science exam review

44
By: Vinny 1 Science Exam Review 1. Chemistry  Physical and Chemical Properties and Changes Chemical  Change:  a combination  of 2 or more elements to produce a new compound. E.g. Mg + O2 Mg O (Magnesium Oxide) Physical Change: a change in state or form,  but no new substance is created. E.g. state changes;  magnesium dissolves  Clues for Chemical Changes y Colour change y New gas y New solid- precipitate y Heat produced y Light produced y Hard to reverse   Periodic Table y Metals left side, non-metals right side, metalloids  along  staircase  y Alkali  metals(column 1), Alkaline earth (column 2), Halogens (column 17), Noble gases (column 18) y Columns ² same # of ´ in outer  orbits y Periods- rows- # of  orbits y Room temperature:  black (solid), blue (liquid), red (gases)  I ons and Chemical Reactions y Ion [giving  away or receiving ´(-)]charged atom y Giving  away electrons  (+) ion y Receive electrons  (-) ion y Example: Li + O y Other examples include:  o Mg + N= Mg 3N2 o B + F= BF3 

Upload: nicoleanna

Post on 07-Apr-2018

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 1/44

By: Vinny 1

Science Exam Review

1.  Chemistry

 Physical and Chemical Properties and Changes

Chemical Change: a combination of 2 or more elements to produce a new compound. E.g. Mg + O2 

Mg O (Magnesium Oxide) 

Physical Change: a change in state or form, but no new substance is created. E.g. state changes; 

magnesium dissolves 

Clues for Chemical Changes

y  Colour change 

y  New gas 

y  New solid- precipitate y  Heat produced 

y  Light produced 

y  Hard to reverse 

 Periodic Table

y  Metals left side, non-metalsright side, metalloids along  staircase 

y  Alkali metals(column 1), Alkaline earth (column 2), Halogens (column 17), Noble gases 

(column 18) 

y  Columns ² same # of ´eµ in outer orbits 

y  Periods- rows- # of  orbits 

y  Room temperature: black (solid), blue (liquid), red (gases) 

 I ons and Chemical Reactions

y  Ion [giving  away or receiving  ´eµ (-)]charged atom 

y  Giving  away electrons  (+) ion 

y  Receive electrons  (-) ion 

y  Example: 

Li + O

y  Other examples include: 

o  Mg + N= Mg 3N2 

o  B + F= BF3 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 2/44

By: Vinny 2

 Atoms and  I ons

y  ions are charged atoms 

y  they become positive (+) by losing  electrons 

y  become negative (-) by gaining  electrons 

y  cation: positively charged ion 

y  anion: negatively charged ion 

 I onic Compounds

y  The transfer of  electrons from a metal to a non-metal (left side to right side of periodic table) 

y  formation of  the positive and negative ions form a compound 

y  dissolve in water- separate ions 

y  conduct electricity 

y  form ionic bond 

 M olecular Compounds

y  composed of  non-metals (right side of periodic table) ² no metals in them 

y  form a covalent compound 

y  don·t transfer electrons 

y  share electrons- no exchange 

y  don·t conduct electricity ² no ions 

y  use prefixes like ¶di· and ¶mono· 

y  fuels (hydrocarbons) 

p  carbon- hydrogen compounds 

p  methane CH4 

 N aming  I onic Compounds (no prefixes)

y  each column of  elements has a charge to become stable p  E.g., Column 1 all have a 1+ charge 

p  Column 17 all have a 1- charge 

y  write the symbols, put the ionic charge above the symbol 

p  1+ 2- 

Na O

y  criss-cross valences 

p  Na2O

y  Charges add up to zero- the charges disappear 

y  ide- ending  for 2 elements joined together 

p  E.g., oxide y  ate for 3 or more elements joined together 

p  E.g., Sodium sulphate oxygen (sodium + sulphur + oxygen) 

 N aming  M olecular Compounds (no criss-crossing)

y  when naming  use prefixes 

p  PCl3 phosphorous trichloride 

y  Never use mono for the first element 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 3/44

By: Vinny  3 

y  Examples: 

p  H2O ² dihydrogen monoxide 

p  CCl4 ² Carbon tetrachloride 

p  PF5 ² Phosphorus pentaflouride 

 Polyatomic  I onsy  groups of  atoms 

p  E.g., OH, SO4 

y  behaves as if  it is a single element 

y  single overall charge for both 

p  E.g., OH1- 

y  most end in ´ateµ 

y  Examples: 

p  Nitrate ² NO3 1- 

p  Chlorate ²ClO3 2- 

p  Carbonate ² CO32- p  Hydroxide ² OH1- 

y   Y ou name them the same way you name Ionic compounds (with the crisscross) 

 M olecular compounds and Fossil Fuels

y  fossil fuels is a another source of  different molecular compounds 

y  coal, oil and natural gas are the most common fossil fuels 

y  these take millions of  years to form from the partially decayed remains of  ancient plants and 

animals 

y  fossil fuels are called non-renewable resource because they are not formed as quickly as we 

are using  them 

y  when we burn fossil fuels, the energy stored within them heats our homes, powers our 

vehicles and can be harnessed to generate electricity 

y  compounds extracted from fossil fuels are processed into petrochemicals 

y  we use petrochemicals to make consumer products and industrial chemicals, including  

plastics, pharmaceuticals, and synthetic fabrics 

y  There are so many uses for molecular compounds here are some: 

Crude oil and natural gas are then raw materials for a vast range of chemical products.

p  Natural Gas Processing  

o  fuels and other products (helium and natural gas) 

o  gases (methane, ethane, propane, butane) 

p  Oil Refinery o  Gases and liquids 

o  fuels (gasoline, kerosene, jet fuel, heating  oils) 

o  Lubricants and other products (greases, waxes, solvents, asphalt, sulphur) 

p  Petrochemical Plant 

o  agriculture (fertilizers, pesticides, herbicides) 

o  detergents 

o  synthetic fibres 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 4/44

By: Vinny  4 

o  inorganic chemicals (sulphuric acid, ammonia, nitric acid) 

o  organic chemicals 

o  other products (paints, varnishes, solvents, adhesives, explosives) 

o  plastics 

o  rubber 

y  Molecular compounds can be harmful when they are leaked for example the toxin trichloroethene. 

y  this is a great problem in Canada because it goes into the ground and contaminates the 

ground water 

y  but Dr. Edwards from the University of  Toronto has discovered that pollutants are food for 

microbes 

y  so they use microbes to remove trichloroethene from soil 

y  the microbes convert the pollutant into ethane (relatively harmless gas) 

y  now this method is being  used around the world 

W ord and Chemical Equations

y  Chemical reaction: a process in which substances interact, causing  the formation of  new 

substances with new properties 

y  Word Equations: a way of  describing  a chemical reaction using  the names of  the reactants 

and products 

y  chemical equation: a way of  describing  a chemical reaction using  the chemical formulas of  

the reactants and products 

y  reactant: a chemical, present at the start of  a chemical reaction, that is used up during  the 

reaction 

y  product: a chemical that is produced during  a chemical reaction 

y  Chemical reactions can either absorb or release energy 

y  In the reaction below more energy is released than is absorbed. The word ´energyµ is therefore written on the right side of  the equation, with the products 

y  if  energy is absorbed then it is written with the reactants 

y  Diagram explanation: 

Reactants   Y ields Products 

 Law of Conservation of  M ass (RE  AD P  AG ES 230-231)

y  In any given chemical reaction, the total mass of  the reactants equals the total mass of  the 

products. 

y  Remember mass is neither created or destroyed in a chemical reaction 

 Balancing Equations

Rules of  writing  and balancing  equations 

Word Equation:  iron + sulphur    iron (II) sulphide + energy 

Chemical Equation: Fe + S FeS + energy 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 5/44

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 6/44

By: Vinny 6

o  Example: 

CO2 C + O2

3.  Single Displacement- it begins with a element + compound and equals a compound +

element 

A + CD  AD + C 

4.  Double Displacement-it begins with a compound + compound and ends with a different 

compound + compound 

AB + CD AD + CB 

5.  Combustion 

o  Combustion is a chemical reaction in which a fuel ´burnsµ or reacts quickly with 

oxygen 

o  products of  this reaction are usually an oxide and energy 

o  Example: 

Propane C3H8 

o  Complete combustion is a combustion reaction of  hydrocarbons that uses all the 

available fuel and produces only carbon dioxide, water, and energy ; it occurs when 

the supply of  oxygen is plentiful 

o  If  the oxygen supply is limited, incomplete combustion may occur, releasing  carbon 

monoxide das and carbon (soot), in addition to carbon dioxide and water. An orange, 

flickering  flame often indicates incomplete combustion. 

Corrosion 

y  This is the breakdown of  a metal as a result of  chemical reactions with its environment 

Beneficial Corrosion 

y  corrosion of  metal can be beneficial for example, when aluminum is exposed to air, it quickly 

corrodes to form aluminum oxide (one of  the hardest substances known) 

y  Aluminum oxide tightly coats the underlying  aluminum metal, preventing  any further 

corrosion from occurring. This explain whys aluminum camping pans can be safely left 

outside in the rain, while cast iron pan rusts in matter of  days 

Compound Element - 

Metal 

o  Metals kick out metals 

o  non-metals kick out non-metals 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 7/44

By: Vinny 7

Rust 

y  reddish-brown flaky material produced when metals containing  iron corrode 

y  rust does not stick well to the underlying  steel (unlike aluminum and copper) 

y  Rust is a very porous and readily flakes away from the surface of  steel. As it does, fresh steel 

is exposed to further corrosion y  this process continues until the steel is completely corroded 

y  there are many causes for rust such as: the presence of  air, water, and electrolytes, along  

with acidity and mechanical stress 

y  steel will not corrode if  it is kept away from the water and oxygen which is why it lasts much 

longer in dry climates 

y  salt does not cause corrosion of  iron but it speeds it up once it starts (it is an electrolyte that 

helps the rusting process) 

y   Y ou can prevent corrosion by using  corrosion-resistant material, protective coatings, and 

galvanizing  

y  A simple way to prevent corrosion is to cover the metal with a rust-inhibiting paint, chrome, or 

plastic coating  but if  the coating  is chipped of  scratched corrosion is inevitable 

y  Using  corrosion-resistant materials is a great way to prevent corrosion. For example, most 

cutlery is made from stainless steel, an alloy of  various elements, including  iron, carbon, 

nickel, and chromium. Surgical-grade stainless steel, which is used to make medical tools 

and implants, contains enough chromium to make the steel corrosion-proof  almost 

indefinitely. 

y  Another way of preventing  corrosion is using  galvanizing  steel which is steel that has been 

coated with a protective layer of zinc which forms a hard, insoluble oxide. The corrosion 

protection remains intact even if  there are nicks or scratches in the since layer. Galvanizing  

steel requires no maintenance which is also why it is better than paint. 

 Acids (H+ ions, react with metals and carbonates) and  Bases (OH- ions, react with proteins)

Acids 

y  sour tasting  

y  compounds contain hydrogen 

y  water soluble 

y  compounds split up into ions when mixed with water 

o  HCl (aq) H + (aq) + Cl²(aq) 

y  react with metals to produce H2 

y  good conductors of  electricity (because produce ions) 

y  important in chemical industry: 

p  sulfuric acid ² fertilizers, explosives, oil refining, electroplating  

p  hydrochloric acid ² steel, stomach acid, batteries 

y  Common acids: 

p  vinegar ² HC2H3O2 

p  carbonic acid- H2CO3 

p  Aspirin- HC9H7O4 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 8/44

By: Vinny 8

p  Car battery- H2SO4 

Bases 

y  bitter tasting  

y  water soluble 

y  feel slippery 

y  compounds contain hydroxide (OH) 

y  when mixed with water - OH ions are released 

o  NaOH (aq)  Na +(aq) + OH ² (aq) 

y  reacts with protein (hair, skin) 

y  Uses: 

p  antacids 

p  drain cleaner 

p  soap

p  Windex

p  cooking (baking powder) 

y  react with carbonates to produce CO2 

y  bases can contain OH -, HCO3 

 pH Scale

y  scale to measure how acidic or how basic a substance is 

y  Log  scale- each number goes up or down acidity by a power of 10

y  0 is the most acidic (battery acid) 

y  14 is the most basic- alkaline (Drano) 

y  8 is 100x less acidic than 6 or 100x more base 

y  7 is neutral (equal conc. of  Hydrogen ions and hydroxide ions) y  soil pH important 

p  legumes (pH-7-10) 

p  corn (pH-5-6) 

p  potatoes and blueberries (pH- less than 5) 

pH in cosmetics 

y  high pH in shampoos (basic) 

p  dissolve cuticle and damage hair 

y  Low pH (acidic) ² restores hair 

y  if  you want to straighten curly hair use a higher pH shampoo 

y  skin ² pH 5-6

 N eutralization Reactions (the reaction of an acid and a base to form neutral products, an ionic compound (salt) and water)

y  Acid + Base 

p  product that is close to neutral 

p  H2O + salt (titration) 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 9/44

By: Vinny  9 

y  This can be applied to chemical spills in Northern Ontario 

y  antacids 

 Acid Pollutants (sulfur dioxide, nitrogen oxides, buffering) RE  AD P  AG E 286-290 

Sulfur Dioxide 

y  Sulfur dioxide is a clear, colourless gas that has a strong, choking  odour. 

y  Most of  Canada·s production of  sulphur dioxide comes from industry which includes burning  

coal to generate electricity and the mining  and refining  of  metals. 

y  Smelting  is a process used to separate a metal from the ore extracted from the ground 

y  smelting  involves heating  the ore to high temperatures and collecting  the molten metal 

y  during  the process, any sulphur present in the ore reacts with the oxygen in the air, forming  

sulphur gas: S(solid) + O2(gas)  SO2(gas) 

y  the same reaction tales place during  the combustion of  fossil fuels ² which generally contain 

some sulfur 

y  once in the atmosphere, sulfur dioxide reacts with more oxygen to produce sulfur trioxide: 

2SO2(gas) + O2(gas)  2SO3(gas) 

y  then sulfur trioxide combines with water droplets in the atmosphere to form sulphuric acid: 

SO3 (gas) + H2O (liquid)  H2SO4(aq) 

Nitrogen Oxides 

y  most of  the nitrogen oxide emissions in North America are produced by vehicles that burn 

fossil fuels ² mostly gasoline 

y  the temperatures inside the internal combustion of  a car or train are high enough for 

atmospheric nitrogen and oxygen to react to form nitrogen monoxide: N2(gas) + O2(gas) 

2NO(gas) 

y  when nitrogen monoxide reacts with more oxygen it produces a toxic, reddish-brown nitrogen dioxide: 2NO(gas) + O2(gas)  2 NO2(gas) 

y  in the atmosphere, nitrogen dioxide combines with water to produce nitric acid and more 

nitrogen monoxide: 3NO2(gas) + H2O(liquid)  2HNO3 (aq) + NO (gas) 

Buffering  

y  Buffering  capacity: is the ability of  a substance to resist changes in pH 

y  it depends on substances in the soil that act like bases, neutralizing  the acid 

y  if  a soil·s buffering  capacity is high, acids passing  through the soil are neutralized before 

reaching  nearby streams or lakes 

y  neutralization reactions use up buffering  minerals in the soil so the buffering  capacity 

eventually decreases 

y  the buffering  capacity of  a soil partially protects forests from the effects of precipitation 

y  If  the soil has only a small buffering  capacity it can only neutralize a small dose of  acid. Then 

the soil loses valuable nutrients needed to for trees to grow properly. 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 10/44

By: Vinny 10

2.  Tissues, Organs and Organ Systems

Cell theory ² 3 statements

1.  All living  things are made up of  one or more cells and their products 2.  The cell is the simplest unit that can carry out al life processes 

3.  A

ll cells come from other cells; they do not come from non-living  matter  Eukaryote (true nucleus) and Prokaryote (no true nucleus)

Prokaryote: a cell that does not contain a nucleus or other membrane-bound organelles 

Eukaryote: a cell that contains a nucleus and other organelles, each surrounded by a thin membrane 

Cell Structures in Plants and  Animals- organelles and their functions

Organelle:  a cell structure that performs a specific function for the cell 

Structure Diagram Description Function

Cytoplas

m  y

 Fluid substance 

y  Mostly water 

Storage until needed 

Cell membrane  y  Flexible y  Double layer y  Semi-

permeable 

y  Support cell y  Allows some 

substances to go into cell and 

blocks others out 

Nucleus y  Spherical structure within the cell 

y  Contains genetic info that controls 

y  Controls all activity in the cell 

Animal cell 

Plant Cell: 

(Text p.30) 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 11/44

By: Vinny 11

all cell activities contains chromosomes that have DNA 

y  When cell 

divides, DNA is copied so each new cell has a complete cell of DNA 

Mitochondria y  Power plants y  Contain 

enzymes that help convert stored energy into usable energy 

y  Cellular respiration 

y  Fat cells only have 1 or 2mitochondria 

y  Make energy available to the cells 

Golgi bodies y  Make secrete mucus 

y  Collect and process materials to be removed from the cell (package proteins) 

Endoplasmic reticulum  y  3D network of  branching  tubes and packets 

y  Extends throughout the cytoplasm and is continuous from the nuclear membrane to the cell 

membrane 

y  Transport materials, such as proteins throughout the cells 

y  Assists with production and release of  hormones 

y  Involved with muscle contraction 

Vacuole (animal) y  Single layer of  membrane enclosing  fluid in a sac 

y  Animal cells have many small vacuoles 

y  Contain some substances 

y  Removing  unwanted substances from the cell 

y  Maintaining  

Animal 

vacuoles 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 12/44

By: Vinny 12

Differences between plant and animal cells 

- Plant cells have a cell wall surrounding  the cell membrane, and animal cells only have a membrane. 

- Plant cells contain chloroplasts which are used for photosynthesis. 

- Plant cells have a large vacuole (it's like a fluid sack), compared to an animal cell which has 

multiple vacuoles. 

often not visible 

internal fluid pressure (waste products) 

Cell Wall (plants only) y  Found outside of  cell membrane 

y  Rigid but porous structure made of  cellulose 

y  May last long  after plant is dead 

y  Provides support and 

protection form physical in jury 

Vacuole (plants) y  Plants have one large vacuole 

y  Takes up most of  space 

y  When full of  water, turgor pressure keeps cells plumped firm 

y  If  water level drops, vacuoles lose turgor pressure and cells become soft, until water is replaced 

y  Keeps plants· stems and leaves firm 

Chloroplasts (plants only) y  Contain chlorophyll 

y  **plant cells can rely on mitochondria to metabolize glucose, like animals do** 

y  Give leaves green colour 

y  Absorb light energy which is used in photosynthesis 

Plant 

vacuole 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 13/44

By: Vinny 13 

-Animal cells are 'blobby', but cells in plants are more structured due to the cell wall, and form a 

lattice like structure which helps with rigidness. 

-Prokaryotes are found in plant cells and have no nucleus and eukaryotes are found in animal cells 

and have a nucleus. 

Cell  D ivision (  Asexual and sexual)

y  Asexual Reproduction: the process of producing  offspring  from only one parent; the 

production of  offspring  that are genetically identical to the parent. 

y  Sexual reproduction: the process of producing  offspring  by the fusion of  two gametes; the 

production of  offspring  that have genetic information from each parent. 

 Reasons for Cell  D ivision (reproduction, growth and repair) RE  AD P  AG E 36-37 

Reproduction: 

y  it is necessary to reproduce and pass on genetic information along  

y  it is useful so that we can have a larger population 

Growth: 

y  as organisms grow, the number of  cells increases which only happens if  they divide and 

reproduce 

y  Diffusion: a transport mechanism for moving  chemicals into and out of  the cell, from an area 

of  higher concentration to an area of  lower concentration 

y  Concentration: the amount of  a substance (solute) present in a given volume of  solution 

y  Osmosis: the movement of  a fluid usually water, across a membrane toward an area of  high 

solute concentration 

y  When part of  an organism is damaged, the remaining  cell divide to repair the in jury 

Repair: 

y  cell divides and reproduces which is helpful for repairing  the loss of  dead skin cells(replaced 

by new ones) 

y  your body replaces each red blood cell every 120 days 

y  if  you break a bone, cells divide to heal the break 

y  all organisms need to repair themselves to stay alive 

Cell Cycle and  M itosis

y  Cell Cycle: the 3 stages (interphase, mitosis, and cytokinesis) through which a cell passes as 

it grows and divides 

y  Interphase is the time between cell division when a cell grows 

y  Mitosis:the stage of  the cell cycle in which the DNA the nucleus is divided; the first part of  the 

cell division 

y  Cytokinesis: the stage in the cell cycle when the cytoplasm divides to form two identical cells; 

the final part of  cell division 

Phases of Mitosis 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 14/44

By: Vinny 14 

1.  Prophase: The first stage of  mitosis, in which 

the chromosomes become visible and the nuclear 

membrane dissolves 

Words to know 

Chromosome: is a structure in the cell nucleus made 

up of  a portion of  the cell·s DNA, condensed into a 

structure that is visible under a light microscope 

Chromatid: one of  two identical strands of DNA that 

make up a chromosome 

Centromere: the structure that holds chromatids 

together as chromosomes 

2.  Metaphase: the second stage of  mitosis, in 

which the chromosomes line up in the middle of  the cell 

3.  Anaphase: the third phase of  mitosis, in which 

the sister chromatids separate into daughter 

chromosomes, and each moves toward opposite ends 

of  the cells 

4.  Telophase: the final phase of  mitosis, in which 

the chromatids unwind and a nuclear membrane 

reforms around the chromosomes at each end of  the 

cell 

 A ging ² telomeres

y  Aging  is complicated but scientists are researching  the causes of  aging. There are a lot of  possible reasons here are some: 

p  increasing  number of  faulty cells (can lead to Alzheimer·s) p  errors during DNA duplication and cell division (can lead to kidney and heart failures) p  Telomeres 

p  centromere location y  Telomeres are regions of DNA located at the end of  each chromosome y  their function is to protect the chromosomes from damage during  cell division (like plastic at 

the end of  a shoelace) 

y  As a cell ages, telomeres get shorter y  when telomeres get to short, cell division stops 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 15/44

By: Vinny 15

Cancer 

Tumour 

y  Tumour is a mass of  cells that continue to grow and divide without any obvious function in 

the body 

Benign 

y  Benign tumour: a tumour that does not affect surrounding  tissues other than by physically 

crowding  them 

Malignant 

y  Malignant tumour: a tumour that interferes with the functioning  of  surrounding  cells; a 

cancerous tumour 

Mutation 

y  Mutation is a random change in the DNA 

Carcinogens 

y  Carcinogen is any environmental factor that causes cancer such as, tobacco smoke; 

radiation such as X-rays and UV rays form tanning  beds and sunlight; some viruses such as 

HPV and Hepatitis B; certain chemicals in plastic; and many organic solvents 

Reducing  Risk 

y  Pap test is a test that involves taking  a sample of  cervical cells to determine if  they are 

growing  abnormally y  There are many ways to reduce the risks of  cancer and one of  them is to make good lifestyle 

choices by eating  a lot of  fruits and vegetables and maintaining  a healthy diet 

Diagnosing  

Endoscope: 

y  An endoscope is commonly used to screen for colon cancer 

y  The endoscope is made up of  a fibre-optic cable to deliver light, a tiny camera, and a 

cable that sends the images to a screen 

X-ray 

y  a mammogram is a specialized X-ray technique for imaging  breast tissue 

y  X-rays can also cause DNA damage especially to a growing  fetus, so women who are 

pregnant should not undergo X-ray examination 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 16/44

By: Vinny 16

Ultrasound 

y  Ultrasound imaging  uses ultra-high-frequency sound waves to create a digital image 

CT or CAT scan 

y  A CT scan allows the X-ray technician to take multiple X-rays of  the body from many different angles. 

y  The images are then assembled by computer to form a series of  detailed images 

MRI 

y  In an MRI, radio waves and a strong  magnetic field create images with more detail 

than CT scan 

y  Computers can assemble the information into 3D models 

Examining  Cells 

y  The next step is to examine a sample of  suspected cancer cells under a microscope 

y  This is the only way to confirm a diagnosis of  cancer 

y  Certain cell samples can be obtained easily, such as blood cell samples 

y  A sample of  tumour cells may have to be removed surgically 

Treatment 

Surgery 

y  Surgery is physically removing  the cancerous tissue 

Chemotherapy y  Chemotherapy is a method of  treating  cancer using  drugs to kill the cells 

y  The drugs can be in jected or taken orally(by mouth) 

y  Chemotherapy is often one of  the first stages of  cancer treatment 

y  Its aim is to shrink a tumour for surgical removal or for radiation treatment 

Radiation 

y  Cancer cells are easily damaged by ionizing  radiation because they divide rapidly 

y  The DNA of  many of  the daughter cells is damaged by the radiation, so the cells cannot 

divide further 

Biophotonics 

y  The technology of  using  light energy to diagnose, monitor and treat living  cells and organisms 

Specialization of Cells- P  AG E 58 

Specialized cell: it is a cell that can perform a specific function 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 17/44

By: Vinny 17

y  Specialized cells have physical and chemical differences that allow them to perform one job 

very well 

Animal specialized cells 

Red Blood cells: contain haemoglobin that carries oxygen in blood. The cells are smooth so they can 

easily pass through the blood vessels. 

Muscle cells: arranged in bundles called muscle fibres. They can contract, which makes the fibre 

shorter and causes bones to move. 

Fat cells: have a large vacuole which stores fat molecules. This is how it stores chemical energy. 

Skin cells: fit together tightly, covering  the outside of  the body to protect the cells inside and to 

reduce water loss. 

White blood cells: can move like an amoeba to engulf  bacteria and fight infection. 

Nerve cells: log, thin, and have many braches. They conduct electrical impulses to coordinate body activity. 

Bone cells: collect calcium form food and allow growth and repair of  bones. They build bone around 

themselves, creating  the body·s skeleton. 

Sperm cells: able to move independently, carrying DNA from the male to join with an egg  form the 

female. 

Photophores:  these are in animals that are mainly active at night and the ones that live deep in the 

ocean. They can emit light. 

Plant specialized cells 

y  Some plant cells transport water and dissolved minerals throughout the plant 

y  Some plants cells dissolve sugars around the plant 

Storage cells: contain special structures that store starch, a source of  energy for the plant. 

Epidermal cells: cells on young  roots that have hairs that absorb water from the soil. 

Guard cells: in the surface of  leaves control water loss. 

Photosynthetic cells: contain many chloroplasts to collect energy form sunlight to make sugar for the 

plant 

 Levels of Organization 

Hierarchy ² an organization structure, with more complex or imports things at the top and simpler or 

less important things below it 

Tissue ² a collection of  similar cells that perform a particular, but limited, function. There are 4 

functions: 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 18/44

By: Vinny 18

Epithelial (skin, lining  of  digestive system) 

y  Thin sheets of packed cells 

y  Protection, insulation, inhibits dehydration 

Connective (bone, tendons, blood) 

y  Held together by a liquid, solid, or gel 

y  Support 

Muscle Tissues (skeletal, cardiac, smooth) 

y  Long  cells called fibres 

y  Movement 

Nerve Tissue (brain, sense, organs) 

y  Long, thin, cells with fine 

y  Branches carry electrical impulses 

Organ ² a structure composed of  different tissues working  together to perform a complex body 

function. Each organ system is made up of  highly specialized organs and other structures that work 

together to perform the overall function of  the systems. Most organs work within a single organ 

system. Some organs, however, play a role in more than one system. 

Organ System ² a system of  one or more organs and structures that work together to perform a 

ma jor vital body function such as digestion or reproduction. They obtain oxygen and nutrients and 

eliminate wastes. They all sense and respond to their environment, grow and repair damage &

reproduce. 

Stem Cells- cell differentiation (cord blood, transplantation, regeneration) P  AG E 77 

Cellular differentiation: is the process by which a cell becomes specialized to perform a specific 

function 

Stem cell: an undifferentiated cell that can divide to form specialized cells 

y  A stem cell divides into two daughter cells through the processes of  mitosis and cytokinesis 

y  Each resulting  daughter cell can develop into a different type of  cell, based on which parts of  

its DNA are switched on ]they generally occur in clumps that differentiate into different tissue 

layers, such as epithelial, muscle, and nerve tissues 

y  There are two types: embryonic that can differentiate into any kind of  cell and tissue stem cells that exist within specialized tissue (only able to differentiate into certain types of  cells) 

Cord Blood 

The blood found in the umbilical cord immediately following  birth is a rich source of  stem cells. These 

are not embryonic stem cells; they are more similar to tissue stem cells. They can develop into any of  

the various kinds of  blood cells. Umbilical cord blood has a high concentration of  these tissue stem 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 19/44

By: Vinny 19 

cells and is relatively easy to obtain. This collected blood could be ´bankedµ in case it is needed 

later. 

Tissue Stem Cell Transplantation 

Both cord blood and bone marrow stem cells are relatively easy to isolate. It·s used to cure leukemia. 

Leukemia is a cancer that occurs in the bone marrow. The stem cells that differentiate into blood cells divide too quickly, resulting  in non ² functioning  blood cells. Chemotherapy can target and kill 

bone marrow cells and white blood cells. Healthy bone marrow cells are obtained from a carefully 

matched donor. The healthy stem cells are then in jected into the patient·s blood. 

Regeneration 

Regeneration has the ability of  a tissue to repair itself. Skin, muscle, and bone can regrow and heal 

after an in jury. Not all cells regenerate. 

 D igestive System- mouth, esophagus, stomach, intestine, liver, pancreas, gall bladder P  AG E 80 

(T

extbook page 80) 

Mouth ² process of  breaking  down food in 

2 ways with teeth and tongue and 

chemically with chemicals called enzymes 

that break apart the molecules of  food 

Esophagus ² muscles are a special type, 

called smooth muscle tissue, which can 

contract and relax without conscious 

thought. Movement is controlled by nerve tissue. 

Stomach ² holds food and turn it to 

continue the process of  digestion. 

Produce digestive enzymes and acids. Mix the stomach contents ² mucous + acid (HCl) + enzymes, 

protein, acids kills bacteria 

Intestine ² intestine has cells that produce mucus. Also has many blood vessels interlaced through 

the other tissue 

2 parts to the intestine: 

Small intestine is narrow and where most digestion occurs. Goblet cells release mucus, & nutrients 

diffuse through the wall of  the small intestine and enter the bloodstream 

Large Intestine lining  absorbs water from the indigestible food. Remaining  solid matter is excreted as 

feces from the anus 

Accessory Organs 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 20/44

By: Vinny 20

y  The liver, pancreas, and gall bladder all help with the digestion of  food by supplying  digestive 

enzymes 

y  The liver produces fluid called bile, which helps breakdown fats in our food 

y  Pancreas produces insulin which regulates the concentration of  glucose in the blood 

Circulatory System- blood, heart, arteries, veins, capillaries, coronary artery diseases, heart attack (Textbook page 83) 

The 3 main parts of  the circulatory system are 

the blood, the heart, and the blood vessels. 

Blood: blood is a type of  connective tissue that 

circulates throughout all parts of  your body. The 

blood consists of  4 components 

p  Red blood cells ² contain a protein called haemoglobin, which allows them 

to transport oxygen throughout the body 

p  White blood cells ² they 

recognize and destroy invading  bacteria and 

viruses. They are the only blood cell that has a 

nucleus 

p  Platelets -  tiny cells that help in 

blood clotting  

p  Plasma ² is a protein ² rich liquid that carries the blood cells along  

Heart: the heart is made up of  3 different types of  tissues: cardiac muscle tissue, nerve tissue, and 

connective tissue. All of  the cardiac muscle tissue in each part of  the heart contacts at the same 

time. The muscles and nerves are covered by a smooth layer of  epithelial tissues. This covering  

reduces friction and protects the heart from damage when the lungs expand and contract. The inner 

surface of  the heart, where the blood to flow freely. 

Arteries 

y  Is a thick walled blood vessel that carries blood away from the heart. 

Veins 

y  Is a blood vessel that returns blood to the heart. 

Capillaries 

y  is a tiny walled blood vessel that enables the exchange of  gases, nutrients and wastes 

between the blood and the body tissues 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 21/44

By: Vinny 21

Coronary Artery Disease 

y  coronary arteries are blood vessels that provide blood to the heart tissue 

y  these vessels can become partially blocked with plaque (a deposit made of  fat, cholesterol, 

calcium etc. that usually circulate in the blood) 

y causes: genetic information, poor lifestyle choices (high-fat diet, smoking, less exercise) 

y  symptoms: tiredness, dizziness, pain or burning  sensation in chest or arms 

y  problem can be diagnosed by angiogram (a special X-ray), in which fluorescent dye is in jected 

into bloodstream, then dye shows up on X-ray image 

Heart Attack: 

y  coronary arteries can become completely blocked then heart muscle cells no longer receive 

oxygen and nutrients they need to function 

y  so heart stops pumping  and heart tissue starts to die 

y  Symptoms: chest pain/pressure, shortness of  breath, nausea, dizziness etc. 

y  Can be diagnosed with blood test and electrocardiogram y  The electrocardiogram (ECG) measures the electrical signals created by the heart as it beats 

«e.g.: 

 Respiratory System 

(Textbook page 91) 

Respiratory system: the organ system that 

is made up of  the nose, mouth, trachea, bronchi, and lungs; the system that 

provides oxygen for the body and allows 

carbon dioxide to leave the body 

y  Air enters through mouth and nose, 

passes through the pharynx (throat) and 

travels down the trachea (windpipe) 

y  Trachea separates into 2 braches, 

bronchi 

y  Some epithelial that line the 

trachea and bronchi produce mucus 

y  Epithelial cells have cilia (hair like 

pro jections) 

y  Cilia help move mucus and filter 

out any foreign material 

y  Bronchi deliver air to lungs 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 22/44

By: Vinny 22

Gas Exchange 

Oxygen enters the bloodstream in the lungs by diffusion. Carbon dioxide leaves the blood in the 

same way. Each of  the bronchi branch again & again, ending  in tiny air sacs called alveoli. The alveoli 

have very tiny walls. Each is surrounded by a network of  capillaries. Oxygen and carbon dioxide have 

only to diffuse through two thin walls: the walls of  the capillaries and the walls of  the alveoli. It 

switches the oxygen to CO2 

Breathing  

Breathing  involves alternately drawing  air into the lungs (inhalation) and then pushing  air out 

(exhalation). This process involves muscles that move the ribs, making  the rib cage expand and 

contract. Breathing  also involves the diaphragm and the muscles between the ribs increase and 

decrease the volume of  the lungs. The pressure inside them also changes. 

Breathing  is controlled by a part of  the brain that detects the concentration of  carbon dioxide in the 

blood. As the level of  carbon dioxide increases, the brain sends signals to the diaphragm, the 

muscles between the ribs, and the heart. 

Tuberculosis: 

y  Infectious disease 

y  Caused by bacteria that enter your body when you breathe 

y  Bacteria grow in lungs, can spread to body 

y  Chest X-ray is one of  the best test used to diagnose this 

y  Medical technicians may examine samples of  stomach or lung  secretions 

y  Symptoms: fever, cough, weight loss, tiredness, chest pain 

SARS

y  Severe Acute Respiratory Syndrome 

y  Symptoms: high fever, short breath, dry cough, sore throat, headache, muscle pain, and 

exhaustion 

y  Chest x-ray show evidence of pneumonia and cell samples are taken from patient 

Organ Transplantation 

y  Some organs that can successfully be transplanted include: heart, liver, lung, pancreas, and 

intestines 

y  Transplantable tissues include: cornea, skin, bone, bone marrow, tendons, and blood vessels 

Benefits Risks

y  Recipient can live a healthy, normal life 

y  Donor has the satisfaction is knowing that they saved

someone·s life 

y  Medical researchers gained a lot of new knowledge 

y  Re jection; the recipient·s immune system may recognize the new organ as a foreign material and try to destroy it 

y  Patient will need to take drugs to prevent the immune system from re jecting  new 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 23/44

By: Vinny 23 

tissue or organ 

y  With immune system suppressed by drugs the body· ability to fight off  infections is reduced 

Living  Donor Organs 

y  Organs from living  donors include: a kidney, a lobe of  one of  their lungs, or a part of  their 

liver. 

y  Living  donor lung  transplantation requires 2 donors, each giving  one lobe 

y  Kidney transplantation only requires 1 donor 

y  In the case of  a liver transplantation, doctor remove one lobe form donor and transplant to 

recipient. Live has ability to regenerate or grow gain. Over time, the transplanted lobe will 

form new tissue and function. The donor·s liver will also regenerate new tissue to replace the 

removed portion 

Deceased Donor Organs 

y  Donor or donor·s family gives consent to donate organs  after death 

y  Organs must be checked to determine whether they are healthy and undamaged 

y  Medical professionals take into account blood and tissue types, age and location of  donor, 

and how long  recipient had been waiting  for a transplant 

Xenotransplantation 

y  It is the process of  transplanting  an organ or tissue from one species to another 

y  Heart valves from pigs have been used to replace damaged human heart valves. However 

these valves have been chemically treated to kill cells so they are no longer considered living  tissue 

 M usculoskeletal System (P  AG E 99)

y  Consist of  the bones, ligaments, and cartilage 

Connective Tissue 

y  Bones consist of  cells within a matrix of  minerals and collagen fibres. Canals inside the bones contain nerves 

and blood vessels. 

y  Ligaments are tough, elastic connective tissues that 

hold bones together at the joints. 

gament 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 24/44

By: Vinny 24 

y  Cartilage is a dense connective tissue found in the ear, nose, esophagus, the disk between 

our vertebrate and joints Fibres provides a strong, flexible, low ² friction support for bones 

and other tissues. 

Muscles 

y  Skeletal muscles that is attached to the bones by tendons, allowing  the movement of  body 

parts 

y  The main role of  the skeleton is to provide structure and support for our bodies and anchor 

points for our muscles 

y  Some bones protect the soft internal organs and brain 

y  Skeletal muscle is used for voluntary movements of  the body, such as walking  

y  When muscles contract in response to signals from the nervous system, they exert a force. 

y  They move one or both of  the bones to which the muscles is connected 

y  650 muscles 40% body mass 

A MUSCLE

 N ervous System ² P  AG E 140 

Nervous system: the organ system that is made up of  the brain, the spinal cord, the peripheral nerves; the system that senses the environment and coordinates appropriate responses 

p  Central Nervous System ² consist of  the brain and spinal cord. The nerves that carry signals 

between the central nervous system and the body make up the peripheral nervous system. 

Peripheral nervous system relays information about the internal and external environments 

to the brain. It also relays instruction from the brain to other parts of  the body to control 

many of  the body·s functions and responses. 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 25/44

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 26/44

By: Vinny 26

y  The musculoskeletal system uses the circulatory system to deliver constant supply of  oxygen 

and nutrients  and it must remove wastes 

y  These wastes enter the blood by diffusion through capillary walls and are carried away for 

disposal 

y  The blood collects waste products as it travels through all the body·s tissues. The blood 

passes through the kidneys and the unwanted toxic substances are removed (urine). y  FOR MORE INTERACTIONS GO TO PAGE 110

Systems in Plants

Shoot System 

y  It is the system in a  flowering plant that is specialized to conduct photosynthesis and 

reproduce sexually; it consists of  the leaf, the flower, and the stem 

Leaf  

y  In photosynthesis, tissues in the leaf  use carbon dioxide, water, and light energy to produce 

glucose and oxygen. 

y  The glucose is used for plant growth, cellular respiration, and energy storage 

y  PHOTOS Y NTHESIS

Light energy + carbon dioxide + water  glucose + oxygen 

y  The cell structure that actually performs photosynthesis is an organelle called chloroplast 

y  Chloroplasts contain flat, disc-like structures called thylakoids 

y  Thylakoids are arranged in stacks called grana 

y  These stacks act as solar collectors, using  chlorophyll in the membranes of  thylakoids 

Flower 

y  Flowers are specialized structures developed for sexual reproduction 

y  They contain male or female reproductive structures, sometimes both 

y  Male reproductive structures produce pollen grains; female reproductive structures produce 

eggs 

y  Eggs are fertilized by pollen then the female flower parts form seeds 

y  In most flowering plants, the seeds are contained within a specialized structure called a fruit 

y  Pollination occurs by wind or animals 

y  Mosses, ferns, and coniferous trees are not flowering  plants 

y  Conifers are all wind pollinated and they produce pollen and seed in specialized cones 

Stem 

y  It supports the branches, leaves, and flowers and provides a way to transport materials 

y  Contains significant amounts of  vascular tissue for carrying  substances to and from roots, 

leaves, flowers, and fruit. 

Root System 

Chloro h ll 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 27/44

By: Vinny 27

y  It is the system of  a flowering plant, fern, or conifer that anchors the plant, absorbs water 

and minerals and stores food 

y  It typically grows below ground 

y  Examples include: radishes, carrots (the roots are used for nutrient storage), sweet potatoes, 

sugar beet, ginger etc. 

Dermal Tissue System 

y  It is the tissues covering  the outer surface of  the plant 

y  Do not occur within the plant 

y  Includes epidermal and periderm tissues 

y  Epidermal tissue (epidermis): a thin layer of  cells covering  all non-woody surfaces of  the plant 

y  Most epidermal leaf  cells produce a layer of  wax, called the cuticle, that helps waterproof  the 

leaf·s surface 

y  Some epidermal leaf  cells are adapted for defence, they have hair like structures that 

contain chemical irritants 

y  Some epidermal root cells have long  extensions called root hairs to help absorb water and minerals form the soil 

y  Periderm tissue: tissue on the surface of  a plant that produces bark on stems and roots 

Vascular Tissue System 

y  it is the tissues responsible for conducting  materials within a plant 

y  it transports the water, minerals and other chemicals around the plant 

y  like a network of  tubes, that reaches from the roots, up the stalk, and through the leaves 

y  there are two types: xylem and phloem 

y  xylem: is a vascular tissue in plants that transports water and dissolved minerals from the 

roots to the leaves and stems of  the plant 

p  they are hollow tubes with rigid walls 

p  have no cytoplasm, nucleus, or other organelles 

p  mature xylem cells are no longer living  tissue 

y  phloem: vascular tissue in plants that transports dissolved food materials and hormones 

throughout the plant 

p  under certain conditions, food materials are transported downward from the 

photosynthesizing  leaves to the stem and roots 

p  made up of  elongated cells that are alive and functioning  

Ground Tissue System 

y  they are all plant tissues other than those that make up the dermal and vascular tissue 

systems 

y  they perform variety of  functions such as in the green parts of  the plant, they manufacture 

nutrients by the process of photosynthesis 

y  in roots they store carbohydrates 

y  in stems they provide storage and support 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 28/44

By: Vinny 28

 Photosynthesis

Light energy + carbon dioxide + water  glucose + oxygen 

Specialized tissue and Cells in a  Leaf 

y  Palisade layer: a layer of  tall, closely packed cells containing  chloroplasts, just below the 

upper surface of  a leaf; a type of  ground tissue y  Close packing  helps palisade cells capture as much incoming  light as 

possible 

y  Spongy Mesophyll: a region of  loosely packed cells containing  chloroplasts, in the middle of  a 

leaf; a type of  ground tissue 

y  Spaces between the spongy mesophyll cells permit gasses to move around 

within the leaf  

y  Cuticle: a layer of  wax on the upper and lower surfaces of  a leaf  that blocks the diffusion of  

water and gases 

y  Stomata: (stomate: singular) an opening  in the surface of  a leaf  that allows the exchange of  

gases 

p  Ma jority of plants have most or all of  their stomata in the lower surface of  the 

leaf  

p  This location reduced water loss, provides more surface area for 

photosynthesis , and reduces the chances of  airborne viruses, bacteria, and 

fungal spores from entering  the leaf  

p  When it is open carbon dioxide can enter and oxygen can be  released 

y  Guard cell: one pair of  special cells in the epidermis that surround and control the opening  

and closing  of  each stomate 

p  The guard cells can either bend outward, causing  stomata to open, or they 

can collapse inward, causing  stomata to close 

p  Have a mechanism that responds to light levels which helps them close the stomata at night when carbon dioxide is not needed because there is no light 

for photosynthesis 

 Plant Growth 

Apical and lateral meristems 

y  Apical meristem: undifferentiated cells at the tips of plant roots and shoots; cells that divide, 

enabling  the plant to grow longer and develop specialized tissues 

p  When they first divide in the tips of  the roots, many of  them begin to elongate 

p  As they elongate, they differentiate into specialized cells of  the dermal, 

ground and vascular tissue systems y  Lateral meristem: undifferentiated cells under the bark in the stems and roots of  woody 

plants; cells that divide, enabling  the plant to grow wider and develop specialized tissues in 

the stem 

p  They form 2 cylinders, one inside the other, that run the full length of  the 

shoots and roots 

Chloro h ll 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 29/44

By: Vinny 29 

p  As plant grows in diameter, the outer lateral meristem produces new dermal 

tissue, called cork, to replace old epidermal cells 

p  Inner lateral meristem produces new phloem tissue on its outer surface and 

new xylem tissue toward its interior 

p  Many plants do not have lateral meristem so their stems and roots cannot 

grow any thicker once the first tissues formed by the apical meristems have matured 

Vegetative Reproduction 

y  It is the process in which a plant produces genetically identical offspring  from its shoots or 

roots 

y  Examples are strawberry plants that reproduce vegetatively by sending  out shoots called 

runners across the surface of  the soil 

Tissue Culture 

y  Tissue culture propagation: a method of  growing  many identical offspring  by obtaining  

individual plant cells from one parent plant, growing  these cells into calluses, and then into 

whole plants 

y  Calluses: clumps of  cells which can be separated over and over again, producing  unlimited 

number of  growing  cell masses 

p  Chemicals can be added to each callus anytime 

p  These chemicals act like plant hormones and trigger the callus cells to begin 

the processes of  growth and differentiation and the end result is a new plant 

3. Light and Geometric Optics

W hat is light? 

y  Light travels through the vacuum of  outer space 

y  Light does not require a medium for transmission, instead it is transferred through radiation 

y  Electromagnetic waves: radio waves, X-rays, microwaves, radar, and ultraviolet light 

 Electromagnetic Spectrum RE  AD P  AG E 466 for Types of waves (microwaves etc.)

Electromagnetic spectrum: the classification of  electromagnetic waves by energy 

DIAGRAM: 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 30/44

By: Vinny  30

Colours and Visible Light 

y  White visible light is composed of  continuous sequence of  colours, called the visible 

spectrum 

y  Has seven distinct colours: red, orange, yellow, green, blue, indigo, and violet 

y  Newton was the first scientist to discover that seven distinct colours were visible in white 

light 

 How is  Light produced? 

Incandescence (diagram on the left«sorry I couldn·t 

find one so I had to make one quickly): 

y  high temperature wire 

y  a lot of  heat- inefficient 

Electric Discharge: 

y  Current through a gas (neon, xenon, halogen) 

y  Lightening  

Phosphorescence: 

y  Glow in the dark (phosphor) 

y  Absorb UV light and store it, releasing  it later 

Fluorescence: 

y  Absorb UV light and immediately release visible light (fluorescent clothing-dye) 

Chemiluminescence: 

y  Chemical reaction- light (glow sticks) 

Bioluminescence: 

y  Chemiluminescence in living  organisms (fish, fungus, bacteria, fireflies, glow worms) 

Triboluminescence: 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 31/44

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 32/44

By: Vinny  32

*Basically the incident ray comes and hits then reflects on the other side of  the normal on the same 

angle.* 

Terminology 

y  Image: reproduction of  ob ject 

y  Perpendicular: right angle of  90 

y  Normal: ray perpendicular to mirror 

y  Incident ray: coming  into mirror 

y  Reflected ray: leaving  mirror 

y  Plane: flat 

y  Angle of  incidence: the right angle between the incident ray and the normal 

y  Angle of  reflection: the angle between the reflected ray and the normal 

The  Laws of Reflection 

1.  Angle of  Incidence = Angle of  Reflection 

2.  Reflected and incident ray are on the same plane/surface 

2 TY PES OF REFLECTION 

p  Specular- smooth, shiny (disco balls, very still water, flat aluminum foil 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 33/44

By: Vinny  33 

p  Diffuse- rough, dull (sheet of paper, water surface with waves, crumpled aluminum 

foil) 

 I mages in Plane  M irrors

A.  Light Ray Method (more complicated, but will be asked on test to do) 

Basically, you have an ob ject on one side, then you take every vertex (two lines meet) and draw 

two rays from each point to the mirror (on any angle), then find the reflected ray (make sure this 

is on the same side as the ray you drew)«after you find the reflected ray (by measuring  the angle 

of  the ray you drew from the normal)then extend the lines of  the REFLECTED ray behind the 

mirror until they meet(because that·s where your brain sees it, not actually there) that is how you 

find the first point. Do the same to find the second point (and so on), andthen join in the space in 

between.This might be a little confusing  so look at the diagram (it is colour coated with the 

words). (Obviously it isn·t perfect because I drew it on paint) 

B.  Perpendicular Lines (Way easier) 

Basically, draw a straight line from a point of  the ob ject to the mirror and measure it, then 

draw a line on the other side of  the mirror of  the same measurement and that is your first 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 34/44

By: Vinny  34 

point.Do the same with the rest of  the points,and fill in the space. (This is also color 

coordinated and not perfect because drawn by me on paint, but pretty close) 

 Acronym S ALT SALT: when you describe the properties of  an image, you need to examine 4 characteristics: 

p  Size: compare the image to ob ject; is it same size, smaller, or larger 

p  Attitude: which way is the image oriented compared to the ob ject; upright or inverted 

p  Location: location of  image (behind or same side as ob ject) 

p  Type: real or virtual 

REMEMBER: an image in a plane mirror is always the same size as the ob ject (Size), upright but 

laterally (horizontally, reverse order) inverted (Attitude), behind the mirror (Location: the same 

distance behind as the ob ject as in front), and virtual (Type). 

Curved  M irrors

y  Concave (converging) mirror: a mirror shaped like part of  the surface of  a sphere in which the 

inner surface is reflective, like this:)« Image can be real or virtual 

y  Convex (diverging) mirror: a mirror shaped like a part of  the surface of  a sphere in which the 

outer surface is reflective, like this: («Image is always virtual 

y  Centre of  curvature: the centre of  the sphere whose surface has been used to make the 

mirror 

y  Principle axis: the line through the centre of  curvature to the midpoint of  the mirror 

y  Vertex: the point where the principle axis meets the mirror 

y  Converge: to meet at a common point y  Focus: the point at which light rays parallel to the principal axis converge when they are 

reflected off  a concave mirror 

y  Real image: an image that can be seen on a screen as a result of  light rays actually arriving  

at the image location 

y  Diverge: spread apart 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 35/44

By: Vinny  35

 LOC  ATE  IMAG E  IN CO N VERGING  MI  RROR

Basically there are 2 ways to do it, sometimes the easy way works and sometimes it doesn·t, you 

have to try both (I always try the easy one first), but I will show the hard way first (make sure you 

know your definitions because I will be using  those in here). THIS IS HOW I THINK OF FINDING AN 

IMAGE,BUT FOR COMPLETE INTRUCTIONS THE RULES ARE ON PAGE 497

HARD WA Y  

1.  Draw a principal axis 

2.  That will reflect through the focus point 

3.  Take the tip of  the arrow/ ob ject and go through to vertex

4.  Now this is why it·s not as easy, you have to measure the angle of  the line (with a 

protractor) at the vertex and make the same angle reflecting  ´underµ 

5.  Where the two lines join is the tip of  the arrow/ob ject, then fill in the space 

EAS Y  WA Y  -  WORKS WHENEVER THE OBJECT IS AT OR AFTER THE CENTRE OF

CURVATURE

1.  Draw principal axis 

2.  That reflects through focus 

3.  Go from tip of  arrow/ob ject through the focus 

4.  Reflect parallel to the principal axis 

5.  Wherever the two lines meet, is the tip of  the arrow/ob ject, fill in the space 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 36/44

By: Vinny  36

Many uses such as: car headlight, flashlight, searchlight, reflecting  telescope, satellite dishes 

The imaging properties of a converging mirror (USING SALT):

*C= centre of curvature, F= Focus)

OBJECT  IMAGE

 LOC  ATE  IMAG E  IN   DI VERGING  MI  RROR

THERE IS ONL Y ONE WA Y «THESE IMAGES WILL BE ´BEHINDµ THE MIRROR 

Since the image is going  to be behind the mirror, you will need a focus behind the mirror, to do that 

measure the distance from the focus to the mirror, and use that same distance to make a focus 

behind the mirror.THIS IS HOW I THINK OF FINDING AN IMAGE,BUT FOR COMPLETE INTRUCTIONS

THE RULES ARE ON PAGE 500

1.  Draw principal axis, this time the light will reflect back 

2.  From the principal axis, take the point where it touches the mirror and extend it back through 

the focus, behind the mirror 

3.  Take the tip of  the arrow and draw it to the vertex, measure the angle 

4.  Reflect the same angle ´underµ 

5.  The reflected ray from the vertex will extend backwards, behind the mirror 

6.  Wherever the 2 rays behind the mirror meet is the tip of  your arrow, ob ject, fill in the space 

Location Size  Attitude  Location  Type Beyond C  Smaller  Inverted  Between C &F  Real At C  Same size  Inverted  At C  Real between C &F  Larger  Inverted  Beyond C  real At F NO CLEAR IMAGE P RODUCED!

Inside F  Larger Upright  Behind mirror  virtual 

REMEMBER!!! 

y  IMAGE INFRONT OF THE

MIRROR AND UPSIDE DOW

IS REAL 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 37/44

By: Vinny  37

The imaging properties of a diverging mirror:

y  A convex mirror ALWA Y S produces a smaller virtual image 

Many uses such as: side mirrors on cars, security mirror in stores 

 Refraction 

p  This is when light changes direction when travelling  one medium to another 

p  E.g. ² speed of  light: 3 x 108 m/s (meters per second) 

Water: 2.26x 108 m/s 

Acrylic: 1.76 x 108 m/s 

 RU  L ES OF REFR ACT  I O N  

1.  The incident ray, the refracted ray, and the normal all lie in the same plane. The incident ray and refracted ray are on opposite sides of  the line that separates the two media (medium, 

e.g. air  water) 

2.  Fast medium to slow (air  water) Light bends toward the normal 

Slow medium to fast (water  air) Light bends away from the normal 

 I ndex of Refraction 

p  Ratio of  light in a vacuum and the speed in a medium 

REMEMBER!!! 

y  IMAGE BEHIND THE

MIRROR, RIGHT SIDE UP IS

VIRTUAL 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 38/44

By: Vinny  38

n= index of  refraction 

c= speed of  light in a vacuum (this is always 3 x 108 m/s) 

v= speed of  light in a medium 

So, your equation is n= c/v USE THIS TRIANGLE:   cover with your hand the stuff  you want to find out 

** n , v (inversely related) ** 

E.g. Calculate the speed of  light in Quartz

Given: c= 3 x 108 m/s (this has to be MEMORIZED) 

v= ?

n= 1.76 (this will be given on the test in a question to find v) 

Calculation: 

v= c/n 

= 3 x 108 m/s  ***At this part just divide 3/1.46 and put the 108 after in the answer*** 

1.46

=2.05 m/s x 108

E.g. Calculate the index of  refraction for vinegar 

Given: c= 3 x 108 m/s (this has to be MEMORIZED) 

v= 2.30 x 108 m/s (this will be given on a test in a question to find n) 

n= ?

Calculation: 

n= c/v 

n= 3 x 108 m/s 

2.30 x 108 m/s ** The 10

8

 m/s crosses out with each other** 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 39/44

By: Vinny  39 

Critical  Angle

REMEMBERCritical angle: the angle of  incidence that results in an angle of  refraction of  90

In the diagram above, the critical angle is when the angle of  incidence is at 50, it refracts at 90. 

Since the medium is going  from slow fast (water  air) anything  above the critical angle refracts 

away from the normal. Anything  below the critical angle will reflect on the other side (on the same 

angle). 

Total  I nternal Refraction 

y  Total internal reflection: the situation when the angle of  incidence is greater than the critical 

angle 

**IMPORTANT: a larger critical angle = more refraction, less reflection (as shown in the diagram 

above) 

a smaller critical angle =  more reflection, less refraction 

Uses: a diamond is sparkly because it has a low critical angle, most of  the light rays reflect instead of  

refract 

 Phenomena Related to Refraction 

Depth: PAGE 535

y  Apparent depth is the depth that an ob ject appears to be at due to the refraction of  light in a 

transparent medium 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 40/44

By: Vinny  40

y  ob jects under water always appear to be nearer to the surface than they actually are. This is 

what makes fish in water appear to be closer to the surface than they are. 

y  for same reason, legs of  someone standing  water appear to be shorter 

y  apparent depth is an optical illusion 

Mirage: PAG

E 537

y  a mirage is a virtual image that forms as a result of  refraction and total internal reflection in 

Earth·s atmosphere 

y  a mirage can appear when light is travelling  from cool air into warmer air 

y  the index of  refraction decreases as the air gets warmer 

y  this results in light bending  farther away from the normal as the air temperature continues to 

increase 

y  eventually total internal reflection occurs in the lowest (hottest) air layer 

y  light ray travels up form hottest layer into cooler layer above and is gradually refracted 

toward the normal as the temperature decreases 

y  light ray eventually enters eyes 

Shimmering: PAGE 537

y  shimmering  is caused by light being  refracted as it passes through air of  different 

temperatures 

y  moonlight passes through layers of  air that have different temperatures 

y  in the coldest air layer, light travels more slowly so a light ray going  through this layer bends 

toward the normal 

y  as the light ray continues travelling  downward toward the warmest layer (just above the lake), 

its speed increases, so the light ray bends farther and farther away from the normal 

y  eventually total internal reflection occurs in the lowest warm air layer, this results in multiple 

virtual images of Moon on the water·s surface 

Rainbow: PAGE 538

y  produced by water droplets in Earth·s atmosphere 

1.  refraction as light enters the raindrop (going  form air to water) resulting  in dispersion 

2.  partial internal reflection when this light hits the back of  the raindrop

3.  Refraction as the light now exits the raindrop (going  form water to air). This is the 

light that your eyes see, which you perceive as a rainbow 

4.  your brain pro jects these light rays backwards and forms a virtual image of  the 

spectrum: a rainbow 

**you can only see a rainbow when the Sun is behind you**

 Lenses

y  Converging  lens: a lens that is thickest in the middle and that causes incident parallel light 

rays to converge through a single point after refraction. Real or virtual images created. 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 41/44

By: Vinny  41

y  Diverging  lens: a lens that is thinnest in the middle and that causes incident parallel light 

rays to spread apart after refraction. Only virtual images created. 

 I mages in  Lenses ² Converging 

THERE IS ONL Y ONE WA Y ...DON·T CONFUSE THIS WITH MIRRORS³THIS IS LENS

To find an image in a converging  lens: 

1.  Draw a principle axis 

2.  This reflects through the vertex

3.  Take the point of  the principal axis on the other side and go through the focus 

4.  Wherever the two lines meet, that is your image, in this case it is the tip of  the arrow, fill in 

the space 

The imaging properties of a converging lens

*F= focus, 2F= 2x the focus length*

OBJECT  IMAGE

Uses: the camera (p. 567), the movie pro jector (p.568), the magnifying  glass (p. 568), the compound 

microscope (p. 569), the refracting  telescope (p. 569) 

 D iverging  Lens

THERE IS ONL Y ONE WA Y  

To find an image in a diverging  lens: 

1.  Draw a principle axis 

2.  This reflects through the vertex

3.  Take the point of  the principle axis (on the same side) it reflects back to the focus 

Location Size  Attitude  Location  Type Beyond 2F  Smaller  Inverted  Between 2F &F  Real At 2F  Same size  Inverted  At F  Real between 2F &F  Larger  Inverted  Beyond 2F  Real At F NO CLEAR IMAGE P RODUCED!

Inside F  Larger Upright  Behind mirror Virtual 

Converging  lens can produce real 

and virtual images, but in this case it 

is real because it is inverted. And the 

image is behind the mirror. 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 42/44

By: Vinny  42

4.  Wherever the two lines meet is the tip of  the arrow, fill in the space 

The imaging properties of a diverging lens:

The image is always smaller, upright, virtual and on the same side of  the lens as the ob ject. The 

human brain perceives it as virtual by extending  the diverging  rays backwards to a virtual source. 

 Lens  A pplication 

Camera: PAGE 567

y  a camera take slight form large, distant ob jects, and forms smaller, real images on either 

film in traditional camera or the sensor in a digital camera 

y  this means that the ob ject must be located at more than twice the focal length of  the 

lens (beyond 2F·) 

y  a traditional film camera uses flexible roll film to capture images 

y  today digital cameras use light sensitive device made of  silicon called charge-coupled 

device (CCD) 

Movie Pro jector: PAGE 568

y  opposite to a camera 

y  pro jector takes a small ob ject (the film) and pro jects a large, inverted, real image on a screen 

y  because the image is larger it must be located between F· and 2F· 

y  the film must be loaded into the pro jector upside down so that what you see on the screen is 

upright 

Magnifying  Glass: PAGE 568-569 

y  simple converging  lens which the ob ject is located between F· and the lens 

y  no real image is produced at this ob ject location 

y  refracted rays diverge, but human brain extends rays backwards and produces and enlarged, 

virtual image located on the same side of  lens as the ob ject 

Compound Microscope: PAGE 569 

y  an arrangement of  two converging  lenses 

This image is virtual and in front of  

the lens 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 43/44

By: Vinny  43 

y  produces 2 enlarged, inverted images: one real and one virtual 

y  real image formed by ob jective lens; cannot see this image because it is in body of  tube 

(between the eyepiece and lenses) 

y  virtual image is formed by the eyepiece lens; this is the larger, virtual image you see 

 Human Eye

The camera and eye are very alike: 

y  The camera has a diaphragm that controls the amount of  light entering  it, the iris has this 

function 

y  The hole in the iris is called a pupil, comparable to the aperture in a camera, and is where 

light enters the eye 

y  A camera has a converging  lens to refract light to form a sharp image. The eye also has 

structures (lens and cornea) that cause light to converge 

 Eye Focusing Problems

Farsightedness- hyperopia 

p  See things farther away well but not up close 

p  To fix this use a converging  lens to focus light on the retina, positive meniscus 

With lens  

Near sightedness- myopia 

8/6/2019 Science Exam Review

http://slidepdf.com/reader/full/science-exam-review 44/44

By: Vinny  44 

p  See up close not distant 

p  To fix this use a diverging  lens to diverge light to focus on retina, negative meniscus 

With lens   

Presbyopia 

p  As people get older they find it harder to read because eye lens loses elasticity 

p  Can be corrected by converging  lens 

Contact  Lens

y  Positive-meniscus: a modified form of  the converging  lens shape 

y  Negative meniscus: a modified form of  the diverging  lens shape 

y  Contact lens: a lens that is placed directly in the cornea of  the eye