Brochure - POLARIS

Het valt me op dat de meeste leerlingen de opgaven in hun eigen schrift redelijk netjes verwerken. Ik ben daarover erg positief. Ze nemen makkelijker zaken over van het bord zonder dat ik hoef te melden dat iets een belangrijke aantekening is. Dat is voor mij wel de grootste winst ten opzichte van de oude methode.

niels van burgsteden Mavo Muurhuizen

Structuur in de opbouw, geen overload aan contexten, kant-en-klare PowerPointlessen, veel vragen waarmee je goed kunt differentiëren in niveaus (m / h of h / v). Hoewel de natuurkunde moeilijk blijft, kunnen leerlingen met ondersteuning van de korte uitlegvideo’s per paragraaf zelf de basis herhalen.

wolfert dalton Docent natuurkunde

POLARIS Natuurkunde havo/vwo/gymnasium/tto v Zie pagina 10–17

POLARIS Scheikunde havo/vwo/gymnasium/tto v Zie pagina 18–23

POLARIS NaSk, NaSk 1 en NaSk2 Succesbeleving voor alle vmbo-leerlingen

v Focus op de kern van het vak

POLARIS motiveert de vmbo-leerlingen met leerstof die behapbaar en uitvoerbaar is.

v Werken met boek en/of online

U kunt werken met alleen het (leerwerk)boek, met het (leerwerk)boek en de aanvullende licentie of volledig digitaal met de boekvervangende licentie. Voor kgt is er een los practicum-werkbladenboek beschikbaar.

v Leerstof is leerdoelgestuurd

Ieder hoofdstuk heeft dezelfde gestructureerde opbouw. In elke paragraaf staat één leerdoel centraal. Zowel de theorie, de opdrachten als de practica zijn gekoppeld aan het leerdoel.

v Volledig RTTI-gecertificeerd

U kunt snel zien wat de leerling nodig heeft dankzij RTTI in alle opdrachten en toetsopdrachten. Dat maakt differentieren en formatief evalueren eenvoudig.

v ICT voor beter begrip

Bij iedere paragraaf is er een uitlegvideo waarin de kern van de paragraaf wordt uitgelegd. Daarnaast zijn er interactieve oefeningen en oefentoetsen.

v Aandacht voor taal en overzicht

Er is veel aandacht besteed aan de formulering van de uitleg en de opdrachten en aan de lay-out. Daardoor wordt het vak toegankelijker voor de leerling zonder concessies te doen aan het niveau van de leerstof.

v Variatie in opdrachten

Er is een goede mix van open en gesloten opdrachten. In de onderbouw staan in het onderdeel Toepassen opdrachten bij een (v)mbo-beroepscontext. In de bovenbouw zit het onderdeel Examentraining. Daarin oefenen leerlingen al vanaf leerjaar 3 met (bewerkte) examenopgaven.

v Gratis online docentenmateriaal Daarnaast biedt POLARIS gratis online docentenmateriaal met uitwerkingen, practica en toetsen. Ook is er per paragraaf een presentatie beschikbaar om uw les te verrijken.

v Complete examenstof in leerjaar 4 In de delen voor leerjaar 4 staat ook alle theorie voor het centraal examen uit leerjaar 3.

v Bekijk op de volgende bladzijden voorbeeldpagina’s uit POLARIS.

v Meer informatie? boomvoortgezetonderwijs.nl / polaris-nask

Compacte, heldere uitleg.

Rekenen aan snelheid

doel Je leert rekenen aan snelheid.

1 Lees de uitleg hieronder.

Gemiddelde snelheid berekenen

Je fietst 30 km in 2 uur. Je hebt dan gemiddeld met een snelheid van 30/2 = 15 km/h gefietst. De gemiddelde snelheid bereken je dus door de afstand te delen door de tijd. In een formule ziet dat er zo uit: gemiddelde snelheid = afstand : tijd

Vul je de afstand in km en de tijd in h in, dan krijg je de snelheid in km/h. Vul je de afstand in m in en de tijd in s, dan krijg je de snelheid in m/s.

Voorbeeld [3]

De tgv is een snelle trein die van Amsterdam naar Parijs rijdt. De afstand tussen Amsterdam en Parijs over het spoor is 440 km. De tgv doet hier 4 uur over. Bereken de gemiddelde snelheid van de trein.

Gegeven : de afstand is 440 km de tijd is 4 h

Gevraagd: de gemiddelde snelheid

Berekening: gemiddelde snelheid = afstand : tijd gemiddelde snelheid = 440 : 4 = 110 km/h

Antwoord: De gemiddelde snelheid is 110 km/h.

BOEK-Polaris-NaSk-12vmbo-bk-LWB-deel-A.indb

2 proefje

Werk in tweetallen. Meet een afstand van 100 meter af. Eén leerling rent deze afstand en de andere meet de tijd. Bereken de gemiddelde snelheid van de rennende leerling in m/s.

3 Sarah maakt in 2 uur een fietstocht van 50 km. Vul in en bereken de gemiddelde snelheid van Sarah. t1

Gegeven: de afstand is km de tijd is h

Gevraagd: de gemiddelde snelheid

Berekening: gemiddelde snelheid = : = km/h

Antwoord: Sarahs gemiddelde snelheid is km/h.

4 Justin rent 500 m in 1 minuut en 20 seconden.

Vul in en bereken de gemiddelde snelheid van Daan in m/s. t2

Gegeven: de afstand is m de tijd is s

Gevraagd: de gemiddelde snelheid

Berekening: gemiddelde snelheid = : = m/s

Antwoord: Justins gemiddelde snelheid is m/s.

Leerdoelcheck

15 Geluid heeft in lucht een snelheid van 343 m/s. Niels roept heel hard in de richting van een gebouw. Na 0,8 seconde hoort hij zijn echo. Bereken hoeveel meter het gebouw bij hem vandaan staat. Omcirkel de letter voor het juiste antwoord. i Niels geluid van Niels

echo muur

A ongeveer 130 m

B ongeveer 260 m

C ongeveer 330 m

D ongeveer 420 m

Heb je het leerdoel bereikt?

16 Kijk naar de opdrachten die je hebt gemaakt.

a Hoeveel R-vragen had je goed?

b Hoeveel T1-vragen had je goed?

c Hoeveel T2-vragen had je goed?

d Hoeveel I-vragen had je goed?

17 Kruis aan wat je kent en kunt.

y Ik ken de formule voor de gemiddelde snelheid en de formule voor de afgelegde afstand. r y Ik kan rekenen met de formules voor de gemiddelde snelheid en voor de afgelegde afstand. t1 y Ik kan eenheden omrekenen om de gemiddelde snelheid en de afstand te kunnen berekenen. t2 y Ik kan een afstand berekenen met behulp van gegevens over een echo. i

Ken of kun je nog niet alles? Lees dan de uitleg nog eens goed of bekijk de uitlegvideo.

vmbo-basis /kader 1–2

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

In elke paragraaf een proefje dat leerlingen thuis kunnen doen.

aan het einde van elke paragraaf.

Snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

5 Lees de uitleg hieronder.

De afstand berekenen

Wanneer je de snelheid en de tijd weet, kun je de afstand berekenen. Dat doe je met deze formule: afstand = gemiddelde snelheid × tijd

afstand = gemiddelde snelheid × tijd

Voorbeeld [4]

Een vliegtuig vliegt op de automatische piloot met een snelheid van 950 km/h. Het vliegt 5 uur met deze snelheid.

Hoeveel km legt het vliegtuig af?

Gegeven: de gemiddelde snelheid is 950 km/h de tijd is 5 h

Gevraagd: de afstand in km

Berekening: afstand = gemiddelde snelheid × tijd

afstand = 950 × 5 = 4750 km

Antwoord: Het vliegtuig legt 4750 km af.

6 Vul de juiste woorden in. r

De afstand kun je berekenen door de te vermenigvuldigen met de

7 Een auto rijdt met een gemiddelde snelheid van 110 km/h. Hoeveel km legt de auto in 4 uur af? t1

Gegeven: de gemiddelde snelheid is de tijd is

Gevraagd: de afstand in km

Berekening: afstand = × = km

Antwoord: De auto legt km af.

8 Annemiek fietst een kwartier met een snelheid van 34 km/h. Je wilt berekenen hoeveel km zij in dit kwartier aflegt. Kies de juiste berekening en schrijf het antwoord van de berekening erachter. t2

A 34 × 15 = km

B 34 × 4 = km

C 34 × 0,25 = km

Uitgewerkte rekenvoorbeelden volgens een vast stappenplan.

Ook de opgaven gaan volgens het stappenplan uit het rekenvoorbeeld.

51

Antwoorden direct bij de opdracht invullen. Dit helpt de bk-leerling bij de organisatie van de lesstof.

Practicum – Snelheid bepalen

Doel  Je leert hoe je de gemiddelde snelheid bepaalt.

 Nodig y Speelgoedautootje y Meetlint y Lange plank y Kleine doos y Stopwatch

 Doen

1 Leg de plank met één kant op de doos, zodat hij schuin omhoogloopt. Zorg ervoor dat er niets in de weg staat, zodat het speelgoedautootje na de helling nog een eind door kan rijden.

2 Zet het speelgoedautootje bovenaan de plank.

3 Start de stopwatch op het moment dat je het autootje loslaat.

4 Meet de tijd tot het speelgoedautootje helemaal stilstaat. Schrijf die tijd in de tabel hieronder op.

5 Meet de afstand die het speelgoedautootje in totaal heeft afgelegd. Meet dus ook de helling! Schrijf de afstand op in de tabel hieronder.

tijd (s) afstand (m)

6 Bereken de gemiddelde snelheid van het speelgoedautootje.

Aan het einde van elke paragraaf: een leerdoelgericht practicum. Dit practicum kan op elke plek in de paragraaf ingezet worden.

BOEK-Polaris-NaSk-12vmbo-bk-LWB-deel-A.indb

BOEK-Polaris-NaSk-12vmbo-bk-LWB-deel-A.indb

nask vmbo-kgt 1 – 2

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

6.3 Frequentie

d O el  Je leert wat frequentie is en hoe je de frequentie van geluid bepaalt.

Toonhoogte en trillingstijd Geluiden verschillen niet alleen in geluidssterkte, maar ook in toonhoogte. Er zijn lage en hoge tonen. Het geluid van een basgitaar klinkt bijvoorbeeld lager dan dat van een zangeres.

De toonhoogte heeft te maken met de trillingstijd van de bron. De trillingstijd is de tijd van één trilling in een geluidsbron. Bijvoorbeeld de tijd waarin een snaar van een gitaar precies één keer heen en weer gaat. Hoe groter de trillingstijd, hoe lager de toon. Een snaar van een basgitaar heeft een grotere trillingstijd dan de stembanden van een zangeres. Grote geluidsbronnen hebben meestal een grotere trillingstijd dan kleine geluidsbronnen. Daarom zijn basluidsprekers groot, bijvoorbeeld in een auto (figuur 6.11).

Compacte, heldere uitleg.

Hoge en lage tonen herkennen Met een microfoon en een computer kun je de toonhoogte van geluiden onderzoeken. Je kunt aan het beeld van de trilling op het computerscherm zien of de toon hoog of laag is. Figuur 6.12 is het beeld van één volledige trilling.

In figuur 6.13 zie je het beeld van twee verschillende tonen. De trillingstijd van de toon links is 2,4 ms (milliseconde), die van de toon rechts is 0,5 ms. De toon links is dus lager dan de toon rechts.

6.13 Een lage toon (links) en een hoge toon (rechts)

Beroepscontext om het nut van het vak te laten zien.

160

Muzikant Met muziekinstrumenten kun je verschillende tonen maken. Als je die tonen in de juiste volgorde en in het juiste ritme achter elkaar speelt, maak je muziek. Sommige instrumenten zijn geschikt om het ritme aan te geven, bijvoorbeeld een drumstel. Andere instrumenten geven vooral de melodie aan, bijvoorbeeld een gitaar, viool of saxofoon. Een gitaar en een viool zijn snaarinstrumenten. De toon van een snaar hangt af van de dikte en de lengte van de snaar en van hoe strak de snaar gespannen is.

 Oefenen

30 Waar of niet waar? R

a In één trillingstijd gaat het vel van een trommel één keer op en neer.

b Hoe groter de trillingstijd, hoe hoger de toon.

31 Afbeelding A

Schrijf op welk instrument de laagste tonen kan maken. T1

32 Afbeelding B / Werkblad 6.32

Fenne speelt een toon op haar viool. Afbeelding B is het beeld van deze toon.

a Hoeveel trillingen zie je? T1

b Bepaal de trillingstijd van de vioolsnaar. T1

c Teken op het werkblad het beeld van een toon met een twee keer zo grote trillingstijd. T2

d Leg uit of deze toon hoger of lager is. T1

33 Afbeelding C

Bij welk beeld hoort de hoogste toon: bij het linker of bij het rechter beeld? Leg uit. T1

Variatie in opdrachten en snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

PROEFJE

Pak drie glazen flessen. Vul ze elk met een andere hoeveelheid water. Tik met een lepel tegen elke fles. Welk verschil in geluid hoor je? Je kunt ook geluid maken door over de opening van de flessen te blazen. Klinken deze geluiden anders dan de geluiden als je tegen de flessen tikt?

In elke paragraaf een proefje dat leerlingen thuis kunnen doen.

 Toepassen

41 Lees de tekst over de muzikant op de bladzijde hiernaast. Schrijf de juiste woorden op.

a Snaren voor hoge tonen zijn dikker / dunner dan snaren voor lage tonen. T2

b Met één snaar kun je verschillende tonen maken. Dit doe je door de snaar af te klemmen met je vinger. De lengte van de snaar wordt daardoor groter / kleiner. De toon wordt dan hoger / lager T2

42 Schrijf het juiste woord op.

Het ritme geeft aan hoe snel de verschillende tonen elkaar opvolgen. Dit heeft wel / niet te maken met de frequentie van het geluid. T2

43 Afbeelding F

Je ziet hieronder het beeld van een toon. Leg uit hoe je kunt zien dat de frequentie niet verandert. I

44 De toon B heeft een frequentie van 493,9 Hz. Bereken de trillingstijd. T2

45 Afbeelding G Met een liniaal kun je geluid maken door hem snel te laten trillen. In afbeelding G zie je hoe de liniaal trilt. Leg uit wat je moet doen om een hogere toon te maken. T2

G

46 Kijk terug naar de opdrachten die je in deze paragraaf hebt gemaakt.

a Hoeveel r-vragen had je goed?

b Hoeveel t1-vragen had je goed?

c Hoeveel t2-vragen had je goed?

d Hoeveel i-vragen had je goed?

 Heb je het leerdoel bereikt?

R Ik ken de volgende begrippen:

 Trillingstijd

 Frequentie

T1 Ik kan rekenen met trillingstijd en frequentie.

T2 Ik kan uitleggen wat het verband is tussen toonhoogte, trillingstijd en frequentie.

I Ik kan eigenschappen van geluiden analyseren in beelden van geluiden.

Heb je een leerdoel niet bereikt, lees dan de uitleg nog eens goed door of bekijk de uitlegvideo.

Leerdoelcheck aan het einde van elke paragraaf.

nask 1 vmbo-gt 3

Iedere paragraaf start met een leerdoel. Compacte, heldere uitleg.

2.2 Serie- en parallelschakelingen

DOEl  Je leert rekenen aan serieschakelingen en parallelschakelingen.

Serieschakeling In figuur 2.6 zie je een serieschakeling van een spanningsbron, een schakelaar en twee lampjes. Een serieschakeling heeft de volgende eigenschappen:

 Er is één stroomkring. De stroom kan maar één route volgen.

 Wordt de stroomkring op één plek onderbroken, dan loopt er geen stroom meer.

 De stroomsterkte is in elk onderdeel even groot.

 De spanning van de bron verdeelt zich over de onderdelen.

Vervangingsweerstand van een serieschakeling Bij een serieschakeling bereken je de totale weerstand door de weerstanden van alle onderdelen bij elkaar op te tellen. In de schakeling in figuur 2.7 is de totale weerstand dus 20 Ω + 21 Ω = 41 Ω. Een ander woord voor totale weerstand is vervangingsweerstand R v

In een serieschakeling geldt voor de vervangingsweerstand dus:

R v = R 1 + R 2 + ...

Met de formule van Ohm kun je de stroomsterkte in een serieschakeling berekenen. Voor de weerstand vul je dan de vervangingsweerstand in: R v = U I

Uitgewerkte rekenvoorbeelden volgens een vast stappenplan.

Voorbeeld [2] Bereken de stroomsterkte in de schakeling van figuur 2.7a in mA.

Gegeven: R = 20 Ω R 2 = 21 Ω U = 3,0 V

Gevraagd: I in mA

Berekening: 1 Bereken de vervangingsweerstand:

R v = R 1 + R 2 = 20 + 21 = 41 Ω

2 Bereken de stroomsterkte:

R v = U I → 41 = 3,0 I

Vermenigvuldig links en rechts met I: 41 × I = 3,0

Deel links en rechts door 41:

I = 3,0 41 = 0,073 A = 73 mA

Antwoord: De stroomsterkte is 73 mA.

BOEK-Polaris-NaSk-LB-3vgt.indb 48

 Paragraafopgaven

23 Je hebt drie dezelfde weerstanden van 30 Ω.

a Bereken de vervangingsweerstand als je ze in serie schakelt. T1 b Bereken de vervangingsweerstand als je ze parallel schakelt. T1

2.6 Een spanningsbron, een schakelaar en twee lampjes in serie geschakeld

Opdrachten waarin de leerling kennis en vaardigheden van de hele paragraaf toepast.

E

A B C D

24 Afbeelding E Julia en Meriam doen een practicum. Ze hebben een stroommeter, een schakelaar, een lampje en een weerstand van 130 Ω. Deze onderdelen sluiten ze in serie aan op een variabele spanningsbron. De schakeling zie je in afbeelding E.

E 8

2.7a Het schakelschema van de serieschakeling in figuur 2.6. 41 Ω

3 V

2.7b De twee lampjes van figuur 2.7a kun je in gedachten vervangen door één lampje van 41 Ω. De stroomsterkte in de schakeling verandert dan niet.

b Julia en Meriam willen ook de spanning van de spanningsbron meten. Tussen welke twee punten moeten ze de spanningsmeter aansluiten? Noteer de twee letters. T1 c Als de spanningsbron op 10,0 V staat, lezen ze op de stroommeter een stroomsterkte van 61,2 mA af. Daarna halveren ze de spanning tot 5,0 V. Ze denken dat de stroomsterkte dan ook halveert, maar ze meten een stroomsterkte van 35,9 mA. De weerstand van het lampje is dus:

A groter geworden B kleiner geworden c gelijk gebleven

 Heb je het leerdoel bereikt?

R Ik ken de betekenis van de volgende begrippen:

 Serieschakeling  Totale weerstand  Vervangingsweerstand  Parallelschakeling

T1 Ik kan rekenen met de formules voor de vervangingsweerstand en de formule van Ohm.

T2 Ik kan in serie- en parallelschakelingen de stroomsterkte in en de spanning over losse onderdelen berekenen. Ik kan redeneren met stroomsterkte, spanning en weerstand.

Oefenen

14 Waar of niet waar? R

a Bij een serieschakeling is de stroomsterkte in elk onderdeel even groot.

b Hoe meer lampjes in serie staan, hoe kleiner de totale weerstand in de stroomkring.

15 Afbeelding A

In afbeelding A zie je een schakelschema van een serieschakeling van twee lampjes en een weerstand. De grootte van de weerstand van elk onderdeel staat aangegeven in de afbeelding. Waar of niet waar? T1

a De stroomsterkte in het linker lampje is even groot als de stroomsterkte in de weerstand.

b De spanning over het linker lampje is groter dan de spanning over het rechter lampje.

c De vervangingsweerstand van de twee lampjes plus de weerstand is 30 Ω. 4,0 Ω 4,0 Ω 22 Ω

9,0 v A

16 Drie lampjes met elk een weerstand van 15 Ω zijn in serie aangesloten op een batterij van 4,5 V.

a Teken het schakelschema van deze serieschakeling. T1 b Bereken de vervangingsweerstand van de drie lampjes. T1 c Hoe groot is de stroomsterkte in de stroomkring? T1

A 0,10 A B 0,90 A c 10 A

d Bereken de spanning over één lampje. T2

17 Afbeelding B Afbeelding B is een schakelschema van drie in serie geschakelde weerstanden:

R = 200 Ω, R 2 = 400 Ω en R 3 = 360 Ω.

a Bereken de vervangingsweerstand van de drie weerstanden. T1 b Bereken de stroomsterkte in de schakeling in mA. T1

c Bereken de spanning over weerstand R 2 T2 R1 R R3

10 V B

Variatie in opdrachten en snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

BOEK-Polaris-NaSk-LB-3vgt.indb 49

2.2  sEriE- En PArAllElschAkElinGEn

 Examentraining

25 Afbeelding F en G / Werkblad 2.25

Ryan en Ayo doen een practicum met elektrische schakelingen.

In afbeelding F zie je het schakelschema van hun opstelling.

In de schakeling zitten een weerstand van 240 Ω en een variabele weerstand. De variabele weerstand kan ingesteld worden op waarden tussen 0 Ω en 360 Ω.

a Ryan meet de spanning over en de stroomsterkte in de variabele weerstand. In afbeelding G zie je het schakelschema met vijf mogelijke aansluitpunten voor de spanningsmeter en de stroommeter

Noteer alle punten (of het punt) waar je de stroommeter kunt aansluiten en noteer alle punten (of het punt) waar je de spanningsmeter kunt aansluiten. T1

b Ryan stelt de spanningsbron in op 6,0 V. Hij zet de variabele weerstand in de stand 10 Ω. De stroomsterkte in de schakeling is nu: T2

A 0,024 A

B 0,025 A c 0,60 A

c Ayo stelt de variabele weerstand in op een grotere waarde. Wat gebeurt er met de spanning over de vaste weerstand? I

A De spanning neemt af.

B De spanning blijft gelijk.

c De spanning neemt toe.

d Ryan zet de variabele weerstand op verschillende standen. Hij meet steeds de stroomsterkte in de schakeling. Hieronder zie je een tabel met zijn resultaten.

Rvariabel (Ω) 20 100 150 240 300 360

I (mA) 21,5 17,5 15,5 12,5 11,0 10,0

Teken op het werkblad de grafiek van deze resultaten. T2

Naar examen vmbo-GL en TL 2018 – I

Iedere paragraaf eindigt met een (bewerkte) examenopgave die de leerling al vanaf leerjaar 3 voorbereidt op het examen.

Leerdoelcheck aan het einde van elke paragraaf.

Leerjaar 1-2 hv en leerjaar 3 vwo/gymnasium

ook in een Engelstalige editie (tto)

Een overzichtelijk, mooi en rustig boek. Leerlingen vinden de teksten goed te begrijpen. De teksten zijn namelijk prettig geschreven, kort genoeg om te lezen maar lang genoeg om alle details goed uit te leggen. Per paragraaf zijn er veel sommen beschikbaar. Het niveau van de sommen loopt mooi geleidelijk op tot een behoorlijk hoog eindniveau, waardoor je prima kunt differentiëren. Een prettige aanvulling op het boek zijn de meegeleverde PowerPointpresentaties. Hierin staan mooie contexten, verhelderingsvragen en animaties om de stof uit te leggen. En voor ons het grootste voordeel: geen werkboek. Leerlingen hoeven dus maar één boek mee te nemen naar de les. Waar nodig, zijn uitwerkbladen beschikbaar (denk aan het hoofdstuk licht).

pieter palsma

CSG Augustinus, Groningen

GYMNASIU M/ VWO+

POLARIS NaSk en Natuurkunde havo/vwo/gymnasium/tto

v Focus op de kern van het vak

De theorie is kernachtig en legt de focus op de natuurkundige concepten, die compact en helder worden uitgelegd met relevante uitgewerkte voorbeelden en functionele afbeeldingen.

v Werken met boek en/of online

U kunt werken met alleen het boek, met het boek en de aanvullende licentie of volledig digitaal met de boekvervangende licentie. Voor leerjaar 1-2 en 3 zijn er losse practicumwerkbladenboeken beschikbaar.

v Leerstof is leerdoelgestuurd

Iedere paragraaf start met een leerdoel en eindigt met een leerdoelcheck op vier cognitieve niveaus (RTTI). Zowel de theorie, de opdrachten als de practica zijn gekoppeld aan het leerdoel.

v Examentraining

In de delen voor de Tweede Fase wordt vanaf het begin aandacht besteed aan het oefenen met (bewerkte) examenopgaven.

v Doelgerichte practica

Bij iedere paragraaf horen één of twee practica die het leerdoel ondersteunen. Van de meeste practica is er een inductieve en een deductieve variant. U kiest hoe u de practica inzet en welke variant daarbij hoort.

v Aandacht voor taal en overzicht

Er is veel aandacht besteed aan de formulering van de uitleg en de opdrachten en aan de lay-out. Daardoor wordt het vak toegankelijker voor de leerling zonder concessies te doen aan het niveau van de leerstof.

v ICT voor beter begrip

Bij iedere paragraaf is er een uitlegvideo, waarin de kern van de paragraaf wordt uitgelegd. Daarnaast zijn er per paragraaf interactieve oefeningen met directe feedback en per hoofdstuk een oefentoets. De bovenbouwlicentie bevat bovendien alle uitwerkingen van de opdrachten en de e-books van de voorexamenklassen.

v Gratis online docentenmateriaal

Daarnaast is er gratis online docentenmateriaal beschikbaar met uitwerkingen, practica en toetsen. Ook biedt POLARIS per paragraaf een presentatie om uw les te verrijken. De hoofdstukken van de SE-keuzedomeinen voor de Tweede Fase vindt u ook in het docentenmateriaal.

v Bekijk op de volgende bladzijden voorbeeldpagina’s uit POLARIS.

v Meer informatie? boomvoortgezetonderwijs.nl / polaris-nask

De gids voor uw natuurkundeonderwijs

6.4 Sterren

DOEL > Je leert wat sterren zijn en hoe ver ze van ons af staan.

Poolster Als je ’s nachts naar de hemel kijkt, zie je duizenden sterren. Doordat de aarde om haar as draait, lijkt het alsof de sterren in de loop van de nacht aan de hemel ronddraaien (figuur 6.16). Eén ster staat vrijwel stil aan de hemel, de Poolster. Dat komt doordat deze ster in het verlengde van de aardas staat (figuur 6.17). Op de Noordpool staat de Poolster dus recht boven je. De Poolster, ook wel Polaris genoemd, was op het noordelijk halfrond vóór de uitvinding van het kompas belangrijk om ’s nachts te kunnen navigeren. Kijk je naar de Poolster, dan kijk je altijd in de richting van het noorden.

196

v Toepassen

46 Lees hiernaast de tekst over exoplaneten. Vanaf de aarde kun je naast zonsverduisteringen ook zonsbedekkingen in ons zonnestelstel zien.

a Welke planeten kunnen een zonsbedekking veroorzaken?  T 2 b Waarom lukt een zonsbedekking niet met de andere planeten? T 2

47 Een exoplaneet is alleen maar te ontdekken wanneer deze tijdens zijn baan om een ster vanuit de aarde gezien precies voor de ster langs beweegt. Leg uit waarom dit zo is. Maak eventueel een schets. I

48 Afbeelding C In 2001 is de exoplaneet Kepler-22b ontdekt. Deze planeet ligt in een zogenaamde bewoonbare zone. Dat is het gebied waarin de temperatuur op een voor mensen leefbaar niveau ligt. In de afbeelding zie je het Kepler-22-stelsel met daaronder ons zonnestelsel. a Een jaar op deze planeet duurt 289,9 aardse dagen. Hoe kun je dat meten? T 1

b De ster Kepler 22, waar deze planeet omheen beweegt, staat op een afstand van 587 lichtjaar van de aarde. Bereken de afstand in km. T 1 c Stel dat in de toekomst een bemande raket een snelheid van 500 miljoen km/jaar kan halen. Bereken hoelang je met deze raket onderweg bent naar Kepler-22b. T2

v Heb je het leerdoel bereikt?

R Ik ken de betekenis van de volgende begrippen: v Poolster en Proxima Centauri v Lichtjaar v Sterrenbeeld v Kernfusie v Supernova v Zwart gat T  1 Ik kan beschrijven wat sterren en sterrenbeelden zijn en op welke afstanden ze van de aarde staan. T  2 Ik kan uitleggen hoe de beweging van de aarde om zijn as de beweging van sterren aan de hemel lijkt te veroorzaken. Ik kan uitleggen wat exoplaneten zijn en waarom het lastig is om ze te ontdekken.

6.16 Alle sterren lijken om de Poolster te draaien. Dat zie je wanneer je een tijdopname maakt waarbij de chip in de camera enkele uren wordt belicht.

6.17 De Poolster staat in het verlengde van de aardas.

havo/vwo 1–2

Variatie in opdrachten en snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

Compacte theorie in overzichtelijke leereenheden.

Leerdoelcheck aan het einde van elke paragraaf.

Afstanden in het heelal De afstanden in het heelal zijn heel erg groot. Onze zon staat op een afstand van 150 miljoen km van de aarde. De dichtstbijzijnde ster na de zon is Proxima Centauri Die staat op een afstand van 40 000 miljard km. Dit is zo’n grote afstand dat het licht er 4,25 jaar over doet om van Proxima Centauri naar de aarde te komen. Het licht dat je ziet als je naar Proxima Centauri kijkt, is dus 4,25 jaar geleden door deze ster uitgezonden. Je zegt daarom dat Proxima Centauri op 4,25 lichtjaar van de aarde staat.

Eén lichtjaar is de afstand die het licht in één jaar aflegt.

Doordat de snelheid van het licht ongeveer 300 000 km /s is, kun je uitrekenen dat één lichtjaar gelijk is aan: s = v × t = 300 000 × 365 × 24 × 3600 = 9,5 × 1012 km (zie naslag C2 — Machten van tien).

Andere sterren staan nog verder weg en het licht daarvan dat je ziet, is dus nog langer geleden uitgezonden. Als je naar de sterren kijkt, kijk je dus in het verleden.

Sterrenbeelden Sommige groepen sterren zie je aan de hemel dicht bij elkaar staan. Als je de sterren in zo’n groep met lijnen verbindt, kun je er allerlei figuren in zien. Dit zijn sterrenbeelden

Voorbeelden daarvan zijn de Kleine Beer en de Grote Beer (figuur 6.18).

Aan de hemel lijken de sterren van een sterrenbeeld allemaal even ver van de aarde te staan. Dat is gezichtsbedrog. De sterren staan meestal op heel verschillende afstanden van de aarde.

Sterren In het binnenste van een ster zijn de temperatuur en de druk zo hoog dat de stoffen waaruit de ster bestaat in elkaar geperst worden en er nieuwe stoffen ontstaan. Dit heet kernfusie. Hierbij komt heel veel energie vrij, die een ster in de vorm van licht en andere straling uitzendt.

Een ster kan niet eeuwig blijven stralen. Sommige sterren doven langzaam uit als de stoffen voor kernfusie verbruikt zijn. Heel zware sterren kunnen dan ontploffen. Zo’n exploderende ster heet een supernova. Soms blijft op de plek van de explosie een zwart gat over. Een zwart gat heet zo omdat de zwaartekracht er zo enorm groot is dat zelfs licht niet kan ontsnappen.

6.18 Sterrenbeelden: links de Kleine Beer en rechts de Grote Beer.

6.19 De zon is de dichtstbijzijnde ster.

Exoplaneten Onze zon is niet de enige ster waar planeten omheen bewegen, ook om de meeste andere sterren draaien planeten. Zulke planeten heten exoplaneten. Deze exoplaneten staan zo ver weg dat ze zelfs met de krachtigste telescopen niet te zien zijn. Hoe weten we dan dat ze er toch zijn?

Je kunt deze planeten ontdekken door de helderheid van de sterren te meten waar ze omheen bewegen. De helderheid van een ster zal namelijk een beetje afnemen als een exoplaneet voor de ster langs gaat (figuur 6.21). Als de helderheid van een ster met een vaste regelmaat even zwakker wordt, moet er wel een planeet voor de ster langs gaan. De tijd tussen twee helderheidsafnames is de tijd waarin de planeet één keer om de ster beweegt. Zo lang duurt een ‘jaar’ dus op de exoplaneet. Hoe groter de afname in helderheid, hoe groter de planeet. De dichtstbijzijnde exoplaneet is Proxima B, die om de ster Proxima Centauri beweegt. In de afgelopen 25 jaar zijn er met dit soort metingen honderden exoplaneten ontdekt.

6.4 STERREN

6.20 Impressie van exoplaneet Proxima B met aan de horizon Proxima Centauri

6.21 Bedekking van een ster door een exoplaneet tijd

ster planeet

Context die de relevantie en de schoonheid van het vak laat zien.

3.1 Energieomzettingen

DOEL  Je leert verschillende energievormen kennen en de wet van behoud van energie toe te passen.

Energievormen Om iets te kunnen doen of een apparaat te laten werken, heb je energie nodig. Elektrische apparaten werken met energie uit een stopcontact. Om te bewegen en jezelf warm te houden, heb je energie uit voedsel nodig. Energie komt dus in verschillende vormen voor.

Enkele veelvoorkomende energievormen zijn:

 Elektrische energie (Eel): een lamp krijgt zijn elektrische energie uit een stopcontact.

 Chemische energie (E h): in brandstoffen en voedsel is chemische energie opgeslagen. Die komt vrij bij verbranding.

 Warmte (Q): in een boiler met heet water is de energie in de vorm van warmte opgeslagen. Bij beweging ontstaat warmte door wrijving. In elektrische apparaten ontstaat warmte als er een stroom door loopt.

 Zwaarte-energie (E ): een parachutist die uit een vliegtuig springt, bezit zwaarte­energie. Hoe groter zijn hoogte, hoe meer zwaarteenergie hij bezit.

 Kinetische energie (Ekin): als de parachutist naar beneden valt, krijgt hij snelheid. Alles wat snelheid heeft, bezit bewegingsenergie, ook wel kinetische energie genoemd.

 Stralingsenergie (Estr): de zon zendt energie uit in de vorm van straling. Die straling kan zowel zichtbaar als onzichtbaar zijn.

Alle vormen van energie worden uitgedrukt in dezelfde eenheid: joule (J).

Energieomzetting Een elektrisch apparaat gebruikt elektrische energie en zet die om in een of meer andere vormen van energie. Er is dan sprake van een energieomzetting. Van een energieomzetting kun je een energiestroomdiagram tekenen. Zo’n diagram laat zien welke energievormen in elkaar worden omgezet en hoe groot de hoeveelheden energie in de verschillende vormen zijn. In het energiestroomdiagram van figuur 3.2 zie je dat een ledlamp elektrische energie omzet in stralingsenergie en warmte.

3.1 De zon zendt energie uit in de vorm van zichtbare en onzichtbare straling.

elektrische energie (12 J) warmte (7,0 J) stralingsenergie (5,0 J)

3.2 Een ledlamp zet elektrische energie om in stralingsenergie en warmte.

BOEK-Polaris-NK-LB-3havo.indb 76

3 E NERGIE

 Oefenen

1 Verbeter de volgende uitspraken.

a De eenheid van warmte is graden Celsius. R

b Een energiestroomdiagram geeft aan hoe snel energie van de ene in de andere vorm wordt omgezet. R

c Als een auto na het remmen stilstaat, is alle bewegingsenergie in het niets verdwenen. T1

d Hoe hoger het rendement van de cv­ketel thuis, hoe hoger de energierekening. T1

2 Als je een tas optilt, worden in je lichaam brandstoffen verbrand.

a Welke energieomzetting vindt er dan plaats? T2

b Als de tas weer stil op de grond staat, lijkt alle energie verdwenen te zijn. Waar is de energie gebleven die opgeslagen was in je lichaam? T1

3 Welke energieomzetting vindt plaats bij de volgende voorbeelden? T1

a Verbranding van benzine in een motor

b Een bal die omhoogbeweegt

c Koken van water in een waterkoker

d Remmen op een fiets

HUISPROEF

Zoek thuis een gloeilamp en een ledlamp die ongeveer evenveel licht geven. Doe beide

lampen even aan en houd je hand er dicht bij (Raak de lampen niet aan!). Merk je een verschil in temperatuur tussen de gloeilamp en de ledlamp? Wat zegt dit over het rendement van beide lampen?

Eel (900 J)

Ekin (720J)

Egeluid (50J) ?

4 Bereken de onbekende grootheden. T1

a Ein = 80 J; Enuttig = 25 J; η = % b Ein = 5 kJ; η = 35%; Enuttig = kJ c Enuttig = 40 J; η = 90%; Ein = J

5 Afbeelding A Je ziet het energiestroomdiagram van een boormachine.

a Leg uit welke energievorm ontbreekt. T1 b Bereken de grootte van deze energievorm. T1 c Bereken het rendement van deze boormachine. T2

6 Een sprintster zet tijdens een race chemische energie om in kinetische energie en warmte. Als ze over de finish komt, heeft ze 2950 J aan kinetische energie en hebben haar spieren 10 900 J aan warmte ontwikkeld.

a Bereken hoeveel chemische energie er tijdens de race is omgezet. T1 b Teken het energiestroomdiagram van de energieomzetting. T1 c Bereken het rendement van de energieomzetting. T2

14-04-2020 16:02

natuurkunde havo 3

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

Compacte theorie in overzichtelijke leereenheden.

In elke paragraaf een proefje dat leerlingen thuis kunnen doen.

Wet van behoud van energie Als energie van de ene vorm wordt omgezet in een of meer andere vormen, blijft de totale energie voor en na de omzetting gelijk. Er komt nooit energie bij en er verdwijnt ook nooit energie. Dit is de wet van behoud van energie In figuur 3.2 zie je dat de hoeveelheid elektrische energie (12 J) voor de omzetting gelijk is aan de hoeveelheid stralingsenergie (5,0 J) en de hoeveelheid warmte (7,0 J) samen na de omzetting.

Rendement De warmte die in een ledlamp ontstaat, is niet nuttig. Je wilt immers de kamer verlichten, niet de kamer verwarmen. De verhouding tussen de nuttige energie en de toegevoerde energie heet rendement. Het rendement η (spreek uit: èta) geef je meestal weer in procenten en bereken je met de volgende formule:

η Enuttig Ein × 100%

η rendement in % Enuttig nuttige energie in J Ein toegevoerde energie in J

Het rendement is kleiner dan 100%, omdat bij een energieomzetting altijd niet­nuttige energie ontstaat. Meestal is dat warmte, bijvoorbeeld door wrijving.

Voorbeeld [1] Figuur 3.2 is het energiestroomdiagram van een ledlamp. Bereken het rendement van de ledlamp.

Gegeven: E = 12 J E tr = 5,0 J Q = 7,0 J

Gevraagd: η in %.

Berekening: 1 Bepaal Ein en Enuttig:

Ein = Eel = 12 J

Enuttig = Estr = 5,0 J 2 Vul de formule in:

η Enuttig Ein × 100%  η 5,0 12 × 100% 42%

Antwoord: Het rendement van de ledlamp is 42%.

Duidelijk herkenbare formules met een overzichtelijke toelichting van de symbolen en eenheden. Uitgewerkte rekenvoorbeelden volgens een vast stappenplan.

7 Je vervangt thuis de gloeilampen door energiezuinige ledlampen met een rendement van 48%. De gloeilampen en de ledlampen geven evenveel licht. De gloeilampen gebruiken per seconde 61,2 J aan elektrische energie en produceren naast licht elke seconde 56,3 J aan warmte.

a Bereken hoeveel stralingsenergie in de vorm van licht de gloeilampen per seconde geven. T1 b Bereken het rendement van de gloeilampen. T1 c Bereken hoeveel elektrische energie de ledlampen per seconde nodig hebben om evenveel licht als de gloeilampen te produceren. I d Teken het energiestroomdiagram van de ledlampen. T1 e Noem twee redenen om gloeilampen te vervangen door ledlampen. I

B

9 Afbeelding C Je ziet een idee voor een perpetuum mobile. Dat is een apparaat dat eindeloos blijft bewegen. De windmolen levert de elektrische energie voor de reuzenventilator.

a Welke energieomzettingen vinden er plaats in de windmolen en in de reuzenventilator? T2 b Leg uit waarom dit niet kan werken.

Variatie in opdrachten en snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

BOEK-Polaris-NK-LB-3havo.indb 79 14-04-2020 16:02

natuurkunde vwo/gymnasium 4

4.5 Staande golven

Doel  Je leert de rol van staande golven bij muziekinstrumenten.

Het ontstaan van een staande golf Als je een lang touw op en neer beweegt, ontstaat er een transversale golf in het touw. Deze golf kaatst terug aan het andere uiteinde van het touw. In het touw lopen nu twee golven, de heengaande golf en de teruggekaatste golf. Als gevolg van interferentie tussen beide golven ontstaat bij een bepaalde frequentie het bovenste patroon van figuur 4.15 en zie je geen golf meer heen en weer bewegen. Beweeg je je hand steeds sneller, dan zie je de andere twee patronen van figuur 4.15 ontstaan. De bewegingen die door interferentie van heen en weer gaande golven in de snaar ontstaan, zijn staande golven

Knopen en buiken In figuur 4.16 is op vijf momenten van een staande golf de stand van het touw getekend. Een punt waarbij de amplitude maximaal is, heet een buik Een punt dat niet trilt, heet een knoop Punten tussen twee knopen trillen allemaal met dezelfde fase. Punten aan weerszijde van een knoop trillen met een tegengestelde fase.

Grondtoon en boventonen Als je een snaar van een snaarinstrument aanslaat, ontstaan er tegelijkertijd meerdere staande golven in de snaar. De staande golf met twee knopen en één buik heet de grondtoon van de snaar (figuur 4.15a). De staande golf met twee buiken is de eerste boventoon (figuur 4.15b), die met drie buiken de tweede boventoon (figuur 4.15c), enzovoort.

De afstand tussen twee knopen komt overeen met een halve golflengte. Bij de grondtoon is de lengte van de snaar dus gelijk aan 1 2λ. Het verband tussen de lengte van de snaar en de golflengte van de grondtoon en de boventonen wordt gegeven door:

l = n · 1 2 λ

l lengte van de snaar in m

λ golflengte van de staande golf in m n nummer van de staande golf

Als je de golflengte en de golfsnelheid kent, kun je met de formule

f

= v λ de frequentie bepalen van de grondtoon en van de boventonen.

a

51 Afbeelding D Een vlag wordt in de mast gehesen met een lange lijn die aan de bovenkant in een katrol loopt. Zo lopen er altijd twee lijnen langs de mast. Vooral als er geen vlag in de mast hangt, kun je regelmatig getik horen van de lijnen tegen de mast. De oorzaak is de wind die de lijnen in trilling brengt met een vaste frequentie.

a Hoe heet deze frequentie? R b Leg uit of hier sprake is van resonantie.

De lijnen zijn beneden aan een kikker vastgeknoopt. De afstand tussen de kikker en de katrol is 9,5 m. De frequentie van de tik is 2,5 Hz. De amplitude van de trillende lijnen is halverwege het grootst en wordt geleidelijk kleiner naarmate je verder van het midden komt.

c Leg uit dat er een staande golf door de lijnen loopt. T1 d Bereken de snelheid van deze lopende golf. T2 e Je stoort je aan het getik en knoopt de lijnen wat strakker aan de kikker vast. Helaas blijft het getik bestaan, maar met een andere frequentie. Leg uit of de frequentie groter of kleiner wordt. T2

52 Afbeelding E Je wilt onderzoeken of een saxofoon twee open uiteinden heeft of één open uiteinde. Daarvoor meet je de frequenties van een toon bij 20 °C. Zie het frequentiespectrum in afbeelding E.

e

400 800 1200 1600 2000 2400 0 f (Hz)

a Leid uit de meetgegevens af of de saxofoon één of twee open uiteinden heeft. T2 b Bepaal de lengte van de trillende luchtkolom in de saxofoon bij deze toon. T2

u Heb je het leerdoel bereikt?

R Ik ken de betekenis van de volgende begrippen: u Staande golven u Knopen en buiken u Grondtoon en boventonen

T1 Ik kan bij een instrument de golflengtes van de grondtoon en de boventonen bepalen.

T2 Ik kan uitleggen hoe staande golven de toon bepalen bij snaar- en blaasinstrumenten. Ik kan aan de hand van een frequentiespectrum beredeneren of het om een snaar- of blaasinstrument gaat.

134

Trillingen en golven

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

Compacte theorie in overzichtelijke leereenheden.

Staande golven in lucht Bij blaasinstrumenten ontstaan ook tegelijkertijd meerdere staande golven met buiken en knopen. Bij een buik trilt de lucht sterk, bij een knoop niet. Bij een blaasinstrument is altijd minstens één uiteinde open. Op deze plek kan de lucht trillen en ontstaat een buik. Bij de grondtoon is er sprake van één knoop en één buik (figuur 4.17 boven). De lengte van de luchtkolom in de buis is dan gelijk aan 1 4 λ. Het verband tussen de lengte van de luchtkolom in een buis die aan één kant open is en de golflengte van de grondtoon en de boventonen wordt gegeven door:

l = (2n − 1) · 1 4 λ

l de lengte van de luchtkolom in m λ de golflengte van de staande golf in m n het nummer van de staande golf

Als in een luchtkolom twee uiteinden open zijn, is er aan beide uiteinden een buik. Zie figuur 4.18. Omdat de afstand tussen twee buiken dan een 1 2 λ is, geldt voor het verband tussen de lengte van de luchtkolom en de golflengtes dezelfde formule als bij de snaar. Ook bij blaasinstrumenten kun je met f = v λ de frequentie van de tonen bepalen. Hierin is v de geluidssnelheid. De geluidssnelheid hangt af van de temperatuur.

Voorbeeld [5] Op een hoorn (figuur 4.19) wordt een c geblazen.

Dit is de tweede boventoon. De temperatuur is 20 °C. Bereken de lengte van de buis. Er is één open uiteinde. Gebruik je tabellenboek voor het opzoeken van de frequentie en de geluidssnelheid.

Gegeven: De tweede boventoon van de c.

T = 20 °C.

Gevraagd: l

Berekening: 1 Zoek de geluidssnelheid en de frequentie op:

v = 343 m s–1 f = 131 Hz

4.17 Staande golven in een blaasinstrument met één uiteinde open:

a Grondtoon (n = 1)

b Eerste boventoon (n = 2) c Tweede boventoon (n = 3)

Duidelijk herkenbare formules met een overzichtelijke toelichting van de symbolen en eenheden.

4.18 Staande golven in een blaasinstrument met twee uiteinden open:

a Grondtoon (n = 1)

b Eerste boventoon

Uitgewerkte rekenvoorbeelden volgens een vast stappenplan.

4.19 Hoorn

Antwoord: De lengte van de buis is 3,28 m.

53 Afbeelding F en G

In afbeelding F is een zogenaamde duimpiano te zien. Dit is een muziekinstrument dat bestaat uit een houten blok met daarop een aantal metalen strips. De strips kunnen in trilling worden gebracht door ze met de duim naar beneden te duwen en los te laten. Er ontstaat dan een staande golf in de strip. In afbeelding F is te zien dat er vijf strips op de duimpiano zijn gemonteerd. De tonen die de strips voortbrengen, zijn bekend. De frequenties waarmee de strips (van beneden naar boven) in hun grondtoon trillen, zijn weergegeven in de tabel hieronder.

strip 1 2 3 4 5

toon F’ C’’ F’’ Gis’’ C’’’ frequentie (Hz) 349 523 698 831 1047

Van één van de strips is het geluid opgenomen en weergegeven in afbeelding G.

a Bepaal aan de hand van afbeelding G van welke strip het geluid is opgenomen. T1 b Leg uit dat bij het uiteinde van de strip een buik zit en geen knoop. T1 c De duimpiano in afbeelding F is afgebeeld op de helft van de ware grootte. Bepaal de voortplantingssnelheid van de golf in strip 1 (de langste). Meet de lengte vanaf het dwarsstaafje. T2 d Laat zien dat de voortplantingssnelheden in strips 3 en 4 niet gelijk zijn.

Iedere paragraaf eindigt met (een bewerking van) een examenopgave die de leerling al vanaf leerjaar 4 voorbereidt op het examen.

Functionele afbeeldingen ondersteunen het begrip van de tekst.

(n = 2) c Tweede boventoon (n = 3)

S 3

SCHEIKUNDE HAVO

S 5

SCHEIKUNDE HAVO

SCHEIKUNDE VWO / GYMNASIUM

S 3

SCHEIKUNDE VWO / GYMNASIUM

S 5

Ook in een Engelstalige editie ! (tto)

Scheikunde vwo / gymnasium 6 in 2024!

HAVO VW O / GYMNASIU M

POLARIS Scheikunde

havo/vwo/gymnasium/tto

Leren waar het om draait

v Focus op de concepten

De theorie is kernachtig en legt de focus op de scheikundige concepten, die compact en helder worden uitgelegd met relevante uitgewerkte voorbeelden en functionele afbeeldingen.

v Werken met boek en/of online

U kunt werken met het alleen het boek, met het boek en de aanvullende licentie of volledig digitaal met de boekvervangende licentie. Voor leerjaar 3 zijn er losse practicum-werkbladenboeken beschikbaar.

v Leerstof is leerdoelgestuurd

Iedere paragraaf start met een leerdoel en eindigt met een leerdoelcheck op vier cognitieve niveaus (RTTI). Zowel de theorie, de opdrachten als de practica zijn gekoppeld aan het leerdoel.

v Doelgerichte practica

Bij iedere paragraaf horen één of twee practica die het leerdoel ondersteunen. Van de meeste practica is er een inductieve en een deductieve variant. U kiest hoe u de practica inzet en welke variant daarbij hoort.

v Aandacht voor relevantie

Het doel van POLARIS is om leerlingen uit te dagen met relevante en interessante leerstof. Daarbij wordt de lat hoger gelegd.

v Volledig RTTI-gecertificeerd

U kunt snel zien wat de leerling nodig heeft dankzij RTTI in alle opdrachten en toetsopdrachten. Dat maakt differentieren en formatief evalueren eenvoudig.

v Aandacht voor taal en overzicht

Er is veel aandacht besteed aan de formulering van de uitleg en de opdrachten en aan de lay-out. Daardoor wordt het vak toegankelijker voor de leerling zonder concessies te doen aan het niveau van de leerstof.

v ICT voor beter begrip

Bij iedere paragraaf is er een uitlegvideo, waarin de kern van de paragraaf wordt uitgelegd. Daarnaast zijn er per paragraaf interactieve oefeningen met directe feedback en per hoofdstuk een oefentoets. De bovenbouwlicentie bevat bovendien alle uitwerkingen van de opdrachten en de e-books van de voorexamenklassen.

v Gratis online docentenmateriaal

Voor u biedt POLARIS gratis online docentenmateriaal met uitwerkingen, practica en toetsen. Ook is er per paragraaf een presentatie beschikbaar om uw (online) les te verrijken.

v Bekijk op de volgende bladzijden voorbeeldpagina’s uit POLARIS.

v Meer informatie?

boomvoortgezetonderwijs.nl / polaris-nask

2.5 Verbrandingsreacties

Verbrandingsreacties Bij een verbrandingsreactie reageert een brandstof met zuurstof. De meestgebruikte brandstoffen zijn hout, steenkool, aardolie en aardgas. Om een stof te verbranden, heb je drie dingen nodig: een brandbare stof, voldoende zuurstof en een temperatuur boven de ontbrandingstemperatuur. Bij een verbrandingsreactie komt energie vrij in de vorm van warmte en zie je vuurverschijnselen. Volledige verbranding De producten die vrijkomen bij een verbranding, noem je oxides. Dat zijn verbindingen met zuurstof. Verbrand je bijvoorbeeld ijzer, dan ontstaat ijzeroxide. Bij de verbranding van een verbinding ontstaat een mengsel van de oxides van de elementen uit die verbinding. Ethaan is een verbinding van koolstof en waterstof. Bij de verbranding van ethaan ontstaan dus twee oxides: koolstofdioxide en water. Bij de verbranding van een koolwaterstof (een verbinding van koolstof en waterstof, tabel 2.15) met voldoende zuurstof zijn de reactieproducten altijd koolstofdioxide en water. Er is dan sprake van een volledige verbranding

Voorbeeld [3] Stel de reactievergelijking op van de volledige verbranding van ethaan, C H6 (g), en maak deze kloppend.

1 Ethaan (g) + zuurstof (g)  koolstofdioxide (g) + water (l)

2 C 2H6 (g) + O2 (g)  CO 2 (g) + H2O (l)

3 Voor de pijl: 2 C­atomen, 6 H­atomen en 2 O­atomen Na de pijl: 1 C­atoom, 2 H­atomen en 3 O­atomen

4 2 C H6 (g) + 7 O (g)  4 CO (g) + 6 H O (l)

5 Voor en na de pijl: 4 C­atomen, 12 H­atomen en 14 O­atomen De fasen zijn vermeld.

DO e L  Je leert de reactievergelijking van een verbrandingsreactie opstellen. BOEK-Polaris-SK-LB-3havo.indb

2.15

 Toepassen

58 Lees de tekst over verbranding in het lichaam op de rechterbladzijde.

a Voor de reactie van glucose met zuurstof in je lichaam is oxidatie een betere term dan verbranding. Waarom wordt meestal toch de term verbranding gebruikt? T1

b Noteer de reactievergelijking voor de verbranding van glucose in je lichaam. T1

c Hoe raakt je lichaam water kwijt? T2 d Noteer de reactievergelijking voor de omzetting van glucose in melkzuur. T2

e Leg uit wat voor type reactie deze omzetting is. T2

59 Afbeelding C Een explosie is een heftige snelle verbranding. Een deel van de zuurstof die daarvoor nodig is, komt bij explosieven niet uit de lucht, maar uit het explosief zelf. Dynamiet is een oranjekleurig explosief met als werkzame stof nitroglycerine, C3H5N3O9 (s).

a Stel de reactievergelijking op voor de reactie van nitroglycerine. Nitroglycerine is de enige beginstof. De reactieproducten zijn zuurstof, waterdamp, koolstofdioxide en stikstof. T1 b Leg uit of deze reactie een verbranding is. I

60 Staal wordt geproduceerd in hoogovens. Een hoogoven is een installatie waarin ijzererts en koolstof worden gemengd en zo sterk verhit dat via een aantal chemische reacties vloeibaar ijzer ontstaat.

Onder in de hoogoven worden hete lucht en verpoederd koolstof geblazen. Soms wordt de hete lucht verrijkt met zuurstof. Er ontstaat koolstofmono­oxide. Boven in de hoogoven reageert het ontstane koolstofmono­oxide verder met ijzererts (Fe2O3) tot koolstofdioxide en ijzer.

a Noteer de reactievergelijking van de reactie onder in de hoogoven. T1 b Noteer de reactievergelijking van de andere reactie die plaatsvindt in de hoogoven. T2

 Heb je het leerdoel bereikt?

R Ik ken de betekenis van de volgende begrippen:

 Verbrandingsreactie

 Ontbrandingstemperatuur

 Volledige verbranding

 Onvolledige verbranding

 Reagens

T2 Ik kan de reactievergelijking opstellen van een volledige en een onvolledige verbranding.

T1 Ik kan een reagens gebruiken en aangeven wat er gebeurt.

I Ik kan uitleggen welke chemische reactie in je lichaam energie levert.

havo 3

Variatie in opdrachten en snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

Compacte theorie in overzichtelijke leereenheden.

Leerdoelcheck aan het einde van elke paragraaf.

Onvolledige verbranding Bij de verbranding van een koolwaterstof waarbij onvoldoende zuurstof beschikbaar is, treedt een onvolledige verbranding op. Er ontstaat dan roet (koolstof) en/of koolstofmono­oxide. Als er roet ontstaat, kleurt de vlam geel. Koolstofmono­oxide is een giftig en geurloos gas dat vooral bij hoge temperaturen ontstaat.

Voorbeeld [4] Bij de verbranding van propaangas, C3H8 (g), in een zuurstofarme omgeving ontstaat onder andere een giftig gas. Noteer de reactievergelijking en maak deze kloppend.

1 Propaan (g) + zuurstof (g)  koolstofmono­oxide (g) + water (l)

2 C 3H8 (g) + O (g)  CO (g) + H O (l)

3 Voor de pijl: 3 C­atomen, 8 H­atomen en 2 O­atomen Na de pijl: 1 C­atoom, 2 H­atomen en 2 O­atomen

4 2 C 3H8 (g) + 7 O2 (g)  6 CO (g) + 8 H2O (l)

5 Voor en na de pijl: 6 C­atomen, 16 H­atomen en 14 O­atomen. De fasen zijn vermeld.

Reagens Reactieproducten kun je aantonen met een reagens

Een reagens is een stof die zichtbaar reageert met de stof die je wilt aantonen. Zo kun je koolstofdioxide aantonen met het reagens kalkwater. Kalkwater is een heldere en kleurloze vloeistof.

Als je hier koolstofdioxide doorheen laat borrelen, wordt het kalkwater troebel en wit (figuur 2.16).

Water toon je aan met de vaste stof wit kopersulfaat. Als wit kopersulfaat in aanraking komt met water, kleurt het blauw (figuur 2.17).

Joodwater toont zwaveldioxide aan. Het bruingele joodwater ontkleurt in contact met zwaveldioxide.

Een reagens is effectief als het selectief en gevoelig is. Selectief wil zeggen dat het reagens slechts met één stof reageert. Gevoelig betekent dat het al reageert met een klein beetje van die stof.

kalkwater koolstofdioxide

2.16 Kalkwater wordt troebel als er koolstofdioxide doorheen borrelt. kopersulfaat

2.17 Wit kopersulfaat wordt met water blauw.

Verbranding in het lichaam In je lichaam vindt voortdurend een langzame verbranding, oxidatie, plaats. Je lichaam zet suikers, zoals C6H12O6, om in de verbrandingsproducten koolstofdioxide en water. Bij deze verbranding komen geen vuurverschijnselen voor. Je ademt zuurstof in en koolstofdioxide uit. Er komt behoorlijk wat energie vrij bij de langzame verbranding. Deze energie gebruikt je lichaam om allerlei processen te laten plaatsvinden. Ook de extra energie die nodig is om te sporten wordt geleverd door deze langzame verbranding.

Tijdens inspanning ga je sneller ademhalen, omdat de spiercellen zuurstof verbruiken. Als er een tekort aan zuurstof ontstaat, reageert glucose zonder zuurstof tot koolstofdioxide en melkzuur, C 3H6O3. Als gevolg van deze reactie raken je spieren verzuurd. Dit leidt tot vermoeidheid en doet pijn.

2.18 Tijdens inspanning verbrand je veel suikers in je spieren.

Context die de relevantie en de schoonheid van het vak laat zien.

Voorbeelden volgens een stappenplan.

3 ChemiCal bonds

3.4 Salts

learning goal  You learn about the properties of salts, and how these are explained at the micro level.

Properties of salts In addition to table salt (NaCl), there are many more salts, including iron oxide (rust), sodium carbonate (washing soda) and zinc chloride.

Properties of salts:

 They are usually compounds of metals and non-metals.

 They conduct electricity in the liquid state and when dissolved in water.

 They are brittle (not flexible) in the solid state.

 Their melting points are high.

Ionic lattice Salts conduct electricity in the liquid phase, but not in the solid phase. From this you can conclude that charged particles are present, but that they can only move in a liquid. These charged particles are therefore not electrons, as with a metal. Salts cannot consist of molecules either, as molecules cannot conduct electricity.

The ionic lattice model applies to salts (Figure 3.18):

 A solid salt consists of a lattice of alternating positive and negatively charged atoms (ions).

 The metal ions are positively charged and the non-metal ions are negatively charged.

 The ions are arranged in such a way that ions with opposite charges are as close to each other as possible, and ions with the same charges are as far apart as possible.

 The ions can't move through the lattice.

Ionic bond The ionic lattice is held together by the electrostatic attraction between positive and negative ions. These bonds are called ionic bonds. When a salt melts, the ionic bonds are partially broken and the ions can move past each other. A liquid salt can conduct electricity because the charged particles, the ions, can move. The same happens when the ionic bonds are broken by dissolving the salt in water. The ions can then move independently, allowing the dissolved salt to conduct electricity.

= Cl–= Na+

3.18 Ionic lattice of table salt. The metal ions are positively charged, the non-metal ions negatively. name of ion formula sodium Na potassium K magnesium

94

3 ChemiCal bonds

 Exercises If necessary, use Reference B1 or the periodic table for these assignments.

41 a In which phases do salts conduct electricity? R b Which particles of a salt conduct electricity? R c Between which particles is there an ionic bond? R

42 State whether the substance is a metal, a molecular substance, or a salt. T1

44 Use the ionic lattice model to explain why the formula for a salt is an empirical formula.

Fill in the table.

46 Figure B Figure B shows two ways a salt dissolves in water (1 and 2). Which of the two ways is correct? Explain your answer.

Variatie in opdrachten en snel zien hoe je de leerling verder helpt dankzij RTTI.

Iedere paragraaf start met een leerdoel.

Compacte theorie in overzichtelijke leereenheden.

Empirical formulas In solid table salt, each Cl ion is surrounded by six Na+ions. It’s impossible to say which chloride ion a sodium ion belongs to, because a huge number of ions are attached to each other.

A salt therefore does not consist of molecules. The formula for table salt, NaCl, indicates that there are as many sodium ions as chloride ions. The formula of a salt is therefore an empirical formula for the ions in the ionic lattice. This ratio is such that the substance is electrically neutral overall. Table salt consists of Na+ and Cl ions. The substance table salt is neutral if these ions occur in the ratio 1:1. The empirical formula is therefore NaCl. Salts also have their own naming system. A salt’s name is made up of the name of the positive ion followed by the name of the negative ion. No prefixes are used for multiple ions.

Example [2] Magnesium chloride consists of Mg ions and Cl ions. What is the empirical formula of this salt?

It takes two chloride ions to balance the charge of one magnesium ion. The empirical formula is therefore MgCl2 Brittleness When force is applied to a metal, it can deform. When force is applied to a salt, however, it breaks. This can be explained at the micro level by the ionic lattice (Figure 3.20). When part of the ionic lattice is pushed down by a force, the similar charges are pushed closer to each other and the opposite charges further away from each other. The repulsive forces then cause the lattice to fall apart and the substance breaks.

force force

K+ K Br–

Br–

Br–K+ K Br–

K+ K Br–

Br–

Br–K+ K Br–

K+ K Br–

Br–

Br–K+ K Br–

3.20 Ionic lattice of potassium bromide

08-Polaris-SK-LB-3vg-ENG.indb 95

3.4 salts

K+ K Br–

Br–

Br–K+ K Br–

47 Fill in the table with the help of the periodic table. T2 ion protons electrons Mg H 1 2 3 2 F 10

48 Work out the charge of the ions in bold type.

a SrBr 2 (formerly used as an anaesthetic) T1

b CsCl (biochemical applications) T1

c Fe O 3 (rust) T1

d HgI 2 (disinfectant) T1 e Fe 3 O 4 (black pigment) T1

49 Write the chemical equations for the following reactions in formulas.

a The decomposition of Al2O3 into its elements. T1

b The formation of chromium oxide from its elements. T2

c The conversion of oxygen and magnesium sulphide into magnesium oxide and sulphur dioxide. T2

50 a Circle the formulas of salts in the equations of Question 49. T1

b In the chemical equations of Question 49, underline the formulas of molecular substances. T1

51 Nuclear reactions in a nuclear power plant generate so much heat that it is a huge technical challenge to prevent the reactor from overheating and exploding. Water is often used as a coolant, but there are also reactors that use a mixture of liquid fluoride salts for this purpose. The fuel uranium is usually transported as UF6 which is also a fluoride salt. The formula of the fluoride ion is F

a What is the charge on the uranium ion in UF6? T1

b How many protons and electrons does the uranium ion contain? T2

c What is the total number of protons and electrons in one uranium ion and six fluoride ions of the salt UF6? I

d The melting point of UF6 is over 700 degrees Celsius. Explain why this indicates that the ionic bond is very strong. T1

HOME EXPERIMENT

Heat a small amount of water in a pan, and add salt until it no longer dissolves. Pour the solution into a glass and add a single grain of salt. Did the grain of salt grow after a week?

13-07-2021 11:07

In elke paragraaf een proefje dat leerlingen thuis kunnen doen.

Functionele afbeeldingen ondersteunen het begrip van de tekst.

Teksten één op één vertaald uit de Nederlandse editie.

POLARIS, alle titels

POLARIS NaSk vmbo onderbouw 1-2

POLARIS

POLARIS

POLARIS

POLARIS

POLARIS NaSk1 en NaSk2 vmbo

POLARIS nask1 leerwerkboek vmbo-basis 3 deel A

POLARIS nask1 leerwerkboek vmbo-basis 3

POLARIS natuurkunde + scheikunde practicum werkbladenboek gymnasium / vwo+ 1–2

POLARIS nask leerlinglicentie aanvullend vmbo / havo / vwo / gymnasium onderbouw

POLARIS nask leerling volledig digitaal vmbo / havo / vwo / gymnasium onderbouw

POLARIS natuurkunde havo / vwo / gymnasium

POLARIS natuurkunde leeropdrachtenboek havo 3

POLARIS natuurkunde practicum werkbladenboek havo 3

POLARIS natuurkunde leeropdrachtenboek vwo / gymnasium 3

POLARIS natuurkunde practicum werkbladenboek vwo / gymnasium 3

POLARIS nask leerlinglicentie aanvullend vmbo / havo / vwo / gymnasium onderbouw

POLARIS nask leerling volledig digitaal vmbo / havo / vwo / gymnasium onderbouw

94 9286 243 3 leverbaar

978 94 9286 244 0 leverbaar

978 94 6442 092 0 leverbaar

isbn 978 94 6442 115 6 leverbaar

isbn 978 94 9286 270 9 leverbaar

isbn 978 94 9286 271 6 leverbaar

isbn 978 94 9286 285 3 leverbaar

isbn 978 94 9286 286 0 leverbaar

isbn 978 94 6442 092 0 leverbaar

isbn 978 94 6442 115 6 leverbaar

aanvullend havo / vwo / gymnasium bovenbouw

978 94 6442 112 5 leverbaar

POLARIS natuurkunde leerlinglicentie volledig digitaal havo / vwo / gymnasium onderbouw isbn 978 94 6442 116 3 leverbaar

POLARIS scheikunde havo / vwo / gymnasium

POLARIS scheikunde leeropdrachtenboek havo 3 isbn 978 94 9286 283 9 leverbaar

POLARIS scheikunde practicum werkbladenboek havo 3

POLARIS scheikunde leeropdrachtenboek vwo / gymnasium 3

POLARIS scheikunde practicum werkbladenboek vwo / gymnasium 3

POLARIS nask leerlinglicentie aanvullend vmbo / havo / vwo / gymnasium onderbouw

isbn 978 94 9286 272 3 leverbaar

isbn 978 94 9286 275 4 leverbaar

isbn 978 94 9286 287 7 leverbaar

POLARIS physics /chemistry (tto)

Docenten ontvangen 50% korting op de verkoopprijs van boeken en licenties. Bestel uw docentexemplaren op: shop.boomvoortgezetonderwijs.nl

Nog meer lesmethoden !

Tip uw collega

v BOOM VOORTGEZET ONDERWIJS

Bestel een docentexemplaar op shop.boomvoortgezetonderwijs.nl FORUM Geschiedenis Onderbouw

v STAAL & ROELAND

Bestel een docentexemplaar op staal-roeland.nl

Sociaal-emotionele vaardigheden voor het voortgezet onderwijs

Neem contact op Voor inhoudelijke vragen over onze lesmethoden of het maken van een afspraak kunt u contact opnemen met onze educatieve adviseurs.

Alice Fahner

Educatief adviseur

Friesland, Noord-Holland, & Flevoland 06 20 46 43 14

a.fahner@boom.nl

Karen van der Kolk

Educatief adviseur

Groningen, Drenthe, Overijssel, Gelderland & Utrecht 06 29 43 61 19

k.vanderkolk @ boom.nl

Jolette Middeljans

Educatief adviseur

Zuid-Holland, Zeeland, Noord-Brabant & Limburg 06 21 6o 31 85

j.middeljans @ boom.nl

Boom voortgezet onderwijs BV

Stationsweg 66, 7941 hg Meppel

Klantenservice

Voor vragen over inloggen, toegang of problemen bij leerlinglicenties of vragen over uw bestelling kunt u contact opnemen met onze Klantenservice. Zij helpen u graag verder. De Klantenservice is bereikbaar op werkdagen tussen 08.00 en 17.00 uur.

Telefoon 0522–235250

E-mail service @ boomvo.nl

WhatsApp 06 466 744 42 ( alleen voor tekstberichten )

Nieuwsbrief POLARIS

Wilt u op de hoogte blijven van POLARIS?

Schrijf u dan op onze website in voor onze nieuwsflits. boomvoortgezetonderwijs.nl / polaris-nask

facebook.com / BoomVoortgezetOnderwijs

linkedin.com/company / boom-voortgezet-onderwijs

instagram.com / boomvoortgezetonderwijs

POLARIS kwam tot stand in samenwerking met DocentPlus

DocentPlus is toonaangevend in het meten en verbeteren van leerprocessen in het primaire proces en is de grondlegger en ontwikkelaar van het RTTI-systeem.