Scienze - Liceo Daniele Crespi
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ISTITUTO DI ISTRUZIONE SECONDARIA “DANIELE CRESPI” Liceo Internazionale Classico e Linguistico VAPC02701R Liceo delle Scienze Umane VAPM027011 Via G. Carducci 4 – 21052 BUSTO ARSIZIO (VA) www.liceocrespi.it-Tel. 0331 633256 - Fax 0331 674770 - E-mail: CertINT® 2012 [email protected] C.F. 81009350125 – Cod.Min. VAIS02700D LAVORO ESTIVO Classe 3BSU 1 Due bacchette elettrizzate per strofinio attirano entrambe una terza bacchetta elettrizzata. In base a questa informazione, che cosa prevedi che avvenga se si avvicinano le due bacchette? A si respingono B si attirano C non si attirano e non si respingono D si neutralizzano E nessuna previsione può essere fatta 2 Due corpi elettrizzati hanno rispettivamente carica Q1 = 2,8 · 10–17 C e Q2 = –2,1 · 10–18 C e distano tra loro 5,3 · 10–11 m. Calcola l’intensità della forza con cui si attraggono i due corpi (k = 9,0 · 109 N · m2/C2). ........................................................................................................................................................... 3 Che cosa cambia nell’esperienza dei tubi a raggi catodici se si cambia il metallo che costituisce il catodo? A la carica elettrica delle particelle emesse dal catodo B la carica delle particelle emesse dall’anodo C la massa delle particelle che si muovono dietro al catodo forato D la massa delle particelle emesse dal catodo E nessuna delle affermazioni precedenti è corretta 4 Quale scienziato ha determinato la carica dell’elettrone? A Thomson, per mezzo dei tubi a raggi catodici B Heisenberg, per mezzo dello spettrometro di massa C Millikan, per mezzo di gocce di olio ionizzate dai raggi X D Rutherford, per mezzo delle particelle E Bohr, attraverso gli spettri di emissione atomica 5 Tra le seguenti affermazioni relative alle particelle subatomiche, individua l’unica sbagliata: A si chiamano protoni le particelle che hanno carica elettrica positiva B la carica del protone e quella dell’elettrone sono uguali ma di segno opposto C la massa dei neutroni è circa uguale a quella dei protoni D la carica del neutrone è identica a quella del protone E la massa di un elettrone è circa 1840 volte più piccola di quella di un neutrone 6 In riferimento al modello atomico nucleare, che nelle sue linee essenziali rispecchia il modello di Rutherford, indica l’unica affermazione sbagliata: A l’atomo è come una sfera vuota perché gli elettroni si muovono in un volume enorme rispetto a quello del nucleo B l’atomo nel suo complesso è elettricamente neutro perché i neutroni neutralizzano la carica dei protoni C l’atomo presenta un nucleo centrale che contiene le particelle subatomiche più pesanti D gli elettroni si muovono incessantemente attorno al nucleo anche a distanze relativamente molto grandi E i protoni e i neutroni occupano un volume molto più piccolo di quello complessivo dell’atomo 7 Che cosa significa l’affermazione secondo cui nelle trasformazioni chimiche l’identità chimica degli atomi non cambia? A il numero degli elettroni di ogni atomo non può mai cambiare B il nucleo di un atomo non può assolutamente cambiare C il numero dei protoni di ogni atomo può cambiare, quello dei neutroni no D ogni atomo rimane complessivamente sempre neutro D il numero dei neutroni può cambiare, quello dei protoni no 8 In relazione al numero atomico, indica l’unica affermazione sbagliata: A il numero atomico si indica convenzionalmente con il simbolo Z B il numero atomico coincide con la massa relativa di un elemento C il numero atomico determina la carica nucleare D il numero atomico corrisponde al numero di elettroni presenti in un atomo E il numero atomico indica il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo 9 Completa la seguente tabella: Simbolo dell’elemento A Z Carica nucleare Numero di neutroni Numero di elettroni …………… 79 35 …………… …………… …………… Se 79 …………… …………… …………… ……………… …………… …………… …………… +12 10 …………… 10 Completa la seguente tabella: Nome dell’elemento Simbolo dell’isotopo Numero di massa Numero atomico piombo ……………… 214 ……………… ……………… 135 55Cs ……………… ……………… ……………… ……………… 85 37 11 Perché nelle misure e nei calcoli necessari per determinare il peso atomico dell’idrogeno non si tiene conto dell’isotopo idrogeno-3? ........................................................................................................................................................... 12 Un atomo è formato da 35 protoni e 46 neutroni; un altro atomo è formato 45 neutroni e ha A = 82; in base a queste informazioni indica per ogni affermazione se è vera o falsa. a) Il primo atomo ha un numero atomico più basso. b) I due atomi sono isotopi dello stesso elemento. c) I due atomi hanno la stessa energia di prima ionizzazione. d) I due atomi hanno la stessa massa. e) Il secondo atomo è costituito da un minore numero di particelle subatomiche f) Il secondo atomo contiene 37 elettroni. g) Gli elettroni del primo atomo si dispongono su 4 livelli energetici. h) La massa del primo atom è 81 u. V V V V V V V V F F F F F F F F 16 Il numero atomico del calcio è 20. In base a questa sola informazione, quale affermazione è sicuramente corretta? A tutti gli atomi di calcio sono costituiti da 20 protoni, 20 neutroni e 20 elettroni B tutti gli isotopi del calcio hanno numero di massa 20 C la massa atomica relativa degli atomi di calcio è maggiore di 20 u D gli elettroni del calcio si dispongono in tre livelli energetici E per indicare la struttura elettronica del calcio si usa la notazione Ca [Ne] s2 17 Intorno al nucleo dell’atomo di idrogeno ruota un solo elettrone. a) Perché l’elettrone dell’idrogeno è in grado di effettuare transizioni elettroniche? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... b) Qual è la manifestazione osservabile di queste transizioni? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 18 Analizzando i dati relativi alla progressiva ionizzazione dell’atomo di magnesio si osserva che: Ei' è minore di Ei''; Ei'' è molto minore di Ei'''; Ei''' è minore di Ei''''. Perché la differenza tra Ei'' e Ei''' è molto più grande delle altre due differenze? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 19 Scrivi la struttura elettronica dei seguenti elementi tenendo conto anche dei sottolivelli: a) ossigeno .......................................................................................................................................................... b) stronzio ........................................................................................................................................................... c) ferro ........................................................................................................................................................... 20 Un atomo ha il nucleo formato da 17 protoni e 18 neutroni; il nucleo di un altro atomo contiene 17 protoni e 17 neutroni. In quale dei due atomi è maggiore l’energia di prima ionizzazione? Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 21 Scrivi l’equazione che descrive il processo di terza ionizzazione del calcio (Z 5 20). ........................................................................................................................................................... 22 L’atomo di litio (Z = 3) e l’atomo di sodio (Z = 11) hanno un solo elettrone nell’ultimo livello occupato; tuttavia l’energia di prima ionizzazione del sodio è minore dell’energia di prima ionizzazione del litio. Come si può spiegare questo fatto? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 23 Considera i dati della seguente tabella: Simbolo isotopo Z A X Y W 55 55 55 133 132 133 Numero di elettroni 54 55 55 Rispondi ora alle domande seguenti: a) Si può dire che X e Y sono isotopi? Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................... b) Si può dire che X e W sono isotopi? Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................... c) Scrivi il simbolo completo dell’isotopo di X, utilizzando il simbolo dell’elemento corrispondente. ........................................................................................................................................................... d) Quale elemento ha configurazione elettronica uguale a quella dell’isotopo di X? ........................................................................................................................................................... 24 Perché l’energia di terza ionizzazione del calcio (Z = 20) è maggiore dell’energia di prima ionizzazione dell’argo (Z = 18)? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 25 La struttura elettronica di un atomo è: X [Kr] s2 d9. Qual è l’ultimo livello energetico in cui si trovano gli elettroni dell’atomo? ........................................................................................................................................................... 26 Esiste un solo isotopo naturale dell’arsenico. Sapendo che il peso atomico dell’arsenico è 74,92 u, scrivi il suo simbolo. ........................................................................................................................................................... 1 In relazione alla tavola periodica di Mendeleev rispondi alle seguenti domande. a) Perché Mendeleev lasciò alcune caselle vuote? ........................................................................................................................................................... b) Perché scambiò di posto lo iodio e il tellurio? ........................................................................................................................................................... 2 Nella tavola periodica di Mendeleev non erano presenti gli elementi di una famiglia chimica. Di quali elementi si tratta? Quale ipotesi puoi fare per spiegare questo fatto? ........................................................................................................................................................... 3 Nello schema della tavola periodica, al posto dei simboli sono stati inseriti alcuni numeri che userai per rispondere alle domande. a) Quali elementi fanno parte dello stesso gruppo? ........................................................................................................................................................... b) Quali elementi fanno parte dello stesso periodo? ........................................................................................................................................................... c) Quale o quali elementi sono metalli alcalino-terrosi? ........................................................................................................................................................... d) Quali elementi sono metalli di transizione? ........................................................................................................................................................... e) Quale elemento ha il numero atomico più alto? ........................................................................................................................................................... f) Quale elemento appartiene alla famiglia degli alogeni? ........................................................................................................................................................... g) Perché non esistono i composti naturali dell’elemento individuato dal numero 2? ........................................................................................................................................................... 4 Quale delle seguenti famiglie chimiche è costituita da elementi che non appartengono allo stesso gruppo? A metalli alcalini B alogeni C metalli alcalino-terrosi D lantanidi E gas nobili 5 Descrivi brevemente le seguenti proprietà dei metalli: lucentezza, conducibilità termica, malleabilità. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 6 In relazione alle proprietà degli elementi che variano con periodicità, quale affermazione è corretta? A tra gli elementi di un stesso gruppo l’energia di prima ionizzazione cresce con l’aumentare di Z B tra gli elementi dello stesso periodo l’energia di prima ionizzazione decresce con l’aumentare di Z C tra gli elementi dello stesso gruppo il raggio atomico aumenta con l’aumentare di Z D tra gli elementi dello stesso periodo il raggio atomico aumenta con l’aumentare di Z E ogni periodo ha inizio con un metallo alcalino-terroso e termina con un gas nobile 7 Quale tra le seguenti non è una proprietà periodica degli elementi? A le formule dei composti con l’ossigeno B il numero di isotopi C l’energia di prima ionizzazione D il raggio atomico E le formule dei composti con l’idrogeno 8 Un elemento X, i cui atomi hanno 4 elettroni nel sottolivello p dell’ultimo livello occupato, forma con l’idrogeno composti binari con formula H2X. In base a questi dati è possibile stabilire qual è l’elemento? ........................................................................................................................................................... 9 L’uranio ha numero atomico 92. Nel nucleo degli atomi di plutonio ci sono due protoni in più. In base a queste informazioni quale affermazione è corretta? A uranio e plutonio appartengono allo stesso gruppo B uranio e plutonio sono elementi artificiali C il plutonio è un elemento radioattivo, l’uranio no D il plutonio ha due elettroni di tipo d in più dell’uranio E nessuna delle affermazioni precedenti è corretta 10 A proposito dello stronzio, quale affermazione è sbagliata? A è un elemento della famiglia dei metalli alcalino-terrosi B a temperatura ambiente è solido C fa parte del gruppo 2 della tavola periodica D gli elettroni nell’ultimo livello occupato sono due E il periodo a cui appartiene è il 4° 11 Se un elemento appartiene al 3° periodo, si può affermare con certezza che: A l’ultimo livello occupato dagli elettroni dei suoi atomi è il terzo B i suoi atomi hanno tre elettroni nell’ultimo livello occupato C gli elettroni dei suoi atomi sono tanti da completare il terzo livello D i suoi atomi hanno numero atomico Z = 3 E il suo numero atomico è compreso tra 19 e 36 12 Quali elementi fanno parte del 2° periodo della tavola periodica? A tutti quelli i cui atomi hanno almeno tre elettroni B quelli i cui atomi hanno elettroni per completare il 2° livello energetico C soltanto quelli i cui atomi hanno meno di dieci elettroni D quelli i cui atomi hanno due elettroni nell’ultimo livello occupato E quelli i cui atomi hanno elettroni per occupare soltanto due livelli energetici 13 Un atomo presenta 8 elettroni nel 3° livello e un altro ne ha 8 nel 4° livello. Si può affermare che si tratta di atomi di elementi appartenenti allo stesso gruppo? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 14 Se un metallo X forma composti con il fluoro con formula XF e si trova nel 3° periodo, di quale elemento si tratta? ........................................................................................................................................................... 15 Sulla relazione tra configurazione elettronica degli atomi e sistema periodico degli elementi, individua l’affermazione sbagliata: A il numero dei periodi è sette perché sette sono i livelli di energia a disposizione degli elettroni B gli atomi degli elementi del gruppo 18 hanno tanti elettroni da riempire completamente l’ultimo livello occupato C soltanto gli elementi del 6° e del 7° periodo possono disporre gli elettroni in quattro sottolivelli D nel 1° periodo ci sono soltanto 2 elementi e quindi il numero atomico dell’ultimo elemento è 2 E gli elementi che appartengono allo stesso gruppo hanno lo stesso numero di elettroni nell’ultimo livello occupato 16 Considera la seguente struttura elettronica: X 1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p5 Qual è il numero atomico di X? ........................................................................................................................................................... 17 Perché l’energia di prima ionizzazione degli atomi di un gas nobile è sempre più grande di quella degli atomi di tutti gli elementi che appartengono allo stesso periodo? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 18 Completa la seguente tabella: Simbolo Z Configurazione Gruppo Br ................ ................ ................ ................ ................ [Kr] s2 d10 p2 ................ ................ 55 ................ ................ 19 Nello schema della tavola periodica, scrivi nelle caselle appropriate le lettere corrispondenti agli elementi sotto descritti. a) b) c) d) e) f) il metallo alcalino con il PA minore il semimetallo del 3° periodo il gas nobile con il peso atomico maggiore l’elemento con il peso atomico maggiore l’alogeno del 3° periodo il primo metallo di transizione 1 Per tutti i composti binari vale la seguente regola: A la valenza totale di un elemento è uguale alla valenza totale dell’altro elemento. B la valenza totale di un elemento è sempre un numero pari C il numero di atomi di un elemento è uguale a quello degli atomi dell’altro elemento D la valenza di un elemento è uguale a quella dell’altro elemento E il numero ottenuto sommando le valenze dei due elementi è sempre pari 2 In relazione alla valenza, indica l’unica affermazione sbagliata: A gli atomi di idrogeno hanno sempre valenza 1 B gli atomi di ossigeno hanno sempre valenza 2 C gli atomi dei metalli alcalino-terrosi hanno sempre valenza 2 D gli atomi di un elemento hanno sempre la stessa valenza E gli atomi dei metalli alcalini hanno sempre valenza 1 3 In relazione ai composti P2O5 e Fe2O3, rispondi alle domande. a) Qual è la valenza totale del fosforo e del ferro? ........................................................................................................................................................... b) Qual è la valenza del fosforo e del ferro? ........................................................................................................................................................... 4 Perché tutti gli ossidi degli elementi del gruppo 2 del sistema periodico hanno formula simile? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 5 Dovendo attribuire il nome IUPAC al composto che ha formula CuO, uno studente ha scritto ossido rameico. La sua risposta è giusta o sbagliata? Perché? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 6 Quali fra i seguenti ossidi hanno proprietà basiche? A CO2 B Fe2O3 C CuO D Cl2O E P2O5 F MgO G SO3 H PbO 7 Il solfuro di diidrogeno è un gas che odora di uova marce; qual è il nome tradizionale di questo composto? ........................................................................................................................................................... 8 Scrivi la formula dell’idrossido del metallo del gruppo 13 che ha il peso atomico minore. ........................................................................................................................................................... 9 Il selenio appartiene al gruppo 16. Scrivi la formula dell’idracido di questo elemento. ........................................................................................................................................................... 10 Completa le equazioni delle seguenti reazioni scrivendo per ognuna la formula dell’ossiacido che si ottiene: a) SiO2 + H2O .......................................... b) SO3 + H2O .......................................... 11 Completa le equazioni delle seguenti reazioni scrivendo per ognuna la formula dell’ossiacido che si ottiene: a) Cl2O7 + H2O .......................................... b) P2O5 + 3 H2O .......................................... 12 Un composto ha formula Fe2O3. Scrivi la formula e il nome IUPAC dell’idrossido del metallo. ........................................................................................................................................................... 13 Scrivi le formule dei seguenti composti in base al nome IUPAC: a) triossido di di alluminio .......................................... b) tetrabromuro di silicio .......................................... c) tetracloruro di carbonio .......................................... d) ossido di stronzio .......................................... e) trisolfuro di dioro .......................................... f) pentossido di di fosforo .......................................... 14 Scrivi le formule dei seguenti composti in base al nome tradizionale: a) anidride carbonica .......................................... b) fluoruro di magnesio .......................................... c) bromuro di calcio .......................................... d) ossido di calcio .......................................... e) solfuro ferrino .......................................... f) anidride clorosi .......................................... 15 Accanto alla formula del composto è scritto il nome con cui esso è chiamato nel linguaggio comune; scrivi il nome corretto in base alle regole di nomenclatura tradizionale: a) Mg(OH)2 latte di magnesia ........................................................................................................................................................... b) CaO calce viva ........................................................................................................................................................... c) NaOH soda caustica ........................................................................................................................................................... d) KNO3 salnitro ........................................................................................................................................................... e) Na2CO3 soda ........................................................................................................................................................... f) HCl acido muriatico ........................................................................................................................................................... 16 Completa la tabella che segue: Formula Nome IUPAC Nome tradizionale Ca(OH)2 .......................................... .......................................... ............................. .......................................... nitrato rameoso ............................. trifluoruro di oro .......................................... Cl2O3 .......................................... .......................................... ............................. .......................................... solfato ferroso ............................. ossido di potassio .......................................... 17 Associa a ogni formula il numero della classe di appartenenza: a) SiH4 ........ b) BaO ........ c) Na2CO3 ........ d) Cl2O3 ........ e) Al(OH)3 ........ f) HF ........ g) N2O5 ........ h) HPO2 ........ i) CuOH ........ l) H2SiO3 ........ 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) ossido basico ossido acido idrossido idruro idracido ossiacido sale 18 Scrivi l’equazione della reazione di neutralizzazione tra acido solforico e idrossido di potassio, e assegna il nome tradizionale al sale che si forma. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 19 Scrivi l’equazione della reazione di neutralizzazione tra acido perclorico e idrossido di calcio, e assegna il nome tradizionale e IUPAC al sale che si forma. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 20 Scrivi i nomi tradizionali dell’acido e dell’idrossido che reagendo tra loro danno origine a Zn3(PO4)2. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 21 Quanti atomi di ossigeno in più ci sono nella formula dell’acido tetraossoclorico (VII) rispetto a quella dell’acido cloridrico? ........................................................................................................................................................... 22 Facendo gorgogliare anidride carbonica in una soluzione acquosa di idrossido di calcio si forma carbonato di calcio e acqua. Scrivi l’equazione della reazione. ........................................................................................................................................................... 23 Scrivi il nome dei seguenti composti secondo la nomencaltura IUPAC. a) AlH3 ........ b) Cr(OH)3 ........ c) BaCl2 ........ d) K2MnO4 ........ e) H2CO3 ........ f) SO3 ........ 1 Come si chiama l’elemento del 5° periodo che ha 3 elettroni di valenza? 2 La configurazione elettronica di un elemento è la seguente: [X] s2 d10 p3 Quanti sono gli elettroni di valenza dell’elemento? ........................................................................................................................................................... 3 4 Completa la seguente tabella: Elemento Periodo Simbolo Numero di protoni Elettroni di valenza ...................... ...................... ...................... 53 ...................... bario ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... 2° ...................... ...................... 5 Si può scrivere il simbolo di Lewis di un elemento Y che ha configurazione elettronica Y [X] s2 p2 ? A no, se non si conosce il simbolo di X B no, se non si conosce il numero atomico dell’elemento C sì, il simbolo di Lewis è :Y: . D sì, il simbolo di Lewis è .Y.. . E sì, il simbolo di Lewis è :Y.. 5 Usando la simbologia di Lewis, rappresenta la formula dello ione solfuro. 6 Il legame ionico si stabilisce: A tra due atomi che hanno messo in comune due elettroni B tra due atomi a diversa elettronegatività che hanno messo in comune elettroni C tra più atomi che hanno messo in comune più elettroni D tra ioni formati per trasferimento di elettroni tra atomi a diversa elettronegatività E tra ioni formati per trasferimento di elettroni tra atomi a uguale elettronegatività 7 Un composto ionico è formato da un catione e da un anione in rapporto 1 a 2; ogni ione ha 36 elettroni. Qual è la formula del composto? ........................................................................................................................................................... 8 Facendo riferimento alla regola dell’ottetto, scrivi la formula dei composti ionici che si ottengono dalle seguenti coppie di elementi: 9 a) potassio e zolfo ………………… b) magnesio e cloro ………………… c) alluminio e ossigeno ………………… Quanti elettroni ci sono in uno ione SO42–? ........................................................................................................................................................... 10 Gli ioni Na+ e Mg2+ hanno entrambi 10 elettroni. Perché lo ione Na+ ha un raggio maggiore dello ione Mg2+? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 11 Uno ione poliatomico è: A uno ione di grandi dimensioni B uno ione costituito da almeno due atomi C uno ione con carica elettrica superiore a 1 D un catione formato da due atomi uguali E un anione formato da due atomi diversi 12 Un elemento X forma con il fluoro un composto ionico che ha peso molecolare 78 u e formula XF2. a) Quanti elettroni di valenza ha X? ........................................................................................................................................................... b) Qual è il numero atomico di X? ........................................................................................................................................................... 13 Indica l’unica proprietà che consente di stabilire con sicurezza se una sostanza è un composto ionico. A elevata temperatura di fusione B elevato valore di durezza C conducibilità elettrica sia allo stato liquido sia allo stato solido D struttura cristallina E conducibilità elettrica allo stato liquido ma non allo stato solido 14 Che cosa si intende per cella elementare di un composto ionico? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 15 Facendo riferimento alla regola dell’ottetto, scrivi le formule dei composti covalenti che si ottengono dalle seguenti coppie di elementi: a) silicio e zolfo ………………… b) fosforo e fluoro ………………… c) ossigeno e cloro ………………… 16 In una molecola di fosforo (P4), quanti legami covalenti forma ciascun atomo? ........................................................................................................................................................... 17 Il diclorodifluorometano, CCl2F2, è uno dei gas responsabili del buco dell’ozono. Di quale tipo sono i legami presenti nella molecola? ........................................................................................................................................................... 18 Il cloro può formare composti binari sia con il potassio sia con l’idrogeno. Qual è la differenza nel tipo di legame che si forma nei due casi? ........................................................................................................................................................... 19 Una sostanza è solida a temperatura ambiente, ha una buona conducibilità termica e risulta facilmente lavorabile. In base a queste caratteristiche, quale modello di legame è più adatto a descrivere il legame tra le particelle che costituiscono la sostanza? ........................................................................................................................................................... 20 Un materiale è solido a temperatura ambiente, ha una buona conducibilità elettrica, si presenta lucente e risulta facilmente lavorabile. In base a queste caratteristiche puoi affermare con certezza che si tratta di un elemento metallico? ........................................................................................................................................................... 21 Utilizzando la tabella degli ioni, scrivi i nomi dei seguenti composti ionici: a) AuNO3 ………………… b) HgSO4 ………………… c) MgCl2 ………………… d) KSCN ………………… e) NaClO3 ………………… f) (NH4)2CO3 ………………… g) CaH2 ………………… 22 Completa la seguente tabella scrivendo le formule dei composti che si potrebbero ottenere dalla combinazione degli ioni indicati: Cr2O72– PO43– MnO4– Al3+ .................... .................... .................... Pb4+ .................... .................... .................... Zn2+ .................... .................... .................... 23 Un elemento metallico con coordinate chimiche «3° periodo – gruppo 1» forma un composto binario con lo zolfo. a) Quale tipo di legame caratterizza il composto? ........................................................................................................................................................... b) Qual è la sua formula? ........................................................................................................................................................... 24 Dopo aver rappresentato i simboli di Lewis, indica per ciascuna coppia di atomi il tipo di legame covalente e quanti legami si formano: a) P e H b) C e H c) As e Cl 25 Quale delle seguenti coppie di elementi può formare composti ionici? A Br e F B HeN C Ca e Br D HeF E NeO 26 Scrivi la formula di struttura della molecola del composto che ha formula AsH3. ........................................................................................................................................................... 27 Scrivi la formula di struttura dell’acido clorico (HClO3). BIOLOGIA 1.Rispondi alle seguenti domande. a. I fosfolipidi sono stati definiti come «l’invenzione chimica che forse ha permesso la vita sul nostro pianeta». Dopo aver descritto le caratteristiche strutturali di questa categoria di sostanze lipidiche, motiva questa affermazione. b. Descrivi la struttura di una molecola di ATP; qual è la sua funzione biologica e che differenza c’è tra una molecola di ATP e una di ADP. c. Quali sono i principali polisaccaridi e quali sono le rispettive funzioni biologiche? 2. Completa la seguente tabella mettendo in relazione i termini con le definizioni proposte. A B C D E A – fosfolipidi B – steroidi C – trigliceridi D – cere E – acidi grassi 1 2 3 4 5 – lipidi di struttura presenti negli animali e nelle piante – monomeri che insieme al glicerolo formano lipidi – formati da una struttura a quattro anelli carboniosi – assomigliano ai glicolipidi perché hanno una zona polare – danno origine a sostanze compatte o liquide come gli oli 3. Barra i due completamenti che ritieni esatti. La cellulosa, il glicogeno e l’amido... a. sono tutti e tre polisaccaridi di riserva. b. sono formati dalla condensazione di molecole di glucosio. c. sono tutti e tre polisaccaridi di origine vegetale. d. se ossidati producono più energia dei lipidi. e. a differenza della chitina sono assenti nei funghi. 4. Di fianco a ogni affermazione colloca la lettera A se essa si riferisce al gruppo carbossilico, la lettera B se si riferisce al gruppo ossidrilico, la lettera C se si riferisce al gruppo amminico oppure la lettera D se non è valida per nessuno dei tre gruppi funzionali. (punti 6) a. La sua presenza conferisce acidità alla molecola. (.............) b. È presente nelle catene di idrocarburi. (.............) c. È presente nelle molecole di glucosio e di fruttosio. (.............) 6. Rispondi alle seguenti domande. a. Una proteina a struttura primaria può essere rappresentata come una sequenza di due atomi di carbonio, uno di azoto, altri due di carbonio, uno di azoto e così via in una sequenza ripetuta di C2C2N2C2C2N2, cui sono legati altri elementi e gruppi funzionali. Spiega perché una proteina può essere rappresentata in questo modo e quali sono i gruppi e gli elementi che sono uniti alla sequenza di atomi di carbonio e azoto. b. Mediante reazioni di condensazione e idrolisi, le cellule vegetali e animali sono in grado di elaborare molecole complesse. Spiega questa affermazione facendo qualche esempio. c. Spiega le differenze sia strutturali sia alimentari tra grassi saturi e insaturi. 7. Leggi attentamente il seguente brano nel quale compaiono 4 termini errati; dopo averli individuati scrivili negli spazi predisposti con accanto il vocabolo corretto. I termini sottolineati non vanno sostituiti. Il comportamento dei trigliceridi è caratterizzato dalla presenza del gruppo fosfato che, a causa della sua conformazione chimica, impedisce un’interazione con l’acqua dal momento che possiede dei gruppi polari; la coda della macromolecola è costituita da acidi grassi. Nella membrana cellulare i fosfolipidi tendono a disporsi in file con le teste che interagiscono tra loro e le parti polari delle molecole rivolte verso l’acqua. Questa struttura a triplo strato riveste tutte le cellule eucariote. termini errati ............................................ ............................................ ............................................ ............................................ termini corretti ............................................ ............................................ ............................................ ............................................ 9. Barra il completamento che ritieni esatto. Si ha una condensazione quando... a. più monomeri si uniscono liberando molecole d’acqua. b. i polimeri si spezzano producendo molecole d’acqua. c. più monomeri si uniscono grazie all’intervento di molecole d’acqua. d. un polimero si spezza in monomeri utilizzando molecole d’acqua. 10. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Due molecole proteiche che contengono lo stesso tipo e le stesse quantità di amminoacidi... a. possono essere diverse se cambia l’ordine degli amminoacidi. b. hanno la stessa struttura e la stessa funzione perché hanno identico numero di atomi. c. possono svolgere la stessa funzione anche se hanno una diversa struttura. d. sono sicuramente proteine di origine animale. e. non è detto che siano proteine che svolgono la stessa funzione. 11. Barra i due completamenti che ritieni esatti. A differenza dei polisaccaridi, le proteine... a. possono avere sia funzione strutturale sia di riserva. b. sono formate da monomeri che si legano mediante condensazione. c. sono costituite da carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto. d. possono regolare altre reazioni chimiche o avere funzioni immunitarie. e. sono presenti negli animali, ma sono assenti nei vegetali. Rispondi alle seguenti domande. a. Che cosa si intende per potenziale idrico? Che cosa lo influenza? b. Descrivi i sistemi di comunicazione tra le cellule a contatto tra loro presenti nei tessuti animali e vegetali. c. Descrivi le tipologie e le funzioni delle proteine presenti nella membrana cellulare. 2. Completa la seguente tabella mettendo in relazione i termini con le definizioni proposte. A B C D E F A – pinocitosi B – diffusione C – trasporto attivo D – osmosi E – esocitosi F – fagocitosi 1 2 3 4 5 6 – passaggio di acqua attraverso una membrana selettivamente permeabile – esportazione di sostanze mediante la formazione di vescicole – passaggio mediato da proteine con consumo di energia – introduzione di sostanze solide mediante la formazione di vescicole – introduzione di gocce di liquidi mediante la formazione di vescicole – tendenza delle molecole a spostarsi da una zona di maggiore a una di minore concentrazione 3. Barra i due completamenti che ritieni esatti. La membrana cellulare... a. ha una struttura a mosaico fluido dovuta alla disposizione delle catene polisaccaridiche. b. separa la cellula dall’ambiente circostante mediante un doppio strato lipidico. c. ha una struttura non rigida e prevede una parte idrofila e una idrofoba. d. è chimicamente diversa a seconda che circondi una cellula animale oppure una vegetale. e. è costituita da zuccheri semplici che si legano ai fosfolipidi dando origine a glicolipidi. 4. Nel seguente brano barra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. In seguito al processo di osmosi, attraverso una membrana selettivamente permeabile l’acqua/il soluto si sposta da una zona con minore/maggiore concentrazione di soluto a una zona in cui il soluto è meno/più concentrato. Questo processo richiede/non richiede un consumo di energia. 5. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Mediante esocitosi... a. escono sostanze da una cellula tramite la formazione di vescicole. b. escono particelle solide da una cellula tramite un ripiegamento della membrana. c. entrano in una cellula particelle liquide che attraversano spontaneamente la membrana. d. entrano sostanze in una cellula tramite la formazione di vescicole o vacuoli. e. le sostanze sono inglobate in vescicole all’interno dell’apparato di Golgi. 6. Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati in fondo. La membrana cellulare è una struttura complessa formata da proteine e da ....................................... ; le proteine che sporgono da entrambi i lati della membrana sono dette ....................................... ed esse, sull’estremità rivolta verso ....................................... della cellula, presentano una ramificata catena ....................................... utile ....................................... di molecole. (a struttura primaria, di DNA, l’esterno, alla sintesi, steroidi, glucidica, l’interno, al riconoscimento, il nucleo, integrali, alcoli, vegetali, proteica, fosfolipidi, all’idrolisi) 7. Rispondi alle seguenti domande. a. Sia il trasporto attivo sia la diffusione facilitata utilizzano proteine trasportatrici di membrana; qual è la sostanziale differenza tra i due processi b. Come funziona l’endocitosi mediata da recettori e perché questo sistema di trasporto è allo studio dei ricercatori in campo farmacologico? Quali pensi possano essere gli utilizzi di questo tipo di trasporto nel settore medico? c. Perché la membrana cellulare è definita «a un mosaico fluido»? 8. Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati in fondo. Il tipo di trasporto chiamato ....................................... è attuato dalle proteine integrali di membrana e, se c’è un gradiente di concentrazione ................... .................... , è in grado di far passare le sostanze attraverso il doppio strato lipidico; essendo guidato dall’energia potenziale di tale gradiente, questo processo è un trasporto ....................................... cioè ....................................... energia dalla cellula. (diffusione facilitata, necessita, equamente distribuito, passivo, esocitosi, quasi nullo, non richiede, favorevole, attivo, osmosi, ricava, neutro) 9. Barra il completamento che ritieni esatto. Se immersa in una soluzione ipotonica, una cellula animale (come per esempio un globulo rosso)... a. si gonfia perché entra acqua. b. si sgonfia perché esce acqua. c. rimane inalterata perché l’acqua entra ed esce in uguale misura. d. rimane inalterata perché la sua struttura cellulare non le permette di cambiare forma. 10. Nel seguente brano barra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. In una soluzione sia le molecole di soluto/ solvente sia le molecole di acqua tendono a spostarsi per diffusione contro/secondo gradiente passando da una zona di maggiore a una di minore concentrazione: le molecole si muovono in maniera mirata/casuale e al termine del processo le molecole saranno ferme/in movimento, ma uniformemente distribuite 12. Barra il completamento che ritieni errato. Nel processo di trasduzione del segnale... a. alcuni recettori trasformano in reazioni chimiche all’interno della cellula i segnali che giungono dall’ambiente extracellulare. b. dei recettori specifici attivano dei canali proteici per l’entrata di ioni nella cellula, modificandone la polarità. c. l’ambiente extracellulare modifica la struttura chimica delle proteine recettrici, favorendo o inibendo in modo permanente il passaggio di sostanze. d. l’attivazione dei recettori di membrana attiva o inibisce altre proteine, chiamate secondi messaggeri, che innescano reazioni cellulari a cascata. 14. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Nel meccanismo detto «simporto»... a. due diverse sostanze, come avviene nella pompa sodio-potassio, si muovono per trasporto attivo dalle parti opposte della membrana. b. grazie al cotrasporto si ha passaggio di sostanze dalla parte opposta della membrana senza che vi sia un dispendio energetico. c. le sostanze che attraversano la membrana si muovono nella stessa direzione, mentre nell’antiporto viaggiano in direzioni opposte. d. si ha un tipo di processo di trasporto attivo che, insieme ad altre tipologie, viene detto cotrasporto. e. due sostanze diverse possono passare attraverso la membrana nella stessa direzione, ognuna con la propria specifica proteina trasportatrice. 1.Rispondi alle seguenti domande. a. Descrivi in modo sintetico gli eventi che hanno luogo durante le quattro fasi del processo mitotico. b. Spiega in che cosa consiste la chemioterapia e perché essa ha effetti positivi nella cura del cancro. c. Descrivi, mettendoli a confronto, i processi di citodieresi che si verificano nelle cellule animali e in quelle vegetali. 2. Nel seguente brano sbarra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. Un tumore maligno può essere causato da una rapida proliferazione/distruzione di cellule anomale/normali a partire da una cellula che, essendo mutata, non riesce più a bloccare/pro-seguire il suo ciclo vitale al termine della fase G1/G2. Le cellule cancerose possono quindi invadere/ostruire il sistema circolatorio o il sistema linfatico e dare origine a tumori secondari detti metastasi. Una possibile cura del tumore consiste nel somministrare speciali farmaci in grado di bloccare il processo mitotico/meiotico di queste cellule. 3. Di fianco a ogni affermazione colloca la lettera A se essa si riferisce alla mitosi, la lettera B se si riferisce alla citodieresi, la lettera C se si riferisce alla fase G1, la lettera D se si riferisce alla fase S oppure la lettera E se si riferisce alla fase G2 del ciclo cellulare. a. b. c. d. Avviene la formazione della piastra cellulare. (.............) Si duplica il materiale contenuto nel nucleo. (.............) Viene demolito il citoscheletro (.............) Si completa la duplicazione dei centrioli. (.............) 4. Barra il completamento che ritieni esatto. Il fuso mitotico... a. è formato da microtubuli di struttura proteica. b. è presente nella cellula anche durante l’interfase. c. interviene nella duplicazione del DNA. d. tiene uniti i due cromatidi che formano ogni cromosoma. 5. Barra il completamento che ritieni esatto. I cinetocori sono... a. piccoli cromosomi presenti esclusivamente nelle cellule animali. b. le strutture citoplasmatiche che attivano la duplicazione dei centrioli. c. i siti in cui, durante la fase S, si attiva la duplicazione del DNA. d. formati da strutture proteiche che fanno da aggancio alle fibre del fuso. 6. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Durante l’anafase mitotica... a. si demolisce il fuso con le strutture a esso annesse, e si recupera il materiale proteico. b. si apre il centromero e si separano i due cromatidi che formavano il cromosoma. c. i cromosomi si trovano tutti perfettamente allineati sul piano equatoriale. d. il nucleo continua a dare informazioni alla cellula anche se non c’è più la membrana nucleare. e. il numero dei cromosomi è doppio rispetto a quello presente durante la profase. 7. Rispondi alle seguenti domande. a. Talvolta, in una specifica regione del corpo si possono verificare errori nel processo mitotico (per esempio, la non separazione dei cromatidi durante l’anafase) e possono comparire gruppi di cellule, dotate di un cromosoma in più, che si distinguono dalle cellule normali dello stesso organismo; un organismo che presenta tali anomalie viene definito mosaico. Quali pensi possano essere le conseguenze di un mosaico se tale anomalia si verifica nella prima fase di sviluppo di un embrione oppure in un organismo già adulto? b. Quali sono le analogie e quali le differenze tra la divisione cellulare dei procarioti e quella degli eucarioti? c. Quali sono le peculiarità nel controllo del ciclo cellulare delle cellule del fegato? Quale meccanismo provoca l’avvio della divisione cellulare dopo l’asportazione chirurgica di una sua parte? 9. Barra i due completamenti che ritieni esatti. La mitosi... a. non potrebbe aver luogo se non dopo la fase S del ciclo cellulare. b. negli organismi unicellulari permette di crescere e sostituire le cellule morte. c. può attivarsi, grazie ai fattori di crescita, a qualunque fase del ciclo cellulare. d. serve anche per produrre cellule con metà dei cromosomi, come i gameti umani. e. può non essere seguita dalla citodieresi e produrre pertanto cellule con due o più nuclei. 11. Barra i due completamenti che ritieni esatti. In assenza di fattori di crescita... a. non sarebbe possibile riparare le membrane esterne o interne di cellule lesionate. b. verrebbero bloccate le mitosi di cellule staccatesi per errore da un vaso sanguigno. c. le zone delle ferite cutanee potrebbero crescere e produrre cicatrici molto sporgenti. d. potrebbero propagarsi batteri patogeni a causa di inadeguata risposta del sistema immunitario. e. non avrebbe luogo la formazione di nuovi globuli rossi a sostituzione di quelli inefficienti. 12. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Nel caso della mitosi mutilata, la non realizzazione della telofase comporta... a. un accumulo di cromatidi all’interno della stessa cellula che, una volta attuata la citodieresi, diventano singoli cromosomi. b. un corredo cromosomico doppio, fatto che si verifica anche in assenza di citodieresi. c. un normale assetto cromosomico in quanto la regolare separazione dei cromatidi è avvenuta durante l’anafase. d. una configurazione cromosomica anomala che comporta sempre la formazione di cellule cancerose. e. l’incapacità della cellula di terminare il processo mitotico, il che comporta la mancata formazione della membrana nucleare e la morte della cellula. 1. Rispondi alle seguenti domande. a. Spiega il ruolo della meiosi nella riproduzione specificando la funzione della prima e della seconda divisione. b. Descrivi le caratteristiche di una persona colpita dalla sindrome di Turner, spiegando anche perché questa anomalia numerica non è letale nonostante sia presente nel nucleo un cromosoma in meno. c. Che cosa sono gli autosomi e i cromosomi sessuali? In quale caso non si può parlare di omologhi per i cromosomi sessuali? 3. Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati sotto. Durante ....................................... del processo meiotico si separano i cromosomi omologhi e le 23 strutture a forma di X migrano verso i poli. In questo modo si formano due nuclei, che sono ....................................... perché in ognuno di essi ci ....................................... cromosomi con le relative copie che sono state sintetizzate durante la fase ....................................... dell’interfase. Nella meiosi II queste coppie di cromatidi si ....................................... dando origine a 4 ....................................... o cellule sessuali. (duplicano, S, diploidi, la profase II, gameti, 23, identici, spezzano, l’anafase I, 24, corpuscoli, aploidi, G1, dividono, 46, zigoti, G2, la telofase I) 6. Barra il completamento che ritieni esatto. Il cariotipo... a. permette di verificare la presenza di una traslocazione o di una duplicazione. b. permette di distinguere i cromosomi materni da quelli paterni. c. viene utilizzato per individuare la posizione dei geni sui cromosomi. d. mostra l’assetto cromosomico delle cellule aploidi. 7. Rispondi alle seguenti domande. a. Spiega quali sono i processi fondamentali che portano a generare una prole geneticamente differente dai genitori. b. Che cosa può essere avvenuto a livello meiotico se un bambino assomiglia molto più a uno dei nonni che ai genitori? c. Elenca le analogie e le differenze tra la mitosi e la prima divisione meiotica. 8. Di fianco a ogni affermazione colloca la lettera A se essa si riferisce solo alla mitosi, la lettera B se si riferisce solo alla meiosi, la lettera C se si riferisce a entrambi i processi di divisione cellulare oppure la lettera D se non si riferisce a nessuno dei due processi. a. b. c. Durante la metafase I i cromosomi omologhi sono appaiati sul piano equatoriale, ma ognuno di essi è formato da un unico cromatidio. (.............) I cromosomi si duplicano una sola volta, ma ogni nucleo si divide due volte. (.............) Le nuove cellule contengono cromosomi che derivano dalla separazione dei cromatidi della cellula d’origine. (.............) 9. Barra i due completamenti che ritieni esatti. In seguito al crossing over... a. i due cromatidi di ogni cromosoma non sono più uniti dal centromero. b. i due omologhi di ogni coppia non contengono più materiale genetico tra loro identico. c. i due cromatidi di ogni cromosoma non contengono più materiale genetico identico. d. è cambiato l’insieme del materiale genetico contenuto nella coppia di cromosomi omologhi. e. il cromosoma materno contiene anche materiale genetico paterno. 10. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Durante la formazione delle tetradi... a. vengono appaiati cromosomi diversi da quelli materni e paterni. b. si formano chiasmi che uniscono i centromeri dei cromosomi omologhi. c. vengono coinvolti quattro cromatidi che si scambiano segmenti corrispondenti. d. vengono coinvolti nel crossing over cromosomi non omologhi, ma che si trovano vicini. e. i cromosomi omologhi si trovano appaiati, e ciò accade in una sola delle fasi meiotiche. 12. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Supponi di somministrare a un individuo un farmaco che blocchi l’attività meiotica, ma non quella mitotica; di conseguenza al farmaco, l’individuo... a. b. c. d. e. non diventerà sterile, ma solo se avrà già raggiunto l’età fertile. non avrebbe alcun sintomo apparente, ma sarebbe sterile. non potrebbe più sostituire le cellule danneggiate o invecchiate. potrà crescere, sostituire i tessuti lesionati, ma non produrre gameti. dopo un certo periodo di tempo potrebbe deperire e morire. PER LA PARTE DI GENETICA SVOLGERE TUTTI GLI ESERCIZI PROPOSTI DAL LIBRO DI TESTO “BIOLOGIA BLU PLUS” (da pag a pag )
