Thực hành yêu cầu 10: điều kiện và tốc độ phân hủy
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| decomposition/ˌdiːkɒmpəˈzɪʃn/ | sự phân giải |
| biogas/ˌbaɪəʊˈɡæs/ | khí sinh học |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Sự thay đổi pH nhanh hơn trong sữa có thể chỉ ra sự phân rã nhanh hơn dưới một phương pháp xác định. So sánh tốc độ trong cùng một điểm kết thúc đã nêu thay vì chỉ màu sắc cuối cùng.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Vi sinh vật phân hủy vật liệu sinh học. Nhiệt độ và nước thích hợp hỗ trợ phản ứng của chúng, trong khi oxy hỗ trợ hô hấp hiếu khí; nhiệt độ quá cao có thể ức chế hoặc giết chết sinh vật thay vì liên tục tăng tốc độ. Phân hủy sinh học nhằm mục đích cung cấp điều kiện cho sự phân hủy nhanh chóng và tạo ra vật liệu được sử dụng làm phân bón tự nhiên. Sự phân rã kỵ khí có thể sản xuất methane, mà các máy phát biogas thu gom làm nhiên liệu.
- Phân hủy: Sự phân rã của vật liệu sinh học bởi các sinh vật và enzyme của chúng; Biogas: Gas nhiên liệu bao gồm methane được sản xuất bởi sự phân rã kỵ khí.
So sánh nào đo lường tốc độ theo phương pháp pH đã xác định?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Tốc độ cần một sự thay đổi theo thời gian: độ thay đổi pH chia cho khoảng thời gian trôi qua. Một màu sắc cuối cùng không kèm thời gian, hoặc thể tích không có điểm kết thúc đều không chứa thông tin về tốc độ.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Thí nghiệm yêu cầu 10 khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ phân rã sữa tươi bằng cách đo sự thay đổi pH. Sử dụng sữa tươi, thuốc thử, bồn nước kiểm soát và điểm kết thúc nhất quán do giáo viên chấp thuận. Sách hướng dẫn AQA thu được mô hình phân rã nhanh hơn với lipase tác động lên sữa tươi hoặc kem được tạo kiềm bằng natri cacbonat, với Cresol red chuyển từ tím sang vàng. Lipase sản xuất axit béo; sự phân rã vi sinh vật tự nhiên thay vào đó làm giảm pH thông qua các quá trình bao gồm sản xuất axit lactic. Đây là hai cơ chế khác nhau.
- Trong mô hình sách hướng dẫn, cân bằng riêng các ống sữa và ống lipase trong mỗi bồn nước, thêm một lượng lipase cố định vào hỗn hợp sữa, bắt đầu đếm thời gian ngay lập tức và khuấy cho đến khi đạt cùng điểm kết thúc màu vàng. Giữ thể tích sữa, pH ban đầu và nồng độ thuốc thử tương đương; lặp lại ở nhiều nhiệt độ đã đo. Ghi lại nhiệt độ và thời gian hoặc chuỗi pH-thời gian, sau đó sử dụng phép đo tốc độ đã xác định. Không nếm vật liệu, nuôi cấy các sinh vật hư hỏng chưa biết hoặc đun nóng các bình kín sinh gas. Hoàn thành công trình phòng thí nghiệm có giám sát thực tế thay vì thay thế bằng một thí nghiệm viết sáng tạo.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: bản ghi pH được cung cấp giảm từ 8.0 xuống 7.0 trong 5 phút. Độ lớn trung bình của sự thay đổi pH = 1.0/5 = 0.20 đơn vị pH/phút. Vì pH là thang đo logarit, nên đây là phép so sánh theo phương pháp xác định, không phải tốc độ sản xuất khối lượng trực tiếp. Nếu sử dụng thời gian để đạt đến một điểm kết thúc cố định, hãy so sánh 1/thời gian thay thế.
pH được cung cấp giảm đi 1.2 đơn vị trong 6 phút. Tìm tốc độ thay đổi pH trung bình. Sử dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → hệ thức → thế số → đơn vị và diễn giải.
pH được cung cấp giảm đi 1.2 đơn vị trong 6 phút. Tìm độ lớn trung bình của tốc độ thay đổi pH.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 0.2 đơn vị pH/phút. Đã biết: pH giảm 1.2 đơn vị trong 6 phút. Độ lớn tốc độ trung bình = 1.2/6 = 0.2 đơn vị pH mỗi phút. Vì pH mang tính logarit, nên đây là phép so sánh theo định nghĩa phương pháp, không phải tốc độ khối lượng.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- pH điểm kết thúc thấp hơn mà không có dữ liệu thời gian không phải là tốc độ. Oxy không cần thiết cho mọi loại phân hủy; hãy phân biệt quá trình ủ compost hiếu khí với sản xuất khí sinh học yếm khí. Nhiệt độ tối ưu nên được suy luận từ dữ liệu cung cấp chứ không phải giả định là phổ quát.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Mọi sự gia tăng nhiệt độ đều làm tăng tốc độ phân hủy vô hạn. Điều này sai: Enzyme vi sinh vật có nhiệt độ tối ưu; vượt quá ngưỡng này, chúng bị biến tính và tốc độ phân hủy chậm lại. Khẳng định "nhiệt độ cao hơn luôn nhanh hơn" chỉ đúng trước khi đạt đến điểm tối ưu.
Thực hành yêu cầu 10: điều kiện và tốc độ phân hủy: Thực hành yêu cầu 10 khảo sát tác động của nhiệt độ lên tốc độ phân hủy sữa tươi bằng cách đo sự thay đổi pH. Sử dụng sữa tươi, thuốc thử, bồn nước kiểm soát và điểm kết thúc nhất quán do giáo viên phê duyệt. Sách hướng dẫn AQA thu thập được mô hình cho thấy quá trình phân hủy nhanh hơn khi lipase tác động lên sữa tươi hoặc kem được làm kiềm bằng natri cacbonat, với Cresol red chuyển từ tím sang vàng. Lipase tạo ra axit béo; quá trình phân hủy vi sinh tự nhiên ngược lại làm giảm pH thông qua các quá trình bao gồm sản xuất axit lactic. Đây là hai cơ chế khác nhau.
Mọi sự gia tăng nhiệt độ đều phải làm tăng tốc độ phân hủy không giới hạn.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Enzyme vi sinh vật có nhiệt độ tối ưu; vượt quá mức này chúng bị biến tính và quá trình phân rã chậm lại. Khẳng định "nhiệt độ cao hơn luôn nhanh hơn" sẽ sai khi vượt qua nhiệt độ tối ưu.
Sự phân rã vật liệu sinh học bởi các sinh vật và enzyme của chúng: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
decomposition (phân hủy) có nghĩa là Sự phân rã vật liệu sinh học bởi các sinh vật và enzyme của chúng.