DOCENTENHANDLEIDING

NIEUWE NATUUR- EN SCHEIKUNDE

NASK 2 - SCHEIKUNDE

3 VMBO-GT

AUTEURS:

J. GEERTZEN

T. DE VALK

DERDE DRUK

MALMBERG 'S-HERTOGENBOSCH

WWW.NOVA-MALMBERG.NL

INHOUDSOPGAVE

2

Inhoudsopgave

Inhoudsopgave ............................................... 2

Deel 1 Over Nova.......................................... 3

1.1 Over Nova 3 vmbo-gt NaSk 2.............................. 3

1.1.1 Algemeen............................................................. 3

1.1.2 Leerstof................................................................ 3

1.1.3 De leerwegen in leerjaar 3................................... 4

1.1.4 Rekening houden met verschillen........................ 4

1.1.5 De rol van de docent bij de sectorkeuze.............. 4

1.1.6 Milieu-educatie in leerjaar 3................................. 6

1.1.7 Het schoolexamen in leerjaar 3 ........................... 6

1.2 Practicum............................................................. 7

1.3 Open onderzoek ................................................ 12

1.3.1 De leerlingonderzoeken in Nova NaSk 2

3 vmbo-gt ........................................................... 12

1.3.2 Onderzoeksresultaten uitwerken ....................... 16

1.4 Het ePack voor de leerling................................. 16

1.5 Het ePack voor de docent ................................. 17

1.7 Planning............................................................. 18

1.8 Gebruiksaanwijzing............................................ 18

Deel 2 Hoofdstuk voor hoofdstuk ............. 19

2.1 Hoofdstuk 1 Scheikunde een wetenschap .........19

2.1.1 Uitgangspunten ..................................................19

2.1.2 Per paragraaf .....................................................20

2.2 Hoofdstuk 2 Water..............................................22

2.2.1 Uitgangspunten ..................................................22

2.2.2 Per paragraaf .....................................................24

3.1 Hoofdstuk 3 Mengsels scheiden ........................27

3.3.1 Uitgangspunten ..................................................27

2.4 Hoofdstuk 4 Nieuwe stoffen maken....................29

2.4.1 Uitgangspunten ..................................................29

2.4.2 Per paragraaf .....................................................29

2.5 Hoofdstuk 5 Verbranden ....................................32

2.5.1 Uitgangspunten ..................................................32

2.5.2 Per paragraaf .....................................................33

2.6 Hoofdstuk 6 De aarde als

grondstoffenleverancier......................................36

2.6.1 Uitgangspunten ..................................................36

2.6.2 Per paragraaf .....................................................37

Deel 3 Materiaallijst .................................... 43

3

Deel 1 Over Nova

1.1 Over Nova 3 vmbo-gt NaSk 2

In dit hoofdstuk gaan we in op enkele didactische onder-

werpen die speciaal van belang zijn, wanneer u werkt met

Nova 3 vmbo-gt NaSk 2. Voor algemene informatie over

de didactische opzet van de methode verwijzen we u naar

de docentenhandleiding bij Nova 1-2 vmbo-kgt.

1.1.1 Algemeen

Het vak Natuur- en scheikunde NaSk 2 is voor geen

enkele sector verplicht. De leerlingen in de basisberoeps-

gerichte leerweg en de kaderberoepsgerichte leerweg

kunnen geen NaSk 2 volgen. Alleen via de gemengde en

theoretische leerwegen kunnen leerlingen het vak schei-

kunde volgen, maar dan alleen als ze het vak kiezen in het

vrije keuzedeel. Voor die leerlingen is dit deel Nova NaSk

2 3 vmbo-gt bedoeld.

In dit derde klas deel staat aan het eind van elke paragraaf

plusstof. Deze plusstof is in eerste instantie bedoeld voor

de leerling die al klaar is met de basisstof, maar kan ook

gebruikt worden om met de hele klas aan de slag te gaan.

U kunt hierbij denken aan het opvullen van een gedeelte

van een les.

Tevens zijn aan het eind van ieder hoofdstuk toepassings-

paragrafen (Extra basisstof) opgenomen, waarin de

theorie gekoppeld is aan dagelijkse gebruiksartikelen van

leerlingen: parfum, diamanten, ruimtevaart, kauwgom, et

cetera. Dit is geen verplichte stof, maar wordt als extra stof

aangeboden.

De didactische aanpak van Nova is erop gericht de

leerlingen zelfstandig met de leerstof aan de slag te laten

gaan. In veel gevallen kunnen ze de leerstof, de bijbe-

horende opgaven en practicumopdrachten zelf door-

werken. Uiteraard beslist u zelf in hoeverre u de leerlingen

loslaat. Hoeveel vrijheid u ze kunt geven, hangt ook af van

het niveau van de leerlingen en van de sfeer in de klas.

De uitwerkingen op alle vragen in het werkboek zijn

opgenomen in het uitwerkingenboek. Het uitwerkingen-

boek geeft prijs hoe leerlingen tot de juiste antwoorden op

de leerstofvragen, de Plusstofvragen en Extra basisstof-

vragen kunnen komen. Deze opzet stimuleert ons inziens

mede de zelfwerkzaamheid van de leerling.

1.1.2 Leerstof

Met ingang van het schooljaar 2006-2007 heeft de her-

ziening onderbouw vorm gekregen op de scholen. We

kijken daarom ook naar de kerndoelen die in de herziening

onderbouw genoemd worden. Het grote verschil met de

vorige basisvorming is dat de herziening onderbouw na

het tweede leerjaar wordt afgesloten. Het leerjaar 3 vmbo

hoort bij de bovenbouw vmbo. Het is echter in leerjaar 3

vmbo wel belangrijk om te weten wat er in de onderbouw

aan bod is gekomen.

Het is vrij lastig om exact aan te geven wat er behandeld

zal zijn omdat de nieuwe kerndoelen vrij algemeen

geformuleerd zijn. De kerndoelen die van belang zijn voor

NaSk 2 staan hierna weergegeven.

Nieuwe kerndoelen uit de herziening onderbouw, leer-

gebied Mens en Natuur.

Kerndoel 28: De leerling leert vragen over onderwerpen uit

het brede leergebied om te zetten in onderzoeksvragen,

een dergelijk onderzoek over een natuurwetenschappelijk

onderwerp uit te voeren en de uitkomsten daarvan te

presenteren.

Kerndoel 29: De leerling leert kennis te verwerven over en

inzicht te verkrijgen in sleutelbegrippen uit het gebied van

de levende en niet-levende natuur, en leert deze sleutel-

begrippen te verbinden met situaties in het dagelijks leven.

Kerndoel 31: De leerling leert o.a. door praktisch werk

kennis te verwerven over en inzicht te verkrijgen in proces-

sen uit de levende en niet-levende natuur en hun relatie

met omgeving en milieu.

Kerndoel 32: De leerling leert te werken met theorieën en

modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en

scheikundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht,

beweging, energie en materie.

Bij het schrijven van het deel NaSk 2 3 vmbo-gt is

rekening gehouden met het vereiste instroomniveau in het

vierde leerjaar. Het deel van Nova voor de vierde klas sluit

daardoor naadloos aan op het derde-klas-boek. Zie hier-

over ook de docentenhandleiding bij het boek voor de

vierde klas. We hebben bij het schrijven ook al soms

gekeken naar de examenkerndoelen.

Nova NaSk 2 3 vmbo-gt bouwt voort op wat de leerlingen

in de tweede klas geleerd hebben. Gezien de

concentrische opzet van de methode is dat ook logisch.

Onderwerpen die in deel 1-2 vmbo behandeld zijn, komen

in deel 3 vmbo opnieuw aan de orde. De aanpak is echter

formeler en kwantitatiever geworden.

Ook wordt voortdurend verband gelegd tussen de leerstof

en de alledaagse werkelijkheid. Het didactische uitgangs-

punt is nog steeds dat modellen hulpmiddelen zijn om de

werkelijkheid beter te begrijpen; ze vormen niet een doel

op zich. U ziet dat bijvoorbeeld in de opgaven: daarin

wordt regelmatig van de leerlingen gevraagd om de

leerstof toe te passen op concrete praktijksituaties. De

Extra basisstof-paragraaf in het handboek laat steeds een

concrete toepassing zien.

Daartegenover staat dat het voor een goed begrip van de

(ook concrete praktische) chemie nuttig kan zijn, om die

`tastbare werkelijkheid' eens te `vertalen' en ter concre-

tisering van het vak zo nu en dan aan te bieden in

modellen. We doelen dan op het deeltjesmodel, waarvan

DEEL 1 OVER NOVA

4

het vereiste instroomniveau voor leerjaar 4 het recht-

vaardigen (eigenlijk eisen) om dit deeltjesmodel te

introduceren. Het deeltjesmodel hebben we al in een

vroeg stadium (hoofdstuk 1) ingevoerd en gedoceerd

uitgesmeerd (daar waar relevant) over de gehele breedte

van de scheikundeleerstof.

In de methode is in vrijwel elk hoofdstuk expliciet aandacht

voor milieu en milieuvraagstukken: in hoofdstuk 1 is in een

aparte paragraaf aandacht voor afval en afvalverwerking,

in hoofdstuk 3 een paragraaf over rioolwaterzuivering, in

hoofdstuk 4 een paragraaf over chloor en het milieu, in

hoofdstuk 5 een paragraaf over vuile lucht en in hoofdstuk

6 onder andere over metaalafval en recycling. Milieu krijgt

hiermee een duidelijk ‘gezicht’ in de methode.

Uiteraard garandeert het werken met een 'contextrijke'

methode zoals Nova nog niet, dat de leerlingen werkelijk

een verband leggen tussen de leerstof en de wereld om

hen heen. Minstens even belangrijk is uw eigen inbreng

als docent. U kunt uw leerlingen op allerlei manieren

stimuleren, om verbanden te leggen met de alledaagse

werkelijkheid.

1.1.3 De leerwegen in leerjaar 3

In deel 3 vmbo wordt nog geen onderscheid gemaakt

tussen leerstof uit het kerndeel en leerstof uit het

verrijkingsdeel. De leerstof uit het verrijkingsdeel komt pas

in het vierde leerjaar aan de orde. In het derde leerjaar

vindt u alleen leerstof uit het kerndeel, die voor beide

leerwegen van belang is.

1.1.4 Rekening houden met verschillen

Op het eind van de derde klas zal een deel van de

leerlingen een sector kiezen waarin het vak NaSk 2 niet is

opgenomen. Deze leerlingen sluiten het vak af tegen het

einde van het derde leerjaar. Er zijn ook leerlingen die na

de derde klas wel verder gaan met NaSk 2. Het onderwijs

in het derde leerjaar moet ons inziens rekening houden

met de belangen van beide groepen leerlingen, en zich

niet eenzijdig op één van beide groepen richten.

Dit uitgangspunt heeft duidelijk gevolgen gehad voor de

opzet van deel 3 vmbo-gt van Nova. Het heeft er onder

andere toe geleid, dat er in dit deel een breed scala aan

onderwerpen aan de orde komt. Daarbij hebben onder-

werpen met een duidelijke praktische relevantie de

voorkeur gekregen.

Leerlingen die later geen scheikunde kiezen krijgen zo

toch een goed overzicht van het vak. Na afloop van het

derde leerjaar beschikken ze over een redelijke brede

scheikunde basiskennis; bovendien zullen ze ook oog

gekregen hebben voor het praktisch belang van die

kennis.

We hebben vanzelfsprekend ook rekening gehouden met

de leerlingen die NaSk 2 als examenvak kiezen. De

'diepgang' waarmee de onderwerpen in deel 3 vmbo

behandeld worden, is zonder meer voldoende voor een

goede aansluiting op het vierde leerjaar.

1.1.5 De rol van de docent bij de sectorkeuze

NaSk 2 (ofwel scheikunde) heeft een enigszins merk-

waardige positie in het vernieuwde programma. We

kunnen het examenprogramma NaSk 2 zien als een mix

van basisvormingsdoelen (`verpakt' in kerndelen), een

beetje natuurkunde (10%) en de traditionele scheikunde.

Het vak is voor geen enkele sector verplicht en is een

keuzevak voor de theoretische en gemengde leerwegen.

Geen enkele mbo-opleiding vereist (tot nu toe) NaSk 2 bij

de instroom. Wellicht - en hopelijk - wijzigt de positionering

van het vak zich in de toekomst. Dat lijkt op zijn minst een

wenselijke ontwikkeling, zeker als we denken aan

leerlingen met een interesse in natuurwetenschappen die

willen doorstromen naar de havo en kiezen voor een

profiel waarin scheikunde een verplicht vak is.

De leerlingen zullen in de loop van het derde leerjaar

moeten beslissen, of ze het vak NaSk 2 (definitief) in hun

vakkenpakket opnemen. Bij die beslissing kunt u de

leerlingen helpen door ze informatie te geven en door ze

te adviseren. Hoe u dat precies aanpakt, is mede

afhankelijk van de manier waarop uw school de sector- en

vakkenkeuze geregeld heeft. De opmerkingen hieronder

hoeven daarom niet allemaal op uw situatie van

toepassing te zijn.

U kunt uw leerlingen erop wijzen dat in de sectoren

Techniek en Landbouw NaSk 2 een belangrijke bijdrage

kan leveren voor de doorstroming naar het vervolg-

onderwijs. Voor leerlingen die doorstromen naar de havo

en kiezen voor een natuurprofiel waarin scheikunde

verplicht is, lijkt het zeer wenselijk dat leerlingen het vak

scheikunde als examenvak te kiezen.

Informatie geven

Het is aan te raden om de leerlingen in de loop van het

derde leerjaar te informeren over de aard van het vak

NaSk 2 in de vierde klas. U kunt daarbij antwoord geven

op vragen als:

– Hoe groot is de overgang van leerjaar 3 naar 4? Is het

vak in klas 4 (veel) moeilijker en theoretischer dan in

klas 2 en 3?

– Hoeveel ruimte wordt er in het vierde leerjaar ingeruimd

voor het doen van practicum?

– Hoe zijn het schoolexamen en het eindexamen

ingericht?

– Wat is het verschil tussen NaSk 1 en NaSk 2?

Deze informatie kan de leerlingen helpen een reëel beeld

te krijgen van het vak NaSk 2 als examenvak.

Daarnaast zou u de leerlingen ook informatie kunnen

geven over opleidingen en beroepen waarvoor NaSk 2 in

het vakkenpakket gewenst of vereist is. U kunt ze er in dat

5

verband ook op wijzen, dat NaSk 2 behalve nodig ook

nuttig of nodig kan zijn. De praktijksituaties die in deel 3

vmbo voorkomen, kunnen een goede aanleiding zijn om

eens iets over een beroep te vertellen.

Het is de vraag of u ook gedetailleerde informatie moet

geven over opleidingen en pakketeisen. Dit hangt af van

de manier hoe de keuzebegeleiding op uw school wordt

ingevuld. Traditioneel werd dit soort informatie gegeven

door de decaan. Er zijn ook scholen die de vakdocenten

hierbij een belangrijke rol (willen) geven. In dat geval zult u

wel de nodige informatie -die van jaar tot jaar kan

veranderen- aangeleverd moeten krijgen.

Adviseren

Het zal waarschijnlijk regelmatig voorkomen, dat u uw

leerlingen adviseert over het kiezen van NaSk 2. Vaak zal

het daarbij gaan om de vraag of een leerling wel de

benodigde capaciteiten heeft voor het vak. U bent immers

de aangewezen persoon om die vraag te beantwoorden.

Misschien krijgt u ook de vraag voorgelegd of het op-

nemen van NaSk 2 wel verstandig is, gezien de verdere

toekomstplannen van de leerling. Of dit een vraag is voor

u of voor de decaan, hangt af van de manier waarop de

keuzebegeleiding op uw school geregeld is. Uw decaan

zal u er ongetwijfeld meer over kunnen vertellen.

Het ligt voor de hand, dat u uw adviezen mede wilt

baseren op de toetsresultaten van de leerlingen. Dat

betekent echter niet, dat elke leerling die onvoldoende

capaciteiten heeft om het vak als examenvak te kiezen,

automatisch een onvoldoende op het rapport moet krijgen.

Een goed alternatief is om in uw beoordeling te differen-

tiëren tussen leerlingen die het vak scheikunde niet (meer)

kunnen opnemen, en leerlingen voor wie die mogelijkheid

er nog wel is; de ene zes hoeft niet de andere te zijn. U

zou ook de regel kunnen hanteren dat u pas een positief

advies geeft, als het rapportcijfer minimaal een 7 is. We

raden u wel aan om hierover met de schoolleiding en uw

collega's duidelijke afspraken te maken, en die afspraken

tijdig aan leerlingen en ouders mee te delen.

Oriëntatie op leren en werken

Een van de onderdelen van het nieuwe vmbo-examen-

programma is oriëntatie op leren en werken (exameneen-

heid NASK2/K/1). Een mogelijke invulling van deze

exameneenheid is om leerlingen een opdracht te geven

om informatie te laten verzamelen over een beroep en de

opleiding die daarvoor nodig is (zie bij ‘Uitgangspunten’

aan het begin van elk hoofdstuk). Van belang is natuurlijk

wel dat het beroep een zekere relatie heeft met het

onderwerp van het betreffende hoofdstuk. Op de volgende

bladzijde vindt u een handleiding die u voor de leerlingen

kunt kopiëren. Uiteraard kunt u deze handleiding aan-

passen aan uw eigen situatie.

Er zijn verschillende manieren denkbaar om de

verzamelde informatie te verwerken en te presenteren. U

kunt de leerlingen bijvoorbeeld een verslag (werkstuk)

laten schrijven, een poster laten maken of een mondelinge

presentatie (spreekbeurt) laten verzorgen. Dat laatste zou

overigens heel goed in de lessen Nederlands kunnen

gebeuren. In het kader van het nieuwe vmbo-examen-

programma ligt zo'n samenwerking tussen twee vakken

zelfs voor de hand.

Handleiding onderzoeksopdracht beroepen

Oriënteren

1 Kies een beroep (1) dat past bij het hoofdstuk en (2)

waarvoor je in het mbo een opleiding kunt volgen.

Tip: Er bestaan beroepengidsen waarin honderden

beroepen soort bij soort bij elkaar staan. Vraag je

docent (of de decaan van je school) of je zo'n gids mag

inzien, als je zelf niets kunt bedenken.

2 Zoek iemand met het beroep dat jij gekozen hebt. Vraag

of je hem of haar mag interviewen. Dat mag best

iemand zijn die je goed kent. Zoek het liefst iemand

onder de 30 jaar, want die kan je meer vertellen over de

huidige opleidingen.

3 Verzamel informatiemateriaal over het beroep, de

opleiding die je ervoor moet doen en de branche waarin

iemand met dit beroep werkt. In totaal moet je minstens

25 bladzijden bij elkaar zoeken. Je kunt die informatie

vinden:

– bij de decaan van jouw school;

– bij een mbo-school in je omgeving;

– in de bibliotheek van jouw dorp of stad;

– op het Internet, met behulp van een zoekmachine.

4 Lees het informatiemateriaal door dat je verzameld

hebt. Noteer dingen die je opvallen.

Vragen bedenken

5 Bedenk zoveel mogelijk vragen over het beroep: over

het werk dat je moet doen, de werkomstandigheden, de

opleiding die je ervoor moet volgen,

carrièremogelijkheden, salaris enzovoort.

6 Bespreek de vragen met een klasgenoot. Vul je lijst met

vragen aan, tot je een behoorlijke complete lijst hebt.

7 Schrijf de lijst met vragen in het net. Orden je vragen

onder verschillende kopjes (zoals opleiding,

werkzaamheden, werkomstandigheden enzovoort).

8 Laat de lijst door je docent controleren voor je verder

gaat.

Antwoorden zoeken

9 Maak een afspraak met de persoon die je eerder om

een interview hebt gevraagd. Stel de vragen die je

bedacht hebt.

10 Bestudeer het informatiemateriaal dat je verzameld

hebt. Controleer de antwoorden die je bij het interview

gekregen hebt, en vul ze aan.

11 Ga na of je antwoorden op al je vragen hebt. Zo ja, dan

kun je die antwoorden nu gaan uitwerken. Zo nee, zoek

dan aanvullende informatie.

Antwoorden uitwerken

12 Je moet de antwoorden die je verzameld hebt,

presenteren. Dat kan schriftelijk (werkstuk, poster) of

mondeling (in een spreekbeurt). Je docent zal je

DEEL 1 OVER NOVA

6

vertellen hoe jij dat moet doen, en aan welke eisen je

presentatie moet voldoen. Noteer die eisen en houd er

rekening mee.

13 Werk een presentatie uit die bestaat uit 4 à 6

'hoofdstukjes'. In elk 'hoofdstukje' verwerk je

antwoorden op een aantal bij elkaar horende vragen. Je

maakt bijvoorbeeld één hoofdstukje met alle informatie

over de opleiding.

14 Bedenk een inleiding. Daarin vertel je welk beroep je

gekozen hebt, en waarom. Leg duidelijk uit wat jou in

het beroep aantrok, en wat je er nog meer over te weten

wilde komen.

15 Bedenk een slot. Daarin vertel je wat je van deze

opdracht hebt geleerd, en wat je er (nu al) aan hebt

gehad of (in de toekomst) nog kunt hebben.

Presenteren

16 Lever je werkstuk in, of houd de spreekbeurt.

1.1.6 Milieu-educatie in leerjaar 3

In deel 3 vmbo komt (de zorg voor) het milieu vaak als een

apart onderwerp aan de orde. U heeft dus verschillende

aanknopingspunten om het milieu tot onderwerp van

gesprek te maken. De methode geeft u dus de mogelijk-

heid om expliciet op milieu-onderwerpen in te gaan. Of u

dat doet en zo ja, hoe u dat doet, wordt aan u zelf over-

gelaten. De methode probeert u op dit punt niet in een

bepaalde richting te sturen.

Het is natuurlijk altijd mogelijk om een milieu-onderwerp,

dat in het boek aan de orde komt, in uw lessen verder uit

te diepen. U zou daarbij gebruik kunnen maken van aan-

vullend lesmateriaal dat specifiek over dat ene onderwerp

gaat. Er zijn allerlei instanties en organisaties die dergelijk

materiaal ter beschikking stellen, vaak gratis of tegen lage

prijzen.

Een ander geschikt hulpmiddel is de krant. Een kranten-

artikel kan een uitstekend middel zijn om een milieu-

onderwerp in een actuele context te plaatsen. Geschikte

krantenartikelen vindt u niet alleen in de landelijke dag-

bladen, maar ook in regionale en plaatselijke kranten.

Artikelen uit regionale of plaatselijke kranten hebben als

bijkomend voordeel, dat ze vaak over onderwerpen gaan

die de leerling uit hun eigen leefomgeving kennen. Ook

een goede bron voor krantenartikelen (met opdrachten

erbij!) is het tijdschrift Chemie Aktueel.

Wanneer u veel aandacht aan milieu-onderwerpen wilt

besteden, is het goed om ook eens met de docenten

aardrijkskunde en biologie te overleggen. Op die manier

kunt u voorkomen, dat sommige onderwerpen `dubbel' of

'driedubbel' behandeld worden.

1.1.7 Het schoolexamen in leerjaar 3

Door de invoering van het vmbo zal het schoolexamen (de

nieuwe naam voor het schoolonderzoek) behoorlijk

veranderen. Voor de gemengde en theoretische

leerwegen zijn er nieuwe onderdelen zoals praktische

opdrachten, een handelingsdeel en een sectorwerkstuk. Er

zijn (min of meer) nieuwe doelen zoals 'ontwerpen' en

'onderzoek doen'. Ook mag u al in leerjaar 3 beginnen met

het afnemen van het schoolexamen.

7

1.2 Practicum

In de onderstaande tabellen treft u een overzicht aan van

de in totaal 35 practica in Nova NaSk 2 3 vmbo. Dit

overzicht is bedoeld om u als docent in een oogopslag een

globaal beeld te geven van de belangrijkste instrumenten

en begrippen die in practicum-situaties aan bod komen.

Voor meer gedetailleerde informatie verwijzen we u naar

de werkboek. Daarin staat bij elke proef vermeld welke

apparaten en materialen voor de proef nodig zijn

.

Hoofdstuk 1

proef titel apparatuur/instrumenten begrippen/regels Opmerkingen

1 Materialen bij

scheikunde

O.a. bekerglas, erlenmeyer,

trechter, reageerbuisknijper

Materialen in gebruik

bij practicum

Naar eigen behoefte uit

te voeren

2 Practicumregels Regels waar de

leerlingen zich aan

moeten houden

Veiligheid staat voor

alles, dus heel

belangrijk

3 De brander Brander, reageerbuis,

reageerbuisknijper, water

Gebruik leren hoe om

te gaan met de brander

Overslaan als ze dit al

uitvoerig in klas 2

gehad hebben

4 Snelheid van

moleculen

Bekerglazen 150 mL, warm

en koud water, inkt

Deeltjesmodel,

moleculen

5 Herkennen

stoffen

9 reageerbuizen met 9

verschillende stoffen

Stofeigenschappen Zie werkboek voor de 9

stoffen

6 Een stoldiagram Reageerbuis met

palmitinezuur, brander,

driepoot met gaasje,

thermometer

Mengsel, smelttraject,

zuiver stof, smeltpunt

7 Oplossing en

suspensie

Reageerbuizen, gedestilleerd

water, keukenzout,

kopersulfaat, krijtpoeder

Oplosbaarheid

8 Oplosmiddelen Gedestilleerd water, alcohol,

keukenzout, jodium,

reageerbuizen

Verschillende

oplosmiddelen

9 Scheikundige

reactie

Reageerbuizen, gedestilleerd

water, kopersulfaat, soda

Chemische reactie

DEEL 1 OVER NOVA

8

Hoofdstuk 2

proef titel Apparatuur/Instrumenten begrippen/regels Opmerkingen

1 De vorming van

kalkzeep

Reageerbuizen en rekje;

druppelpipet, hard water,

groene zeepoplossing,

synthetische zeepoplossing

Hard water, vorming

kalkzeep

2 Kalkaanslag

verwijderen

Reageerbuizen en rekje,

druppelpipet, azijn, zoutzuur,

kalkaanslag

Hard water,

kalkaanslag

Product

vergelijkingsonderzoek

3 Een zuur of

base aantonen

Reageerbuizen en rekje,

maatcilinder, lakmoespapier,

pH-papier, glasstaaf

Zure en basische

oplossingen, pH

Een zuur of base

aantonen: zie

werkboek voor de lijst

4 Het gevaar bij

mengen

Reageerbuizen en rekje,

druppelpipet, glorix, wc-eend

Vorming gevaarlijk gas

bij mengen

5 Shampoo

maken

Bekerglas (100 mL),

maatcilinder

(100 mL), roerstaafje,

detergent, keukenzout, kleur-

en geurstof

Mengsel, zeep,

kleurstof, geurstof

Let op toevoeging van

de hoeveelheid zout.

Te veel zout doet de

proef mislukken.

Hoofdstuk 3

proef titel apparatuur/instrumenten begrippen/regels Opmerkingen

1 Filtreren Trechter, filtreerpapier,

bekerglas, reageerbuizen en

rekje, slootwater, kopersulfaat

Mengsel, suspensies,

filtreren en bezinken,

filtraat, residu

Rioolwater: zelf maken

door grond en water te

mengen

2 Indampen Reageerbuizen en rekje,

indampschaaltje van

porselein, brander, driepoot en

gaasje, keukenzoutoplossing,

hard water

Oplossing, indampen,

residu

3 Destilleren Statiefmateriaal, erlenmeyer,

bekerglas, doorboorde stop

met glazen buisje, koelbuis

met slangen, brander, driepoot

met gaasje

Mengsel, destillatie,

destillaat, residu,

faseovergang

4 Extraheren Reageerbuizen en rekje,

trechter en filtreerpapier,

porseleinen indampschaaltje,

brander, driepoot en gaasje,

mengsel zand en zout

Mengsel,

oplosbaarheid, filtreren

5 Adsorberen Reageerbuizen en rekje,

trechter en filtreerpapier,

actieve kool en rode wijn

Mengsel, adsorptie,

ontkleuren oplossing

9

Hoofdstuk 4

proef titel apparatuur/instrumenten begrippen/regels Opmerkingen

1 Verhitten van

brood

Reageerbuis + knijper,

brander, brood

Chemische reactie,

reactieverschijnselen,

ontleding, organische

stoffen

2 Verhitten en

verbranden van

hout

Reageerbuis + knijper,

brander, hout

Chemische reactie,

reactieverschijnselen,

ontleding, verbranding,

organische stoffen

3 Elektrolyse van

water

Toestel van Hofmann,

stroombron, aangezuurd

water, reageerbuis, brander,

houtspaander

Chemische reactie,

elektrolyse, ontleding,

aantonen zuurstof en

waterstof

DEMO

4 Fotolyse Reageerbuizen en rekje,

zilvernitraatoplossing,

natriumchlorideoplossing,

trechter en filtreerpapier, wit

tegeltje, magnesium,

kroezentang, brander

Chemische reactie,

fotolyse, ontleding

5 Waterstofperoxi

de

Reageerbuis + rekje, glazen

staaf bedekt met

bruinsteenpoeder, brander,

lange houtspaander

Chemische reactie,

reactieverschijnselen,

ontleding, ontleedbare

stof

Eventueel rol H2O2-en

aantonen zuurstof

toelichten.

6 Formules Molecuul-bouwdoos Deeltjesmodel,

molecuultekeningen,

molecuulformules,

coëfficiënten

7 Kloppend

maken reacties

Molecuul-bouwdoos Deeltjesmodel,

molecuultekeningen,

molecuulformules,

coëfficiënten,

reactievergelijking

(kloppend maken)

8 Elektrolyse van

keukenzoutoplo

ssing (DEMO)

Stroombron, snoertjes,

koolstofelektroden, bekerglas,

keukenzoutoplossing,

piepschuim,

kaliumjodidepapiertje

Elektrolyse, chloor,

membraan

demoproef

DEEL 1 OVER NOVA

10

Hoofdstuk 5

proef titel apparatuur/instrumenten begrippen/regels Opmerkingen

1 Ontbrandingste

mperatuur van

papier

Stevig papier, driepoot,

gaasje, brander, water

Ontbrandings-

temperatuur

2 Verbranden van

magnesium

Reageerbuis + knijper,

kroezentang, tegeltje, brander

Verbrandingsreactie

(rol van zuurstof bij

verbrandingen), oxiden

3 Blussen van

benzinebrand

Bekerglas, grote glazen bak

met deksel, watten, kroezen-

tang

Verbrandingsreacties,

voorwaarden voor

verbranding, goede

blusmethode kiezen

Demo-proef

4 Blussen van

brandend vet

(DEMO)

Brander, driepoot met gaasje,

porseleinen schaaltje met

kaarsvet, injectiespuit met

beetje water, afdekplaatje

Verbrandingsreacties,

voorwaarden voor

verbranding, goede

blusmethode kiezen

Demo-proef

5 Verbranding

aardgas en het

aantonen van de

reactieproducten

Brander, bekerglas,

erlenmeyer met stop

Aardgas, verbranding

van aardgas,

verbrandingsproducten

aardgas, reactie-

vergelijking

6 Aantonen van

zwaveldioxide

Reageerbuizen Zwaveldioxide, zure

regen

Gebruik een verdunde

H2SO4-opl.

11

Hoofdstuk 6

proef titel apparatuur/instrumenten Begrippen/regels Opmerkingen

1 Dichtheid

metalen

Rechthoekige blokjes

aluminium, koper en ijzer,

liniaal, bovenweger, maat-

cilinder

Dichtheid U kunt deze proef

overslaan als ze dit al

in klas 2 uitgevoerd

hebben

2 Aantasting van

metalen

Reageerbuizen en rekje,

calcium, magnesium, water,

azijn, brander, schuurpapier

Edelheid van metalen

3 Koper

terugwinnen

Bekerglas, gelijkspannings-

bron, grafietelektroden,

elektriciteitsdraden

Recycling metalen,

elementbehoud,

kringloopschema

Eerste deel van de

proef (voorbereiden) is

een DEMO!

4 Brandstoffen Brander, driepoot met gaasje,

porseleinen schaaltjes,

druppelflesjes met benzine en

diesel

Aardolieproducten,

verbrandingsreactie,

onvolledige verbran-

ding, voorwaarden

voor brandblussen

5 Verschillende

aardolie-

producten

Balans (bovenweger),

maatcilinder (50 mL),

porseleinen kroesje, driepoot

en gaasje, druppelflesjes met

benzine en diesel

Aardoliefracties

6 Koffiebeker Koffiebekertje Macromoleculen,

structuur kunststoffen

7 Verschillen in

eigenschappen

Stukjes kunststof, spijker,

batterij lampjes en draden

Eigenschappen en

toepassingen van

kunststoffen

Groepje leerlingen

werkt samen. Laat ze

bij voorkeur PVC, PS,

PE, PP of PET

gebruiken.

8 Kunststofsoorte

n van elkaar

scheiden

Stukjes kunststof, bekerglas,

roerstaaf

Verschil in dichtheid

tussen kunststoffen

Gebruik bij voorkeur

(i.v.m. de dichtheid)

PP, HDPE, PS, en

PET

DEEL 1 OVER NOVA

12

1.3 Open onderzoek

1.3.1 De leerlingonderzoeken in Nova NaSk 2

3 vmbo-gt

Elk hoofdstuk van het handboek wordt afgesloten met een

viertal ideeën voor onderzoek. Uitvoerige informatie over

de didactiek en organisatie van open onderzoek vindt u in

de docentenhandleiding bij Nova deel 1-2 vmbo-kgt (zie

deel 1, Over Nova, 1.4 Open onderzoek, bladzijde 8). De

onderzoeksopdrachten sluiten nauw aan bij de 'onder-

zoeksdoelen' in de nieuwe vmbo-examenprogramma's

(eindterm 10 van de exameneenheid NASK2/K/3). In de

tabellen vindt u informatie over apparatuur en materialen

die bij de onderzoeksopdrachten in Nova NaSk 2

3 vmbo-gt gebruikt kunnen worden. Het is aan te raden om

elk onderzoek van tevoren globaal voor te bereiden, en de

benodigde spullen klaar te zetten.

titels hoofdstuk 1 materiaal/apparatuur opmerkingen

Frituurvet Frituurvet, reageerbuis of

klein bekerglas, thermometer

tot 250 °C brander, driepoot

en gaasje)

Bestrijding van

gladheid

IJs-zout-mengsel in een bad,

reageerbuizen, oplossingen

van 2M NaCl en 2M CaCl2.

Met een ijs-zout-mengsel als koudmakend mengsel is een

temp. van –16°C te bereiken. Zet in het bad reageerbuizen

met beide oplossingen. Kijk goed bij welke temp. ijsvorming

optreedt. Het lijkt net ‘sneeuw’ die in de reageerbuizen

ontstaat. CaCl2 doet het beter: 2M NaCl bij – 7°C; 2M CaCl2

bij –10°C.

Babyluiers Luier (superslurper),

bekerglas, bovenweger

Leerlingen moeten met het idee komen om de kristallen uit

de luiers te halen en dan per gram bepalen hoeveel gram

water er maximaal opgenomen kan worden.

IJsproeven Roomijs, bekerglas groot en

klein, thermometer, brander

(verwarmingselement)

Het smelttraject van roomijs zal ongeveer tussen -5 en + 5°C

liggen. Verwarm au-bain-marie. Laat de leerlingen ook een

kwaliteitsbeoordelingstabel invullen: temperatuur,

smaakbeleving, omschrijving roomijs.

13

titels hoofdstuk 2 materiaal/apparatuur Opmerkingen

Waterzuivering Zand, aquariumgrind, lange

glazen staaf, watten

Zure wijn Wijn, reageerbuis,

bekerglaasje,

petrischaalschaal, waterbad,

pH-meter (universeel

indicatorpapier)

Het gaat om de reactie van alcohol met zuurstof waarbij

azijnzuur ontstaat. Bij een groter contactoppervlak met de

lucht zal het verzuren sneller gaan. Ook een hogere

temperatuur versnelt het proces. De temperatuur mag

echter niet te hoog worden want dan werken de bacteriën

die voor de omzetting van de alcohol zorgen niet meer.

Donker en zoet Thee, honing, bekerglazen,

zoutzuur, pH-meter

(universeel indicatorpapier)

Bij verschillende pH’s kan de leerling bekijken of na

toevoeging van honing aan warme thee de kleur verandert.

Het beste is om de honing vooraf 1 : 1 met warm water te

mengen om het afmeten te verbeteren. Ook zal apart met

alleen warme thee en met alleen de verdunde honing

nagegaan dienen te worden of dan ook niet een

kleurverandering optreedt.

Kampeerzeep Kampeerzeep, andere

reinigingsmiddelen

Belangrijk is dat er steeds correct vergeleken wordt met de

andere middelen. Waarschijnlijk zal de leerling een

vergelijkend warenonderzoek opzetten. Daarbij moeten

zeker de oplosbaarheid van vet, de verwijdering van

vlekken, de schuimvorming, de pH, de geur en de prijs aan

bod komen.

titels hoofdstuk 3 materiaal/apparatuur Opmerkingen

Chips Diverse merken chips, water,

trechter met filter,

indampschaaltjes, brander

met driepoot en gaasje

De moeilijkheid is om het zout uit de chips te halen. En

natuurlijk blijft de vraag of er ook andere stoffen ook

oplossen. De leerling maakt hierbij gebruik van de

extractiemethode. U kunt ook laten vergelijken met wat er

op de verpakking vermeld staat.

Ei van de

bouwvakker

Mengsel van zout, zand,

ijzervijlsel en zaagsel,

magneet, water, trechter met

filter, indampschaaltje,

brander met driepoot en

gaasje

Ook hierbij maakt de leerling gebruik van extractie. Het is

alleen niet mogelijk om het mengsel in één stap te

scheiden. Extractie van ijzer met een magneet, het boven

drijven van zaagsel, het filtreren om zout en zand te

scheiden.

Liefdesbriefje Kleurstofstift, loopvloeistof,

filtreerpapier, bekerglazen

De leerling maakt gebruik van papierchromatografie.

Waarschijnlijk zal zonder de nodige hulp deze opdracht

voor een leerling niet uit te voeren zijn.

DEEL 1 OVER NOVA

14

titels hoofdstuk 4 materiaal/apparatuur Opmerkingen

Appels Appels, schaaltjes,

citroenzuur, water

Het bruin worden van een appel is een gevolg van de

inwerking van zuurstof. Eerst kan nagegaan worden hoe

lang het duurt voordat het vruchtvlees bruin wordt. De beste

manier om de appel te conserveren is om te voorkomen dat

er zuurstof bijkomt. Daarbij kan ook gedacht worden aan

het gebruik van conserveermiddel, zoals citroenzuur.

Frisdrank en

koolzuur

Brander, driepoot en gaasje,

bovenweger (balans),

2 erlenmeyers, doorboorde

stoppen, gasuitleidbuisje,

(bolbuisje met CO2-

absorbens)

Een manier zou kunnen zijn om een beetje limonade `uit te

koken' om alle CO2 uit de limonade te halen. Het CO2 kan

door kalkwater geleid worden. Uit massa metingen is dan te

bepalen welke frisdrank het meeste CO2 bevat.

Ook zou een CO2-absorbens (NaOH) gebruikt kunnen

worden.

Silicagel Bekerglas, bovenweger Gedacht kan worden aan de bepaling van het aantal gram

water dat in een bepaalde tijd door een gram silicagel

opgenomen kan worden.

Organische stof Statiefmateriaal, brander,

reageerbuis, rubberen stop

met opening,

gasuitleidbuisjes, koude val,

gaswasflessen, lucifers

Met de opstelling uit het handboek (afb. 2 of 3) is de

brandbaarheid van de witte rook na te gaan door deze aan

te steken. (In plaats van een brede reageerbuis is een

gaswasfles ook geschikt.)

De aanwezigheid van CO2 in de witte rook is te bepalen

door de rook door een met kalkwater gevulde gaswasfles te

leiden

15

titels hoofdstuk 5 materiaal/apparatuur opmerkingen

Theelichtjes Theelichtjes, thermometer,

bovenweger

Heel belangrijk is dat de leerling doorheeft dat slechts één

factor gewijzigd mag worden om te kunnen vergelijken. Het

zal wel neerkomen op het verwarmen van een hoeveelheid

water waarbij gekeken wordt in hoeveel tijd een bepaalde

tijd een bepaalde hoeveelheid water 10 °C in temperatuur

gestegen is. Vooraf en achteraf de massa van de

theelichtjes bepalen.

Moerasgas Plantenmateriaal en modder

uit sloot, afsluitbare fles

Het vrijkomende methaangas moet elders opgevangen

worden. Leerlingen moeten eerst een ontwerp maken van

de te gebruiken opstelling. Het duurt enige tijd voordat het

rottingsproces op gang komt. De voortgang van het

rottingsproces moet regelmatig gecontroleerd worden.

Explosiemotor Plexiglazen buis (400 cm3),

rubber stopjes, kraaltjes,

benzine, brander

Zorg ervoor dat de buis droog is. Sluit aan één kant de buis

met de stop luchtdicht af. Breng een aantal kraaltjes in de

buis. Laat 1 druppel wasbenzine in de buis vallen. Sluit het

andere uiteinde ook af met een stopje. Draai de buis een

keer of tien om (kraaltjes vallen van de ene naar de andere

kant van de buis) om de benzinedamp goed te mengen met

de lucht. Klem de buis horizontaal in een statief en steek de

brander aan (blauwe vlam!). Haal een van de stopjes weg

en houd de vlam bij het open uiteinde. Als er niets te horen

(zien) valt, herhaal de proef dan met meer druppels

benzine. De buis kunt u schoonmaken door lucht door de

open buis te blazen. De explosiegrenzen zullen

waarschijnlijk liggen tussen 2 en 5 druppels, afhankelijk van

de druppelgrootte. U ziet dan een vlam door de buis

schieten en zal een plof/knal te horen zijn.

Zure regen Brandstof, rodekoolsap,

gaswasfles, bolbuis,

gasdoorleidbuisjes, brander,

waterstraalpomp

De leerling moet een opstelling maken waarbij de

verbrandingsproducten geleid worden door de rodekoolsap.

Een wasfles kan daarvoor uitstekend gebruikt worden. In

een bolbuis kan een vaste brandstof verbrand worden, een

vloeistof kan via een flesje met lont verbrand worden. Een

mogelijke aan te leveren brandstof is koolstof vermengd

met zwavel. Wel heel goed mengen dat de zwavel niet

zichtbaar is. Altijd zelf eerst uitproberen. U kunt natuurlijk

ook een brandstof aanleveren die geen zwavel bevat!

DEEL 1 OVER NOVA

16

titels hoofdstuk 6 materiaal/apparatuur Opmerkingen

Aluminium Al-folie, balans

reageerbuizen, lamp (200

W), thermometer, gewichtjes

(krachtmeter), batterij,

snoertjes, lampje

Dichtheid: Meet van een stukje aluminium het oppervlak en

de dikte op en bepaald daaruit het volume. Bepaal de

massa en bereken de dichtheid. Dit moet in de orde van

grootte van de dichtheid van Al uitkomen, namelijk 2,7

g/cm3.

Reflectie: Vul wee reageerbuizen met water. Omwikkel één

reageerbuis met Al-folie. Laat een sterke lamp op de

reageerbuizen schijnen (bijvoorbeeld een lamp van 200 W

op 20 cm afstand). In de onbeschermde reageerbuis zal de

temperatuur sneller stijgen.

Sterkte: Hang gewichtjes aan een smalle strook Al-folie, of

trek eraan met een krachtmeter totdat het strookje breekt.

Geleiding: Maak met een batterij, Al-folie, snoertjes en

lampje een gesloten kring. Lampje gaat dan branden.

Betonrot Staalwol, erlenmeyers of

reageerbuizen, CaCl2

Gebruik als ijzer vetvrij gemaakt staalwol. Duidelijk moet

zijn dat slechts één factor, wel of geen calciumchloride,

anders is. Staalwol in een afgesloten erlenmeyer of

reageerbuis, half in water en half in lucht, gedurende

langere tijd bewaren. Bij een is calciumchloride toegevoegd.

Regelmatig controleren of er iets te zien is. Versnelt

calciumchloride de reactie, dan zal in dezelfde tijd meer

roestvorming te zien zijn.

Energie bij

verbranding

Wasbenzine, alcohol, flesjes

met lont, balans,

thermometer

Gebruik wasbenzine en alcohol in flesjes met een lont.

Massa vooraf en achteraf bepalen. Met deze branders een

hoeveelheid water bijvoorbeeld 10 °C in temperatuur laten

stijgen. Benzine levert meer energie dan alcohol (Binas

tabel 28B).

Teflon Teflontape, gewichtjes

(krachtmeter), brander,

agressieve stoffen (zoutzuur,

organische oplosmiddelen)

Teflontape kan tot vele malen de eigen lengte uitgetrokken

worden zonder deformatie. De dikte kan m.b.v. de dichtheid

bepaald worden: neem een stuk tape met een lengte van

1m, breedte is 1,3 cm. De massa van zo'n stuk tape is 0,33

g. Hieruit kan berekend worden dat de dikte ongeveer 25

µm is. Het is zeer goed bestand tegen allerlei agressieve

vloeistoffen. Het gaat niet branden, het verkoolt alleen. Test

de brandbaarheid in de zuurkast. De resultaten van dit

onderzoek kunnen op een poster verwerkt worden.

1.3.2 Onderzoeksresultaten uitwerken

Bij een onderzoek hoort een verslag. Achter in het

handboek, vaardigheid 9 en 10, is de opzet voor het

maken van een verslag gegeven. Maar de resultaten van

sommige onderzoeken (en thuisopdrachten, zie werkboek)

kunnen ook gepresenteerd worden in de vorm van een

poster. De richtlijnen voor het maken van een poster zijn

opgenomen als vaardigheid 11 achterin het handboek.

1.4 Het ePack voor de leerling

De derde druk van Nova is een zogenaamde eMethode.

Dat wil zeggen dat u als docent uitgebreide mogelijkheden

krijgt om met behulp van ICT uw leerlingen op strikt

individuele basis te sturen, als u dat wilt. Via de

adviestoets bij dit zogenaamde concept 2.0 geeft de

software de leerling advies over te volgen leerroute op

basis van diens individuele scores.

Met concept 2.0 is er voor gekozen bepaalde stof, die zich

beter leent om elektronisch aan te bieden, vooral te

benaderen via de pc. De DiAcs zijn daar bij Nova een

voorbeeld van.

17

Met het digitale lesmateriaal kunnen uw leerlingen op een

andere manier aan de leerdoelen werken dan met de

Nova-boeken.

Elk hoofdstuk in het handboek wordt afgesloten met een

paragraaf Achter je pc. Deze pagina laat de leerlingen zien

hoe het aanbod in het ePack eruitziet. Dat maakt het

gemakkelijker – en stimuleert ook – om uit dat aanbod een

keus te maken. Het is aan u om te bepalen welke

onderdelen de leerlingen in elk geval gaan doorwerken.

De volgende applicaties zijn toegankelijk via het leerling

ePack:

1 Computerlessen

Circa 50% van de leerdoelen in de Nova-boeken wordt

digitaal aangeboden in de vorm van computerlessen. Bij

de meeste, maar niet alle, basisstof-paragrafen wordt een

computerles aangeboden.

De computerlessen bestaan uit presentaties en

interactieve oefenstof. De leerlingen bekijken video-

opnames en animaties en maken daar opdrachten over.

Zo kunnen ze grote delen van de leerstof zelfstandig

doorwerken, op school of thuis. De computerlessen

kunnen – als extra ondersteuning – ook helpen bij het

begrijpen van de stof.

De computerlessen worden ook ingezet in de remediale

route na de digitale Adviestoets.

2 Instaptoetsen

Bij elk hoofdstuk is een instaptoets beschikbaar. Daarin

staan de leerstofvragen van het hoofdstuk. Met de

instaptoets kunnen de leerlingen nagaan wat ze al van het

onderwerp van het hoofdstuk afweten.

3 Adviestoetsen (Test Jezelf)

De eerste 16 of 20 vragen van de Test Jezelf-toets kunnen

op de computer gemaakt worden. Deze Adviestoets wordt

meteen nagekeken. Op basis van de score krijgt de

leerling na de adviestoets een suggestie voor de hierna te

volgen leerroute: remediaal (computerlessen), extra (Extra

basisstof uit het boek) of plus (Plus-stof uit het boek of in

de vorm van een pdf). Het ePack levert zo een belangrijke

bijdrage aan onderwijs op maat.

In leerjaar 1-2 wordt de gehele basisstof getoetst door

middel van 1 Adviestoets. De leerling krijgt 1 totaalscore

over de gehele Adviestoets, en krijgt daarna automatisch

1 van 3 mogelijke vervolgroutes toegewezen: Extra, Plus

of Remediaal.

Vanaf leerjaar 3 wordt de gehele basisstof getoetst door

middel van meerdere Advies-deeltoetsen. Elke deeltoets

toetst de kennis van 1 basisstof-paragraaf. De leerling

krijgt een score per deeltoets. De leerling krijgt daarna

automatisch per paragraaf een vervolg-leereenheid toe-

gewezen: remediaal of plus. Het Extra-materiaal is voor

elke leerling beschikbaar.

4 Kennisspel

In het kennisspel kan de leerling op een speelse manier

testen in hoeverre hij de leerstof ‘in het hoofd heeft zitten’.

De doelstelling is beperkt. Het gaat erom dat de leerlingen

op een andere, leuke manier met de leerstof bezig zijn.

Het Kennisspel is te vinden onder Bestanden voor de

leerling.

5 Digitale Activiteiten (DiAcs)

Bij sommige hoofdstukken zijn digitale activiteiten

opgenomen. Indien dat het geval is, staat dat vermeld op

de pagina Achter je pc. Het betreft interactieve animaties

die meer ingewikkelde natuurwetenschappelijke concepten

op een toegankelijker wijze uitleggen dan in een boek

mogelijk is.

6 Begrippenlijst

Van de belangrijkste begrippen worden de definities

gegeven. De begrippen zijn ook aan hoofdstukken

gekoppeld.

7 Naslag

Nova biedt onder Naslag pdf’s van alle Vaardigheden aan.

8 Studiehulp

Nova biedt onder Studiehulp aan:

– Taalhulp

– Rekenhulp

– Werkwijzer

1.5 Het ePack voor de docent

De ePack-licentie geeft u toegang tot de eindtoetsen, de

docentenhandleiding en de Presentator-bestanden. Ook is

al het digitale leerlingenmateriaal in het ePack opgeno-

men, en de bestanden die voor de proeven met IP-Coach

nodig zijn.

Daarnaast bevat de docentenlicentie een leerlingmanage-

mentsysteem en mogelijkheden tot het arrangeren van

leerroutes.

1 Eindtoetsen

De eindtoetsen worden aangeboden in drie verschillende

vormen: als pdf-bestand (voor Acrobat Reader), als doc-

bestand (voor Word) en als digitale toets:

– Het pdf-bestand kan meteen afgedrukt worden printers.

U gebruikt het als u de toets wilt afnemen die de

auteurs van Nova hebben geschreven.

– Het Word-bestand is handig als u een toets wilt

veranderen, bijvoorbeeld om een alternatieve versie te

maken voor een parallelklas.

– De digitale toets gebruikt u als u de toets digitaal wilt

afnemen. Een duidelijk pluspunt is dat de gemaakte

toets meteen door de computer wordt nagekeken. Dit

kan u veel correctiewerk uit handen nemen. Ook kunt u

eenvoudig zelf digitale toetsen maken. Niet alleen

DEEL 1 OVER NOVA

18

meerkeuzevragen, maar ook open vragen en

matchingvragen behoren tot de mogelijkheden.

2 Presentator

Met Presentator kunnen de folio-uitgaven digitaal worden

weergegeven met een beamer of via een digitaal school-

bord.

De Presentator-bestanden van de hand- en werkboeken

zijn verrijkt met inzoombeelden.

Vanaf schooljaar 2011-2012 worden onderdelen uit de

computerlessen toegevoegd (animaties, video’s).

3 Leerlingmanagementsysteem

Een belangrijke functionaliteit van concept 2.0 voor u als

docent is dat u – desgewenst – van iedere leerling

afzonderlijk de werkhouding en resultaten op afstand kunt

volgen. Op relatief eenvoudige wijze kunt u zien hoe lang

iedere leerling bezig is geweest met bijvoorbeeld de

computerlessen, hoe vaak hij heeft ‘gespiekt’ (de computer

toont hierbij de goede antwoorden bij het doorlopen van de

computerlessen of instaptoetsen) en wat de score is van

die leerling op bijvoorbeeld de adviestoets.

Daarnaast kunt u de resultaten van iedere afzonderlijke

leerling vergelijken met het gemiddelde van de klas waar

deze leerling in zit, en met andere klassen die dezelfde

stof behandelen of hebben behandeld.

Niet eerder was er een programma beschikbaar dat u zo

eenvoudig volledige controle geeft over uw klas, zelfs

wanneer uw leerlingen achter de pc – misschien wel thuis!

– aan het werk zijn of waren!

4 Coördinatiepunt voor arrangeren van leerroutes

Malmberg biedt de gebruikers uitgekiende leerroutes aan,

waarmee de kerndoelen kunnen worden behaald. Maar

docenten krijgen ook de mogelijkheid om eigen leerroutes

aan te maken. Dit zijn kopieën van bestaande leerroutes,

die vervolgens kunnen worden aangepast op de volgende

manieren.

– Docenten kunnen binnen een leerroute leereenheden

van plaats wisselen of vervangen door leereenheden uit

andere leerroutes.

– Docenten hebben de mogelijkheid om bestaande

leereenheden aan te passen en vervolgens in te zetten.

– Docenten kunnen in zowel de basisroute als de

vervolgroute eigen materiaal inzetten.

1.7 Planning

In deze paragraaf geven we niet gedetailleerd aan hoeveel

tijd u moet uittrekken voor elk onderdeel van het boek. Dat

is ook niet nodig. Het is aan u om te bepalen welke

accenten u legt bij de behandeling van de leerstof, welke

proeven u door de leerlingen laat uitvoeren, enzovoort.

Daarom geven we hier niet meer dan een globale

tijdsplanning. We zijn ervan uitgegaan dat u in het derde

leerjaar 2 lessen per week geeft, wat over het hele

schooljaar gerekend neerkomt op circa 70 lessen. Dit

aantal lessen is voldoende om het hele boek te

behandelen.

Hoofdstuk 1 11 lessen

Hoofdstuk 2 11 lessen

Hoofdstuk 3 12 lessen

Hoofdstuk 4 12 lessen

Hoofdstuk 5 10 lessen

Hoofdstuk 6 12 lessen

Opgegeven is het aantal lessen dat nodig is voor het

behandelen van de leerstof (dus exclusief repetities).

1.8 Gebruiksaanwijzing

In deel 2 van deze handleiding wordt de indeling van het

handboek op de voet gevolgd. Eén voor één komen de

verschillende hoofdstukken van het handboek aan de

orde. Aan elk hoofdstuk worden steeds twee paragrafen

gewijd.

De eerste paragraaf verduidelijkt de didactische lijn die in

het hoofdstuk gevolgd wordt. Dit kan u helpen bepalen,

waarop u in uw lessen vooral de nadruk moet leggen.

De tweede paragraaf is bedoeld om u te helpen bij het

voorbereiden van uw lessen. Er worden suggesties in

gedaan wat u in bepaalde lessen zou kunnen doen, er

worden praktische tips gegeven en geschikte demon-

stratieproeven beschreven.

We geven in deel 2 niet aan hoe de leerstof les-voor-les

behandeld zou kunnen worden. Dat is met deze methode,

die de docent veel keuzemogelijkheden laat, ook niet goed

mogelijk. Wel hebben we geprobeerd om suggesties en

tips te geven waar u bij uw lesvoorbereiding ook echt iets

aan hebt.

19

Deel 2 Hoofdstuk voor

hoofdstuk

2.1 Hoofdstuk 1 Scheikunde een wetenschap

2.1.1 Uitgangspunten

We beginnen het hoofdstuk met te vertellen wat

chemie/scheikunde inhoudt. Natuurlijk vertellen we daarbij

over stoffen. We vertellen u natuurlijk niets nieuws als we

zeggen dat zonder een goed inzicht in het stofbegrip

scheikundige onderwerpen voor de leerling niet te

begrijpen zijn. In deel 1-2 VM hebben de leerlingen al

kennisgemaakt met stoffen en stofeigenschappen. Deze

onderwerpen komen in dit hoofdstuk nogmaals aan de

orde, hetzij met een verbreding en verdieping. Dit past in

de concentrische opzet van de methode. Het geeft u de

mogelijkheid om delen van de tweede klas stof te herhalen

en uit te breiden, eventueel ondersteund met andere

(demo)proeven dan die in de tweede klas zijn gedaan.

Maar we vertalen het al snel naar de scheikunde toe.

Chemische reacties, chemie in het dagelijks leven

passeren daarbij de revue.

Een didactisch uitgangspunt van de methode Nova is dat

modellen hulpmiddelen zijn om de werkelijkheid beter te

begrijpen; ze vormen niet een doel op zich. Echter, delen

van Domein H laten zich alleen goed uitwerken met het

deeltjesmodel. We hebben ervoor gekozen om het

deeltjesmodel al in een vroeg stadium (paragraaf 3 en 4)

en gedoceerd te introduceren. Leerlingen gaan in dit

hoofdstuk heel concreet aan het werk met stoffen. Ze leren

wat zuivere stoffen en mengsels zijn, welke soorten

mengsels er zijn en gaan daar praktisch mee aan de slag.

Daaropvolgend komt het deeltjesmodel in een twee

separate paragrafen aan de orde. In deze paragrafen

komen alleen de kerndoelen 19 a (gedeeltelijk) en d

komen aan de orde. Deze opzet (deeltjesmodel

implementeren bij die leerstofonderdelen waarbij het op

aansluit) lijkt ons beter dan een beschouwing achteraf,

bijvoorbeeld als afsluitend hoofdstuk. Dit is een reden

waarom het deeltjesmodel al in een vroeg stadium is

ingevoerd. En ook waarom het is uitgesmeerd (daar waar

relevant; atomen introduceren bij nieuwe kennismaking

met reacties) over de gehele breedte van de

scheikundeleerstof. Mocht u er overigens de voorkeur aan

geven om de behandeling van het deeltjesmodel uit te

stellen en in een later stadium aan de orde brengen, dan

kan dat. U hoeft alleen maar paragrafen 3 en 4 van dit

hoofdstuk en paragraaf 4 van hoofdstuk 4 `in elkaar te

schuiven'. De drie paragrafen bij elkaar omvat het hele

domein H.

In de Extra basisstof komt de winning in de natuur en de

productie van synthetische diamanten aan bod. Vooral het

maken van synthetische diamanten past prima bij dit

hoofdstuk: chemie in de praktijk van de wetenschap.

Beroepen

In elk beroep heb je wel met stoffen en materialen van

doen. Denk daarbij aan een loodgieter die met messing

kranen werkt en moet solderen, of een goudsmid die

prachtige sieraden maakt. Maar ook in een apotheek werkt

men met allerlei stoffen.

Zoek informatie over een beroep waarbij men met stoffen

en materialen werkt. De onderzoeksvragen luiden:

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

In het algemeen biedt Chemie Aktueel veel aanknopings-

punten als het om beroepen gaat die op een of andere

wijze met scheikunde te maken hebben. Denk daarbij aan

het blussen van branden waarbij het werk van een

brandweerman naar voren komt of het controleren van

hooibroei om brand te voorkomen. Of het meewerken aan

de ontwikkeling van een nieuw zuiveringssysteem voor

afvalwater.

Bij de uitwerking van de kerndoelen is gekeken naar

exameneenheden NASK2/K/10 (`Basischemie voor ver-

volgopleiding en beroep') en NASK2/K/11 (`Bouw van de

materie') van het nieuwe vmbo-eindexamenprogramma.

In dit hoofdstuk komen de volgende kerndoelen uit domein

B en H aan de orde.

Kerndoel 6a

De leerlingen kunnen stoffen en materialen onderscheiden

en verband leggen tussen soorten materialen, hun eigen-

schappen en het gebruik in producten en constructies.

Kerndoel 6e

De leerlingen kunnen uitleggen dat veel materialen en

producten mengsels van stoffen zijn.

Kerndoel 19a

De leerlingen kunnen stoffen beschrijven in termen van

moleculen en atomen

(Opmerking: Atomen komen in dit hoofdstuk nog niet aan

de orde. Dit kerndoel (deeltjesmodel) is verder toegespitst

op zuivere stoffen versus mengsels en mengsels

scheiden.)

Kerndoel 19d

De leerlingen kunnen de fase waarin een stof kan

voorkomen beschrijven in termen van moleculen.

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

20

2.1.2 Per paragraaf

2.1.2.1 Stoffen

Lessuggesties

In deze korte inleidende paragraaf komen stoffen en

stofeigenschappen aan de orde. In de tweede klas hebben

leerlingen al het nodige geleerd over stoffen en stof-

eigenschappen. U kunt deze onderwerpen nog eens

herhalen, bijvoorbeeld via een leergesprek. U kunt in die

bespreking uitgaan van de eerdere kennis en ervaringen

van leerlingen, waarbij u de eigenschappen van enkele

bekende stoffen nog eens naar voren brengt. De gevaren

van de chemie komen in de vorm van gevarensymbolen

(pictogrammen) aan bod. Hierbij zijn zowel de huidige als

de nieuwe pictogrammen opgenomen. Wellicht dat dit

gebruikt kan worden in een thuisopdracht.

In de Plus wordt de link gelegd met chemie in het dagelijks

leven. Deze voorbeelden kunnen echter ook in de les aan

bod komen.

2.1.2.2 Scheikunde een natuurwetenschap

Lessuggesties

In deze paragraaf spreekt men over natuurwetenschappen

waarbij natuurkunde en scheikunde expliciet genoemd

worden. Bij scheikunde gaat men al snel over op het

begrip chemische reacties. Reactieschema’s worden al

geïntroduceerd.

Ook introduceert men de afkortingen voor de fase-

aanduidingen vast, vloeibaar en gasvormig.

Als intermezzo kunt u als voorbeeld de thermietreactie

demonstreren waarbij uit ijzeroxide en aluminium ijzer

geproduceerd wordt. Er komt tevens heel veel energie vrij.

Deze reactie gebruikte men vroeger in thermische lansen

om ijzeren platen mee door te snijden.

Demo 1 Thermietreactie

Doel: maken van ijzer met behulp van een chemische

reactie.

Meng aluminiumpoeder met ijzeroxide in de

massaverhouding 1 : 3.. Breng dit mengsel in een

bloempot die in een grotere bloempot staat. Breng op het

mengsel een laagje kaliumpermanganaat (20 gram) aan

en giet daarna glycerol (7 mL) op het mengsel. Glycerol

reageert met kaliumpermanganaat en de ontstane warmte

laat de reactie tussen aluminium en ijzeroxide starten. Het

gevormde ijzer komt onderuit de bloempot als vloeistof te

voorschijn. Voer deze proef buiten uit of anders in de

zuurkast.

Het is een vrij kostbare manier om ijzer te produceren!!

2.1.2.3 Het deeltjesmodel

Lessuggesties

Het is voor leerlingen lastig om ‘heen en weer te denken'

tussen waarneembare eigenschappen en de niet-

waarneembare deeltjes die aan die eigenschappen ten

grondslag liggen. Het zal daarom enige tijd duren voordat

leerlingen aan dit modeldenken gewend raken. Aan te

raden is dan ook om er veel over te praten, te tekenen en

te demonstreren. Het vergt van uw kant de nodige

voorbereidingen; houdt u daar rekening mee. Bij de

behandeling van het deeltjesmodel zult u als docent uw

eigen routine hebben en als dat goed werkt, moet u daar

vooral niet van afwijken. De suggesties hieronder kunt u

het beste opvatten als aanvullende ideeën.

U kunt uw les beginnen door iets over modellen te

vertellen. U kunt voorbeelden van modellen bespreken

(globe, planetarium, maquette, modelauto, model-

spoortrein of biologische modellen van het oog en oor).

Laat leerlingen ook voorbeelden noemen. Terwijl u de

diverse modellen bespreekt, kunt u met de leerlingen ook

de tekortkomingen bij elk model opnoemen. (Bij de

bespreking van modellen in het handboek hebben we als

voorbeeld de plattegrond aangehaald. Een plattegrond

heeft minder de pretentie – dan bijvoorbeeld een

doorsnede van het oog – om compleet te zijn tot in de

details. Het deeltjesmodel is ook bescheidener, net zoals

een plattegrond geen ‘foto' wil/kan zijn.)

U kunt nu verdergaan door aan te geven dat er meer dan

10 miljoen verschillende stoffen bestaan, en dat elke stof

zijn kenmerkende eigenschappen heeft. En om dat te

kunnen verklaren, is er voor stoffen ook een model

opgesteld: het deeltjesmodel. U zou kunnen zeggen dat dit

model beschrijft hoe een stof er ‘vanbinnen' uitziet.

Ongetwijfeld zullen leerlingen wel eens iets gehoord

hebben over moleculen. Ga daarover een leergesprek

aan. Tijdens dat gesprek kunnen diverse onjuiste

denkbeelden (preconcepten) naar boven komen (een

molecuul heeft dezelfde eigenschappen als de stof zelf;

een watermolecuul kookt bij 100 °C; een suikermolecuul

smaakt zoet e.d.).

Tot dit moment is het begrip ‘molecuul’ alleen nog maar

geponeerd. Er is nog niets verklaard. Het is een idee om

nu het bekende gedachte-experiment te bespreken met de

waterdruppeltjes. U kunt daarna demo 2 uitvoeren.

Daaropvolgend kunnen leerlingen zelf proef 4 uitvoeren.

Met deze proeven krijgt de ‘molecuultheorie' al enige

voeding en kunnen enkele foutieve preconcepten al uit de

wereld geholpen worden.

In deze paragraaf staat kerndoel 19 d centraal. Voordat u

met deze paragraaf begint kunt u nog eens de belang-

rijkste punten van het deeltjesmodel op een rijtje zetten.

Vervolgens kunt u het laatste uitgangspunt van het

deeltjesmodel bespreken en in samenhang daarmee de

fasen. Demo 3 (samenpersen) kunt u hiervoor als instap

gebruiken.

Demo 4 kunt u gebruiken om aan te tonen dat de

moleculen van een gas zich verspreiden over de

beschikbare ruimte. U kunt Daltons tekening (model-

voorstelling voor een gas) naar voren brengen en

bespreken. U kunt vragen wat is er goed en wat er niet

goed aan is. Daarbij kunt u terug refereren naar demo 4.

(Waarom kon je de parfum ruiken?)

Het deeltjesmodel is moeilijk en erg abstract voor menig

leerling. Daarom is hieronder een aantal stellingen (extra

21

vragen) opgenomen van het type `waar of niet waar' .

Deze stellingen, of een aantal daarvan, zou u aan de

leerlingen kunnen voorleggen. Laat ze ook formuleren

waarom een stelling juist is of niet. Dit kan nuttig zijn bij het

`inslijpen' van de chemische terminologie en leerlingen

worden uitgenodigd uit om het raamwerk van het

deeltjesmodel verder in te vullen. Bij de beantwoording

zullen zeker niet gangbare concepten geformuleerd

worden: speelt u daar op in.

Waar of niet waar?

1 Alle stoffen bestaan uit dezelfde soort moleculen.

2 Elke stof bestaat uit zijn eigen soort moleculen.

3 Zuiver water bestaat alleen uit watermoleculen.

4 Een suikermolecuul smaakt zoet.

5 In een vaste stof trekken de moleculen elkaar niet aan.

6 Een zeepmolecuul is een zuivere stof.

7 In een oplossing van suiker in water komen twee

soorten moleculen voor.

8 Als water verdampt, verdwijnen watermoleculen.

9 In een suspensie komt één soort molecuul voor.

10 Een zuivere stof bestaat uit één soort molecuul.

11 Als een stof wordt verwarmd, gaan de moleculen van

die stof harder bewegen.

12 IJs en waterdamp zijn verschillende stoffen omdat ze

bestaan uit verschillende moleculen.

13 Lucht bestaat alleen uit luchtmoleculen.

14 Moleculen in een vaste stof bewegen niet.

15 Als twee moleculen hetzelfde zijn horen ze bij

eenzelfde stof.

16 Er zijn evenveel soorten zuivere stoffen als

molecuulsoorten.

17 In een mengsel zit meer dan een soort molecuul.

18 Er zijn miljoenen soorten moleculen.

19 Bij het scheiden van een mengsel worden

molecuulsoorten gesorteerd.

20 Moleculen kunnen elkaar aantrekken.

21 Alleen in een gas kunnen moleculen bewegen.

22 Het kooktraject van wasbenzine is 100-140 °C.

Wasbenzine is een zuivere stof en bestaat alleen uit

wasbenzine-moleculen.

Demonstratieproef

Demo 2

Doel: aantonen dat er heel veel `kleurstofmoleculen'

aanwezig zijn in een kleine hoeveelheid kleurstof.

Benodigdheden: 1 kristalletje (korreltje)

kaliumpermanganaat, aquariumbak.

Werkwijze: Breng 1 kristalletje KMnO4 in een

aquariumbak. Los het kristalletje op in 1 liter water.

Voeg vervolgens weer een liter water toe. Ga door met

toevoegen van hoeveelheden van 1 liter water totdat de

kleur niet meer wordt waargenomen.

Als er geen waarneembare kleur meer is, kunt u aan-

nemen dat er per druppel nog minimaal 1 molecuul

aanwezig is. Vertel dat een druppel een volume heeft van

0,05 mL. Laat leerlingen berekenen hoeveel moleculen er

in het ene kristalletje aanwezig zijn.

Demo 3

Doel: aantonen dat alleen gassen samendrukbaar zijn.

Benodigdheden: drie injectiespuiten met zout (of zand),

water en lucht. Gebruik spuiten waarvan de punt is

afgesloten.

Werkwijze: Neem drie injectiespuiten gevuld met lucht,

water met zout.

Vertel aan de leerlingen dat de één injectiespuit gevuld is

met vaste stof, één met water en één met een gas. Vraag

eerst aan de leerlingen wat ze verwachten dat er gebeurt

als je de spuiten indrukt. Laat de spuiten vervolgens in de

klas circuleren en laat leerlingen dit uitproberen.

Demo 4

Doel: aantonen dat de deeltjes in een gas kunnen

bewegen.

Benodigdheden: lange glazen staaf (± 1m), stopje,

parfum of stukje luchtverfrisser.

Werkwijze: Klem de buis horizontaal in een statief. Druppel

er aan één kant een paar druppels parfum in. Sluit de buis

aan die kant af. (Met deze opstelling komt het gas niet in

beweging door beweging van de lucht (bijvoorbeeld door

tocht en dergelijke) maar alleen door de beweging van de

afzonderlijke moleculen.)

Laat leerlingen aan de andere kant van de buis ruiken.

Bespreek het resultaat met de leerlingen. Laat ze een

tekening van de proef maken en bespreek de tekeningen.

2.1.2.4 Zuivere stoffen en mengsels

Lessuggesties

Ook de leerstofonderdelen in deze paragraaf zijn in de

tweede klas al aan de orde geweest. U doet er ons inziens

goed aan om deze onderdelen opnieuw te behandelen.

U zou kunnen beginnen door de leerlingen te vragen wat

zij onder het woord zuiver verstaan. Besteed aandacht aan

de betekenis van de antwoorden (helder, schoon, ...).

Vertel daarna wat in de scheikunde met het begrip zuivere

stof wordt bedoeld. U kunt aangeven dat er thuis slechts

enkele zuivere stoffen te vinden zijn, zoals kristalsuiker,

aluminium en het koper van de elektrische bedrading. U

heeft dan een opstapje naar mengsels. Bij het bespreken

van mengsels is het handig om een onderscheid te maken

tussen heterogene en homogene mengsels; termen die u

overigens niet hoeft te noemen. Bij heterogene mengsels

zie je aan de buitenkant al dat het om verschillende stoffen

gaat. Bespreek dit soort mengsels eerst. U kunt een voor-

beeld noemen, of laten zien, en dan aan de leerlingen

vragen om ook voorbeelden van dit soort mengsels te

geven. Het kan zijn dat er al voorbeelden van suspensies

genoemd gaan worden, hetgeen u de mogelijkheid geeft

om dit soort mengsel nader toe te lichten. Vervolgens kunt

u demo 5 uitvoeren. Daarin komt naar voren dat er

mengsels zijn waarin je de afzonderlijke stoffen niet direct

(van buiten af) kunt zien. Om die reden is het onderscheid

mengsel/zuivere stof ook niet te zien. Daarna kunt u dit

soort mengsels (oplossing en emulsie) bespreken. Demo 5

(de homogene mengsels) geeft u tevens de insteek voor

de behandeling van het kook- en smeltgedrag van stoffen

als criterium voor zuivere stof/mengsel (proef 6), hetgeen

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

22

een belangrijk leerdoel is. In plaats van proef 6 kunt u ook

demo 6 door de leerlingen uit laten voeren.

Het is van belang dat u in uw bespreking ook aan de orde

stelt dat lucht ook een mengsel is. Eventueel kunt u hierbij

de les wat verlevendigen door het vertonen van een stukje

video van AV-Bouwstenen (stichting ABC) ‘Bestanddelen

van het mengsel lucht’.

Demonstratieproeven

Demo 5

Doel: nagaan of je altijd kunt zien of iets een mengsel is.

Nodig: vijf bekerglazen, zand, melk, kraanwater, koper- en

zwavelpoeder.

Werkwijze: Zet op tafel vijf bekerglazen neer gevuld met

achtereenvolgens zand, melk, kraanwater, mengsel van

koper- en zwavelpoeder (niet-homogeen!) en lucht.

Vraag aan de leerlingen of er een zuivere stof of een

mengsel in het bekerglas zit.

Demo 6

Doel: nagaan hoe de computer als meetinstrument

gebruikt kan worden.

Benodigdheden: computer met IP-coach,

temperatuursensor, reageerbuis met gesmolten

palmitinezuur (zuiver en verontreinigd), statief met klem.

Werkwijze: Bepaal met behulp van de temperatuursensor

en IP-Coach het temperatuurverloop van het stollen van

palmitinezuur (zuiver en verontreinigd).

Uitwerken: Leg uit wat een zuivere stof en wat een

mengsel is.

Schets het temperatuurverloop van zuiver palmitinezuur

van vloeibaar naar vast.

Schets het temperatuurverloop van verontreinigd

palmitinezuur van vloeibaar naar vast.

Leg het verschil uit tussen zuiver en verontreinigd

palmitinezuur als je kijkt naar het temperatuurverloop

tijdens het stollen.

2.1.2.5 Soorten mengsels

Lessuggesties

Ook deze paragraaf bevat leerstofonderdelen uit de

tweede klas. We doelen dan ondermeer op oplossingen,

oplosmiddelen, suspensie en emulsies. U zou die

onderwerpen opnieuw kunnen behandelen, maar ook via

een leergesprek nog eens kunnen herhalen, waarbij u de

uiterlijke kenmerken (heterogeen/homogeen) kunt

benadrukken. U kunt dit doen door bijvoorbeeld thee te

zetten (oplossing). U kunt daarbij ook aanstippen welke

scheidingsmethoden hierbij een rol spelen. In hoofdstuk 3

komen de scheidingsmethoden uitgebreider aan de orde,

maar extractie en filtratie zijn voor de leerlingen al

bekende scheidingsmethodes. Doe de thee bijvoorbeeld in

een bekerglas en los er wat suiker in op

(oplossing/oplosmiddel). Voeg er daarna wat melk aan toe

(emulsie).

Wat een suspensie is, kunt u nog eens snel duidelijk

maken met behulp van afbeelding 34. De cacaodeeltjes

zijn bezonken en daarom moet je chocolademelk altijd

schudden voor gebruik. Je krijgt dan een suspensie.

2.1.2.6 Stoffen en afval

Lessuggesties

Deze paragraaf start kort met een historische ontwikkeling

van de verwerking van afval. Wellicht dat met de docenten

geschiedenis en aardrijkskunde projectmatige

samenwerking mogelijk is. Het is een duidelijke

milieuparagraaf die tot een maatschappelijke discussie

kan leiden. Natuurlijk komt ook het scheikundig aspect

duidelijk naar voren. Vooral het zuiveren van rookgassen

geeft een prima ingang tot een toepassing van

scheidingsmethoden.

2.1.2.7 Diamant

In de Extra basissstof-paragraaf komt de diamant in beeld.

Diamanten spreken altijd tot de verbeelding. Het is een

leuk onderwerp, dat prima past bij dit hoofdstuk. In deze

paragraaf komen onder andere de eigenschappen van

diamant en de synthesemogelijkheden aan de orde. De

vragen gaan over de eigenschappen, toepassingen, de

winning van diamant. Ook moet er bij deze vragen moet

wat gerekend worden. Ook het begrip karaat komt aan

bod.

Demo 6

Doel: nagaan hoe de computer als meetinstrument

gebruikt kan worden.

Benodigdheden: computer met IP-coach,

temperatuursensor, reageerbuis met gesmolten

palmitinezuur (zuiver en verontreinigd), statief met klem.

Werkwijze: Bepaal met behulp van de temperatuursensor

en IP-Coach het temperatuurverloop van het stollen van

palmitinezuur (zuiver en verontreinigd).

Uitwerken: Leg uit wat een zuivere stof en wat een

mengsel is.

Schets het temperatuurverloop van zuiver palmitinezuur

van vloeibaar naar vast.

Schets het temperatuurverloop van verontreinigd

palmitinezuur van vloeibaar naar vast.

Leg het verschil uit tussen zuiver en verontreinigd

palmitinezuur als je kijkt naar het temperatuurverloop

tijdens het stollen.

2.2 Hoofdstuk 2 Water

2.2.1 Uitgangspunten

Dit hoofdstuk is gedeeltelijk een herhaling van de stof die

in deel 1-2 vmbo in hoofdstuk 3 ‘Water’ aan bod is

geweest. In dit hoofdstuk wordt het wat algemener van

opzet. Natuurlijk komen ook drinkwater, winning van

drinkwater en scheidingsmethoden aan bod.

23

In de eerste paragraaf wordt ingegaan op water in het

algemeen, eigenschappen van water, water als stof en als

deeltje. In de tweede paragraaf worden

scheidingsmethoden toegelicht met het zuiveren van

water.

In dit hoofdstuk staat de chemie over `reinigen' centraal.

Reinigen van water, de vuile vaat, maar ook van jezelf.

Ook het begrip ‘zuur’ en ‘base’ komen aan bod bij het

bespreken van zure en basische reinigingsmiddelen. Met

het doorwerken van dit hoofdstuk wordt kerndoel 5

integraal uitgewerkt.

Er is voor gekozen om als start te kiezen voor het reinigen

van de vuile vaat in de keuken. Een heel bekende situatie

die leerlingen allemaal wel eens meegemaakt hebben

(met meer of minder enthousiasme). Daaraan is

vastgemaakt de chemie van het reinigen waaronder de

werking van zeep bij het reinigen. Ook bij de introductie

van zuur en base is gekozen voor het bekende in huis

(kalkaanslag) waarbij zure reinigingsmiddelen gebruikt

worden. Aansluitend komt dan weer het algemene over pH

en hoe een zuur en base aangetoond kan worden.

Als laatste komt het reinigen van de leerling zelf aan bod

waarbij huid, haren en tanden aan bod komen. Bij het vak

verzorging zal al veel van het behandelde aan bod zijn

geweest maar herhaling is nog altijd de kracht van het

onderwijs.

Al met al veel herhaling maar belangrijk genoeg om het te

herhalen. En er geldt nog steeds dat herhaling de kracht

van het onderwijs is.

In de keuzeparagraaf wordt de historie van het

schoonmaken belicht. Zand, zeep en soda als

startbegrippen. Wellicht is het mogelijk met geschiedenis

hierover samen een project over op te zetten.

Beroepen

Elke dag heb je wel met water te maken. Maar sta je er bij

stil hoeveel mensen met water werken? Natuurlijk de

mensen op het waterwinningsbedrijf zelf, maar ook in

fabrieken waar men water als oplosmiddel gebruikt

(frisdrankenindustrie) of water als spoelmiddel gebruikt

(schoonmaken retourflessen). Ook vervelende

eigenschappen van water kun je tegenkomen, bijvoorbeeld

als monteur die een verkalkt verwarmingselement in een

wasmachine moet vervangen.

Zoek informatie over een beroep waarbij men met of aan

water werkt. De onderzoeksvragen luiden:

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

Beroepen

Schoonmaken, dan denk je aan zeep en water. Maar bij

schoonmaken komt veel meer kijken. Natuurlijk is het

maken van zeep in een zeepfabriek één van de

mogelijkheden. Maar ook het werk van een

schoonheidspecialiste heeft alles met schoonmaken van

doen. En wat denk je van een kapster? Of het werk bij een

schoonmaakbedrijf? En natuurlijk moet alles getest

worden dus als laborant kun je ook vooruit.

Zoek informatie over een beroep waarbij men met zeep en

schoonmaken van doen heeft. De onderzoeksvragen

luiden:

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

Bij de uitwerking van de kerndoelen is gekeken naar

exameneenheden NASK2/K/4 (‘Mens en omgeving:

gebruik van stoffen’), NASK2/K/7 (‘Water, zuren en basen

in huis’), NASK2/K/8 (‘Reinigingsmiddelen en cosmetica’)

en NASK2/K/10 (`Basischemie voor vervolgopleiding en

beroep' van het nieuwe vmbo-eindexamenprogramma.

In dit hoofdstuk komen de volgende kerndoelen uit

domeinen B en I aan de orde.

Kerndoel 4b

De leerlingen kunnen uitleggen waarom bij de drinkwater-

bereiding water gezuiverd moet worden, beschrijven welke

zuiveringsmethoden gebruikt worden en welke verschil-

lende functies ze hebben.

Kerndoel 4d

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van water de

betekenis en functie van water als oplosmiddel, als spoel-

middel en als middel bij de bereiding van voedsel bij de

bereiding van voedsel beschrijven.

Kerndoel 5a

De leerlingen kunnen wat betreft reinigingsmiddelen en

cosmetica beschrijven hoe zij een cosmetisch product als

mengsel van stoffen kunnen bereiden.

Kerndoel 5b

De leerlingen kunnen wat betreft reinigingsmiddelen en

cosmetica aangeven wat de hoofdbestanddelen van

reinigingsmiddelen zijn en wat de eigenschappen zijn in

relatie tot het gebruik.

Kerndoel 5c

De leerlingen kunnen wat betreft reinigingsmiddelen en

cosmetica zure en basische reinigingsmiddelen onder-

scheiden.

Kerndoel 5d

De leerlingen kunnen wat betreft reinigingsmiddelen en

cosmetica beargumenteren in hoeverre bij het gebruik van

reinigingsmiddelen in het huishouden gevaren bestaan en

welke mogelijkheden er zijn om deze gevaren tegen te

gaan.

Kerndoel 20

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van (water,)

reinigingsmiddelen, cosmetica, (energie en geluid), zoals

gespecificeerd in de voorgaande kerndoelen, een relatie

leggen met natuur, milieu en duurzame ontwikkeling.

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

24

(opmerking: in dit hoofdstuk wordt voornamelijk gekeken

naar reinigingsmiddelen en cosmetica).

2.2.2 Per paragraaf

2.2.2.1 Water, van levensbelang

Lessuggesties

U kunt als inleiding bijvoorbeeld nagaan in hoeverre de

stof van vorig jaar is blijven hangen. Het maken van een

spin (zie ook in het werkboek bij vraag 5) kan daarbij als

startpunt dienen.

U kunt als start ook het waterverbruik nemen in Nederland

per persoon per dag (gemiddeld):

Bad en douche 52 liter;

Toiletspoeling 37 liter;

Wasmachine 17 liter;

Afwassen 7 liter;

Koken 2 liter;

Overig 12 liter

Totaal 127 liter

U kunt dan laten uitrekenen hoeveel liter er dagelijks in

Nederland verbruikt wordt in huishoudens. Het geeft

leerlingen een idee over welke hoeveelheden het dan

gaat: 16 miljoen mensen verbruiken dagelijks zo’n slordige

2 miljard liter water! Dit zegt waarschijnlijk meer dan de

dagelijkse 127 liter per persoon per dag.

Over de kringloop van water, waterwinning en bereiding

van leidingwater zijn diverse video’s (o.a. stichting ABC

‘Water en milieu’) beschikbaar die gedraaid kunnen

worden. Korte stukjes video zeggen vaak meer dan het

gesproken woord van de docent.

2.2.2.2 Drinkwater

Lessuggesties

In deze korte paragraaf wordt heel kort de winning van

drinkwater uit bronwater en oppervlaktewater besproken.

Dit is al uitvoerig behandeld in deel 1-2 vmbo, vandaar

deze korte herhaling. De winning wordt weergegeven door

middel van een tweetal figuren. Het is een prima idee om

aan de hand van die twee figuren de processen te

bespreken waarbij de toegepaste scheidingsmethoden

steeds aangegeven kunnen worden. Bij de winning van

water uit bronwater kan eventueel demoproef 1 getoond

worden; bij de winning van water uit oppervlaktewater

demoproef 2. Adsorptie wordt als scheidingsmethode in

hoofdstuk 3 behandeld.

Over de waterwinning en bereiding van leidingwater zijn

diverse video’s (o.a. stichting ABC ‘Water en milieu’)

beschikbaar die gedraaid kunnen worden. Korte stukjes

video zeggen vaak meer dan het gesproken woord van de

docent.

Demonstratieproef

Demo 1 verwijderen van ijzer uit bronwater

Doel: laten zien waar beluchting voor nodig is

Benodigdheden:

Water

Een ijzerzout (bijvoorbeeld ijzer(II)sulfaat)

Erlenmeyer

Rubberen stop met lange inleidbuis en korte uitleidbuis

Waterstraalpomp

Werkwijze: Los een flinke hoeveelheid ijzerzout op in

100 mL water en giet dit in de erlenmeyer.

Laat met behulp van de waterstraalpomp enige tijd lucht

door de oplossing stromen. Kijk goed wat er gebeurd is.

Demo 2 Adsorptie

Doel: laten zien hoe adsorptie werkt

Benodigdheden:

Actieve kool

Kleurstofoplossing

Reageerbuizen en reageerbuisrekje

Filters en trechter

Werkwijze: Giet een 5 mL kleurstofoplossing door een filter

en vang het filtraat op. Laat filter zien en vraag wat er

gebeurd is (adsorptie van de kleurstof aan het filter).

Neem weer 5 mL kleurstofoplossing en doe er een flinke

schep actieve kool bij (eventueel verwijzen naar

aquariumfilters) en schud goed. Filtreer weer. Laat filter en

filtraat zien. Vraag waar de kleurstof gebleven is (adsorptie

aan de actieve kool). Leg nu de link met zuivering van

water: vieze geurtjes worden door de actieve kool uit het

water gehaald door middel van adsorptie.

Opmerking: de theorie van deze proef wordt verder niet

bekend verondersteld, maar adsorptie is voor leerlingen

een vrij bekend verschijnsel dus zal dit voor leerlingen wel

te begrijpen zijn.

2.2.2.3 Schoonmaakmiddelen

Lessuggesties

In deze paragraaf wordt het wassen centraal gesteld.

Daarbij wordt vooral gekeken naar de werking van een

zeepdeeltje.

Bij de werking van zeep kunt u het best eerst proef 1 laten

uitvoeren voordat u het resultaat gaat bespreken. Bij het

bespreken zullen zeker de structuur en functie van het

zeepdeeltje besproken dienen te worden. De tekeningen

van de figuren ‘Zeepdeeltje’ en ‘Werking van zeep’ zullen

daarbij toegelicht moeten worden. Hierbij komen de

begrippen hydrofiel en hydrofoob aan bod.

Natuurlijke en synthetische zepen bespreekt men waarbij

ook de naam detergent de revue passeert.

2.2.2.4 Zure en basische schoonmaakmiddelen

Lessuggesties

Er wordt heel kort ingegaan op het begrip hardheid van

water. Uit de reclame zal dit wel bekend zijn (Calgon) dus

wellicht dat u daarnaar kunt verwijzen bij de introductie.

Eventueel kunt u wat meer vertellen over het ontstaan van

hard water (Waarom is het ene bronwater harder dan het

andere?) en over de aanduiding DH of °D (Duitse Hard-

heidsgraden). Er wordt tegenwoordig ook nogal eens

25

gesproken over het ontharden van water, dus wellicht kan

daarbij demoproef 3 getoond worden.

In deel 1-2 vmbo is in hoofdstuk 1 al iets verteld over

indicatoren. Wellicht dat dit als opstapje dienst kan doen

bij de introductie van zuren en basen, eventueel bij de

inleiding van proef 3. Aansluitend aan proef 3 kan

eventueel demoproef 4 ‘Rodekoolsap als indicator’

uitgevoerd worden. Hierbij wordt een natuurlijke kleurstof

als indicator gebruikt. Met de resultaten van deze proef

kan een pH-schaal met kleuren voor rodekoolsap gemaakt

worden analoog aan de pH-schaal in het handboek.

Er zijn heel veel kleurstoffen in de natuur die als indicator

gebruikt kunnen worden. Als u bij rode wijn natronloog

toevoegt verandert na enkele mL de kleur ook als de pH in

het basische gebied komt.

Zuren kunnen nogal verschillen in zuursterkte. Op een fles

zoutzuur staat een gevarensymbool, op een fles azijn niet.

Het verschil in zuursterkte kan getoond worden aan de

hand van demoproef 5.

Het tweede gedeelte van de paragraaf gaat over het

gebruik van gevarensymbolen (pictogrammen). Ook niet

nieuw voor leerlingen: zowel in deel 1-2 vmbo (hoofdstuk

2) als in hoofdstuk 1 van dit deel zijn pictogrammen al aan

bod geweest. U kunt de gevaren nader toelichten door het

tonen van een aantal demoproeven (demo 6 en 7).

Demonstratieproef

Demo 3 Hardheid van water en ontharden van water

Doel: laten zien hoe eenvoudig de hardheid van water

bepaald kan worden en hoe water onthard kan worden

Benodigdheden:

Groene zeepoplossing

Hard water

Reageerbuizen en reageerbuisrekje

Pasteurpipet

Ionenwisselaar in een lange buis met onderaan een

kraantje

Werkwijze: Doe 5 mL hard water in een reageerbuis. Voeg

steeds 10 druppels groene zeepoplossing toe en schud

goed. Wacht even. Er moet nog een schuimlaag aanwezig

zijn. Zo niet dan weer 10 druppels toevoegen en net zo

lang doorgaan tot een blijvende schuimlaag aanwezig is.

De troebeling in de buis is een kalkzeepneerslag.

Giet daarna een 10 mL hard water op de ionenwisselaar

en vang de vloeistof op. Neem 5 mL hiervan en voeg weer

net zolang groene zeepoplossing toe tot er een blijvende

schuimlaag is.

Demo 4 Rodekoolsap als indicator

Doel: laten zien dat natuurlijke kleurstoffen als indicator

gebruikt kunnen worden.

Benodigdheden:

Rodekoolsap

Zoutzuur

Azijn

Kraanwater

Groene zeepoplossing

Ammonia

Natronloog

Werkwijze: Meet van elke vloeistof 5 mL af en breng dit

over in reageerbuizen. Voeg aan elke reageerbuis 5 mL

rodekoolsap toe. Kijk goed naar de kleuren.

Bepaal van elke vloeistof ook de pH. Vergelijk pH-waarde

en kleur van het rodekoolsap.

Demo 5 Zuursterkte

Doel: laten zien dat zoutzuur agressiever is dan azijn.

Benodigdheden:

Erlenmeyers van 250 mL

1 M zoutzuur

1 M azijnzuur

maatcilinders van 50 mL

Soda

Balans

Werkwijze: Meet 50 mL azijn af en doe dit in een

erlenmeyer. Meet ook 50 mL zoutzuur af en doe dit in een

andere erlenmeyer. Weeg twee hoeveelheden van elk 5 g

soda af en voeg aan elke erlenmeyer 1 portie toe. Kijk

goed naar de snelheid van gasontwikkeling.

Demo 6 Chloorbleekmiddel

Doel: laten zien dat het mengen van

schoonmaakmiddelen gevaar kan opleveren

Benodigdheden:

Zuurkast

Erlenmeyer van 250 mL

Chloorbleekmiddel (niet verdikt)

2 M zoutzuur

Maatcilinders van 100 mL en van 10 mL

Werkwijze: Zet een erlenmeyer gevuld met 100 mL

chloorbleekmiddel in de zuurkast. Voeg 10 mL 2M

zoutzuur toe. Er zal geelgroen chloorgas gevormd worden.

Demo 7 Gootsteenontstopper

Doel: laten zien dat bij het gebruik van

gootsteenontstopper er heel veel warmte vrijkomt.

Benodigdheden:

Grote glazen trechter

Vet

Bekerglas

Statief met klemmen

Fifax

Heet water

Thermometer

Werkwijze: Neem een grote glazen trechter waarvan de

hals met vet is afgesloten. Zet een bekerglas onder de

trechter. Doe Fifax op het vet en daarna heet water. Kijk

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

26

goed water er gebeurt. Steek een thermometer in de hals

van de trechter om de temperatuur te bepalen.

2.2.2.5 Verzorging van huid, haar en gebit

Lessuggesties

In het vak verzorging zal al heel veel van dit onderwerp

behandeld zijn. Bij het vak scheikunde zullen dan ook

vooral de chemische factoren op de voorgrond moeten

treden.

Bij emulsies kunt de uitbreiding doen naar water-olie en

olie-water emulsies om het hoofdbestanddeel aan te

geven. Bij emulsies en emulgator kunt u weer terugwijzen

naar het hoofdstuk waar dit al behandeld is, namelijk

hoofdstuk 1, paragraaf 2.

Bij de proeven staat het maken van shampoo

weergegeven. Eventueel kunt u uw leerlingen een keuze

laten maken uit het maken van een reinigende crème en

het maken van tandpasta (demo 8 en 9).

Demo 8 Maken van een reinigende crème

Doel: Het maken van een reinigende crème

Benodigdheden:

Bekerglas 250 mL

Bekerglas 100 mL

Blikje

Lanettewas

Paraffineolie

Bovenweger

Glycerol (50%)

Gedestilleerd water

Maatcilinder

Roerstaaf

Thermometer

Brander

Driepoot en gaasje

(eventueel) parfum

Afsluitbaar potje

Werkwijze: Weeg rechtstreeks in het blikje 5 g lanettewas

en 7 g paraffineolie af. Verwarm dit op een warmwaterbad

tot ongeveer 70°C. Een warmwaterbad is een bekerglas

van 250 mL voor de helft gevuld met kraanwater die

verwarmd is/wordt tot 70°C.

Meng in een bekerglas van 100 mL 35 mL gedestilleerd

water met 11 g 50% glycerol. Verwarm dit mengsel tot

ongeveer 50°C. Giet dit mengsel bij het mengsel in het

blikje en meng goed.

Giet het nog warme mengsel in een glazen potje. Laat het

mengsel onder voortdurend roeren afkoelen tot ongeveer

30°C. voeg dan eventueel nog twee druppels parfum toe

en blijf roeren totdat het mengsel afgekoeld is tot

kamertemperatuur. Sluit het potje met een deksel. Plak

een etiket op het potje. Je crème is slechts 14 dagen

houdbaar dus vermeld de uiterste houdbaarheidsdatum op

het etiket!!

1. Welke soort stof heb je nodig om de paraffineolie en het

water te mengen?

2. Welke van de gebruikte stoffen vervult de functie die

nodig is om olie en water gemengd te houden?

3. Is het gemaakte mengsel een olie-watermengsel of een

water-oliemengsel? Licht toe.

4. Welke soort stof is nodig om je crème langer houdbaar

te maken?

Demo 9 Maken van tandpasta

Doel: het maken van tandpasta

Benodigdheden:

Bekerglas 250 mL

Maatcilinder

Roerstaaf

Gedestilleerd water

Glycerol

Sacharine

Pepermuntolie

Vloeibare zeep

Krijt

Fluortabletjes

Werkwijze: Meet de volgende hoeveelheden stof af en doe

het in een bekerglas bij elkaar: 15 mL glycerol, 25 mL

water, 4 druppels pepermuntolie, 3 spatelpuntjes

sacharine. Roer alles goed door elkaar.

Voeg twee schepjes krijt toe en roer goed. Je moet

langzaam en stevig roeren.

Voeg daarna 3 mL vloeibare zeep toe. Roer langzaam en

stevig door tot je een mooie pasta hebt. Als de pasta te

dun is, moet je meer krijt toevoegen.

Als laatste voeg je een fijngestampt fluortabletje toe.

Let op: je tandpasta is slechts één week houdbaar!!

1. Leg duidelijk uit waarvoor elk bestanddeel dient dat je

gebruikt hebt.

2. Leg met behulp van tekeningen uit hoe zeepdeeltjes uit

de shampoo de vet- en vuilaanslag op je tanden

verwijdert.

Welke soort stof is nodig om je crème langer houdbaar te

maken?

2.2.2.6 Van azijn tot zeep

Lessuggesties

Een alfabetische opsomming van stoffen en begrippen die

in de scheikundeles vaak en minder vaak gebruikt worden.

Meer een naslagwerk. In de opdrachten wordt gevraagd

om een overzicht weer te geven, dus een opzoekopdracht.

Het is niet de bedoeling dat de leerling dit allemaal uit zijn

hoofd leert, wel dat de leerling kan opzoeken.

2.2.2.7 Reinigingsmiddelen vroeger

In deze paragraaf grijpt men terug in de historie. De

begrippen zand, zeep en soda als reinigingsmiddelen

komen uitvoerig aan bod. Wellicht dat samen met het vak

geschiedenis een project hierover opgezet zou kunnen

worden.

Ook hygiëne als ordenend principe van een cultuur komt

aan bod. Wellicht dat hierbij de verschillende culturen aan

bod kunnen komen in combinatie met reinigen, reinheid.

27

3.1 Hoofdstuk 3 Mengsels scheiden

3.3.1 Uitgangspunten

In deze paragraaf maken leerlingen kennis met

scheidingstechnieken waarmee zij de soorten mengsels

kunnen scheiden. Van belang in uw uitleg is dat naar

voren komt:

– dat scheidingsmethoden berusten op verschillen in

stofeigenschappen van de stoffen in het mengsel;

– waarom we mengsels moeten of willen scheiden.

Immers in fabrieken worden juist mengsels gemaakt

met een bewuste samenstelling, zoals voedings-

middelen. Misschien is het een idee om dit te bespreken

middels een voorbeeld. Het komt regelmatig voor dat

fabrikanten hun producten uit de winkels terugnemen

omdat er een bepaalde stof is in aangetroffen. In het

laboratorium wordt dan onderzocht om welke stof het

gaat. Daarbij worden met scheidingstechnieken de

desbetreffende stof uit de voeding gehaald en onder-

zocht om welke stof het gaat.

Het is ons inziens nuttig om de scheidingsmethoden in een

concrete context te plaatsen (waarom scheiden?): filtreren

bij het koffie- en theezetten; indampen om zout uit

zeewater te winnen; destilleren om dranken te bereiden;

extractie om cafeïnevrije koffie te maken enzovoort.

Vaak vinden twee scheidingsmethoden kort na elkaar

plaats zoals bij het theezetten. Vandaar dat dit uitgebreid

aan bod komt. Het theezetten wordt ook gebruikt om het

begrip blokschema te introduceren. U kunt beide aspecten

aan elkaar koppelen waardoor de samenhang voor de

leerlingen ook duidelijker wordt.

Als aanvulling op het begrip filtreren kunt u overwegen om

ook centrifugeren als mogelijke scheidingsmethoden te

noemen. Eventueel kunt u bij bezinken verwijzen naar het

vorige hoofdstuk. Bij de bespreking moet er uit komen dat

het principe berust op verschil dichtheid: de ‘zware’

deeltjes zakken naar de bodem. En dat centrifugeren een

versnellend effect heeft op het bezinken.

Bij de scheidingsmethode indampen spreken we over term

vluchtigheid. Dat is gedaan om dat voor een leerling een

begrijpelijke term is. (U kunt als dat wilt natuurlijk direct

spreken over kookpunten.) Immers een stof vluchtige stof

verdampt makkelijk. En als stoffen in een mengsel veel

verschillen in vluchtigheid, dan zijn ze met relatief

makkelijke middelen te scheiden (principe van indampen:

zoutwinning), dit om indampen af te zetten tegen

destilleren.

Bij deze paragraaf zijn diverse video’s bruikbaar. Denk

daarbij aan de videobanden van de stichting ABC (AV-

Bouwstenen) maar aan Chem-Bits Middenbouw(School-

televisie/Teleac). In beide series komen diverse

scheidingsmethoden aan bod. Bij Chem-Bits zijn

geschreven lesbrieven bij de video’s voorhanden om

leerlingen actief met de inhoud van de banden bezig te

laten zijn.

Het hoofdstuk wordt afgesloten met een paragraaf over

percentages. Er komen massapercentages en

volumepercentages aan bod.

In Chemie Aktueel staan regelmatig opdrachten die heel

goed bruikbaar zijn om de context van de diverse

scheidingsmethodes naar voren te laten komen.

In de Extra basisstof komt de winning van parfum aan bod.

Dit onderwerp kan prima gebruikt worden om de diverse

scheidingsmethoden te behandelen, maar dan in context

met dit aansprekende onderwerp.

Beroepen

Scheiden van stoffen vindt dagelijks plaats. Denk daarbij

aan het winnen van zeezout, het ontkleuren van stoffen,

gedestilleerde dranken. Je staat er niet altijd bij stil maar

scheidingsmethodes kom je in diverse bedrijven tegen.

Ook het maken van koffie, oploskoffie, cafeïnevrije koffie

komen scheidingsmethoden aan bod.

Zoek informatie over de werkzaamheden in een fabriek

waarbij uit koffiebonen koffie gemaakt wordt.

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

Bij de uitwerking van de kerndoelen is gekeken naar

exameneenheden NASK2/K/10 (`Basischemie voor

vervolgopleiding en beroep') van het nieuwe vmbo-

eindexamenprogramma.

In dit hoofdstuk komen de volgende kerndoelen uit domein

B aan de orde.

Kerndoel 4b

De leerlingen kunnen uitleggen waarom bij de

drinkwaterbereiding water gezuiverd moet worden,

beschrijven welke zuiveringsmethoden gebruikt worden en

welke verschillende functies ze hebben.

Kerndoel 4c

De leerling moet kunnen rekenen met concentraties

2.3.2.1 Bezinken en filtreren

Lessuggesties

Bij het bespreken van filtratie en bezinken kan er

teruggekeken worden naar hoofdstuk 1 waar de soorten

mengsels besproken zijn. Ook terugkijken naar het

hoofdstuk over water, hoofdstuk 2, geeft voldoende

aanknopingspunten als introductie op deze paragraaf.

Om te laten zien dat bezinken versneld kan worden

uitgevoerd is demo 1 opgenomen. Belangrijk is dat bij elke

scheidingsmethode gebruik wordt gemaakt van verschil in

stofeigenschappen.

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

28

Demonstratieproef

Demo 1 Bezinken en centrifugeren

Doel: laten zien wat bezinken is en hoe het versneld

uitgevoerd kan worden.

Benodigdheden:

Reageerbuizen

Kopersulfaatoplossing

Natronloog

Reageerbuisrekje

Centrifuge

Werkwijze: Giet in een reageerbuis 5 mL

kopersulfaatoplossing en giet er 5 mL natronloog bij. Meng

goed en zet de buis in het rekje. Doe hetzelfde (5 mL

kopersulfaatoplossing en 5 mL natronloog bij elkaar) en

meng goed. Verdeel de suspensie over twee

reageerbuizen die in de centrifuge passen. Laat de

centrifuge kort ronddraaien. Haal de buisjes eruit en

vergelijk met de reageerbuis in het rekje.

2.3.2.2 Indampen en destilleren

Lessuggesties

Destilleren kennen leerlingen waarschijnlijk van

gedestilleerde (gedistilleerde) dranken.

Dat kunt u als uitgangspunt nemen om de Hoe-vraag te

stellen: hoe maakt men die

dranken? Ook bij indampen de context erbij nemen als

uitgangspunt geeft duidelijk de link

met het dagelijks leven.

Als demoproef zou u de destillatie nogmaals kunnen

uitvoeren maar dan met een spijkeropzet. Hiermee kunt u

duidelijker de scheiding toelichten.

2.3.2.3 Extraheren

Lessuggesties

De naam extractie is een moeilijke naam voor de

leerlingen. Het voorbeeld met de tandarts spreekt

leerlingen dan wel aan: eruittrekken terwijl de rest

achterblijft. Van daaruit is de stap naar extraheren

makkelijker te zetten.

U zou de les kunnen beginnen met een het zetten van

thee en daarbij vragen wat er precies gebeurt. U kunt er

dan ook op wijzen dat extraheren vrijwel altijd gekoppeld is

aan filtratie.

Een heel bekend voorbeeld van extraheren is het winnen

van suiker uit suikerbieten. Bij het winnen van suiker uit

suikerbieten komen diverse scheidings- en

zuiveringsstappen aan bod. In Chemie Aktueel nummer

45, mei 2004, staat een opdracht over de winning van

suiker.

2.3.2.4 Adsorberen

Lessuggesties

In Chemie Aktueel nummer 45, mei 2004, vindt u een

opdracht over het maken van cafeïnevrije koffie, een

combinatie van extraheren en adsorberen. Wellicht

bruikbaar als instap om te laten zien dat meerdere

scheidingsmethoden vaak na elkaar toegepast worden.

U kunt de les ook beginnen door een tube met

norittabletten op tafel te leggen en te vragen waar ze voor

dienen. Dan is daarna de stap naar het toepassen van

actieve koolstof in gasmaskers en in filters van een

aquarium makkelijk te zetten.

2.3.2.5 Concentratie

Lessuggesties

In deze paragraaf wordt de berekening van het massa- en

volumepercentage uitgelegd. Aan de hand van de

samenstelling van zeewater is een rekenvoorbeeld

uitgewerkt.

Het is misschien een idee om tot slot nog een paar

problemen aan de leerlingen voor te leggen:

– Eén liter zeewater bevat 35 g zout. Kun je nu het

massa% zout in zeewater berekenen? En het

volume%? Zo ja, bereken die dan. Zo nee, waarom

niet?

– En om ze kennis te laten maken met het rekenen aan

verdunningen kunt u een voorbeeld aanhalen over

geconcentreerd vruchtensap: bijvoorbeeld bereken het

vitamine C gehalte na een zekere verdunningsfactor.

Zo'n voorbeeld geeft een iets andere `zwaai' aan de

berekeningen aan massapercentages.

Demo 2 Kaliumpermangaatoplossing

Doel: verdunnen en massapercentage met elkaar

vergelijken.

Los 1 mg kaliumpermanganaat op in 1 liter water. Laat

leerlingen het massapercentage uitrekenen. Verdun

daarna de oplossing 1 : 10 of 1 : 100 en laat opnieuw het

massapercentage uitrekenen. Hiermee kan het verband

tussen hoeveelheid stof en massapercentage beter

benadrukt worden.

2.3.2.6 Rioolwaterzuivering

Lessuggesties

In deze paragraaf wordt ingegaan op het reinigen van

huishoudelijk afvalwater. Daarbij spelen scheidings-

methoden een belangrijke rol. Maar een nog belangrijkere

rol is weggelegd voor bacteriën die voor de afbraak van

(organisch) afval zorgen. Deze lesstof zou zeer goed

gecombineerd kunnen worden met een bezoek (excursie)

aan een rioolwaterzuiveringsinstallatie. Het is een

duidelijke milieuparagraaf.

Deze paragraaf leent zich ook weer voor samenwerking

met andere vakken zoals aardrijkskunde en biologie.

2.3.2.7 Parfum

het is vaak zo dat scheikundeboeken met voorbeelden

komen die jongens meer aanspreken dan meisjes. Bij

deze Extra basisstof is dat zeker niet het geval. Het gaat

over parfum, lekkere geurtjes, waarbij wel de link met het

hoofdstuk duidelijk is. Scheidingsmethoden komen in deze

paragraaf uitgebreid aan bod. Wel komen nieuwe

begrippen als enfleurage en stoomdestillatie aan bod maar

wel steeds in de context van scheiden van stoffen.

29

2.4 Hoofdstuk 4 Nieuwe stoffen maken

2.4.1 Uitgangspunten

In dit hoofdstuk maken de leerlingen voor het eerst kennis

met chemische reacties. Dit hoofdstuk volgt de

gebruikelijke opstap om met behulp van ontledingsreacties

tot het begrip niet-ontleedbare stof te komen. De leerstof in

dit hoofdstuk is hierop geconcentreerd. Dat levert meer

dan genoeg nieuwe stof op: reacties, ontleden, ver-

branden, ontleedbare stoffen, niet-ontleedbare stoffen,

atomen, kommaformules en elementsymbolen.

Verbrandingsreacties komen in het kort aan de orde. Het

is hier bedoeld om verbrandingsreacties even af te zetten

tegen ontledingsreacties (thermolyse). Een uitgebreide

behandeling van verbrandingsreacties komt in hoofdstuk 5

aan de orde, binnen de context `warmte en verwarmen.

Het elementbehoud komt later (hoofdstuk 6) aan de orde

in de context van metalen hergebruiken (kringloop).

In de extraparagraaf kijken we naar de werking van de

airbag. Hierbij kijken we naar reacties en snelheid van

reacties.

Beroepen

Wie wil niet graag iets nieuws maken? Een bakker die

prachtige broden bakt, of een smid die een schitterend

hekwerk in elkaar zet, of een schilder die het huis van een

nieuwe verflaag voorziet. Maar al die stoffen moeten er

ook zijn dus er moeten ook mensen zijn die nieuwe stoffen

maken. En die nieuwe stoffen moeten getest worden in

een laboratorium.

Zoek informatie over een beroep waarbij men met nieuwe

stoffen en materialen maakt en test. De onderzoeksvragen

luiden:

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

Bij de uitwerking van de kerndoelen is gekeken naar

exameneenheden NASK2/K/10 (`Basischemie voor ver-

volgopleiding en beroep') en NASK2/K/11 (`Bouw van de

materie') van het nieuwe vmbo-eindexamenprogramma.

In dit hoofdstuk komen de volgende kerndoelen uit domein

B en H aan de orde.

Kerndoel 6b

De leerlingen kunnen verwoorden wat er gebeurt bij

verhitting van organische materialen.

Kerndoel 19a

De leerlingen kunnen stoffen beschrijven in termen van

moleculen en atomen.

Kerndoel 19b

De leerlingen kunnen aangeven dat er ongeveer 100

atoomsoorten bestaan.

Kerndoel 19c

De leerlingen kunnen de betekenis van de volgende

scheikundige symbolen noemen:

H, He, C, N, O, F, Na, P, S, Cl, Fe, Cd, Hg, Pb, Cu, Ag,

Au.

Kerndoel 19e

De leerlingen kunnen scheikundige reacties beschrijven

als het ontstaan van stoffen en ook in termen van

hergroepering van atomen tot nieuwe moleculen.

2.4.2 Per paragraaf

2.4.2.1 Hoe kun je stoffen veranderen?

Lessuggesties

In deze paragraaf wordt besproken welke processen

(verschijnselen) optreden als stoffen verhit worden.

Daarmee maken leerlingen voor het eerst kennis met

chemische reacties. We beperken ons in eerste instantie

tot de thermolyse van organische stoffen. Dit gebeurt in de

context van voedsel verhitten. Verbrandingsreacties

komen kort aan de orde. Het is hier bedoeld om

verbranden af te zetten tegen thermolyse. (In hoofdstuk 5

komen de verbrandingsreacties uitgebreid aan de orde.)

De leerstof in deze paragraaf is aan de hand van practica

prima te illustreren. Proeven 1 en 2 ondersteunen de uitleg

in het handboek. Na het bespreken van het stukje over

`voedsel verhitten' en het definiëren van een chemische

reactie kunt u de leerlingen proef 1 laten uitvoeren. Aan de

hand van de waargenomen reactieverschijnselen bij de

proef kunt u het reactieschema geven en het begrip ont-

ledingsreactie definiëren. Proef 2 kunt u gebruiken om het

verschil tussen ontleden (thermolyse) en verbranden aan

te tonen. Het is wel van belang dat het verschil in reactie-

type goed uit de verf komt. Leerlingen maken immers net

kennis met chemische reacties en bovendien kennen zij

de voorwaarden (ontbrandingstemperatuur en de rol van

zuurstof) voor een verbranding nog niet.

Bovendien zal door de waarneming dat ook bij de ver-

branding van hout koolstof gevormd wordt het verschil

tussen ontleden en verbranden voor menig leerling nogal

duister zijn. U kunt benadrukken dat voor een verbranding

behalve een hoge temperatuur ook zuurstof nodig is en

dat je als reactieverschijnsel vlammen (vuur) ziet. U kunt

nog eens refereren naar de waarnemingen die gedaan zijn

bij het tweede deel van proef 2. Het kan ook verhelderend

zijn om te laten zien dat er geen zuurstof betrokken is bij

de reactie die in een reageerbuis optreedt, als daarin een

stof verhit wordt. Dat kunt u doen door een brandende

lucifer in een reageerbuis te brengen. De lucifer zal

uitgaan doordat er in de reageerbuis te weinig zuurstof

aanwezig is om de verbranding door te laten gaan.

Bij het maken van de opgaven is het aan te bevelen om

toepassingsvraag 11 samen te bespreken.

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

30

Vraag 11 kan namelijk verwarrend werken omdat deze lijkt

`in te druisen' tegen de waarneming van het tweede deel

van proef 2.

Hieronder zijn nog enkele demo's opgenomen die u

desgewenst kunt doen. Als u deze demo's wilt doen, of

enkele ervan, dan adviseren we u om dit te doen na de

behandeling van de leerstof. Demo 1 valt namelijk een

beetje buiten de context van de paragraaf, maar laat

leerlingen wel inzien dat er ook een andere verschijnselen

(naast verkolen e.d.) plaats kunnen vinden als een stof

ontleedt bij verhitting.

Met demo 2 kunt u het verschijnsel chemische reactie

(kippeneiwit) afzetten tegen een faseovergang (kaarsvet).

Demo 3 kunnen zouden leerlingen ook zelf kunnen

uitvoeren. U kunt er zelf een paar stoffen uitkiezen om

deze door alle leerlingen te laten doen. Maar het is ook

een idee om dit niet door de hele groep te laten doen, maar

door meerdere groepjes leerlingen die alle bijvoorbeeld drie

stoffen gaan verhitten. Als u daarvoor kiest, zorg er dan voor

dat de verschillende groepjes ook stoffen overeenkomstig

hebben. Via een mondelinge verslaggeving of een

klassenpresentatie krijgen alle leerlingen beschikking over

de resultaten. Het geeft ruimte aan een nabespreking

waarbij u de gelegenheid heeft om de opgedane kennis te

controleren en zonodig bij te schaven.

Demonstratieproeven

Demo 1

Doel: nagaan wat er gebeurt als ammoniumdichromaat

verhit wordt.

Benodigdheden: brander met grondplaat, reageerbuis en

knijper, ammoniumdichromaat, propje watten.

Werkwijze: Doe 2 cm poedervormig ammoniumdichromaat

in een reageerbuis. Laat de inhoud van de buis aan de

leerlingen zien. Sluit de buis af met een propje watten.

Verhit de reageerbuis met inhoud voorzichtig totdat er een

reactie optreedt. Laat de inhoud van de buis nogmaals aan

de leerlingen zien.

Bespreek het resultaat met de leerlingen, wijs erop dat er

een gas ontstaat en stel samen het reactieschema op:

oranje stof -> groene stof + gas.

Demo 2

Doel: nagaan wat er gebeurt als kippeneiwit en kaarsvet

verwarmd worden.

Benodigdheden: brander met driepoot en gaas,

bekerglas met water, 2 reageerbuizen, kippeneiwit,

schaafseltjes kaarsvet.

Werkwijze: Breng met een ruisende vlam het water in het

bekerglas aan de kook. Als het water eenmaal kookt,

houdt het dan aan de kook met een kleine kleurloze vlam.

Zet de twee reageerbuizen met daarin het kippeneiwit en

kaarsvet in het kokende water. Als er geen veranderingen

meer optreden, haal de buizen dan uit het bekerglas koel

de buizen af m.b.v. koud water.

Bespreek de resultaten met de leerlingen. Deze proef

geeft u de gelegenheid om chemische reactie als

verschijnsel af te zetten tegen een faseovergang.

Demo 3

Doel: nagaan wat er gebeurt als je een stof sterk verhit in

een reageerbuis zodat er geen zuurstof bij kan komen.

Benodigdheden: brander met grondplaat,

reageerbuisknijper, uitleidpijpje, reageerbuis met stukjes

zout, reageerbuis met stukjes rijst, reageerbuis met

kristalsuiker, reageerbuis met propje polyetheen

(huishoudfolie), reageerbuis met korreltjes jood, reageerbuis

met blauw kopersulfaat.

Werkwijze: Verhit met een kleurloze vlam de onderkant van

de reageerbuis gelijkmatig door de reageerbuis in de vlam te

bewegen. Verander de vlam in ruisend en verhit de

onderkant van de reageerbuis totdat de inhoud niet meer

verandert. Laat de buizen afkoelen. Haal de overgebleven

stof zo mogelijk uit de reageerbuis.

Uitwerking

Beschrijf hoe de stoffen eruitzagen voor het verhitten.

Beschrijf wat er gebeurde tijdens het verhitten

Wat bleef er over na het verhitten?

Is hier sprake van een chemische reactie?

Is hier sprake van een ontledingsreactie?

2.4.2.2 Van één tot veel

Lessuggesties

In deze paragraaf komen de drie verschillende ontledings-

reacties aan bod. Proef 3 zal als demoproef uitgevoerd

worden. U kunt er echter ook voor kiezen deze proef als

leerlingenproef uit te voeren. Hiertoe zal er gewerkt moeten

worden met bekerglazen, reageerbuizen, koolstofelektroden

en voedingskastjes.

U kunt als beginpunt nemen de resultaten van de eerste

paragraaf waarin thermolyse besproken is. In de woorden

thermolyse, elektrolyse, fotolyse staat al beschreven welke

energievorm er nodig is. U kunt deze woorden op die manier

toelichten.

2.4.2.3 Kun je alle stoffen ontleden?

Lessuggesties

Aan de hand van de toepassingen van waterstofperoxide

kunt u het begrip ontleedbare stof definiëren. Na uw uitleg

kunnen de leerlingen proef 5 doen. De vragen die bij proef

5 horen, behoeven waarschijnlijk enige toelichting. Het is

daarom raadzaam om de uitwerking van deze proef

samen met uw leerlingen door te nemen.

Als aanloop naar de niet-ontleedbare stoffen kunt u de

ontleding van water bespreken, net zoals dit in het

handboek gebeurt.

Ter afsluiting kan het totaalbeeld gegeven worden van de

samenhang/opbouw van stoffen, mengsels, zuivere

stoffen, ontleedbare en niet-ontleedbare stoffen. Vraag 25

speelt hierop in, maar u kunt dit samen met de leerlingen

tot een schema uitwerken, zoals dat ook is gedaan in het

handboek.

2.4.2.4 Atomen als bouwstenen

Lessuggesties

Als start is symbolentaal opgenomen. U kunt daarbij o.a.

uitleggen waar de afkortingen vandaan komen.

31

U kunt dit doen door een verhaal te houden dat chemici

graag alles verkort willen noteren. Noem daarbij het

reactieschema als voorbeeld. U kunt vertellen dat ook voor

de niet-ontleedbare stoffen een verkorte schrijfwijze

geïntroduceerd is: de elementsymbolen. Eventueel kunt u

de geschiedenis van de symbolen aanstippen door een

paar symbolen te noteren die Dalton gebruikte,

bijvoorbeeld voor koolstof. Eventueel kunt u ook kort

aandacht besteden aan de herkomst van de namen van

de elementen, bijvoorbeeld koolstof (carboneum). Wellicht

dat u uw les kunt verlevendigen met behulp van een video

(AV-Bouwstenen, stichting ABC), waarin de niet-

ontleedbare stof koolstof extra belicht wordt.

Een leuke opdracht is om elke leerling een kort verhaaltje

te laten schrijven over één van de elementen. Daarbij

moet dan zeker de oorsprong van de naam in terugkomen,

maar ook het voorkomen op aarde en de toepassing van

het element in stoffen.

Heel aardig is het laten invullen van ‘het symbolische

verhaal’ (Impuls, jaargang 6. Nr. 1, oktober 1998, pag. 39)

waarbij elementsymbolen omgezet moeten worden in

woorden om zo een verhaal af te maken. Denk daarbij aan

termen als Pt-blond, Ne-reclame, schiet-Fe en Co-blauw.

U zou de leerstof kunnen afsluiten met demo 4.

In hoofdstuk 1 is het molecuulmodel al geïntroduceerd. In

deze paragraaf wordt dat model verder uitgediept om ook

scheikundige reacties te kunnen verklaren. U kunt, net

zoals dit in het handboek is gedaan, beginnen met een

herhaling van enkele belangrijke punten van dit model. U

zou vervolgens m.b.v. de ontleding van water nog eens

kunnen toelichten wat er bij een chemische reactie

gebeurt: de stof water verdwijnt en er ontstaan twee nieuw

stoffen, namelijk waterstofgas en zuurstofgas. Aan de

hand van het reactieschema kunt u aan de leerlingen

vragen hoe ze dit met het molecuulmodel moeten

beschrijven. Er zal dan uit moeten komen dat water-

moleculen verdwijnen en waterstof- en zuurstofmoleculen

ontstaan. U zou dit in een reactieschema kunnen noteren:

watermoleculen -> zuurstofmoleculen + waterstof-

moleculen. Hieruit volgt dat watermoleculen blijkbaar kapot

kunnen gaan. Om dit te verklaren is het nodig om inzicht te

krijgen in de bouw van een watermolecuul. U kunt zeggen

dat watermoleculen `iets' van zowel zuurstof als waterstof

in zich moeten hebben, anders zouden hieruit geen water-

stof- en zuurstofmoleculen kunnen ontstaan. U kunt nu het

atoombegrip introduceren door uit te leggen dat een

watermolecuul is opgebouwd uit kleine zuurstofdeeltjes en

waterstofdeeltjes en dat we die deeltjes atomen noemen.

Vervolgens kunt een model van het watermolecuul op het

bord tekenen. Met behulp van figuur 18 kunt u nader

uitleggen wat er precies bij een chemische reactie gebeurt.

Aan de hand van dezelfde figuur kunt u ook het verschil

toelichten tussen een niet-ontleedbare en een ontleedbare

stof.

Vraag 40 bestaat uit een aantal stellingen van het type

`waar of niet waar'. Het verdient aanbeveling om deze

huiswerkvraag in de klas na te bespreken. U kunt de

leerlingen laten formuleren waarom een stelling juist is of

niet. Daardoor worden leerlingen uitgenodigd om het

raamwerk van het molecuulmodel verder in te vullen. Bij

de bespreking kunt u eventueel extra uitleg geven, tot u

het gevoel heeft dat het begrip er is.

Demo 4

Doel: het aanleren van de elementsymbolen door middel

van elementenbingo.

Maak kaartjes waarop 9 of 16 elementsymbolen of

elementnamen staan en verdeel ze onder uw leerlingen.

Gebruik een bingospel met balletjes die u in een

speelgoedwinkel kunt kopen en zet de symbolen op de

balletjes.

Opmerking: Een paar kleine prijsjes verhoogt de

amusementswaarde nog meer bij deze proef!

2.4.2.5 Atomen tellen

Lessuggesties

U kunt deze paragraaf beginnen, net zoals dit in het

handboek is gedaan, door nog eens de belangrijkste

punten van paragraaf 3 van hoofdstuk 4 te herhalen. Bij

die bespreking kunt u uw leerlingen betrekken. U kunt

bijvoorbeeld beginnen om in woorden en in formules de

ontledingsreactie van water op te schrijven en dan aan de

leerlingen vragen om dit met het molecuulmodel te

beschrijven: watermoleculen verdwijnen en waterstof- en

zuurstofmoleculen ontstaan. U kunt aansluitend vragen

wat er niet goed aan het gegeven reactieschema in

formules. Er zal dan uit moeten komen dat het aantal

zuurstofatomen niet klopt. Als leerlingen dit niet zo snel

inzien, is het een suggestie om molecuultekeningen bij de

reactie te maken. (Misschien dat `bolletjes tellen' in dit

stadium handiger is dan te kijken naar indices.) Het is

overigens een heel aardige opzet om het kloppend maken

van reacties uit te leggen aan de hand van molecuul-

tekeningen. In het eerste deel van proef 6 ziet u daarvan

een voorbeeld uitgewerkt. U zou dit voorbeeld kunnen

volgen bij de bespreking van de ontledingsreactie van

water. Uitgaande van de gegeven molecuulformules is het

reactieschema om te zetten in een reactieschema met

molecuultekeningen. U kunt daarmee ook nog eens het

omgekeerde van proef 6 oefenen, namelijk van molecuul-

formules molecuultekeningen maken. Aansluitend kunt u

samen met uw leerlingen proef 7 doornemen.

Vervolgens kunt u de leerlingen vertellen dat scheikun-

digen geen tekeningen gebruiken om reacties kloppend te

maken. Liever noteren ze reacties zo kort mogelijk, dus

alleen met molecuulformules.

U kunt met de leerlingen een voorbeeld op het bord

uitwerken, zoals de ontleding van H2O2. U zou de vorming

van `actieve zuurstof' als reclameboodschap daarvoor als

instap kunnen gebruiken. Van belang is dat u de leerlingen

erop wijst dat ze altijd eerst het reactieschema in woorden

opschrijven voordat ze de reactievergelijking met formules

noteren. Daarmee voorkomt u dat leerlingen `vergeten' om

stoffen te noteren.

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

32

Bij het bespreken is het handig om in eerste instantie niet

een getal voor de formule van waterstofperoxide te zetten,

maar om nogmaals de formule een keer op te schrijven.

Leerlingen zien dan beter dat het tweemaal het geheel is.

Ze maken anders nog snel de fout de `2×' alleen voor de

eerste atoomsoort te lezen. Dus dan kan de volgende

reeks van reactieschema’s/vergelijkingen te voorschijn

komen:

1 reactieschema in woorden

waterstofperoxide → water + zuurstof

2 reactieschema in formules

H2O2 → H2O + O2

Het aantal atomen O klopt niet, links te weinig O’s.

3 formule H2O2 erbij

H2O2 + H2O2 → H2O + O2

Nu klopt het aantal atomen H niet meer,

rechts te weinig H’s.

4 formule H2O erbij

H2O2 + H2O2 → H2O + H2O + O2

5 Optellen en fasen erbij

2 H2O2(l) → 2 H2O(l) + O2(g)

Een fout die ook veel gemaakt wordt is het veranderen van

de formules van stoffen. In figuur 19 van het handboek is

dit al geïllustreerd. Het is raadzaam om dit te bespreken

en nog een voorbeeld naar voren te brengen, bijvoorbeeld

de verbranding van magnesium waarbij MgO ontstaat:

1 reactieschema in woorden

magnesium + zuurstof → magnesiumoxide

2 reactieschema in formules

Mg + O2 → MgO

3 kloppend maken

Mg + O2 → MgO2

(Wijs leerlingen op deze fout, want ze zullen hem ook

gaan maken!)

4 goed kloppend maken

2 Mg(s) + O2(g)→ 2 MgO(s).

Het kloppend maken van reactievergelijkingen is belangrijk

binnen de scheikunde. Hierbij geldt: oefening baart kunst.

Sommige leerlingen hebben snel door hoe ze een

vergelijking kloppend moeten maken, andere hebben daar

veel meer moeite mee. Voor die laatste groep leerlingen

zijn extra oefenopgaven geen overbodige luxe.

2.4.2.6 Chloor en het milieu

Lessuggesties

Een milieuparagraaf die zeker ook grote raakvlakken heeft

met de maatschappij. Chloor is het kernbegrip in deze

paragraaf: productie vroeger en nu, gevolgd door een

toepassing in het groot. Hierbij is de link naar de

chemische industrie snel gemaakt.

Overleg met de docent geschiedenis en aardrijkskunde

kan aanleiding zijn tot een vakoverstijgend project. Er zijn

in deze paragraaf vele mogelijkheden tot samenwerking

met andere vakken.

De afvalverwerking en daarbij in het bijzonder de recycling

van kunststoffen geeft ook weer een maatschappelijk

aspect weer.

2.4.2.7 Airbag spaart levens

We hebben voor de airbag gekozen omdat dit onderwerp

naadloos aansluit op de leerstof in het handboek. Aan

hand van het artikel is de praktische toepassing van de

leerstof, die nogal theoretisch is, goed te illustreren. Alle

leerstofonderdelen zijn ermee te bespreken: energie-

effecten, massaverhoudingen en reactievergelijkingen.

De vragen bij het artikel dekken de gehele leerstof.

Als u wilt, kunt u het onderwerp uitbreiden door het in een

meer maatschappelijke context te plaatsen. U kunt dan

denken aan verkeersveiligheidsaspecten zoals de

vermindering van het aantal dodelijke verkeersslachtoffers,

recyclingperikelen van het gevaarlijke natriumazide,

gebruik van nieuwere milieuvriendelijkere materialen,

beroepen (welke opleiding heeft een TNO-medewerker die

botsproeven uitvoert) en dergelijke. Op het internet is veel

informatie over deze onderwerpen te vinden.

2.5 Hoofdstuk 5 Verbranden

2.5.1 Uitgangspunten

In hoofdstuk 4 hebben leerlingen al kort kennisgemaakt

met verbrandingsreacties. In dit hoofdstuk staat dit type

reactie centraal in de context van `verbranden en ver-

warmen' . De verschijnselen en kenmerken van verbran-

dingsreacties komen uitgebreid en in een brede context

aan de orde.

Ook in deel 1-2vm van Nova is al heel even de ver-

branding aan bod geweest in hoofdstuk 4 ‘Warmte’.

Daarbij is gekeken naar de verbranding van aardgas,

onvolledige en volledige verbrandingen, verbrandings-

producten.

In dit hoofdstuk komen we daar op terug in paragraaf 5.3

Verwarming thuis. Het is een herhaling van hetgeen in

deel 1-2 vmbo behandeld is.

Er is gekozen om eerst algemeen te behandelen wat er

voor een brand nodig is en hoe je een brand kunt blussen,

alvorens er specifiek ingegaan wordt op verbrandings-

reacties in huis.

In de laatste paragraaf van dit hoofdstuk wordt ingegaan

op de milieuaspecten van verbrandingsreacties. Hierbij

komen begrippen als zure regen en het versterkte broei-

kaseffect aan bod. Deze onderwerpen passen perfect in

een hoofdstuk over verbrandingen. De onderwerpen

worden maar heel kort aangestipt maar kunnen naar eigen

inzicht verder uitgediept worden. Daarvoor zijn voldoende

mogelijkheden voorhanden in de vorm van video’s en

extra lesmateriaal. Ook het begrip biomassa wordt

behandeld als voorbeeld van een alternatieve brand-

stofbron.

33

In dit hoofdstuk wordt ook een volgende stap gezet in het

weergeven van reactievergelijkingen. Uit voorgaande

hoofdstukken was al een reactie in woorden en in sym-

bolen bekend. Dat wordt hier uitgebreid naar kloppende

reactievergelijkingen. Daartoe wordt eerst het begrip

molecuulformule ingevoerd waarna het opzetten van een

kloppende reactievergelijking aan bod komt. Het verdient

aanbeveling om dit goed te introduceren want als leer-

lingen het eenmaal verkeerd aangeleerd hebben is het

moeilijk om dat later nog te veranderen. Er zijn ook diverse

computerprogramma’s om het kloppend maken van

reactievergelijkingen te oefenen. Vooral voor leerlingen die

daar moeite mee hebben is dat een prima aanvulling op de

basisstof.

In de extraparagraaf gaan we de ruimte in met een raket.

We bekijken welke processen daarbij een rol spelen. Ook

gaan we in op het nut van satellieten.

Beroepen

Verwarmen en verbranden horen bij elkaar. Een verwar-

mingsmonteur zorgt ervoor dat thuis de cv-ketel goed

werkt. Een brandweerman komt als de verbranding

verkeerd verloopt. Ook het ontwikkelen van rookmelders

en CO-melders hebben met verbranden te maken. Ook

een automonteur heeft met het verbrandingsproces te

maken: een auto moet goed afgesteld zijn, er mag niet te

veel CO uitgestoten worden. En wat denk je van een

controleur die bij agrariërs nagaat of er geen hooibroei

optreedt?

Zoek informatie over een beroep waarbij men met

verwarmen of verbranden te maken heeft. De

onderzoeksvragen luiden:

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

Bij de uitwerking van deze kerndoelen is gekeken naar

exameneenheden NASK2/K/5 (`Mens en omgeving:

verbranding') en NASK2/K/10 (‘Basischemie voor ver-

volgopleiding en beroep’ doel 7 en 8) van het nieuwe

vmbo-eindexamenprogramma.

In dit hoofdstuk komen de onderstaande kerndoelen uit

domein D, H en I aan de orde.

Kerndoel 9 a

De leerlingen kunnen wat betreft de processen verbranden

en verwarmen:

– het proces van verbranding van brandstof in

verwarmingstoestellen beschrijven en het belang van

voldoende luchttoevoer aangeven.

(Opmerking: Verbrandingsreacties zijn in een meer

uitgebreide betekenis behandeld, dus niet alleen voor

verwarmingstoestellen.)

Kerndoel 9 c

De leerlingen kunnen wat betreft de processen verbranden

en verwarmen:

– aangeven dat het blussen van branden berust op de

beïnvloeding van de omstandigheden waaronder een

verbranding kan plaatsvinden.

Kerndoel 10 c

De leerlingen kunnen wat betreft maatregelen en effecten

op het gebied van verbranden en verwarmen uitleggen

welke milieu- en gezondheidseffecten verbranding van

brandstoffen heeft en beargumenteren dat deze effecten

ook elders en in de toekomst merkbaar zijn.

Kerndoel 19 e

Scheikundige reacties beschrijven als het verdwijnen en

ontstaan van stoffen en ook in termen van hergroepering

van atomen tot nieuwe moleculen.

Kerndoel 20

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van (water,

reinigingsmiddelen, cosmetica,) energie (en geluid), zoals

gespecificeerd in de voorgaande kerndoelen, een relatie

leggen met natuur, milieu en duurzame ontwikkeling.

(opmerking: in dit hoofdstuk wordt voornamelijk gekeken

naar verbrandingen en de milieu-effecten die daarbij

optreden).

2.5.2 Per paragraaf

2.5.2.1 Brandt het altijd?

Lessuggesties

In deze paragraaf komen de voorwaarden voor verbran-

dingsreacties aan de orde. Dat bij elke verbranding een

brandstof en zuurstof (lucht) nodig zijn, zal voor leerlingen

niet moeilijk te begrijpen zijn; enige aandacht is hieraan

ook al in hoofdstuk 4 besteed. In proef 1 wordt de ontbran-

dingstemperatuur bij verbrandingsreacties duidelijk

geïllustreerd. Het is ook een proef die verwondering zal

oproepen. Als u dat wenst, zou u deze proef als stimulus

(instap) kunnen gebruiken. Daaropvolgend kunt u de voor-

waarden voor een verbranding bespreken, zoals die in het

handboek aan de orde komen. Met deze volgorde voor-

komt u dat het practicum een herhaling van de leerstof

wordt en dat de conclusies die uit de proef getrokken

worden erg voor de hand liggend zijn.

Het moeilijkste bij de voorwaarden voor een verbranding is

dat er een bepaalde minimale temperatuur nodig is, de

ontbrandingstemperatuur. In deze paragraaf wordt aan dit

onderwerp daarom de nodige aandacht besteed (proef 1

maar zie ook werkboekvragen). Dat een verbrandings-

reactie niet zomaar verloopt maar dat de brandbare stof

eerst op een bepaalde temperatuur gebracht moet

worden, kunt u uitleggen in het kader van `aansteken'. Dat

is voor leerlingen herkenbaar: aardgas moet je aansteken,

maar ook papier, magnesium of stukjes hout gaan niet

zomaar branden. Eventueel kunt u naar proef 2 (de ver-

branding van magnesium) en naar proef 2 van hoofdstuk 4

(verbranden van hout) terugverwijzen. Daarmee kunt u

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

34

ook nog eens duidelijk maken dat er een brander nodig is

om de verbrandingsreacties te starten.

Vraag 10 – over het mysterie van de ‘witte wieven' – en de

Test jezelf vraag 18 doen het beroep op uw leerlingen om

de ontbrandingstemperatuur te herkennen als een stof-

eigenschap. Dat de ontbrandingstemperatuur een stof-

eigenschap is zou u in uw les kunnen toelichten. Demo 1

kunt u daarbij uitvoeren ter ondersteuning van uw uitleg.

Het aansteken van een bankbiljet dat gedrenkt is in een

mengsel van alcohol en water (50%-50%) geeft duidelijk

het verschil in ontbrandingstemperatuur aan tussen papier

en alcohol: papier heeft een veel hogere ontbrandings-

temperatuur dan alcohol. De temperatuur is wel hoog

genoeg om het alcohol te laten branden, maar niet hoog

genoeg om het papier te laten ontbranden. (De uitleg van

deze demo komt neer op het wegnemen van een gedeelte

van de verbrandingswarmte doordat het aanwezige water

verdampt, maar die uitleg kunt u uw leerling beter

besparen.)

Ter afsluiting kunt u demo 2 uitvoeren (in de zuurkast) en

de resultaten daarvan klassikaal nabespreken. Bij de

`verwerking' bij deze demo kunt u lezen welke zaken u bij

de nabespreking aan de orde kunt stellen. De nabespre-

king geeft u gelegenheid om alle zaken van deze para-

graaf nog eens op een rijtje te zetten en kunt u nagaan of

de leerlingen de leerstof goed begrepen hebben.

Demo 1

Doel: laten zien dat de ontbrandingstemperatuur van

papier hoger is als die van alcohol.

Benodigdheden: mengsel van alcohol en water (50%,

50%), bankbiljet

Uitvoering: laat een bankbiljet goed doordrenken in het

alcohol-water-mengsel (of alcohol waar een koperzout in is

opgelost) en steek het biljet aan.

Alcohol verbrandt met licht blauwe vlam, maar het papier

gaat niet branden. Nadat alle alcohol verbrand is, stopt de

verbranding.

Demo 2

De ontbrandingstemperatuur van witte fosfor

Doel: laten zien dat de ontbrandingstemperatuur van witte

fosfor laag is.

Benodigdheden: afsluitbare erlenmeyer met een laagje

zand op de bodem, witte fosfor, hete metaaldraad,

zuurkast

Breng in een erlenmeyer een laagje zand aan. Leg een

klein stukje witte fosfor op de bodem neer en verwarm het

stukje heel even met een hete metaaldraad. Sluit de

erlenmeyer direct af en kijk goed.

Verwerking: Welke reactieverschijnselen zie je allemaal

optreden?

Wat is de naam van het reactieproduct?

Geef het reactieschema in woorden weer.

Stel de reactievergelijking op. De formule van fosforoxide

is P,O.

Wat weet je van de ontbrandingstemperatuur van witte

fosfor?

Waardoor stopt de reactie? Welke twee mogelijke

oorzaken kun je bedenken?

2.5.5.2 Brand? Blussen!

Lessuggesties

In deze paragraaf staat het blussen van branden centraal.

U kunt bij aanvang van deze paragraaf nog eens de drie

voorwaarden die nodig zijn voor een verbranding op een

rijtje zetten. Daarmee heeft u gelijk een opstapje om de

drie voorwaarden voor het brandblussen te behandelen.

Gekoppeld daaraan kunt u de blusmethoden bespreken.

Dat niet iedere brand met behulp van water geblust kan

worden kunt u met proef 2 demonstreren. Bij deze demo

wordt geprobeerd om een benzinebrand met water te

blussen. Een andere regelmatig voorkomende foutieve

blusmethode is het blussen van brandend vet met water.

In het handboek is daarover een krantenberichtje opge-

nomen. In dit artikeltje komt naar voren dat het blussen

van brandend vet met water juist een averechts effect

heeft. Aansluitend kunt u dit met proef 3 demonstreren.

Het verdient wel aanbeveling om de reden te bespreken,

waarom brandend vet en een benzinebrand niet met water

geblust mogen worden. Anders bestaat de kans dat

leerlingen de resultaten van de proeven als `zoete koek'

aannemen, zonder dat ze kunnen beargumenteren

waarom water in deze gevallen geen goed blusmiddel is.

2.5.2.3 Verbrandingsreacties

Lessuggesties

In deze paragraaf staan de molecuulformules centraal. Het

nut van het gebruik van molecuulformules kunt u

illustreren aan de hand van het bekende voorbeeld water

versus waterstofperoxide. De volgende uitleg kan dan

gebruikt worden: water en waterstofperoxide bestaan

beide uit de atoomsoorten waterstof en zuurstof. Hoe weet

je wanneer het water is en wanneer het waterstof-

peroxide? Vergelijk het eens met de Nederlandse taal: er

zijn woorden die uit dezelfde letters bestaan, deze letters

komen in verschillende aantallen voor. Bijvoorbeeld KAAK

en KAK. U kunt dan aangeven dat je hetzelfde tegenkomt

bij molecuulformules. Het aantal atomen waterstof en

zuurstof is in water en waterstofperoxide niet hetzelfde:

H2O en H2O2. U kunt dit opschrijven als HOH en HOOH

om de analogie met KAK en KAAK weer te geven. Tel

samen het aantal atomen in HOH en HOOH en leidt hieruit

de formules af. Het is handig om de eerste keer het cijfer 1

in water weer te geven: H2O1, om daarna te vertellen dat

het cijfer 1 altijd weggelaten wordt in formules. Vertel ook

dat het meervoud van index indices is.

Ter afsluiting zou u op grond van de formules de molecuul-

tekeningen van water en waterstofperoxide op het bord

kunnen tekenen, waarna u de leerlingen aan het werk kunt

zetten met proef 5.

2.5.2.4 Lekker warm!

Lessuggesties

In deze paragraaf gaat het vooral om de toepassing en de

gevaren van het verbranden van aardgas.

35

Bij het bespreken van het begrip onvolledige verbranding,

kunt u als voorbeeld van een zeer onvolledige verbranding

demo 3 laten zien waarbij een porseleinen schaaltje in een

gele vlam gehouden wordt. Het schaaltje zal zwart uitslaan

ten gevolge van de vorming van roet. Een roetende vlam

duidt op een onvolledige verbranding. De luchttoevoer van

de brander is dan dicht. U kunt kan aan de klas vragen

waarom er roet gevormd wordt. Van daaruit kan naar de

andere onvolledige verbranding gegaan worden, namelijk

waarbij koolstofmono-oxide gevormd wordt. In Chemie

Aktueel staan enkele voorbeelden van artikelen die gaan

over de vorming van koolstofmono-oxide. Zo’n artikel zou

als introductie op het onderwerp gebruikt kunnen worden.

Via het artikel kan ook ingegaan worden wanneer er CO

gevormd kan worden.

Een aanvullende mogelijkheid is om gedurende de

behandeling van dit hoofdstuk een collage te maken met

allerlei artikelen e.d. die over verbrandingen gaan.

Hiermee haalt u op een eenvoudige manier de context de

klas in.

Ook komt in deze paragraaf de schoorsteenbrand in het

kort aan bod. Als u dit met uw leerlingen bespreekt, zal er

zeker wel bij een van uw leerlingen of bij vrienden,

bekenden een schoorsteenbrand hebben plaatsgevonden.

Het geeft u weer een mooie gelegenheid om het begrip

ontbrandingstemperatuur nogmaals onder de aandacht te

brengen.

Een ander aspect dat u aan de orde kunt brengen is het

explosiegevaar van aardgas. U kunt dit koppelen aan nog

steeds regelmatig plaatsvindende gasexplosies in huizen.

U kunt de explosie van aardgas aantonen met demo 4.

Als leerlingen denken aan verbrandingen, dan zullen ze

denken aan reactieverschijnselen als vuur, vlammen en

rook. Het verdient aanbeveling om kort aan te geven dat

niet alle verbrandingen op een dergelijke manier verlopen.

In vraag 39 wordt namelijk aandacht gevraagd voor lang-

zame verbrandingen, namelijk de verbranding van voedsel

in het eigen lichaam. U hoeft de termen snelle en lang-

zame verbranding niet naast elkaar af te zetten. Het is

voldoende dat leerlingen weten dat de verbranding van

voedsel ook daadwerkelijk een verbrandingsreactie is. U

kunt wel even naar een duidelijke overeenkomst verwijzen,

namelijk dat alle verbrandingen ervoor zorgen dat er

energie geleverd wordt, zonder energie ben je ten dode

opgeschreven. U zou eventueel demo 5 kunnen uitvoeren.

Met deze demo wordt bewezen wat vermoedelijk veel

leerlingen al weten, namelijk dat CO2 en H2O de reactie-

producten zijn van de verbranding van voedsel in je

lichaam. Maar als u vindt dat deze proef weinig toevoegt,

kunt de demo overslaan.

Demo 3

Doel: aantonen dat bij onvolledige verbranding

roetvorming optreedt.

Houd een porseleinen schaaltje in de gele vlam van een

brander. Het schaaltje zal zwart uitslaan. Eventueel kunt u

leerlingen vragen om er met hun vingers overheen te

gaan.

Demo 4

Doel: aantonen dat aardgas kan exploderen.

Nodig: verfblik met in de bodem en in de deksel een

gaatje, driepoot en gaasje, aardgas, lucifers

Vul het verfblik helemaal met aardgas. Zet het blik op het

gaasje met driepoot. Steek het aardgas aan. Let goed op

de kleur van de vlam!

Uitwerken

Hoe ziet de vlam er direct na het aansteken uit?

Leg uit waarom de vlam deze kleur heeft.

Hoe verandert de kleur van de vlam tijdens de proef?

Licht deze kleurverandering toe.

Wat gebeurt er uiteindelijk? Noteer je waarneming!

Welke voorwaarden zijn nodig voor een explosie?

Demo 5

Doel: aantonen dat er koolstofdioxide en waterdamp in

uitgeademde lucht voorkomen.

Nodig: kalkwater, rietje, reageerbuis, koud voorwerp

Deel a: koolstofdioxide aantonen

Giet een beetje kalkwater in een reageerbuis (2 cm hoog).

Blaas met behulp van het rietje door het kalkwater, totdat het

kalkwater duidelijk veranderd is.

Uitwerken

Wat zie je gebeuren?

Welke stof heb je aangetoond?

Deel b: water aantonen

Adem tegen een koud voorwerp of op een spiegel en kijk

goed.

Uitwerken

Wat zie je gebeuren?

Welke stof heb je aangetoond?

Geef het reactieschema van de verbranding van voedsel in

je lichaam.

2.5.2.5 Vuile lucht

Lessuggesties

Als laatste onderwerp komt de luchtverontreiniging aan

bod. Luchtverontreiniging is een neveneffect dat bij elke

verbranding optreedt. We beginnen met de vorming van

koolstofdioxide met daaraan gekoppeld het broeikaseffect.

Beter gezegd: het versterkte broeikaseffect want het

broeikaseffect is al heel lang aanwezig, net zolang er al

koolstofdioxide in de atmosfeer aanwezig is. Het broei-

kaseffect is nog steeds een zeer actueel probleem. Het

staat u vrij dit aspect uitvoeriger te behandelen dan in het

boek gedaan is. Shell heeft een lesprogramma laten

ontwikkelen, Een warme wereld, waarbij het broeikaseffect

uitvoerig aan bod komt. De overstap van het versterkte

broeikaseffect naar bio-brandstoffen is niet moeilijk te

maken. Bio-brandstoffen worden maar heel beknopt

besproken maar u kunt dit natuurlijk verder uitwerken. Bij

de behandeling van deze onderwerpen kunt u demo's 6 en

7 uitvoeren.

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

36

Ook komt de luchtverontreiniging door zwaveldioxide en

stikstofoxiden aan bod. Daarmee samenhangend komt het

begrip zure regen naar voren. Eventueel kunt u de uitstoot

van die stoffen ook koppelen aan de smogvorming zoals

die in de kadertekst ter sprake komt. Hoe zure regen

gevormd kunt u de leerlingen demonstreren met demo 8.

Het is dan wel aan te bevelen om dit na proef 7 te doen;

leerlingen weten dan al dat een zwaveldioxide-oplossing

een zure oplossing is.

Het onderdeel `zure regen' kunt u naar believen kort of

uitgebreid aan bod laten komen. Er is veel additioneel

materiaal aanwezig waar u uit kunt putten als u extra tijd

hieraan wilt gaan besteden. Denk daarbij onder andere

aan folders van het ministerie van VROM over zure regen.

Demonstratieproeven

Demo 6

Doel: aantonen dat wasbenzine zeker de elementen C en

H bevat.

In samenspraak met de leerlingen kan vrij snel en

eenvoudig bewezen worden dat er water (condenseren

tegen een koud bekerglas) en koolstofdioxide (helder

kalkwater wordt troebel) gevormd wordt bij de verbranding

van wasbenzine.

Demo 7

Doel: laten zien dat bio-alcohol als brandstof kan dienen.

Nodig: alcohol (50%)oplossing, kroesje, lucifers, stukje

papier

Schenk een beetje van de alcoholoplossing in een kroesje

en steek de damp aan. De vlammen zijn niet goed te zien.

Houd daarom een stukje papier boven het brandende

alcohol om dit duidelijker te laten zien (het papier zal gaan

branden).

Demo 8

Doel: laten zien dat bij verbranding van zwavel een stof

ontstaat die zure regen veroorzaakt.

(Dit is een simulatieproef om aan te tonen hoe zure regen

ontstaat.)

Nodig: Aquariumbak, zwavel(verbinding), blauw

lakmoespapier, plantenspuit met water

Neem een aquariumbak en leg op de bodem diverse

strookjes blauw lakmoespapier. Verbrand zwavel, of een

geschikte zwavelhoudende verbinding, in de aquariumbak.

Met een plantenspuit is regen te simuleren.

Toelichting: U moet wel eerst uitleggen dat blauw lakmoes

een reagens is om zure stoffen aan te tonen en dat daarbij

de kleur verandert van blauw naar rood.

2.5.2.6 De ruimte in

Mobiele telefoontjes zijn tegenwoordig zo gewoon dat zelfs

veel leerlingen, ondanks hun krappe beurs, er een

hebben. Ze zijn al gauw bedreven in het bedienen ervan.

Maar hoe een mobieltje precies werkt, zullen ze

waarschijnlijk niet weten. U kunt verwondering bij uw

leerlingen oproepen, als u vertelt dat ze via een satelliet

bellen die zich op 36 000 km van de aarde bevindt. Ook

als ze vanuit hun slaapkamer naar moeder, die in keuken

is, bellen om te vragen of het eten klaar is. In deze

paragraaf wordt uitgelegd hoe de communicatie via een

satelliet verloopt. U kunt dit, net zoals dat in het boek is

gedaan, kort uitleggen. Daarop aansluitend komt de

hamvraag: hoe breng je een satelliet de ruimte in? Nu

komt de scheikunde om de hoek kijken. De chemische

processen die nodig zijn voor het lanceren van raketten

komen in de werkboekvragen uitgebreid aan de orde. Veel

vragen zijn in feite een herhaling van de leerstof, maar nu

in de context van de raketchemie. Leerlingen moeten de

vragen dan ook zelfstandig op kunnen lossen. Middels een

nabespreking van de antwoorden kunt u nog eens

accenten leggen op enkele belangrijke onderwerpen. U

kunt bijvoorbeeld het belang van de juiste

massaverhoudingen nog eens aanstippen. Dat komt in

vraag 4c aan de orde, maar nu in een ander verband dan

in het handboek: een raket neemt geen overtollige massa

(lees overmaat) mee tijdens zijn reis door de ruimte.

De paragraaf wordt afgesloten met een alinea over

ruimteafval. De kans dat er in de ruimte een botsing

tussen ruimtevaartuigen/satellieten neemt toe met het

aantal.

In afbeelding 27 staan voor de hoofdtrap twee massa’s: de

totale massa van de hoofdtrap en de massa’s van

waterstof en zuurstof. Bij beantwoording van vraag 5 moet

gerekend worden met 155 ton aan totale massa van

waterstof en zuurstof.

2.6 Hoofdstuk 6 De aarde als grondstoffenleverancier

2.6.1 Uitgangspunten

In dit hoofdstuk staat de productie van stoffen uit aardolie

en metalen uit ertsen centraal. We hebben dit hoofdstuk

opgezet in de sfeer van de grotere verbanden

(samenhang) tussen chemie en maatschappij:

grootschaligheid van de chemie, de noodzaak en de

consequenties daarvan.

De eerste drie paragrafen behandelen de metaalmengsels

(legeringen), de productie van metalen, metaalvoorraden,

milieuaspecten en recycling. In paragraaf 2 wordt de

bereiding van ijzer (hoogovenproces), staal en aluminium

uit ertsen behandeld.

De volgende paragraaf gaat over fossiele brandstoffen.

Steenkool wordt besproken, waarbij vooral de

milieuproblemen die met deze brandstof gepaard gaan

centraal staat.

Ook andere fossiele brandstoffen zoals aardgas en

aardolie passeren kort de revue.

37

Paragraaf 5 gaat over de destillatie van aardolie en de

stoffen die in aardolie voorkomen; de koolwaterstoffen. In

het kader van de destillatie zou u kunnen spreken over

een continu proces. Kennis over continu processen is

geen vereiste, maar kan gebruikt worden om aan te geven

als voorbeeld dat processen in het groot heel anders

opgezet zijn dan in het klein. Het is voldoende als

leerlingen inzien dat de chemische industrie meestal met

dergelijke productieprocessen werkt omdat dit het

voordeel heeft dat continu grote hoeveelheden product

kunnen worden gefabriceerd.

Bij de bespreking van de koolwaterstoffen introduceren we

de alkanen als groep binnen de koolwaterstoffen die de

bijzondere eigenschap hebben dat hun molecuulformules

voldoet aan de algemene vorm: CnH2n +2.

Paragraaf 6 en 7 gaan over de productie, eigenschappen

en toepassingen van kunststoffen. Hierbij komen ook de

voor- en nadelen van kunststoffen versus andere

(natuurlijke) materialen vezels aan de orde alsmede de

milieueffecten en recycling. Het kader over pvc en milieu

geeft een goed samenvattend overzicht van deze

paragraaf. In het handboek wordt kort aandacht besteed

aan de tweedeling van kunststoffen in thermoharders en

thermoplasten. Deze ruwe tweedeling in eigenschappen is

ook prima via een proef te laten zien. Bij de lessuggesties

bij paragraaf 6 vindt u een proef die u de leerlingen kunt

laten uitvoeren. Dit leerstofonderdeel leent zich bijzonder

goed voor materiaalonderzoek. In het werkboek vindt u

voorbeelden van enkele onderzoeken die leerlingen

zouden kunnen doen. U zou ook het verschil in

brandbaarheid kunnen demonstreren, zie lessuggesties.

In de keuzeparagraaf gaat het om kauwgom. Wat is

kauwgom? Hoe maakt men kauwgom? De historie van

kauwgom. Een drietal onderwerpen die zeker aan bod

komen.

Beroepen

Ook in dit hoofdstuk heeft het weer met stoffen en

materialen te maken. Uit aardolie maakt men allerlei

stoffen. Daarbij zijn procesoperators nodig die het proces

in de gaten houden. Op het laboratorium wordt allerlei

onderzoek gedaan, ook naar nieuwe stoffen. Steeds

komen weer nieuwe kunststoffen op de markt die aan een

gedegen onderzoek zijn blootgesteld. Wat denk je van een

verpakkingstechnoloog?

Ook bij het maken van kunststoffen zijn weer mensen

nodig die het proces regelen en sturen.

Hetzelfde geldt voor de staal- en aluminiumindustrie waar-

bij uit metaalertsen metalen gemaakt worden.

Een nieuwe tak bij beide industrieën is de milieutak en dan

in het bijzonder het hergebruik van allerlei materialen.

Milieutechnologie is een nog steeds groeiende poot in de

industrie.

Zoek informatie over een beroep dat met aardolie,

kunststoffen of metalen te maken heeft. De onderzoeks-

vragen luiden:

1 Wat voor werk moet je doen, als je dit beroep kiest?

2 Welke opleiding moet je ervoor volgen?

Vraag je leraar om een handleiding voor dit onderzoek.

Opmerking: in Chemie Aktueel 25 (oktober 1997) staat

een opdracht over het beroep van verpakkingstechnoloog.

Wellicht bruikbaar bij dit hoofdstuk.

Bij de uitwerking van deze kerndoelen is gekeken naar

exameneenheden NASK2/K/5 (`Mens en omgeving:

verbranding' doel 3 en 4) en NASK2/K/9 (‘Chemie en

industrie’) van het nieuwe vmbo-eindexamenprogramma.

In dit hoofdstuk komen de onderstaande kerndoelen uit

domein B, D en I aan de orde.

Kerndoel 6a

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van

materialen en producten stoffen en materialen

onderscheiden en verband leggen tussen soorten

materialen, hun eigenschappen en het gebruik in

producten en constructies.

Kerndoel 6c

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van

materialen en producten uitleggen hoe bij het gebruik van

stoffen, materialen en producten in huis rekening kan

worden gehouden met het milieu en suggesties doen om

verspilling en verontreiniging tegen te gaan.

Kerndoel 6d

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van

materialen en producten verwoorden welke milieu-effecten

bij afvalverwerking optreden.

Kerndoel 10c

De leerlingen kunnen wat betreft maatregelen en effecten

op het gebied van verbranden en verwarmen uitleggen

welke milieu- en gezondheidseffecten verbranding van

brandstoffen heeft en beargumenteren dat deze effecten

ook elders en in de toekomst merkbaar zijn.

Kerndoel 20

De leerlingen kunnen wat betreft het gebruik van (water,

reinigingsmiddelen, cosmetica,) energie (en geluid), zoals

gespecificeerd in de voorgaande kerndoelen, een relatie

leggen met natuur, milieu en duurzame ontwikkeling.

(opmerking: in dit hoofdstuk wordt voornamelijk gekeken

naar energie en de milieu-effecten van verbrandingen)

2.6.2 Per paragraaf

2.6.2.1 Metalen en metaalmengsels

Lessuggesties

Als inleiding op `metalen mengen' kunt u ingaan op het

waarom van het gebruik van legeringen (het veel harder

zijn van legeringen vergeleken met de zuivere metalen;

verbeterde eigenschappen). Daarbij kunt u aangeven dat

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

38

zuivere metalen ook nog wel worden toegepast; denk

daarbij aan koper in elektriciteitsdraden. U kunt toelichten

waarom dat zo is (een betere geleiding van elektriciteit) en

welke aspecten worden bekeken om te beslissen of een

zuiver metaal of een legering gebruikt gaat worden.

Bij legeringen kan ook het stukje video (AV-Bouwstenen,

stichting ABC) over metalen en legeringen als uitgangs-

punt dienen. Het verdient dan wel aanbeveling om de

video van te voren te bekijken en uw les rondom die video

voor te bereiden. In de video komt namelijk ook het begrip

edelheid ter sprake. Wellicht kunt u dit gebruiken om het

corrosieprobleem van ijzer te bespreken. Daarmee heeft u

ook een ander, meer chemisch, opstapje om het voordeel

van legeringen te bespreken (roestvast staal versus zuiver

ijzer).

Een van de onderdelen van het nieuwe vmbo-examen-

programma is oriëntatie op leren en werken (zie ook deel

A van deze docentenhandleiding). Een mogelijkheid om

invulling aan deze exameneenheid te geven is om leer-

lingen de opdracht te geven om informatie te verzamelen

over een beroep waarin met metalen gewerkt wordt en de

opleiding die daarvoor nodig is. In paragraaf 1.5 vindt u

een handleiding die u voor de leerlingen kunt kopiëren.

In het werkboek komen in het kader van legeringen

massapercentages aan bod. Het is aan te bevelen om

vooraf enkele voorbeelden van berekeningen met

massapercentages in de klas te behandelen. Dit kunt u

doen volgens de voorbeeldberekening zoals die in het

handboek is opgenomen.

2.6.2.2 Metalen maken

Lessuggesties

Het begrip edelheid komt naar voren. Daarbij zijn de

demoproeven 1 en 2 uitstekend van dienst om dit nader

toe te lichten.

Het begrip erts kan uitgelegd worden aan de hand van

economische winbaarheid. Er zijn heel veel grondsoorten

die ijzerverbindingen bevatten, echter slechts weinige

worden ijzererts genoemd. Bij aluminium kunt u daarbij als

voorbeeld noemen bauxiet en klei: bauxiet bevat

economisch gezien voldoende aluminiumverbinding (circa

50%) om er aluminium uit te bereiden, klei niet. Er is een

vraag opgenomen waarin gerekend moet worden, vraag

24 en 25, dat zal zeker een vraag zijn die besproken zal

moeten worden.

Als heel aardig intermezzo kan de thermietreactie

gedemonstreerd worden, demo 3, waarbij uit aluminium en

ijzeroxide ijzer gevormd wordt. Hierbij komt ook heel veel

energie vrij. Deze reactie werd vroeger gebruikt in

thermische lansen om metaalplaten door te snijden.

Er zijn zowel van de aluminiumbereiding als van de

staalbereiding videofragmenten te gebruiken om het een

en ander toe te lichten. Het voordeel van een stukje video

is het visualiseren van de tekst en de foto’s in het

tekstboek. Bij deze paragraaf is het aan te raden om

voldoende tijd te besteden aan de bespreking van de

toepassingsvragen.

Demonstratieproeven

Demo 1 Edelheid metalen

Doel: laten zien dat er verschil is in reactievermogen van

diverse metalen

Koper, ijzer en magnesium in zure oplossing brengen.

Benodigdheden:

Koperkrullen; ijzeren spijkertjes; magnesiumlint.

4 M zoutzuur.

Reageerbuizen en reageerbuisrekje

Werkwijze: Breng in drie reageerbuizen elk 10 mL 4 M

zoutzuur. Voeg aan de eerste buis een paar koperkrullen

toe, aan de tweede buis een ijzeren spijkertje en aan de

derde buis een stukje magnesiumlint.

a. Welk metaal reageert het snelst?

b. Welk metaal reageert het langzaamst?

c. Hoe kun je het verschil in reactiesnelheid verklaren?

Demo 2 Natrium en water

Doel: nagaan hoe fel natrium met water reageert

Benodigdheden:

Stukje natrium

Grote glazen bak

Groot filtreerpapier

Kroezentang

Zuurkast

Werkwijze: Zet een grote glazen bak in de zuurkast. Vul de

bak met kraanwater. Laat vlak voordat het natrium

toegevoegd wordt een groot stuk filtreerpapier op het

water vallen. Pak met de kroezentang het stukje natrium

en laat het op het water vallen. Sluit de zuurkast. Kijk

goed. Noteer al je waarnemingen.

Demo 3 Thermietreactie

Doel: maken van ijzer met behulp van een chemische

reactie.

Meng aluminiumpoeder met ijzeroxide in de

massaverhouding 1 : 3.. Breng dit mengsel in een

bloempot die in een grotere bloempot staat. Breng op het

mengsel een laagje kaliumpermanganaat (20 gram) aan

en giet daarna glycerol (7 mL) op het mengsel. Glycerol

reageert met kaliumpermanganaat en de ontstane warmte

laat de reactie tussen aluminium en ijzeroxide starten. Het

gevormde ijzer komt onderuit de bloempot als vloeistof te

voorschijn. Voer deze proef buiten uit of anders in de

zuurkast.

Het is een vrij kostbare manier om ijzer te produceren!!

2.6.2.3 Metalen hergebruiken

Lessuggesties

De meest bekende manier van hergebruik van metalen is

het gebruik van schroot. Schroot wordt aan ruwijzer

toegevoegd om het koolstofpercentage te verlagen. Dit

gegeven kan goed gebruikt worden om de overstap van de

vorige paragraaf naar deze paragraaf toe te lichten.

Hiermee wordt de samenhang in het geheel ook

duidelijker. Een chemische georiënteerde kringloop met

39

ijzererts-ijzer(staal)-schroot-ijzer(staal) is dan goed te

gebruiken. Eventueel kunt u in een dergelijke kringloop de

formules voor ijzeroxide in ijzererts (Fe2O3) en dezelfde

formule voor schroot (niet helemaal juist omdat schroot

eigenlijk ijzerroest is, Fe2O3·nH2O) gebruiken om daarmee

de kringloop van het element ijzer duidelijk te maken.

Proef 7 kan uitgevoerd worden om een koperkringloop

weer te geven. Met behulp van de resultaten van deze

proef kan een kringloop getekend worden (koper-

kopernitraatoplossing-koper) en kan het begrip kringloop

met behoud van elementen uitgelegd worden. Eventueel

kan demo 4 uitgevoerd worden.

Het begrip kringloop kan eventueel nog toegelicht worden

met enkele bekende voorbeelden, zoals de koolstofkring-

loop in de natuur, de papierkringloop als oud papier

verzameld wordt, de glaskringloop, de kringloop van blik,

et cetera.

Vooral het economische maar ook zeker het ecologische

belang moet daarbij ter sprake komen.

Als laatste komen de zware metalen aan bod waarbij de

schadelijkheid van metalen als cadmium, lood en kwik ter

sprake komen.

Ook hierbij zijn er voldoende mogelijkheden om het

onderwerp verder uit te breiden indien u dat wenselijk

vindt. U kunt bijvoorbeeld de klas in groepjes van 3-4

leerlingen opdelen en elke groep de opdracht geven om

van een metaal een verhaal te maken dat aan de rest van

de klas gepresenteerd moet worden. Als u dit tijdig van te

voren opgeeft (3 à 4 weken) dan heeft elke groep

ruimschoots de tijd om een presentatie voor te bereiden.

Spreek wel goed af hoe lang de presentatie moet duren en

welke audiovisuele hulpmiddelen gebruikt kunnen/moeten

worden. Stimuleer nieuwe presentatievormen!!

Demo 4 Koperkringloop.

Doel: laten zien dat koper teruggewonnen kan worden uit

een kopernitraatoplossing.

Werkwijze:

Neem een kopernitraatoplossing en voeg daar staalwol

aan toe. Het aanwezige koper in de vorm van koperionen

wordt omgezet in metallisch koper.

Dit is een andere manier dan elektrolyse (proef 3

werkboek) om koper terug te winnen uit een

kopernitraatoplossing.

2.6.2.4 Fossiele brandstoffen

Lessuggesties

In deze paragraaf komen de diverse fossiele brandstoffen

aan bod zoals steenkool, aardolie en aardgas. Het zijn

geen onbekende stoffen voor leerlingen want ze zullen het

al vaker gehad hebben over deze stoffen, bijvoorbeeld bij

het vak aardrijkskunde. U kunt daar naar vragen, zowel bij

leerlingen als introductie op het onderwerp, als bij uw

collega aardrijkskunde ter voorbereiding.

Milieuaspecten worden heel kort genoemd (vorming

koolstofdioxide, vorming zwaveldioxide) en kunt u naar

eigen inzicht verder uitbreiden.

Het verschil van verbranden van aardolieproducten wordt

getoond in proef 4 en kan als slot van de eerste paragraaf

uitgevoerd worden zodat u een prima springplank hebt

naar de volgende paragraaf.

2.6.2.5 Aardolie

Lessuggesties

Het eerste gedeelte, de destillatie zelf, is een vrij traditio-

neel gedeelte dat je in elk derde klas leerboek zult

tegenkomen. Shell heeft diverse video’s uitgebracht

waarop het destillatieproces tot in alle facetten belicht

wordt. Het is een prima mogelijkheid om aan de hand van

de video waarop het destillatieproces besproken wordt

toelichting te geven op die destillatie. Het verdient dan wel

aanbeveling om de video zelf van te voren te bekijken en

de les rondom die video voor te bereiden. Het draaien van

zomaar een stukje video heeft weinig rendement maar als

werkelijk onderdeel van de les kan het iets toevoegen.

Als u op school in het bezit bent van het demonstratiebord

met allemaal verschillende fracties van de aardolie-

destillatie dan kunt u die ook gebruiken in uw uitleg.

Aansluitend kan dan vraag 53 behandeld worden waarin

de destillatie nog eens naar voren komt.

U kunt dieper ingaan op het proces door het begrip

‘continuproces’ te introduceren in samenhang met het

gegeven dat het over een chemisch-industrieel proces

gaat.

Aansluitend de uitleg over aardolie kan proef 5 uitgevoerd

worden waarbij twee bekende fracties nader onderzocht

worden. Aansluitend daarop kan demoproef 5 uitgevoerd

worden waarbij de link naar de automotor gelegd kan

worden, niet alleen is er brandstof nodig (benzine of

diesel) maar ook olie, een andere aardoliefractie, om alle

bewegende delen van smeerolie te voorzien.

In het tweede gedeelte van deze paragraaf wordt nader

ingegaan op de formules van een bepaalde groep van

koolwaterstoffen, de alkanen. U kunt bijvoorbeeld

beginnen met het opschrijven van formules van

opeenvolgende alkanen en dan afvragen of er een

bepaalde regelmaat te ontdekken is. Die regelmaat moet

uitkomen op de toename van steeds CH2 van

opeenvolgende alkanen. Bij het inzien van deze

regelmatigheid is de stap naar de algemene formule

CnH2n+2 makkelijker te zetten.

Demonstratieproef

Demo 5 Motorolie

Doel: nagaan hoe de viscositeit van motorolie met de

temperatuur verandert.

Benodigdheden:

Maatcilinder

Motorolie

Stopwatch

Metalen kogeltjes

Verwarmingsapparaat (elektrisch)

Werkwijze

Vul een maatcilinder van 100 mL met motorolie. Meet de

temperatuur van de olie. Laat een metalen kogeltje in de

olie vallen en meet de valtijd totdat het kogeltje de bodem

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

40

bereikt. Herhaal de proef 2 keer en bereken de

gemiddelde tijd.

Verwarm de olie tot 30 °C, 40 °C en 50 °C en meet bij elke

temperatuur de valtijd op die het kogeltje nodig heeft om

de bodem te bereiken. Herhaal de proef steeds 2 keer en

bereken de gemiddelde waarde.

Zet de resultaten in een grafiek uit.

Is er een evenredig verband te ontdekken tussen

temperatuur en viscositeit? Licht toe.

2.6.2.6 Kunststoffen

Lessuggesties

Het begrip macromolecuul wordt geïntroduceerd. Hierbij

kunt u de link leggen naar macromoleculen die in de

natuur voorkomen zoals cellulose en zetmeel. Een aantal

begrippen zal zeker bij de bespreking naar voren moeten

komen: composieten, vezels (kunst- en natuur-).

In deze paragraaf spreekt men over het kraakproces.

Hierbij kan de link gelegd worden naar het begrip

ontledingsreactie want kraken is in principe een

ontledingsreactie. Hierbij kan demo 6 uitgevoerd worden

waarbij het kraakproces uitgevoerd wordt.

Als voorbeeld van de vorming van een kunststof kan

eventueel demoproef 7 uitgevoerd worden waarbij een

piepschuim gevormd wordt.

Proef 6 kan gebruikt worden om uit te leggen hoe de

moleculen in een kunststof gerangschikt zijn. Alleen maar

ter verwondering kan demoproef 8 uitgevoerd worden.

Heel goed bruikbaar bij deze paragraaf zijn de video’s

Macromoleculen en Metalen en plastics van de serie

Science Topics (NOT).

Demonstratieproeven

Demo 6 Kraakproces

Doel: laten zien dat bij het kraken er kleinere moleculen

gevormd worden.

Benodigdheden:

Paraffineolie

Reageerbuizen

Staalwol

2 branders

Broomwater

Stop met doorleidbuisje

Slangen

Statief met klemmen

Werkwijze

Breng in een reageerbuis een paar mL paraffineolie. Breng

halverwege de buis een prop staalwol aan. Verhit de

staalwol en de paraffineolie. Zorg ervoor dat de staalwol

voldoende heet is als daar de oliedamp aankomt. Wijs de

leerlingen op de vorming van de witte rook die brandbaar

is. Leidt de witte rook ook door geel broomwater. Deze zal

ontkleuren.

Leg uit dat het ontkleuren wijst op het ontstaan van een

nieuw type koolwaterstof, namelijk een alkeen. Wijs op de

namen van kunststoffen als polyetheen, polypropeen.

Demo 7 Kunststof maken

Doel: het maken van een kunststof

Benodigdheden:

Koffiebekertje

Roerstaaf

Caradol

Caradate

Maatcilinders van 10 mL

Werkwijze: Meng 10 mL Caradol (beginstof A) en 10 mL

Caradate (beginstof B) in een koffiebekertje. Roer het

mengsel even goed door met een glasstaaf. Kijk goed. Er

ontstaat een schuimplastic.

U kunt ingaan op het ontstaan van een schuim door te

vragen wat voor een reactieproduct zeker zal ontstaan

(een gas).

Demo 8 Kunststof en elastiek

Doel: verschillen tussen kunststoffen laten zien.

Benodigdheden:

Statief met klem

Kunststofmateriaal

Elastiek

Föhn

Werkwijze: Hang aan stukje kunststof een gewichtje.

Verwarm de kunststof met de hete lucht van een föhn. U

en uw leerlingen zullen zien dat het stukje kunststof langer

wordt.

Hang daarna aan een elastiek een gewichtje. Verwarm

met een föhn. U en uw leerlingen zullen nu zien dat het

elastiek korter wordt! Alleen ter verwondering, geen uitleg

geven.

Demo 9 De brandbaarheid van kunststoffen

Doel: verschillen laten zien die optreden bij verbranding

van kunststoffen

vlam bij verbranden:

Benodigdheden:

Kunststoffen zoals PS, PE, PP

Brander

Zuurkast

Kroezentang

Werkwijze: Hou een stukje van de betreffende kunststof

vast met een kroezentang. Verwarm de kunststof met de

vlam van een brander. Voer de proef in de zuurkast uit!

Waarnemingen:

PS -> een roetende oranje-gele vlam

PME -> sinaasappelgeur, blauwgele kleur

Teflon -> brandt niet

PE -> lichtblauw, ruikt naar smeulende kaars

PVC -> moeizaam geel groen, spetterend, geur van HCl

chloor

2.6.2.7 .Kunststoffen gebruiken

Lessuggesties

Als introductie op het onderdeel ‘Eigenschappen’ kan heel

goed proef 7 uitgevoerd worden. Hierbij komen eigen-

schappen van kunststoffen naar voren die gebruikt kunnen

worden bij de verdere bespreking van het onderwerp.

Aansluitend kan eventueel demo 9 uitgevoerd worden

41

waarbij gekeken wordt naar de brandbaarheid van

kunststoffen. Als onderscheiding tussen kunststoffen kan

demo 10 uitgevoerd worden waarbij de begrippen

thermoplast en thermoharder naar voren komen.

In Chemie Aktueel 15A heeft een proef gestaan met

sympatex. Sympatex heeft de eigenschap dat het wel

waterdamp doorlaat (van binnen naar buiten) maar geen

water binnenlaat (van buiten naar binnen). Sympatex

wordt daarom veel in regenkleding en waterafstotende

materialen verwerkt. Het materiaal ademt nog wel. Bij de

genoemde Chemie Aktueel zat een kaart met een

sympatexmembraan. Hiermee kan eenvoudig het

bovenstaande principe gedemonstreerd worden. Dit wordt

kort beschreven in demo 11. Als u deze proef al als

demoproef in hoofdstuk 1 uitgevoerd hebt, dan niet meer

in dit hoofdstuk te gebruiken.

Het laatste gedeelte van de paragraaf gaat (heel kort) over

de afvalproblematiek rondom kunststoffen. Het grote

probleem daarbij is de enorme diversiteit van kunststof-

materiaal. Commercieel is het op dit moment niet

aantrekkelijk genoeg om kunststoffen van elkaar te

scheiden. Hierover kunt u met uw leerlingen een aardige

discussie houden: men kan de kunststoffen wel van elkaar

scheiden maar dat is te duur. Waar kies je dan voor? Als u

zo’n discussie houdt zult u er steeds voor moeten waken

dat er door de leerlingen betrouwbare en relevante

argumenten naar voren gebracht worden. Ter voor-

bereiding kunt u uw leerlingen een aantal artikelen ter

lezing meegeven waarin hergebruik van kunststoffen

besproken wordt. Artikelen hierover kunt u vinden in

diverse Chemie Aktueels waarbij echter niet de

kunststoffen zelf hergebruikt worden maar het

kunststofafval als grondstof gebruikt wordt voor het maken

van onder andere alkenen.

Aansluitend aan de discussie kan proef 8 uitgevoerd

worden.

Demo 10 Thermoplasten en thermoharders

Doel: Onderzoeken of kunststoffen bij verwarmen wel of

niet zacht worden (verweken)

Benodigdheden:

stukjes kunststof (PVC, PE, PP, PS, PET, plexiglas,

teflon...), grondplaat, brander, spijker en kroezentang

Voorbereiding

De meeste kunststoffen worden bij hogere temperatuur

zachter. Deze kunststoffen heten thermoplasten. Een deel

van de kunststoffen gedraagt zich anders: deze blijven hard

en als de temperatuur te hoog wordt verkolen ze.

Werkwijze:

Neem de spijker met de kop in de kroezentang en verhit de

spijker in de ruisende vlam totdat de spijker gloeit.

Probeer de spijker door de kunststof heen te drukken.

Noteer of dit lukt en beschrijf hoe de kunststof is veranderd.

Herhaal deze proef voor elke kunststof.

Verwerking:

Verdeel de kunststoffen op grond van je waarnemingen in

twee groepen: thermoplasten en thermoharders

Demo 11 Sympatexmembraan

Doel: laten zien dat waterdamp wel door de kunststof

heengaat maar water zelf niet.

Benodigdheden:

Sympatexmembraan

Bekerglas

Water

Brander

Werkwijze

Leg de kaart met de sympatexmembraan op een

bekerglas met kokend water. Wijs de leerlingen op het

beslaan van het spiegelende gedeelte boven het mem-

braan.

Eventueel kunt u hiervoor ook ander ademend materiaal

gebruiken/onderzoeken.

De waterdoorlaatbaarheid kan getest worden door een

hoeveelheid water op het materiaal te brengen (bijvoor-

beeld via een plastic pijp die je op het materiaal zet) en

kijken of het water door het materiaal heengaat. Ook

hierbij kunnen diverse ademende materiaalsoorten

onderzocht worden.

U kunt de demoproef uitbreiden door ook materiaalsoorten

als katoen en wol en kunststoffen zoals een

boterhamzakje te onderzoeken.

2.6.2.8 Kauwgom

In deze keuzeparagraaf komt het populaire snoepgoed

kauwgom aan de orde. In vogelvlucht wordt de geschie-

denis van de kauwgom beschreven. Bij de vragen in het

werkboek gaat het vooral om de gombasis, ofwel de

polymeren in de kauwgom. De vragen zijn een goede

oefening om te controleren of de stof in dit hoofdstuk goed

begrepen is. Pittige vragen die het chemische niveau van

de overige vragen in dit hoofdstuk overstijgen zijn niet

opgenomen. Leerlingen kunnen deze paragraaf na het

bestuderen van dit hoofdstuk dan ook zelfstandig door-

nemen. Na het doorwerken van deze Extra basisstof zou u

de leerlingen het onderzoek ‘Kauwgom bellenblazen’ (zie

vraag 7) uit kunnen laten voeren.

Met het onderwerp kauwgom kunt u in principe veel

kanten op. Het biedt de ingang om deelonderwerpen

(opdrachten) te behandelen. U kunt bijvoorbeeld de

winning van chicle, het verhaal van de uitvinder Thomas

Adams of de geschiedenis van kauwgom (bubble gum)

eruit lichten. Dit zijn interessante onderwerpen en op

internet is er veel informatie over te vinden. U kunt dus ook

kiezen voor enkele internetopdrachten. Na het internet-

onderzoek kunnen leerlingen hun resultaten presenteren

in een verslag of met een mooie poster. Enkele voorbeel-

den van informatieve websites zijn:

– http://home.wanadoo.nl/mL.kauwgom/spreek-

beurten/overmeer/kauwgum.htm

– http://inventors.about.com/library/inventors/blgum.htm

(Engelstalig)

DEEL 2 HOOFDSTUK VOOR HOOFDSTUK

42

– http://www.junglegum.com (info over chicle, onder

andere de winning ervan)

U zou ook aandacht kunnen besteden aan het productie-

proces. Bij de kauwgomproductie speelt procestechnologie

een belangrijke rol - net zoals bij de aardoliedestillatie en

polymeerproductie die in dit hoofdstuk besproken zijn. Dit

biedt een insteek om het beroep van procestechnoloog

onder de loep te nemen. Via de Stimorol-site

(www.stimorol.nl) kunt u het Infopakket Stimorol down-

loaden of aanvragen. Dit infopakket geeft een korte,

heldere uitleg over het productieproces en is ondersteund

met diverse foto’s

43

Deel 3 Materiaallijst

Artikelnr. Omschrijving Deel A Deel B

118693 Gevaren-etiketten set 1

117822 Bekerglas Duran LM 150 mL 2 1

118123 Brander teclu in houder met gasslang 1 1

118155 Brandergaasje nichroom 15x15 cm 1 1

117594 Reageerbuis 160/16 Duran 100st 11 10

117140 Trechter glas 60 mm 1 1

117231 Indampschaal 95 mL 36 x 85 mm 1 2

118317 Spatellepel RVS 150 mm 1 1

117041 Druppelpipetjes 10 stuks 11

117851 Erlenmeyerkolf Duran NM 100 mL 1 1

117113 Maatcilinder HM 100 mL 1

118228 Reageerbuishouder hout 1 1

118331 Kroezentang RVS 22 cm 1 1

118422 Statief platzool 75 cm RVS st. 1 1

117316 Spuitfles PL 500 mL 1 1

118107 Reageerbuisborstel 290x110x30mm 1

118243 Reageerbuisrekje hout voor 6 st 1 1

118612 Beschermbril Panorama 1 1

118602 Laboratoriumjas maat L 52/54 1 1

118231 Reageerbuisrek 24x tot 18mm wit 1 1

S76021865 Zink, poeder ZZ. 500 gr 1

S76020826 Houtskool, poeder 500 gram 1

S76022024 Actieve kool poeder (Norit) 500g 1

S76020375 Calc.carb.(geprecipit) CZ. 1 kg / krijtpoeder 1

S79020086 Aluminium, fijn poeder 100 gr 1

118648 Onderlegplaat vuurvast 60x40cm 1 1

118470 Dubbelklem 1 1

118476 Statiefklem 90 mm spanwijdte 1 1

111600 Thermometer -10/+110°C rood 30cm 1 1

S76021422 Palmitinezuur 100 gram 1

111154 Stopwatch Stratos 1

DEEL 3 MATERIAALLIJST

44

Artikelnr. Omschrijving Deel A Deel B

S76044004J Gedestilleerd water 5 liter 1

118241 Papierdispenser 120 meter, 21 cm br 1

118242 Papierrol 70mtr 3 stuks voor 118241 1

S76051263 Natriumcarbonaat.10H²0 ZZ.1 kg 1

S76021028U Koper(II)sulf.5H²0,krist,500gr 1

S51004764 Jodium indicator 100 gr 1

S76053183J Ethanol 96% geden. methanol 5 l 1

S76020375U Calcium carb. (geprecipit) 500g 1

S76051887 Zoutzuur 30%, technisch 2,5 lt 1

116542 Indicatorpapier universeel 1-11 pH 11

116540 Indicatorpapier lakmoes blauw 11

116541 Indicatorpapier lakmoes rood 11

116570 Detergent 1KG/Liter 1

117135 Roerstaaf 200/6 mm 25 stuks 1 1

117308 Schroefdopfles LDPE WH 100 mL 1

118216 Etiketten, 18x38 mm 816 st 1

118354 Filter rond middelsnel 90 mm 100st 3

117821 Bekerglas Duran LM 100 mL 1

117165 Destillatie opzet 100 mL 1

118269 Rubberstop 24x18mm+1g 10 st 1

118252 Slang PVC 8/10 mm 1 meter

S76054102 Kooksteentjes 250 gr

119774 Periodiek systeem 85x120 cm Poster 1

118029 Hoffmann-toestel, compleet 1

S76051908H Zwavelzuur ca. 97% ZZ. 1 lt 1

114603 Voeding 20V/5A DC 1

114840 Experimenteersnoer 50 cm zwart 3

ZX1760 Houtspaanders 5

S80011966 Zilvernitraatopl. 0,1 mol 1 lt 1

S80013066 Natriumchlorideopl.0,1 mol 1lt 1

S51005812 Magnesium, lint 3mm 25 gr 1

S76081152 Mangaan(IV)oxid 90-95% MnO2 250gr 1

45

Artikelnr. Omschrijving Deel A Deel B

S76051810 Waterstofperoxide 35% CZ. 1 lt 1

119737 Molymod Practicumset MMS-099 1

114333 Koolelektrode 8x58mm met verb.staaf 2

114335 Elektrodenhouder 2

118072 Magneetroerder 1

118032 Magneetroerstaaf 20x6 mm ring 1

118037 Magneetroer-opneemstaaf 35 cm 1

Zx0606 Kaliumjodidepapier 1

116582 Gedemin. water in can 25 L 1

S76051805 Wasbenzine 1 liter 1

118172 Watten verpakking 200 gram 1

117600 Aquarium GL gekit 30x20x20cm 1

117347 Spuit PL 10 mL met naald 1

117081 Horlogeglas 90 mm 1

S80010984H Kalkwater 1 liter 1

118271 Rubberstop 27x21mm 10 st 1

S51000761 Zwaveligzuur 5-6% (Zwaveldioxid) 1L 1

130290 Balans OHAUS CS200 E-uitvoering 1

111105 SM-blokken, set 5 stuks 1

111130 Liniaal 20 cm, plastic transparant 1

S79020368R Calcium, korrels Z. 50 gr 1

Stukje messing

S76021599H Salpeterzuur 65% ZZ. 1 lt 1

117312 Druppeltuitflesje PL 100 mL 2

117112 Maatcilinder HM 50 mL 1

114742 Fitting E-10 opbouw 1

114319 Lampje E10 6,0V 0,5A 10 st 1

114758 Batterij 4,5 V 1 st type 3R12C 1

114310 Krokodillenklem per stuk 2

COLOFON

Colofon

Auteurs:

J. Geertzen

T. de Valk

Ontwerp:

Uitgeverij Malmberg

Opmaak:

Redactiebureau Ron Heijer, Markelo

ISBN 978 90 345 5792 6

Derde druk, eerste oplage, 2010

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden

verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd

gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige

wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of

enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming

van de uitgever. Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is

toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 j° het Besluit

van 20 juni 1974, St.b. 351,

zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, St.b. 471, en

artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk

verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht

(Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van

gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere

compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de

uitgever te wenden.

© Malmberg ’s-Hertogenbosch