрий Na, цинк Zn.
17.2.Центральное место в построении живых систем занимает углерод С.Важ- нейшим свойством углерода является его способность образовывать прочные ковалентные связи друг с другом. В результате образуются длинные цепи,в том числе замкнутые, с бесконечно разнообразной структурой.
17.3.Свыше 90% всей массы живых клеток приходится на долю молекул одного типа, а именно воды Н20. Биохимическая роль этих молекул определяется способностью служить растворителем в химических реакциях.
17.4.Следующий уровень — уровень биологического субстрата — называется макромолекулярным. Живые системы построены из макромолекул (биополимеров) трех типов: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Подробнее об этих молекулах будет идти речь в следующем разделе.
17.5.Фундаментальные свойства живого начинают проявляться с клеточного уровня. Именно клетка является тем минимальным объектом живой природы, который является носителем жизненных функций. Любая клетка отгорожена от окружающей среды мембраной или клеточной стенкой и представляет собой, образно говоря, биохимический «завод» по производству новых клеток. «Конвейерами» по синтезу новых клеточных белков является специальные «автоматы», которые называются рибосомами. Эти компоненты клетки плавают прямо в цитоплазме. Энергетические станции клетки -«завода» расположены в митохондриях. «Склады» готовой продукции, специальные службы уборки «территории» находятся в аппарате Гольджи. «Командный пункт», центр управления процессами, инженерные и конструкторские отделы, информационное обеспечение — все это находится в клеточном ядре.
17.6.Работу клетки можно описать так называемой центральной догмой (или основным постулатом) молекулярной биологии, в соответствии с которой сначала в ядре формируется матричная (или информационная) РНК (мРНК или иРНК), которая копирует генетическую информацию, заложенную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией. Достаточно длинные цепи мРНК выходят из ядра в цитоплазму и встречаются с белковыми структурами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — аминокислоты. Этим занимаются различные транспортные РНК (тРНК). Процесс синтеза белка на рибосомах называется трансляцией. Для будущей клетки недостаточно только сформировать новые белки, нужно передать ей и весь пакет информационной «документации». Поэтому в ядре происходит копирование (репликация) молекул ДНК (двойная спираль ДНК раскручивается, ее цепи расходятся и на каждой из них формируется комплементарная последовательность нуклеотидов).
17.7.На тканево-органном уровне клетки объединяются в ткани — совокупность клеток с одинаковым типом организации и исполнительными функциями, а совместно функционирующие клетки разных тканей составляют органы. У человека и высших животных гистологи различают четыре основных ткани: эпителиальную, мышечную, соединительную (включая кровь) и нервную.
17.8.На Земле существует огромное разнообразие особей одноклеточных и многоклеточных животных, растений и других организмов. Вне особей жизни нет! Одна особь от другой отличается системой признаков, которая называется фенотипом. Информация о фенотипе организма закодирована в генах, представляющих собой особые функциональные единицы ДНК. Совокупность всех генов организма называется генотипом.
17.9.Основные стадии онтогенеза — индивидуального развития организма от оплодотворения до смерти: эмбриональная (дробление, гаструляция и первичный органогенез) и постэмбриональная. Цепочка организмов от родителей к детям имеет длинную историю, причем в.силу изменчивости генов организмы на протяжении своей истории меняют свой внешний вид и другие параметры фенотипа. Этот исторический путь организмов называется филогенезом. Биогенетический закон: онтогенез всякого организма есть краткое повторение (рекапитуляция) филогенеза данного вида (Э. Геккель, 1866).
17.10.Биологический вид представляет собой целостную биологическую макросистему морфологически и физиологически сходных особей, способных скрещиваться друг с другом, давая плодовитое потомство. Вид распадается на более мелкие естественные группировки особей — популяции, представляющие собой население отдельных относительно небольших участков в пределах зоны распространения (ареала) данного вида. Все процессы, ведущие к каким бы то ни было изменениям вида, начинаются на уровне видовых популяций. Эти процессы преобразования популяционных генофондов называется микроэволюцией.
17.11.В реальности ареалы различных биологических видов пересекаются, что позволяет выделить следующий иерархический уровень организации живой материи — биоценотический. Биоценоз — это совокупность растений, животных и микроорганизмов, длительное время населяющих участок суши или водоема и связанных определенными отношениями между собой (биотическими связями).
17.12.Биогеоценоз (или экосистема) — исторически сложившееся сообщество организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных между собой и окружающей их неживой природой (биотоп) обменом веществ, энергии и формации, так что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.
17.13.Биосфера — экологическая система планетарного масштаба (живая мегасистема), обладающая такими фундаментальными функциями живого, как самовоспроизведение, устойчивость, саморегуляция и способность к эволюции. Занимает верхнюю твердую оболочку Земли (литосферу), гидросферу и нижнюю часть газовой оболочки (атмосферы).
17.14.Основные функции живого: метаболизм (обмен веществ ), раздражимость, адаптация, самовоспроизведение. Путем обмена веществ, энергии нформации с окружающей средой живая материя обеспечивает поддержание относительно низкого значения энтропии, высочайшего порядка в организации и функциональной согласованности. Способность воспринимать внеш- нее и внутренние воздействия (раздражимость) и адекватно на них реагировать (адаптироваться) позволяет объектам живой природы поддерживать гомеостаз и относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней структуры и устойчивость основных физиологических функций.
17.15.Жизнь стремится сохранить себя на более высоком иерархическом уровне за счет самозамены на более низком уровне. И в этом случае действуют те же адаптивные механизмы, которые проявляются на монобиологическом уровне. С одной стороны, новые объекты должны быть близки к тем, которых они заменяют, и это обеспечивается наследственностью при самовоспроизведении объектов. С другой — новые объекты должны гибко следовать за изменениями внешней среды, что невозможно без механизмов изменчивости при самовопроизведении.