MacroScoop 3/4 - Leerpakket 1

Page 1

3/4 LEERPAKKET 1

©VANIN

scoop macro

©VANIN

Marleen
3/4

Leer zoals je bent

Via www.diddit.be heb je toegang tot het onlineleerplatform bij MacroScoop 3-4 Activeer je account aan de hand van de onderstaande code en accepteer de gebruiksvoorwaarden. Kies je ervoor om je aan te melden met je Smartschool-account, zorg er dan zeker voor dat je e -mailadres aan dat account gekoppeld is. Zo kunnen we je optimaal ondersteunen.

©VANIN

scoop macro 3/4

Let op: deze licentie is uniek, eenmalig te activeren en geldig voor een periode van 1 schooljaar. Indien je de licentie niet kunt activeren, neem dan contact op met onze klantendienst.

Fotokopieerapparaten zijn algemeen verspreid en vele mensen maken er haast onnadenkend gebruik van voor allerlei doeleinden. Jammer genoeg ontstaan boeken niet met hetzelfde gemak als kopieën.

Boeken samenstellen kost veel inzet, tijd en geld. De vergoeding van de auteurs en van iedereen die bij het maken en verhandelen van boeken betrokken is, komt voort uit de verkoop van die boeken.

In België beschermt de auteurswet de rechten van deze mensen. Wanneer u van boeken of van gedeelten eruit zonder toestemming kopieën maakt, buiten de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen, ontneemt u hen dus een stuk van die vergoeding. Daarom vragen auteurs en uitgevers u beschermde teksten niet zonder schriftelijke toestemming te kopiëren buiten de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen.

Verdere informatie over kopieerrechten en de wetgeving met betrekking tot reproductie vindt u op www.reprobel.be. Ook voor het onlinelesmateriaal gelden deze voorwaarden. De licentie die toegang verleent tot dat materiaal is persoonlijk. Bij vermoeden van misbruik kan die gedeactiveerd worden. Meer informatie over de gebruiksvoorwaarden leest u op www.diddit.be.

© Uitgeverij VAN IN, Wommelgem, 2024

De uitgever heeft ernaar gestreefd de relevante auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Wie desondanks meent zekere rechten te kunnen doen gelden, wordt verzocht zich tot de uitgever te wenden.

Eerste druk, 2024

ISBN 978-94-647-0665-9

D/2024/0078/121

Art. 606653

NUR 120

Coverontwerp: Shtick

Ontwerp binnenwerk: B.AD

Opmaak: Barbara Vermeersch

Tekeningen: Geert Verlinde

!

Inhoud

1 Mengsel of zuivere stof?

2 Homogene en heterogene mengsels

3 Eigenschappen van mengsels en zuivere stoffen 23

4 Hoe kun je mengsels scheiden? 28

KRACHT EN VERANDERING VAN BEWEGING

1 Hoe stel je krachten voor?

2 Krachten werken samen of tegen elkaar

3 Kun je krachten optellen?

4 Newton en zijn wetten

5 Krachten en verkeer 65

ROL VAN MICRO-ORGANISMEN

1 Diversiteit in micro-organisme

2 Positieve rol van micro-organismen 90

3 Bestrijden van schadelijke micro-organismen 94

Van Ohm tot joule

1 Over stroomkringen en schakelingen

2 Elektrische ladingen

3 Geleiders en isolatoren 115

4 Elektrische spanning 118

5 Elektrische stroomsterkte

6 Elektrische weerstand

7 De wet van Ohm

8 Het joule-effect 140

3
INHOUD Werken met MacroScoop 4 diddit het onlineleerplatform bij MacroScoop 6
7
MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
9
12
41
43
47
52
56
75
77
105
107
109
126
134
137
154 ©VANIN
Woordenlijst

WERKEN MET MACROSCOOP

Welkom (terug) bij MacroScoop. We leggen graag even uit hoe je met dit leerschrift aan de slag gaat.

1 Op weg met MacroScoop

Het leerschrift bestaat uit 4 thema’s. Elk thema is op dezelfde manier opgebouwd.

Elk thema start met enkele foto’s die te maken hebben met dit thema. Je vindt ook een handig overzicht van de hoofdstukken.

©VANIN

In de WOW! vind je verschillende bronnen die je nieuwsgierig maken naar meer.

Je kunt er noteren wat je graag nog te weten wilt komen over het thema.

Doorheen de verschillende hoofdstukken vragen we ons een aantal zaken af. Je verwerft de nodige kennis en vaardigheden om uiteindelijk een antwoord te geven op de vragen in de groene kaders.

De theorie duiden we in je schrift aan met een groene lijn. 1

In de hoofdstukken vind je verschillende opdrachten, onderzoeken en theorie.

De Checklist is een opsomming van de doelen waaraan je in het thema hebt gewerkt. Je gaat bij jezelf na welke doelen je denkt bereikt te hebben, of waaraan je nog moet werken. Als je twijfelt, dan ga je terugkijken in het thema.

Je kunt in het onderdeel Test jezelf verder oefenen. Je leerkracht beslist of je de oefeningen op het einde van het thema maakt of doorheen de lessen.

4 WERKEN MET MACROSCOOP
mengsel oF ZUIVere stoF? mengsels mengsels en ZUIVere stoFFen sCheIDen? mengsels en zuivere stoffen
MENGSEL OF ZUIVERE STOF? Je kunt nauwelijks een winkelstraat of shoppingcentrum doorlopen zonder op een donutbar te stuiten. Er zijn honderden soorten donuts in alle kleuren en smaken te vinden. Bestudeer het recept van Jeroen Meus dat je vindt via het Noteer de ingrediënten op het boodschappenlijstje. In de eerste graad heb je de begrippen zuivere stof en mengsel al leren kennen. Omcirkel de zuivere sto en op het boodschappenlijstje in het blauw, de mengsels in het groen. Wat stel je vast? Een stof zuiver als die stof slechts uit één soort deeltjes (moleculen) bestaat. mengsel bestaat uit meer dan één soort deeltjes (moleculen). aggregatietoestand bij kamertemperatuur van het voorbeeld. Schrijf de samenstelling in de derde kolom. voorbeeldaggregatie- samenstelling mengselzuivere bakpoeder B dscha enlijst
37 TEST JEZELF Zijn de volgende mengsels voorbeelden van homogene of heterogene mengsels? aardbeienyoghurt Gaat het bij de volgende voorbeelden om een zuivere stof of een mengsel? Plaats de letters in het correcte A chocolademelk E mayonaise goud G leidingwater D boter H koolstofdioxide mengsels Noteer bij de deeltjesmodellen of het een zuivere stof of een mengsel.
36 Wat ken/kan ik? begrepen ik nog groeien tussen een mengsel en een zuivere stof. Ik kan voorbeelden van zuivere stoffen en mengsels Ik kan zuivere stoffen en mengsels herkennen aan de hand van een Ik weet dat zuivere stoffen zeldzaam zijn. begrijp het onderscheid tussen homogene en heterogene mengsels. Ik kan voorbeelden van homogene en heterogene mengsels Ik begrijp dat heterogene mengsels verder onder te verdelen zijn in dat oplossingen mengsels zijn waarin een opgeloste stof opgelost is in een oplosmiddel. dat kookpunt en smeltpunt belangrijke stofeigenschappen zijn. Ik kan met een onderzoek dat het kookpunt van een zuivere stof begrijp dat men bij mengsels spreekt over een kooktraject en een smelttraject. Ik begrijp dat mengsels kunnen gescheiden worden door bepaalde de stofeigenschappen waarop een bepaalde scheidingstechniek gebaseerd is. toepassingen van scheidingstechnieken in het dagelijks leven. Je kunt deze checklist ook op invullen bij je Portfolio.

c Waaruit bestaat dat?

2 Handig voor onderweg

Uit watermoleculen

a Welk drankje toont een heterogeen mengsel? Verklaar.

d Teken het deeltjesmodel van een watermolecule.

Fruitsap is een heterogeen mengsel van sinaasappelsap en pulp.

In de loop van elk thema word je ondersteund door een aantal hulpmiddelen.

b Welk drankje toont een homogeen mengsel? Verklaar.

In rode wijn kun je de afzonderlijke bestanddelen niet zien.

Een homogeen mengsel is een mengsel waarvan de componenten of bestanddelen niet meer van elkaar te onderscheiden zijn.

Een heterogeen mengsel is een mengsel waarvan de componenten of bestanddelen wel gemakkelijk van elkaar te onderscheiden zijn.

Test jezelf: oefeningen 3 en 4

e Doorstreep wat niet klopt: Puur water is een zuivere stof / mengsel.

Ook mengsels passen binnen diversiteit

f Hoe komt het dat er zo weinig van die sto en zijn?

Uit de eerste graad ken je het begrip diversiteit onder andere uit de context ‘biodiversiteit’. Biodiversiteit is de verscheidenheid aan leven op aarde. Ook binnen de chemie is er verscheidenheid: zo zijn er verschillende soorten mengsels.

Interessant om weten

Omdat ze zeer snel ‘vervuild’ raken, waardoor het mengsels worden. 001_MACROSCOOP

We zetten doorheen het thema de belangrijkste zaken op een rijtje in deze rode kaders.

©VANIN

1 Op grijze dagen wordt er zowel op de autowegen als in het weerbericht gewaarschuwd voor een en de dynamische tekstborden

In het dagelijks taalgebruik wordt met 'zuivere' lucht of 'zuiver' water in feite bedoeld dat lucht en water niet schadelijk zijn voor de gezondheid. Chemisch gezien is lucht geen zuivere stof, omdat lucht hoofdzakelijk samengesteld is uit zuurstofgas en stikstofgas.

Drinkwater bevat tal van opgeloste sto en (weliswaar in lage concentraties) die het zijn typische smaak geven. Zuiver water is immers helemaal niet geschikt om te drinken.

Een zuivere stof bestaat uit één soort deeltjes (moleculen).

Een mengsel bestaat uit verschillende soorten deeltjes (moleculen).

14 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN

Zuivere sto en en mengsels kun je herkennen met een deeltjesmodel

Een Interessant om weten is een klein blokje extra informatie om jouw interesse nog meer aan te wakkeren.

Vaktaal en moeilijke woorden vallen op door de stippellijn. Achteraan het leerschrift zijn die woorden opgenomen in de Woordenlijst, waar je de verklaring van de woorden vindt.

Wanneer je een onderzoek uitvoert, volg je telkens 7 stappen die worden aangeduid met de volgende iconen:

Test jezelf: oefeningen 1 en 2

001_MACROSCOOP 3-4_LWB_MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN.indd 14 14/02/2024 07:59

er zijn niet zo heel veel zuivere stoffen

Onderzoeksvraag

Benodigdheden

Zuivere sto en komen eigenlijk heel zelden voor. Meestal komen ze in een mengvorm voor waardoor ze niet meer 100 % zuiver zijn.

Hyp othese

De volgende iconen helpen je ook nog een eind op weg:

Werk wijze

Waarneming

Besluit

Reflectie

14/02/2024

Het beeldfragment dat hierbij hoort, vind je online terug.

Als je dit icoon ziet, dan vind je op diddit een ontdekplaat terug.

Als je dit icoon ziet, dan vind je extra materiaal terug op diddit.

Met een QR-code kun je verschillende zaken ontsluiten met je smartphone: de risicoanalyse bij een onderzoek, een oefening, een video, een artikel

3D Bij dit icoon hoort een 3D-beeld. Je kunt het beeld bekijken door het in te scannen via de app op je smartphone. Gebruik de QR-code hiernaast om de app te installeren.

3d-beeld

5 WERKEN MET MACROSCOOP
2.2
Fig. 2.2 Fig. 2.3
11 1 MENGSEL OF ZUIVERE STOF?
Fig. 1.4
3-4_LWB_MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN.indd
11
07:59
...

Het onlineleerplatform bij MacroScoop

Leer zoals je bent ©VANIN

Mijn lesmateriaal

Hier vind je alle inhouden uit het boek, maar ook meer, zoals ontdekplaten, filmpjes, extra oefeningen ...

Adaptieve oefeningen

In dit gedeelte kun je de leerstof inoefenen op jouw niveau. Hier kun je vrij oefenen of de oefeningen maken die de leerkracht voor je heeft klaargezet.

Opdrachten

Hier vind je de opdrachten die de leerkracht voor jou heeft klaargezet.

Evalueren

Hier kan de leerkracht toetsen voor jou klaarzetten.

Resultaten

Wil je weten hoever je al staat met oefenen, opdrachten en toetsen? Hier vind je een helder overzicht van al je resultaten.

6 DIDDIT

ZUIVERE STOFFEN

enkelvoudige stofsamengestelde stof

MENGSELS

homogeen heterogeen

Mengsels en zuivere stoffen ©VANIN

1 MENGSEL OF ZUIVERE STOF?

2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS

3 EIGENSCHAPPEN VAN MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN

4 HOE KUN JE MENGSELS SCHEIDEN?

Wat weet ik al over dit thema?

#Whatsinmyclothes: de waarheid achter het kledinglabel

Guest Contributor | Vrijdag, 24 april 2020

©VANIN

In 2019 kreeg Circle Economy van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat de opdracht om onderzoek te doen naar de accuraatheid van samenstellingsetiketten in kleding. Met behulp van de Fibersort-machine werden meer dan 10.000 kledingstukken getest: in 41 procent van de gevallen kwamen de samenstellingsetiketten niet overeen met de daadwerkelijke samenstelling van het kledingstuk. Fashion Revolution lanceert deze week een nieuwe campagne - #whatsinmyclothes - maar het antwoord op die vraag blijkt niet zo eenduidig als verwacht.

Bron: Fashionunited.be

Ontdek deze en nog andere opties op .

Wat wil ik nog te weten komen?

8 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
1 2

1 MENGSEL OF ZUIVERE STOF?

Er zijn niet zo heel veel zuivere stoffen

1 Je kunt nauwelijks een winkelstraat of shoppingcentrum doorlopen zonder op een donutbar te stuiten.

Er zijn honderden soorten donuts in alle kleuren en smaken te vinden.

Bestudeer het recept van Jeroen Meus dat je vindt via het onlinelesmateriaal.

a Noteer de ingrediënten op het boodschappenlijstje.

Boodschappenlijst

b In de eerste graad heb je de begrippen zuivere stof en mengsel al leren kennen. Omcirkel de zuivere stoffen op het boodschappenlijstje in het blauw, de mengsels in het groen.

c Wat stel je vast?

Een stof is zuiver als die stof slechts uit één soort deeltjes (moleculen) bestaat.

Een mengsel bestaat uit meer dan één soort deeltjes (moleculen).

2 In het dagelijks leven kom je nochtans zowel met mengsels als met zuivere stoffen in aanraking.

Vul de tabel in. Zoek daarvoor de nodige informatie op het internet.

a Noteer in de tweede kolom de aggregatietoestand bij kamertemperatuur van het voorbeeld.

b Schrijf de samenstelling in de derde kolom.

c Duid met een kruisje aan of het om een mengsel of een zuivere stof gaat.

voorbeeldaggregatietoestand samenstelling mengselzuivere stof

messing aluminium

bakpoeder

ethanol

9 1 MENGSEL OF ZUIVERE STOF?
Fig. 1.1 Fig. 1.2
©VANIN

voorbeeldaggregatietoestand

diamant

pekel knalgas

honing spuitwater

samenstelling mengselzuivere stof

©VANIN

3 Zuivere stoffen kun je niet zomaar met het blote oog herkennen. Je kunt ze wel herkennen aan de hand van hun deeltjesmodellen.

a Omcirkel de zuivere stoffen in de afbeelding.

b Waarop heb je je gebaseerd om je keuze te maken?

c Is water een voorbeeld van een zuivere stof of van een mengsel? Geef een verklaring.

d Is er in de afbeelding een mengsel getekend? Zo ja, welk mengsel is dat?

4 Zuivere stoffen zijn zeldzaam.

Bekijk de video die je vindt via het onlinelesmateriaal om dat aan te tonen.

a Wat zit er in water dat onder andere uit de kraan, de zee of een kreek komt?

b Hoe wordt het andere water genoemd?

10 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
koolstofdioxide lucht stikstofgas zuurstofgas ijzer VIDEO Fig. 1.3

c Waaruit bestaat dat?

d Teken het deeltjesmodel van een watermolecule.

©VANIN

e Doorstreep wat niet klopt: Puur water is een zuivere stof / mengsel.

f Hoe komt het dat er zo weinig van die stoffen zijn?

Interessant om weten

In het dagelijks taalgebruik wordt met 'zuivere' lucht of 'zuiver' water in feite bedoeld dat lucht en water niet schadelijk zijn voor de gezondheid. Chemisch gezien is lucht geen zuivere stof, omdat lucht hoofdzakelijk samengesteld is uit zuurstofgas en stikstofgas.

Drinkwater bevat tal van opgeloste stoffen (weliswaar in lage concentraties) die het zijn typische smaak geven. Zuiver water is immers helemaal niet geschikt om te drinken.

Een zuivere stof bestaat uit één soort deeltjes (moleculen).

Een mengsel bestaat uit verschillende soorten deeltjes (moleculen).

Zuivere stoffen en mengsels kun je herkennen met een deeltjesmodel

Test jezelf: oefeningen 1 en 2

er zijn niet zo heel veel zuivere stoffen

Zuivere stoffen komen eigenlijk heel zelden voor. Meestal komen ze in een mengvorm voor waardoor ze niet meer 100 % zuiver zijn.

11 1 MENGSEL OF ZUIVERE STOF?
Fig. 1.4

2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS

2.1 ook meng sels passen binnen diversiteit

1 Er zijn twee grote groepen van mengsels. Aan de hand van het volgende onderzoek leer je welke dat zijn.

Onderzoek 1

1 ONDERZOEKSVRAAG

Hoe kun je op basis van de bestanddelen de mengsels opdelen in twee groepen?

2 HYP OTHESE

©VANIN

3 BENODIGDHEDEN zes proefbuizen proefbuisrekje spatel proefbuisdoppen/kurken zand keukenzout ijzervijlsel krijt zwavelpoeder gedemineraliseerd water fijn kristalsuiker gedenatureerde ethanol white spirit

Veiligheidsinstructies

ethanol: H225 – P210 white spirit: H226 – H304 – H336 – H411 P273 – P301 – P310 – P331 zwavel: H315 – P302 + 352

4 WERK WIJZE

1 Schep met de spatel ongeveer 1 cm zand in proefbuis 1. Voeg 1 cm keukenzout toe.

2 Meng in proefbuis 2 een gelijke hoeveelheid ijzervijlsel met zwavelpoeder.

3 Vul proefbuis 3 met ongeveer 3 cm water en strooi er met de spatel een beetje krijt bij.

4 Los in proefbuis 4 een spatel suiker op in ongeveer 3 cm water.

5 Giet 2 cm ethanol in proefbuis 5 en voeg eenzelfde hoeveelheid water toe.

6 In proefbuis 6 meng je 2 cm white spirit met 2 cm water.

7 Sluit alle proefbuizen met een stop of kurk en schud ze krachtig.

8 Hou elke proefbuis voor een smalle lichtbron.

9 Bij welke mengsels zijn de afzonderlijke bestanddelen waarneembaar? Bij welke niet? Noteer bij de waarnemingen.

12 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
zand keukenzout ijzervijlsel zwavel krijt water suiker water ethanol water white spirit water 123456
Fig. 2.1
risicoanalyse 3D

5 WAARNEMING

Noteer je waarnemingen in de tabel.

proefbuis samenstelling bestanddelen waarneembaar?

1 de bestanddelen zijn wel / niet afzonderlijk waarneembaar

2 de bestanddelen zijn wel / niet afzonderlijk waarneembaar

3 de bestanddelen zijn wel / niet afzonderlijk waarneembaar

4 de bestanddelen zijn wel / niet afzonderlijk waarneembaar

5 de bestanddelen zijn wel / niet afzonderlijk waarneembaar

6 de bestanddelen zijn wel / niet afzonderlijk waarneembaar

6 BESLUIT

©VANIN

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

De mengsels waarvan je de afzonderlijke bestanddelen of componenten nog goed kunt onderscheiden, zijn heterogene mengsels. In welke van de proefbuizen zit er een heterogeen mengsel?

Mengsels waarvan je de afzonderlijke bestanddelen niet kunt onderscheiden, zijn homogene mengsels. In welke van de proefbuizen zit er een homogeen mengsel?

Waarvoor wordt white spirit in het dagelijks leven gebruikt?

13 2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS

2 Ook in het dagelijks leven kom je zowel met heterogene als met homogene mengsels in aanraking.

a Welk drankje toont een heterogeen mengsel? Verklaar.

b Welk drankje toont een homogeen mengsel? Verklaar.

©VANIN

Een homogeen mengsel is een mengsel waarvan de componenten of bestanddelen niet meer van elkaar te onderscheiden zijn.

Een heterogeen mengsel is een mengsel waarvan de componenten of bestanddelen wel gemakkelijk van elkaar te onderscheiden zijn.

Test jezelf: oefeningen 3 en 4

Ook mengsels passen binnen diversiteit

Uit de eerste graad ken je het begrip diversiteit onder andere uit de context ‘biodiversiteit’. Biodiversiteit is de verscheidenheid aan leven op aarde. Ook binnen de chemie is er verscheidenheid: zo zijn er verschillende soorten mengsels.

2.2 Een mix van mengsels …

1 Op grijze dagen wordt er zowel op de autowegen als in het weerbericht gewaarschuwd voor een hoge concentratie aan fijn stof in de lucht.

Langs de autowegen worden dan tijdelijke verkeersborden geplaatst en ook op de matrixborden en de dynamische tekstborden wordt dat gemeld.

14 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Fig. 2.2 Fig. 2.3

a Wat betekent smog?

b In smog zitten dus twee soorten mengsels. Welke? Noteer hieronder de samenstelling van die mengsels.

©VANIN

Dat zijn voorbeelden van heterogene mengsels.

2 Naast deze voorbeelden zijn er nog andere soorten heterogene mengsels. Je leert ze kennen via de volgende onderzoeken.

Onderzoek 2

1 ONDERZOEKSVRAAG

Hoe kun je ervoor zorgen dat een mengsel van olie in water niet ontmengt?

2 HYP OTHESE

3 BENODIGDHEDEN twee maatcilinders twee plastic maatbekers (300 ml) staafmixer olie water eidooier

4 WERK WIJZE

Bekijk de video om te ontdekken hoe je een dooier van het eiwit kunt scheiden. Tip eieren scheiden

1 Giet 150 ml olie en 50 ml water in een maatbeker van 300 ml.

2 Dompel de staafmixer in de beker en mix gedurende korte tijd tegen een hoge snelheid.

3 Wacht even af en kijk wat er gebeurt.

4 Giet 150 ml olie en 50 ml water in de tweede maatbeker van 300 ml.

5 Voeg een eierdooier toe aan het tweede mengsel.

6 Dompel de staafmixer in de beker en meng gedurende korte tijd tegen een hoge snelheid.

7 Wacht heel even af en kijk wat er gebeurt.

5 WAARNEMING

a Hoe ziet het mengsel er meteen na het mixen uit (stap 2)?

b Wat gebeurt er bij stap 3?

15 2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS

c Wat ontstaat er bij stap 6?

d Wat gebeurt er bij stap 7?

6 BESLUIT

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Water en olie zijn niet mengbaar. Met de staafmixer zorg je ervoor dat er kleine oliedruppeltjes in het water verspreid worden. Je verkrijgt dan een emulsie met een melkachtig uitzicht. De emulsie ontmengt vrij snel. Door toevoeging van een emulgator ontstaat er een gladde, stabiele emulsie.

a Welk bestanddeel uit het tweede mengsel vertolkt de rol van emulgator?

b Noteer een definitie voor het begrip ‘emulsie’. Gebruik zeker de woorden mengsel, vloeistof, emulgator.

Onderzoek 3

1 ONDERZOEKSVRAAG

Wat ontstaat er als je een gas mengt in een vloeistof?

2 HYP OTHESE

3 BENODIGDHEDEN maatcilinder (50 ml meetnauwkeurigheid 1 ml) maatcilinder (100 ml) maatbeker kaliumjodide

Veiligheidsinstructies kaliumjodide

16 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
H372 H314 ©VANIN

afwasmiddel

waterstofperoxide (30 %)

glycerol

4 WERK WIJZE

DEMOPROEF

Veiligheidsinstructies waterstofperoxide

H271

P220 – P261 – P280

P307 + P311

P305 + P351 + P338

©VANIN

1 Maak een mengsel van 20 ml waterstofperoxide (30 %), 20 ml glycerol en 5 ml afwasmiddel.

2 Giet 30 ml van dat mengsel in een maatcilinder van 100 ml.

3 Maak een oplossing van kaliumjodide.

4 Voeg enkele ml toe aan het reactiemengsel, totdat de reactie op gang komt.

5 WAARNEMING

a Hoe zie je dat er een reactie op gang komt?

b Wat ontstaat er na verloop van tijd?

6 BESLUIT

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Bij het bereiden van desserten moet je soms een schuim maken. Om welk schuim gaat het?

Ook in de wereld van de cosmetica wordt heel vaak met schuim gewerkt. Geef enkele voorbeelden.

17 2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS
Fig. 2.4 Fig. 2.5

O nderzoek 4

1 ONDERZOEKSVRAAG

Welk soort mengsel ontstaat er als je zand mengt met water?

2 HYP OTHESE

3 BENODIGDHEDEN

maatcilinder (50 ml)

maatbeker (100 ml) zand water roerstaaf

4 WERK WIJZE

Vul zelf de werkwijze aan. 1 2 3

5 WAARNEMING

Noteer je waarnemingen.

6 BESLUIT

Er ontstaat een mengsel van een in een . De vaste stof is wel/niet opgelost.

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

18 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Fig. 2.6
©VANIN

Teken het deeltjesmodel van het mengsel ‘zand en water’.

zand water

Kun je met behulp van een lichtbron aantonen dat dit mengsel een heterogeen mengsel is?

Een mengsel van een vaste stof in een vloeistof is een suspensie

Er zijn heel wat toepassingen van suspensies in het dagelijkse leven.

Verf is een voorbeeld van een suspensie.

Omdat de suspensie na verloop van tijd uitzakt, moet je verf altijd goed oproeren vooraleer je begint te verven.

Om saus in te dikken, maak je gebruik van een suspensie van bijvoorbeeld water en maïzena.

3 Ook een ‘nevel’ is een voorbeeld van een heterogeen mengsel.

a Wat is een nevel?

b Geef een tweetal voorbeelden.

19 2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS
Fig. 2.7
©VANIN

Interessant om weten

Wat is het verschil tussen nevel en mist? Dat heeft te maken met de zichtbaarheid. Als de zichtbaarheid kleiner is dan 1 000 meter, dan spreek je van mist. Is de zichtbaarheid beperkt tot 1 000 à 5 000 meter, dan is het nevel. Beide komen voor als de lucht verzadigd is van waterdamp. De afkoeling van de lucht is dan verantwoordelijk voor de vorming van nevel of mist.

4 Wat oplossingen zijn, ontdek je in het volgende onderzoek.

Onderzoek 5

1 ONDERZOEKSVRAAG Welk soort mengsel is een oplossing?

2 HYP OTHESE

3 BENODIGDHEDEN vier koffielepels vier bekerglazen (100 ml) water keukenzout kristalsuiker ethanol tafelolie

4 WERK WIJZE

1 Giet in vier afzonderlijke bekerglazen respectievelijk een koffielepel keukenzout, suiker, ethanol en tafelolie.

2 Voeg er water aan toe en roer even.

3 Vergelijk hoe snel de stoffen al dan niet oplossen in het water.

5 WAARNEMING

a Welke stof lost het snelste op?

20 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Fig. 2.8
©VANIN

b Welke stof lost niet op?

c Wat gebeurt er met de twee andere stoffen?

6 BESLUIT

Een oplossing is een homogeen mengsel.

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

In de tabel staan verschillende oplossingen opgesomd. Noteer bij elke oplossing wat het oplosmiddel is en welke stoffen opgelost zijn.

oplossing opgeloste stof(fen) oplosmiddel spuitwater cola

azijn

koffie met melk

pekel

Noteer de termen op de correcte plaats in het schema. Kies uit: oplosmiddel – oplossing –vaste stof, vloeistof of gas – opgeloste stof – water of een andere vloeistof

Het oplosmiddel hoeft niet altijd een vloeistof te zijn. Wat kan het nog zijn? Geef een voorbeeld om dat te verduidelijken.

21 2 HOMOGENE EN HETEROGENE MENGSELS
= +
©VANIN

Een oplossing (of solvent) is een homogeen mengsel van een stof in een oplosmiddel. Het oplosmiddel is de stof die in de grootste hoeveelheid aanwezig is. Meestal is het een vloeistof.

Een opgeloste stof kan een vaste stof, een vloeistof of een gas zijn.

©VANIN

5 Alle soor ten mengsels die je tot nu toe besproken hebt, zijn gebundeld in de volgende tabel.

a Noteer de correcte cijfer-lettercombinatie in de juiste kolom.

mengsel aggregatietoestandheterogeenhomogeen

1emulsie

2rook

3oplossing

4nevel

5schuim

Avast, vloeibaar of gas in oplosmiddel

Bvloeistofdeeltjes in gas

Cvloeistof in vloeistof

Dgas in vloeistof

Evaste stof in gas

6suspensieFvaste stof (niet opgelost) in vloeistof

b Via het onlinelesmateriaal vind je een ontdekplaat waarbij de verschillende mengsels en hun toepassingen in het dagelijks leven nog verder worden uitgelegd.

Heterogene mengsels zijn een verzameling van verschillende soorten mengsels.

Een rook is een mengsel van vaste stofdeeltjes, verspreid in een gas.

– Een emulsie is een mengsel waarbij fijne vloeistofdruppeltjes verdeeld worden in een andere vloeistof.

Door toevoeging van een emulgator wordt de emulsie stabiel.

Een schuim ontstaat wanneer een gas in een vloeistof verdeeld wordt.

– Een suspensie is een mengsel van een vaste stof in een vloeistof. De vaste stof is niet opgelost.

Een nevel of mist is een mengsel van kleine vloeistofdruppeltjes die verspreid zitten in een gas.

Oplossingen zijn homogene mengsels van een vaste stof, een vloeistof of een gas in een oplosmiddel.

Test jezelf: oefeningen 5, 6, 7 en 8

Een mix van mengsels …

Of het nu om homogene of heterogene mengsels gaat: er zijn heel veel verschillende soorten mengsels.

22 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
ONTDEK­ P LAAT Fig. 2.9 oplosmiddel
opgeloste stof

3 EIGENSCHAPPEN VAN MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN

1 Er is een duidelijk verschil tussen voorwerpeigenschappen en stofeigenschappen.

Gaat het bij de volgende voorbeelden om voorwerp- of stofeigenschappen?

Zet een kruisje in de juiste kolom.

voorbeeld voorwerpeigenschapstofeigenschap kleur van metaal volume van een emmer

geleiding van elektrische stroom brandbaarheid aggregatietoestand bij kamertemperatuur massa van een ijsblokje vorm van het zwembad breekbaarheid van glas

2 Er bestaan nog veel andere stofeigenschappen. Je kunt er een aantal leren kennen via de tabel hieronder.

Link de stofeigenschap aan de correcte betekenis. Maak de correcte cijfer-lettercombinatie.

stofeigenschapcombinatie omschrijving

1oplosbaarheid

2kookpunt

3smeltpunt

4massadichtheid

5deeltjesgrootte

Aonderlinge aantrekking tussen metalen en een magneet

Bgrootte van een deeltje, bepaald door de kleinste dimensie, bijvoorbeeld de diameter

Cde mate waarin een stof kan oplossen in een oplosmiddel

Dde temperatuur waarbij een stof overgaat van een vloeibare naar een gasvormige toestand

Everhouding van de massa tot het volume van eenzelfde stof 6magnetisme

Fde temperatuur waarbij een stof overgaat van een vaste naar een vloeibare toestand

23 3 EIGENSCHAPPEN VAN MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
3.1 je ge odriehoek is niet van staal!
©VANIN

Voorwerpeigenschappen zijn de eigenschappen die betrekking hebben op het voorwerp. De bekendste voorbeelden zijn massa, volume en vorm.

Stofeigenschappen zijn de eigenschappen die betrekking hebben op de stof(fen) waaruit het voorwerp is opgebouwd. Voorbeelden zijn: deeltjesgrootte, geur, kleur, aggregatietoestand bij kamertemperatuur, massadichtheid, oplosbaarheid, kookpunt ...

Test jezelf: oefeningen 9 en 10

©VANIN

Je geodriehoek is niet van staal!

Ook al zou het perfect lukken om je geodriehoek uit staal te vervaardigen, toch doen de fabrikanten dat niet. Staal is erg zwaar en zeker niet ideaal om dagelijks in je boekentas heen en weer te sleuren.

3.2 Kookpunt en smeltpunt zijn belangrijke stofeigenschappen

1 Kookpunt en smeltpunt zijn twee belangrijke stofeigenschappen. Stoffen zijn te herkennen aan de temperatuur waarbij ze koken of smelten.

Zuiver water is het meest bekende voorbeeld, waarvan je de waarden zeker kent.

a Wat is het kookpunt van zuiver water?

b Wat is het smeltpunt van zuiver water?

2 Water kan ook in een mengsel voorkomen. Wat gebeurt er dan met het kookpunt bij die mengsels? Je leert het bij het volgende onderzoek.

Onderzoek 6

1 ONDERZOEKSVRAAG

Stel een onderzoeksvraag op waarin de volgende termen voorkomen: kooktemperatuur van water – invloed – toevoegen van zout

2 HYP OTHESE

3 BENODIGDHEDEN mengbeker (400 ml) twee bekerglazen (400 ml) gedemineraliseerd water keukenzout roerstaaf

24 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
water water
zout
Fig.
3.1
+

draadnet en driepoot (2 x) twee bunsenbranders twee thermometers chronometer

4 WERK WIJZE

1 Maak in een aparte beker een mengsel van water en keukenzout (20 g/100 ml).

2 Giet 200 ml gedemineraliseerd water in het eerste bekerglas.

3 Giet 200 ml van het mengsel in het tweede bekerglas.

4 Verwarm de beide bekers op een draadnet met een bunsenbrander.

5 Bevestig de thermometers aan een statief en dompel ze in de beide bekers. Roer regelmatig om met een roerstaaf.

6 Lees de temperatuur gedurende 10 minuten elke 60 seconden af en noteer die in de tabel bij de waarneming.

5 WAARNEMING

water

mengsel

a Hoe verandert de temperatuur bij het begin van het experiment?

– Gedemineraliseerd water

– Mengsel water/keukenzout

b Hoe verandert de temperatuur vanaf het moment dat de vloeistoffen koken?

– Gedemineraliseerd water

– Mengsel water/keukenzout

– Wat is de gegeven grootheid? t (s)

c Teken een grafiek van de meetresultaten.

25 3 EIGENSCHAPPEN VAN MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Θ (°C)
Θ
Θ
060120180240300360420480540600
©VANIN

– Wat is de gemeten grootheid?

©VANIN

6 BESLUIT

Het kookpunt verandert.

Water kookt bij terwijl het mengsel van water en zout bij een hogere / lagere temperatuur kookt.

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Je wilt zo energiezuinig mogelijk aardappelen koken. Wanneer moet je dan zout toevoegen aan het kookwater: bij het begin of als het water kookt?

26 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN

3 Ook bij het smelten van een zuivere stof is er een welbepaalde temperatuur waarbij de stof begint te smelten. Dat is de smelttemperatuur.

Tijdens het smelten blijft de temperatuur onveranderd. Dat kun je zien in de volgende grafiek waarbij ijs smelt.

a Vul de aggregatietoestanden (vast, vloeistof, gas) aan op de grafiek.

b Markeer het deel van de grafiek dat overeenkomt met het smelten groen.

(°C)

smelttemperatuur t (s)

4 Wanneer je de samenstelling van een product niet kent, kan het uitvoeren van een onderzoek waarbij je het kookpunt of het smeltpunt van dat product bepaalt, je helpen om te achterhalen of het product zuiver is of een mengsel.

Verklaar dat door de ontbrekende woorden in de tekst in te vullen.

Je meet de tijdens het of tijdens het

Als het gaat om een , dan blijft de temperatuur tijdens de faseovergang gelijk.

Een zuivere stof heeft een en een

Gaat het om een , dan loopt de temperatuur tijdens het koken langzaam op; tijdens het smelten daalt de temperatuur.

Je spreekt dan van een kooktraject of van een smelttraject

Kookpunt en smeltpunt zijn voorbeelden van stofeigenschappen.

– Het kookpunt is de temperatuur waarbij een stof begint te koken. –

Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een stof begint te smelten.

Voor een zuivere stof zijn ze eenvoudig te bepalen en blijft de temperatuur gelijk tijdens de faseovergang. Je kunt het smeltpunt en het kookpunt proefondervindelijk bepalen.

Bij mengsels zullen het kookpunt en het smeltpunt veranderen tijdens de faseovergang.

Je spreekt van een kooktraject en een smelttraject

Test jezelf: oefeningen 11 en 12

Kookpunt en smeltpunt zijn belangrijke stofeigenschappen

Het kookpunt en het smeltpunt helpen je op weg om te ontdekken of het om een zuivere stof gaat of om een mengsel. Ze zijn dus best wel belangrijk.

27 3 EIGENSCHAPPEN VAN MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Θ
©VANIN

4 HOE KUN JE MENGSELS SCHEIDEN?

KUN je ze uit elkaar halen?

1 Bij onderzoek 2 kreeg je een tip om een eierdooier te scheiden van het eiwit.

a Scan de QR-code om naar de website van Laura’s bakery te gaan. Zoek op haar website een drietal andere natuurlijke manieren om een ei te scheiden.

©VANIN

b Al die methoden zijn voorbeelden van een bepaalde techniek om mengsels te scheiden. Over welke techniek gaat het?

c Welke soorten mengsels kun je met die techniek scheiden? Verklaar met een stofeigenschap.

d Welke afbeelding(en) stelt deze scheidingstechniek voor? Zet een kruisje bij de juiste afbeelding(en).

28 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Fig. 4.1 bloem Fig. 4.2 wijn Fig. 4.3 zwembadwater Fig. 4.4 goud eieren scheiden

2 Filtreren en zeven zijn allebei gebaseerd op dezelfde stofeigenschap. In de eerste graad heb je geleerd dat je mengsels ook op die manier kunt scheiden.

Plaats de juiste termen op de correcte plaats bij de afbeelding. Je hebt de keuze uit: water (2 x) – trechter – zand (2 x) – mengsel van zand en water – filtreerpapier

3 Afbeelding 4.2 toont een bijzondere wijnfles. Bekijk de video via het onlinelesmateriaal.

a Hoe noem je de scheidingstechniek?

b Geef twee redenen waarom je een wijn decanteert.

c In het labo gebruik je een scheitrechter om twee niet in elkaar oplosbare vloeistoffen te decanteren In het volgende onderzoek ga je met de scheitrechter een mengsel van water en white spirit scheiden.

Onderzoek 7

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYP OTHESE

29 4 HOE KUN JE MENGSELS SCHEIDEN?
Fig. 4.5 VIDEO
©VANIN

3 BENODIGDHEDEN

white spirit kaliumpermanganaat

gedemineraliseerd water maatcilinder

maatbeker (100 ml) roerstaaf spatel statief statiefnoot scheitrechter (100 ml)

erlenmeyer (200 ml)

4 WERK WIJZE

DEMOPROEF

Veiligheidsinstructies

white spirit

H226 – H304 – H336 – H411

P273 – P301 – P310 – P331 kaliumpermanganaat

H272 – 302 – 410

P210 – 273 – 301 + 312

1 Giet 30 ml white spirit in de maatbeker en voeg een spatelpunt kaliumpermanganaat toe.

2 Roer goed met de roerstaaf.

3 Voeg 30 ml gedemineraliseerd water toe.

4 Bevestig de scheitrechter aan het statief.

5 Giet het mengsel uit de maatbeker voorzichtig in de scheitrechter. Wals het mengsel zodat de vloeistoffen zich goed ontmengen.

6 Zet het kraantje van de scheitrechter volledig open.

7 Als het scheidingsoppervlak tussen de vloeistof nog net zichtbaar is, draai je het kraantje gedeeltelijk dicht zodat de vloeistof uit het kraantje druppelt.

8 Als de eerste vloeistof volledig doorgelopen is, sluit je het kraantje.

5 WAARNEMING

a Wat gebeurt er bij stap 1?

b Welke vloeistof loopt er uit het kraantje bij stap 6?

c Welke vloeistof blijft er achter in de scheitrechter?

6 BESLUIT

©VANIN

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

30 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Fig. 4.6

Het werken met een scheitrechter is gebaseerd op een welbepaalde stofeigenschap. Welke? Kruis het juiste antwoord aan. deeltjesgrootte aggregatietoestand bij kamertemperatuur oplosbaarheid massadichtheid kookpunt

Hoe verklaar je dat het scheiden van bloed en plasma door centrifugeren in feite ook steunt op dezelfde stofeigenschap?

4 In dit thema heb je tot nu toe alleen technieken geleerd om heterogene mengsels te scheiden. Homogene mengsels zoals oplossingen kunnen ook gescheiden worden in hun afzonderlijke componenten.

a Kun je een oplossing scheiden door filtratie? Geef de reden daarvoor.

©VANIN

b Hoe kun je oplossingen dan wel scheiden? Dat leer je met het volgende onderzoek.

Onderzoek 8

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYP OTHESE

3 BENODIGDHEDEN keukenzout suiker kopersulfaat gedemineraliseerd water maatcilinder

Veiligheidsinstructies kopersulfaat

H302 – 319 – 315 – 410 P273 – 301 + 312 – 302 + 352 – 305 + 351 + 338

31 4 HOE KUN JE MENGSELS SCHEIDEN?
Fig. 4.7

drie maatbekers (200 ml)

roerstaaf

drie petrischalen

digitale balans

4 WERK WIJZE

1 Maak in de drie maatbekers de volgende oplossingen:

– 30 g keukenzout in 100 ml gedemineraliseerd water

– 25 g kopersulfaat in 100 ml gedemineraliseerd water

– 50 g suiker in 100 ml gedemineraliseerd water

2 Roer telkens goed met de roerstaaf zodat alle stoffen volledig opgelost zijn.

3 Giet een kleine hoeveelheid van die oplossingen in de drie petrischalen.

4 Plaats de schaaltjes op een trilvrije ondergrond en laat ze rustig staan.

Opmerking

Het resultaat zie je pas na een aantal dagen.

5 WAARNEMING

a Wat zie je op de bodem van de petrischalen verschijnen?

b Hoe zien die ‘deeltjes’ eruit bij keukenzout?

c Hoe zien de ‘suikerdeeltjes’ eruit?

d Beschrijf de vorm van de deeltjes bij kopersulfaat.

6 BESLUIT

7 REFLE CTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Kristallisatie of uitdampen is gebaseerd op een welbepaalde stofeigenschap. Welke? Kruis het juiste antwoord aan.

deeltjesgrootte aggregatietoestand bij kamertemperatuur oplosbaarheid massadichtheid kookpunt

4.8

32 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
Fig.
©VANIN

Interessant

Kristallisatie is een scheidingstechniek voor oplossingen. De vaste stof wordt van het oplosmiddel afgescheiden door het oplosmiddel te laten verdampen.

Kristallisatie tref je ook aan in het dagelijks leven.

Zo wordt keukenzout gewonnen uit zeewater, kristalsuiker afgescheiden uit suikerbieten en melkpoeder gewonnen uit melk. –

Maar ook de vorming van kalkaanslag is een voorbeeld van kristallisatie. Het water in onze streken is erg kalkrijk. Dat wordt ‘hard’ water genoemd. Die kalk is nadelig; denk maar aan de ketelsteen die geleidelijk ontstaat in een waterketel. Water dat kookt, verdampt. De opgeloste stoffen blijven als residu in de ketel achter. Dat residu zet zich door kristallisatie af op de binnenkant van de ketel. Die kalkaanslag kan ook heel wat schade berokkenen aan elektrische toestellen zoals was- en vaatwasmachines, waterkokers, stoomstrijkijzers en koffiezetapparaten.

5 Er zijn nog andere scheidingstechnieken die in labo’s toegepast worden. a Ga via het internet op zoek naar de betekenis van de onderstaande technieken en link ze telkens aan minstens één praktische toepassing (zoals in het uitgewerkte voorbeeld) en aan de best passende stofeigenschap.

techniek betekenis toepassingstofeigenschap filtratie (filtreren)

extractie (extraheren)

destillatie (destilleren)

scheiden van een heterogeen mengsel van een vaste stof en een vloeistof

koffiezetten, water filteren ...

33 4 HOE KUN JE MENGSELS SCHEIDEN?
om weten
Fig. 4.9
©VANIN

b Via het onlinelesmateriaal vind je een ontdekplaat die de techniek van destilleren verder toelicht.

ONTDEKP LAAT

Om mengsels te scheiden maak je gebruik van scheidingstechnieken zoals zeven, decanteren, filtreren, kristalliseren (of uitdampen) enzovoort.

©VANIN

Elke scheidingstechniek steunt op een specifieke stofeigenschap en kent ook haar toepassingen in het dagelijks leven.

Test jezelf: oefeningen 13, 14 en 15

Kun je ze uit elkaar halen?

Mengsels zijn stoffen die bestaan uit verschillende componenten. Je kunt ze uit elkaar halen. Bij het ene mengsel gaat dat al wat eenvoudiger dan bij het andere.

6 Zoek zelf een methode om een mengsel van zand en zout te scheiden. – Welke benodigdheden moet je verzamelen?

– Schrijf de volledige werkwijze in stappen uit.

– Voer het experiment uit.

– Stel een proefverslag op.

34 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN

mindmap

zuivere stof: mengsel:

Aha!

definitie

oplossingen (vast in vloeistof)

MENGSELSZUIVERE STOFFEN

soorten mengsels

scheiden van mengsels

oplosbaarheid kookpunt smeltpunt

filtreren zeven

(vast in gas)

(vloeistof in vloeistof)

(gas in vloeistof)

(vast in vloeistof)

(vloeistof in gas)

35 AHA!
Aha!
©VANIN

CHECKLIST

Wat ken/kan ik? helemaal begrepen hier kan ik nog groeien pg.

Ik kan het onderscheid maken tussen een mengsel en een zuivere stof. 9-11

Ik kan voorbeelden van zuivere stoffen en mengsels herkennen. 9-11

Ik kan zuivere stoffen en mengsels herkennen aan de hand van een deeltjesmodel. 9-11

Ik weet dat zuivere stoffen zeldzaam zijn. 10-11

Ik begrijp het onderscheid tussen homogene en heterogene mengsels. 12-14

Ik kan voorbeelden van homogene en heterogene mengsels herkennen 12-14

Ik begrijp dat heterogene mengsels verder onder te verdelen zijn in verschillende mengsels: emulsie, schuim, nevel, rook en suspensie.

14-20, 22

Ik weet dat oplossingen mengsels zijn waarin een opgeloste stof opgelost is in een oplosmiddel. 20-22

Ik weet dat kookpunt en smeltpunt belangrijke stofeigenschappen zijn.

Ik kan met een onderzoek aantonen dat het kookpunt van een zuivere stof constant blijft bij de faseovergang vloeibaar  gasvormig.

Ik begrijp dat men bij mengsels spreekt over een kooktraject en een smelttraject.

Ik begrijp dat mengsels kunnen gescheiden worden door bepaalde scheidingstechnieken.

Ik herken de stofeigenschappen waarop een bepaalde scheidingstechniek gebaseerd is.

24-27

24-26

24-27

28-34

28-34

Ik herken toepassingen van scheidingstechnieken in het dagelijks leven. 28-34

Je kunt deze checklist ook op invullen bij je Portfolio.

36 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
©VANIN

TEST JEZELF

1 Gaat het bij de volgende voorbeelden om een zuivere stof of een mengsel? Plaats de letters in het correcte vak.

A chocolademelk

B zuurstofgas

C goud

D boter

E mayonaise

F gedestilleerd water

G leidingwater

H koolstofdioxide

©VANIN

zuivere stoffen mengsels

2 Noteer bij de deeltjesmodellen of het een zuivere stof is of een mengsel.

vijgen thee koperen theepot bakpoeder

3 Zijn de volgende mengsels voorbeelden van homogene of heterogene mengsels?

zand en water water en olie aardbeienyoghurt

37 TEST JEZELF

ijsje

chocoladesaus

©VANIN

4 Homogeen of heterogeen? Kruis aan.

voorbeeldhomogeen mengselheterogeen mengsel leidingwater azijn groentesoep tomatensaus rook

5 Welk type mengsel herken je in de volgende voorbeelden? Noteer of het een homogeen of heterogeen mengsel is en daarbij ook het soort mengsel.

drinkbaar water

modder of slib waas boven de bomen

roomijs mayonaise kopje thee

38 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN
met
limonade van rood fruit marmer

6 Is chocomelk een suspensie? Motiveer je antwoord.

7 Je doet een lepeltje suiker in een kopje thee.

– Wat is het oplosmiddel?

– Wat is de opgeloste stof?

– Wat is de oplossing?

8 Anke eet een bord tomatensoep met vermicelli en voegt er zout aan toe.

– Is de vermicelli een opgeloste stof? Waarom?

– Is het zout opgelost in de soep? Leg uit.

9 Geef een voorbeeld van een stofeigenschap waarmee je de volgende stoffen uit elkaar kunt houden.

– Suiker en zout

– IJzer en aluminium

– Koper en staal

– Water en ijs

10 Zijn de volgende voorbeelden stofeigenschappen of niet? Verklaar.

– De dichtheid van koper bedraagt 8,93 g/cm³.

– De kostprijs voor één kilo zilver bedraagt: 725,63 euro.

Een diamant heeft de grootste hardheid.

11 Gaat het bij de volgende grafieken om een zuivere stof of een mengsel? Noteer boven de grafiek. Plaats ook de woorden ‘smelten’ en ‘koken’ op de juiste plaats.

39 TEST JEZELF
Θ (°C) t(s) vast vloeibaar gas Θ (°C) t(s) vast vloeibaar gas ©VANIN

12 Waarom wordt er strooizout of pekel op bevroren of besneeuwde wegen gestrooid?

13 Vul de volgende zinnen aan.

Kies uit: filtreren, decanteren, zeven, filtreerpapier, ziften, scheitrechter, filtratie

– Wanneer je een heterogeen mengsel van twee vloeistoffen van elkaar wilt scheiden, dan ga je . Hiervoor gebruik je een –

Wanneer je een vaste stof van een vloeistof wilt scheiden, dan kun je filtreren. Hiervoor gebruik je

©VANIN

– Als je een suspensie wilt scheiden, maak je gebruik van – In de Nationale Bank wordt het muntgeld gesorteerd door of

14 Welke scheidingstechnieken worden geïllustreerd in de volgende situaties uit het dagelijks leven?

Verder oefenen? Ga naar .

40 MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN

Kracht en verandering van beweging ©VANIN

1 HOE STEL JE KRACHTEN VOOR?

2 KRACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR

3 KUN JE KRACHTEN OPTELLEN?

4 NEWTON EN ZIJN WETTEN

5 KRACHTEN EN VERKEER

Wat weet ik al over dit thema?

©VANIN

derijder.nl

Ontdek deze en nog andere opties op .

Wat wil ik nog te weten komen?

42 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
©NTR2022
©

1 HOE STEL JE KRACHTEN VOOR?

EEN KRACHT KUN JE VOORSTELLEN MET EEN PIJL

1 Je maakte al kennis met het vectormodel van een kracht.

Met het vectormodel worden de eigenschappen van een kracht voorgesteld:

– aangrijpingspunt (hier begint de pijl);

r ichting (rechte waarop de pijl is getekend); – grootte (de lengte van de pijl);

zin (pijlpunt).

Vul die eigenschappen aan op figuur 1.1.

2 Tijdens een stretchoefening duw je met je handen loodrecht tegen een muur.

a Welke kracht wordt er gebruikt tijdens de oefening?

b Teken die kracht op de foto hierboven (1 cm = 10 N).

c Omschrijf de eigenschappen van de uitgeoefende kracht. – Aangrijpingspunt

Richting

Grootte

43 1 HOE STEL JE KRACHTEN VOOR?
Zin
Fig. 1.1 Fig. 1.2
©VANIN

3 Je weet dat F het symbool is voor kracht. Om aan te duiden dat kracht een vectoriële grootheid is, noteer je een pijltje () boven het symbool. Met de index geef je aan wie of wat de kracht levert en op wie of wat de kracht aangrijpt.

je schrijft

je leest

F de krachtvector F

F xy de kracht die x op y uitoefent

a Noteer de index voor de duwkracht in figuur 1.2. Gebruik de correcte symbolen (h voor hand en m voor muur).

©VANIN

b Noteer die naam op de juiste plaats in figuur 1.2.

4 De zwaartekracht werkt in op alle voorwerpen op aarde. Als je bijvoorbeeld een doos draagt, trekt de zwaartekracht aan die doos.

a Teken de zwaartekracht die inwerkt op de gedragen doos. De zwaartekracht werkt met 100 N in op de dozen. (1 cm = 20 N)

b Noteer de zwaartekrachtvector F z op de afbeelding.

5 De zwaartekracht is een voorbeeld van een neerwaartse kracht. Er bestaan ook opwaartse krachten. Een voorbeeld daarvan is de Archimedeskracht. In het volgende onderzoek ontdek je wat die kracht is.

Onderzoek 1

44 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
1
ON d ERZOEKSVRAAG 2 HYP OTHESE
Fig. 1.3

3 b ENO d IG d HE d EN

maatcilinder

een dynamometer (10 N)

metalen blokje met haakje (Het blokje moet in de maatcilinder kunnen.)

statief met noot en statiefstaaf (20 cm)

4 WERK WIJZE

1 Bouw de opstelling zoals op de foto en hang er de dynamometer aan.

2 Stel de dynamometer in op 0 N.

3 Hang het blokje aan de dynamometer en meet de kracht op het blokje.

4 Vul de maatcilinder voor 2/3 met water.

5 Breng het opgehangen blokje in de maatcilinder zodat het volledig ondergedompeld is.

6 Meet opnieuw de kracht op het blokje.

5 WAARNEMING

a Hoe groot is de kracht op het blokje bij stap 3?

b Wat zie je bij stap 6?

c Hoe groot is de volumestijging?

d Wat stel je vast bij stap 7?

6 b ESLUIT

De Archimedeskracht kun je als volgt omschrijven:

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

45 1 HOE STEL JE KRACHTEN VOOR?
Fig. 1.4
©VANIN

Interessant om weten

De Titanic werd in 1912 gebouwd als ‘het schip dat niet kon zinken’. De compartimentering was zo gebouwd dat sluizen konden worden afgesloten op het moment dat er water in een compartiment binnen liep. Zo kon het schip blijven drijven omdat de opwaartse kracht groot genoeg bleef.

Helaas liep het fout in de nacht van 14 april 1912 door een aanvaring met een ijsberg. De romp van de boot werd op verschillende plaatsen doorboord, waardoor heel wat compartimenten vol water liepen. Hierdoor werd de opwaartse kracht kleiner waardoor de boot zonk.

6 Een ander voorbeeld van duwkrachten vinden we in het fitnesscentrum. Om de handspieren goed te trainen, gebruikt men de handgrip. Met dit toestel maak je knijpbewegingen om je handspieren te laten samentrekken en ontspannen.

Teken de krachten tijdens het knijpen en noteer de krachtvectoren op de correcte plaats.

Kracht is een vectoriële grootheid, want ze heeft een aangrijpingspunt, grootte, zin en richting.

Een krachtvector noteer je in symbolen als een F met een pijltje erboven. Met een index noteer je wie of wat de kracht levert en op wie of wat de kracht aangrijpt: F xy

Test jezelf: oefeningen 1 en 2

Vermits een kracht een vectoriële grootheid is, kun je die voorstellen met een pijl.

46 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
EEN KRACHT KUN JE VOORSTELLEN MET EEN PIJL Fig. 1.5 Fig. 1.6
©VANIN

2 KRACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR

Er is een groot verschil tussen zwaartekracht, gewicht en normaalkracht.

De zwaartekracht (F Z ) is de kracht waarmee de aarde voorwerpen met een bepaalde massa aantrekt. De eenheid is de newton (N).

Het gewicht is de kracht (G ) die een voorwerp uitoefent op zijn ondersteuning en wordt dus ook uitgedrukt in newton (N).

– De normaalkracht (F N ) is de kracht die een ondersteuning uitoefent op een voorwerp.

Ook de normaalkracht wordt uitgedrukt in newton (N).

1 In een magazijn staan er heel wat dozen opgestapeld in de rekken. Het lijkt erop dat hier geen krachten werkzaam zijn.

Dat is echter niet waar!

a Welke kracht werkt er op de opgestapelde dozen?

b Waarom mag je niet te veel dozen op een plank stapelen?

2 Maar er zijn nog meer krachten in werking. Met een voorbeeld wordt dit allemaal duidelijk. Door de zwaartekracht oefent een voorwerp een kracht uit op zijn ondersteuning of ophanging. In de wetenschap noem je deze kracht gewicht (G).

a Op de foto (figuur 2.2) zie je drie plantjes die elk op een rekje staan. De plantjes hebben alle drie dezelfde massa en oefenen daardoor allemaal hetzelfde gewicht uit op hun ondersteuning. Teken die drie krachten in het blauw en noteer er het correcte symbool bij.

b Waarom vallen de plantjes niet?

47 2 KRACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR
JE ZIET ZE NIET, MAAR ZE ZIJN ER WEL Fig. 2.2 Fig. 2.1
©VANIN

3 De plankjes oefenen dus op hun beur t een kracht uit die het gewicht, uitgeoefend door de plantjes, tegenwerkt.

De normaalkracht staat altijd loodrecht op het steunoppervlak. Het aangrijpingspunt van die kracht teken je op de plaats waar de ondersteuning contact maakt met het voorwerp.

Bovendien is de normaalkracht even groot als het gewicht, uitgeoefend door het voorwerp. Hoe groter het gewicht van een voorwerp, hoe groter de normaalkracht.

Normaalkracht

plantje

Gewicht

a Teken de normaalkrachtvector op figuur 2.3 bij ieder plantje in het rood.

b Wat zou er gebeuren met de normaalkracht als het gewicht, uitgeoefend door de plantjes, zou verdubbelen?

4 Als je opbergrekken installeert, staat er vaak op de verpakking of in de handleiding de maximale belasting die je op de rekken mag plaatsen. In het volgende onderzoek ga je na met welke kracht er rekening wordt gehouden bij de constructie van deze opbergrekken.

Onderzoek 2

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Welk verband is er tussen de massa en de grootte van de zwaartekracht?

2 HYP OTHESE

3 b ENO d IG d HE d EN

vier identieke klinkers of bakstenen of andere identieke voorwerpen een legplank van een opbergrek (+/- 60 cm)

4 WERK WIJZE

1 Een leerling houdt de plank aan de beide uiteinden vast.

2 Een medeleerling legt een klinker in het midden op de plank.

3 De medeleerling legt daarna één voor één ook de andere klinkers op de plank.

48 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
Fig. 2.3 Fig. 2.4
plank F n F n G G
baksteen
©VANIN

5 WAARNEMING

a Wat voelt de leerling bij stap 1?

b Wat voelt de leerling bij stap 2 en stap 3?

©VANIN

6 b ESLUIT

Hoe groter de massa op de plank,

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Verklaar waarom de maximale belasting genoteerd staat op de verpakking van een opbergrek.

5 In heel wat toepassingen in het dagelijks leven gebruik je duw- en trekkrachten: duwen tegen een deur, het verslepen van meubelen ... De kracht wordt altijd uitgeoefend op een voorwerp.

a Welke krachten werken op de doos (figuur 2.5) als er nog niet tegen geduwd wordt?

b Teken die krachten in de figuur. Voorlopig teken je alle krachten die inwerken op een voorwerp samen in één punt. Dat punt ligt ongeveer in het midden van het voorwerp. Het is het zwaartepunt

c Er wordt tegen de doos geduwd. Teken die duwkracht op figuur 2.6. Teken ook die kracht vanuit het zwaartepunt.

49 2 KRACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR
Fig. 2.6 Fig. 2.5

d Het is blijkbaar niet gemakkelijk om de zware doos te verplaatsen. Wat zal er veranderen bij de duwkracht als de massa van de doos minder groot is?

De grootte van de kracht is groter / kleiner / even groot.

e Je duwt de doos over een laminaatvloer of over een tapijt met lange haren. Bij welk oppervlak ga je een kleinere duwkracht nodig hebben?

f Waarom worden er karretjes gebruikt om zware dozen te verplaatsen?

g Op een voorwerp werkt er dus ook een wrijvingskracht (F W) in.

Die kracht is afhankelijk van de aard van de ondergrond waarover de doos schuift. Wat is de zin van die wrijvingskracht in vergelijking met de zin van de duwkracht?

De aarde oefent zwaartekracht uit op alle voorwerpen. Daardoor zal elk voorwerp dat niet ondersteund worden, vallen. Tijdens die val wordt het voorwerp niet ondersteund en kan het geen kracht uitoefenen op zijn ondersteuning. Op dat moment heeft het voorwerp dus geen gewicht.

6 Gewichtloosheid kun je mooi aantonen met het volgende onderzoek.

Onderzoek 3

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Wat gebeurt er met het gewicht van een voorwerp als het niet ondersteund wordt?

2 HYP OTHESE

3 b ENO d IG d HE d EN plastic beker dikke naald

4 WERK WIJZE

1 Neem een plastic beker en smelt onderaan een gaatje met de gloeiende naald.

2 Sluit het gaatje af met een vingertop en vul de beker met water. Neem de vinger weg.

3 Vul de beker opnieuw met water (vingertop op het gaatje). Hou de beker twee meter boven de grond en laat hem los, zodat hij valt.

5 WAARNEMING

Wat gebeurt er bij stap 2?

Wat gebeurt er bij stap 3?

50 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
Fig. 2.7
©VANIN

6 b ESLUIT

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Waarom kun je een persoon veel gemakkelijker optillen in het zwembad?

©VANIN

Interessant om weten

Door de vooruitgang van de wetenschap worden steeds betere sportprestaties bereikt.

Door bijvoorbeeld het verlagen van de weerstandskracht, is het mogelijk om grotere snelheden te ontwikkelen.

– In de zwemsport zijn er badpakken ontworpen die de weerstand met het water verlagen en leren de atleten om een gestroomlijnde houding aan te nemen. – Wielrenners dragen tijdens een tijdrit een speciale helm en liggen bijna met het hoofd op het stuur om zo weinig mogelijk wind op te vangen.

– Racewagens worden getest in windtunnels om na te gaan of de vorm van de auto voldoende aerodynamisch is.

Er werken twee krachten in op een ondersteund of opgehangen voorwerp.

– Het gewicht (G ) is de kracht die een voorwerp uitoefent op zijn steun.

De normaalkracht (F N) is de kracht die de steun loodrecht uitoefent op het voorwerp.

De wrijvingskracht (F W) is de kracht die overwonnen moet worden om het voorwerp te verplaatsen over zijn steun. Hoe ruwer de oppervlakten, hoe hoger de wrijvingskracht.

Als je een ondersteund voorwerp wilt verplaatsen, zul je een duw- of trekkracht moeten uitoefenen op het voorwerp.

Als een voorwerp niet ondersteund wordt, is het gewichtloos.

Test jezelf: oefeningen 3 en 4

JE ZIET ZE NIET, MAAR ZE ZIJN ER WEL

Ook al is er uiterlijk niets merkbaar, toch werken er tal van krachten in op voorwerpen.

51 2 KRACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR
Fig. 2.9 Fig. 2.10 Fig. 2.11 Fig. 2.8

3 K UN JE KRACHTEN OPTELLEN?

ALS JE KRACHTEN b UN d ELT, KUN JE MEER

Er kunnen meerdere krachten tegelijk inwerken op een voorwerp. Toch lijkt het alsof er slechts één kracht werkzaam is.

Die ene kracht is het ‘resultaat’ van alle afzonderlijke krachten samen en wordt de resulterende kracht genoemd.

De resulterende kracht kan op verschillende manieren gevonden worden.

1 Tijdens het verplaatsen van een zware doos werken twee vrienden samen. Anaïs duwt en Mourad trekt aan de doos.

a Welke persoon oefent de grootste kracht uit? Hoe zie je dat?

b Welke krachten versterken elkaar? Hoe zie je dat?

c De doos ondervindt ook weerstand. Met welk vectormodel op de tekening wordt die voorgesteld?

d Hoe noem je die kracht?

e Deze kracht werkt tegen. Hoe zie je dat op de afbeelding?

52 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
Fig. 3.1
©VANIN
F
w FMd FAd FR

2 De drie krachten samen resulteren in één kracht, die je de resulterende kracht noemt. Die kracht wordt voorgesteld door de rode pijl in figuur 3.1. Je leert nu hoe je die kracht kunt bepalen. Voer de stappen uit.

– Teken de kracht die Anaïs uitoefent op de doos (FAd) in de lege rechthoek hieronder.

Teken de kracht die Mourad uitoefent op de doos (FMd) vanaf de pijlpunt van FAd

– Teken de weerstandskracht vanaf de pijlpunt van FMd, maar met tegengestelde zin.

– De resulterende kracht vind je door het beginpunt van FAd te verbinden met de pijlpunt van de weerstandskracht.

a De vier stappen, die je zonet uitgevoerd hebt, vormen de kop-staartmethode. Verklaar.

b Waarom is de resulterende kracht toch kleiner dan de trekkracht en de duwkracht samen?

c Tijdens touwtrekken zijn er altijd twee teams die trekken aan het touw. Het linker team trekt met 800 N aan de koord en het rechter team trekt met 1000 N aan de koord. Teken beide krachten en de resulterende kracht (100 N = 2 cm).

3 Figuur 3.3 toont twee personen die een kar voorttrekken op een spoor. Voor de beide krachten geldt dat de grootte, de zin en het aangrijpingspunt gelijk zijn, maar de richting is verschillend.

a Teken de twee trekkrachten vanuit het aangrijpingspunt aan de kar. Beide personen trekken met 800 N (200 N = 1 cm).

53 3 KUN JE KRACHTEN OPTELLEN?
Fig. 3.2
B A ©VANIN
Fig. 3.3

b Om de resulterende kracht van deze krachten te vinden, maak je gebruik van de parallelmethode.

Teken hulplijntjes in stippellijn, evenwijdig aan de getekende krachten, zodat je een parallellogram krijgt.

De diagonaal van het parallellogram (vertrekkend vanuit het aangrijpingspunt van de krachten) is de resulterende kracht.

– Teken die resulterende kracht.

4 Als er meer dan twee krachten betrokken zijn met dezelfde zin, maar een verschillende richting, kun je ook de parallelmethode toepassen, maar dan moet je ze meerdere keren gebruiken. Een vrachtschip moet soms geloodst worden naar de haven. Er worden sleepboten ingezet om het schip in de juiste richting te trekken. Zo kan een vrachtschip getrokken worden door drie sleepboten.

a Om de resulterende kracht te bepalen, neem je eerst de krachten F 1 en F 2 samen en daarna voeg je er F 3 aan toe.

b Bepaal de resulterende kracht van de onderstaande krachten.

54 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
Fig. 3.6 Fig. 3.7
+
Fig. 3.5
F1 F1 F1 F2 F2 F2 F3 F3 ©VANIN
Fig. 3.4

c Drie krachten vertrekken vanuit hetzelfde aangrijpingspunt en zijn even groot. Tussen de krachten is er telkens een hoek van 120°. Teken de drie krachten en bepaal de resulterende kracht.

©VANIN

Hoe groot is de resulterende kracht?

Interessant om weten

De NASA wil met het project DART (Double Asteroid Redirection Test) een asteroïde verplaatsen zonder dat daarbij mensen ingezet worden. De bedoeling is om een ruimtetuig met grote snelheid tegen de asteroïde Dimorphos te laten botsen.

De ontwikkelde resulterende kracht zou voldoende groot moeten zijn om die asteroïde een klein beetje te verplaatsen.

Dit is maar een test, want de asteroïde vormt geen gevaar voor ons. Het is wel een goede voorbereiding voor als het in de toekomst echt zover zou komen.

Je kunt de resulterende kracht op verschillende manieren bepalen.

Bij krachten die dezelfde richting hebben, maar een verschillende zin, kun je de resulterende kracht vinden met de kop-staartmethode. –

Bij krachten met dezelfde zin, maar verschillende richting, kun je de resulterende kracht vinden met de parallelmethode.

Test jezelf: oefening 4

ALS JE KRACHTEN b UN d ELT, KUN JE MEER

Dat kan wel en niet waar zijn. Als de richting en de zin van de krachten gelijk zijn, dan versterken ze elkaar. Is de richting gelijk, maar de zin verschillend, dan werken ze elkaar tegen.

55 3 KUN JE KRACHTEN OPTELLEN?
Fig. 3.8

4 NEW TON EN ZIJN WETTEN

4.1 VOLGENS NEWTON IS 'S MORGENS OPSTAAN MOEILIJK

1 Als je in een auto zit die vanuit stilstand heel snel optrekt, voel je de eerste wet van Newton of de traagheidswet. Wat die wet precies inhoudt, bestudeer je in het volgende onderzoek.

Onderzoek 4

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Wat gebeurt er als je een handdoek onder een fles wegtrekt?

2 HYP OTHESE

3 b ENO d IG d HE d EN een gevulde plastieken fles (50 ml) een keukenhanddoek

4 WERK WIJZE

1 Leg de handdoek op de labotafel.

2 Zet er een fles rechtopstaand op.

3 Neem de handdoek aan twee hoekpunten goed vast.

4 Trek de handdoek met een korte ruk onder de fles vandaan.

5 WAARNEMING

Wat gebeurt er met de fles bij stap 3?

6 b ESLUIT

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Waarom word je stevig tegen de zetel geduwd als je in een snel optrekkende auto zit?

Voorwerpen die niet bewegen, hebben de neiging om in rust te blijven. Die eigenschap noem je de traagheid van voorwerpen.

56 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
risicoanalyse
©VANIN
Fig. 4.1

2 Bij het vorige onderzoek ben je uitgegaan van een voorwerp in rust. Maar wat is het effect van de traagheidswet bij een bewegend voorwerp?

Onderzoek 5

1 ON d ERZOEKSVRAAG

©VANIN

2 HYP OTHESE

3 b ENO d IG d HE d EN speelgoedautootje twee vouwmeters pennenzak knikker dubbelzijdige kleefband

4 WERK WIJZE

1 Ontvouw de vouwmeters en leg ze evenwijdig naast elkaar zodat er een baan ontstaat.

2 Plaats de pennenzak aan het einde van het traject.

3 Kleef een stukje dubbelzijdige kleefband op het dak van het autootje en kleef er de knikker aan vast.

4 Laat het autootje met een voldoende snelheid langs de baan rijden, tot het tegen de pennenzak botst.

5 WAARNEMING

Wat gebeurt er met de knikker op het moment van de botsing?

6 b ESLUIT

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Waarom loop je nog een beetje verder als ze je vragen om onmiddellijk te stoppen tijdens het lopen?

57 4 NEWTON EN ZIJN WETTEN
risicoanalyse
speelgoedauto vouwmeter pennenzak knikker
Fig. 4.2

Milan rijdt met zijn mountainbike tegen een stevige snelheid over een oneffen terrein. Hij is even verstrooid, waardoor hij een grote steen op de grond niet opmerkt. Wat gebeurt er met Milan?

Bij een kop-staartaanrijding is het niet altijd duidelijk welke bestuurder in fout is.

Hieronder lees je enkele voorbeeldvragen die agenten kunnen stellen. Wat kunnen ze hiermee te weten komen?

– Is je hoofd eerst tegen de kopsteun gebotst en dan naar voren geduwd?

©VANIN

– Heeft je hoofd eerst naar voren bewogen en daarna tegen de kopsteun gebotst?

Interessant om weten

Het dragen van een gordel tijdens het autorijden is tegenwoordig vanzelfsprekend, maar het is ooit anders geweest. Voor 1975 was het dragen van een autogordel niet verplicht. Tijdens een ongeval werden inzittenden door de voorruit geslingerd als gevolg van de traagheidswet. De gordel zorgt ervoor dat je in je zetel blijft zitten.

Vanaf 1975 werd het dragen van de gordel in de auto vooraan verplicht. Pas in 1991 werd het dragen van de autogordel ook achteraan verplicht.

Een voorwerp dat in rust is, wil in rust blijven. Een voorwerp dat in beweging is, wil in beweging blijven. Dat is de eerste wet van Newton of de traagheidswet

Test jezelf: oefening 5

’s Morgens ben je in rust. Het vergt dan een inspanning om in beweging te komen.

58 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
VOLGENS NEWTON IS ’S MORGENS OPSTAAN MOEILIJK Fig. 4.3 Fig. 4.4 Fig. 4.5

1 Wie met een scooter rijdt, gebruikt de gashendel om de motor te bedienen. Afhankelijk van de weersomstandigheden en de verkeersregels, moet je de snelheid voortdurend aanpassen.

Vul de tabel in:

– In de tweede kolom vink je de bewegingstoestand van de scooter aan. – In de derde kolom motiveer je die keuze.

©VANIN

knop bedieningsapparaat bewegingstoestand verklaring

Je draait niet aan de gashendel. rust constante snelheid versnellen vertragen

De gashendel is helemaal opengedraaid tijdens het rijden en je laat die vervolgens steeds meer los. rust constante snelheid versnellen vertragen

Tijdens het rijden draai je de gashendel steeds meer open. rust constante snelheid versnellen vertragen

2 In de volgende onderzoeken ga je na welk verband er is tussen de uitgeoefende kracht op een speelgoedautootje en de bewegingstoestand ervan.

a Met het eerste experiment kun je de invloed op de snelheidsverandering onderzoeken.

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Welk verband is er tussen de trekkracht op een wagentje en de snelheid ervan?

2 HYP OTHESE

59 4 NEWTON EN ZIJN WETTEN
4.2 OOK NEW TON WOU d E SNELSTE ZIJN!
Fig. 4.6 Onderzoek 6
risicoanalyse

3 b ENO d IG d HE d EN

wagentje

touw (ongeveer 1 m)

katrol met bevestigingsklemmen

drie blokjes met dezelfde massa

4 WERK WIJZE

1 Bevestig de katrol op de hoek van de labotafel.

2 Bevestig het touw aan het wagentje.

3 Hang een eerste blokje aan het andere uiteinde van het touw om een kracht te genereren op het wagentje.

4 Plaats het wagentje op 70 cm van de katrol en breng het touw over de katrol.

5 Laat nu het wagentje en het blokje los.

6 Herhaal het experiment met drie blokjes aan het touw om een grotere trekkracht op het wagentje uit te oefenen.

5 WAARNEMING

a Wat gebeurt er met het wagentje als het blokje losgelaten wordt?

b Wat gebeurt er met het wagentje als er een grotere massa aan het touw bevestigd wordt?

6 b ESLUIT

Als je een grotere massa aan het touw bevestigt, vergroot op het wagentje.

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Wat gebeurt er als de uitgeoefende kracht op het wagentje kleiner is dan de wrijvingskracht?

60 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
Fig. 4.7
F F ©VANIN
Fig. 4.8

b Ook via de afstand kun je nagaan of er een verband is.

Onderzoek 7

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Welk verband is er tussen de kracht op een speelgoedautootje en de afstand die het aflegt?

2 HYP OTHESE

©VANIN

3 b ENO d IG d HE d EN speelgoedautootje stevige elastiek nageltjes om het elastiek te bevestigen houten plank hamer rolmeter (20 m)

4 WERK WIJZE

1 Bevestig het elastiek aan één uiteinde van de plank met de nageltjes en de hamer.

2 Schiet het speelgoedautootje weg over de grond als met een katapult. Eerst doe je dit door het elastiek lichtjes op te spannen.

3 Om een grotere kracht uit te oefenen ga je het elastiek daarna half opspannen en ten slotte schiet je het autootje weg met een sterk gespannen elastiek.

4 Meet telkens de afstand die het wagentje aflegt met de rolmeter.

5 WAARNEMING

Noteer telkens de gereden afstand in m.

– Licht gespannen elastiek:

Half gespannen elastiek:

Sterk gespannen elastiek:

6 b ESLUIT

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

61 4 NEWTON EN ZIJN WETTEN
speelgoedauto nagel elastiek houten plank Fig. 4.9 risicoanalyse

3 Je kent het wel. Zaterdag kom je samen met je vriendinnen en je rijdt alvast naar het grootwarenhuis om frisdrank te kopen. Je plaatst de frisdrank op je bagagedrager. Plots fiets je veel lastiger. Is dat normaal? Je gaat op onderzoek.

Onderzoek 8

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Welk verband is er tussen de totale massa van een wagentje en de snelheid?

2 HYP OTHESE

3 b ENO d IG d HE d EN wagentje touw (ongeveer 1 m) katrol met bevestigingsklemmen vier blokjes met dezelfde massa

4 WERK WIJZE

1 Bevestig de katrol op de hoek van de labotafel.

2 Bevestig het touw aan het wagentje en leg er één blokje op.

3 Hang een ander blokje aan het andere uiteinde van het touw.

4 Plaats het wagentje op 70 cm van de katrol en breng het touw over de katrol.

5 Laat het blokje los.

6 Herhaal het experiment waarbij je drie blokjes op het wagentje plaatst.

5 WAARNEMING

a Wat gebeurt er met het wagentje als het blokje losgelaten wordt?

b Wat gebeurt er met het wagentje als je de massa van het wagentje vergroot?

6 b ESLUIT

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

62 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
risicoanalyse
©VANIN
Fig. 4.10
F

4 Een personenauto en een vrachtwagen naderen een verkeerslicht dat op groen staat. Plots springt het verkeerslicht op oranje. Welk voertuig zal het gemakkelijkste tot stilstand komen?

a Je onderzoekt het zelf aan de hand van een fiets.

Onderzoek 9

1 ON d ERZOEKSVRAAG

Wat is het verband tussen de massa van een fiets (onbelast en belast) en de remafstand?

2 HYP OTHESE

©VANIN

3 b ENO d IG d HE d EN snelheidsmeter op fiets rolmeter (20 m) fiets krijt

4 WERK WIJZE

1 Je tekent met krijt een startstreep op de speelplaats.

2 Zet met de rolmeter een traject uit van ongeveer 50 m en teken de eindstreep.

3 Monteer de snelheidsmeter op de fiets.

4 Leg het traject af (onbelast) met een snelheid van 15 km/h.

5 Op het moment dat je met je voorwiel over de eindstreep komt, rem je zo snel mogelijk af tot stilstand.

6 Teken met krijt een streep tot waar je gekomen bent.

7 Meet de afstand die je afgelegd hebt tijdens het remmen.

8 Laat een medeleerling plaatsnemen op de bagagedrager en herhaal de stappen 4 tot en met 7.

5 WAARNEMING

a Hoe groot is de remafstand als je onbelast rijdt?

b Hoe groot is de remafstand bij belasting?

6 b ESLUIT

63 4 NEWTON EN ZIJN WETTEN

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Welk voertuig (personenauto of vrachtwagen) komt het gemakkelijkste tot stilstand?

©VANIN

Waarom kan een trein bij een noodstop niet onmiddellijk stoppen?

Interessant om weten

De Spirit of Australia werd in 1974 gebouwd, maar is nog steeds de snelste speedboot ter wereld. Hij kan een snelheid halen van 511 km/h.

De boot heeft een krachtige motor die ook in straaljagers gebruikt wordt.

Bij de bouw van deze houten boot is er rekening gehouden met zijn massa en de vorm, zodat de boot weinig wrijving ondervindt tijdens het varen.

Als op een voorwerp een resulterende kracht werkt, dan neemt zijn snelheid toe.

– Hoe groter de kracht, hoe meer de snelheid toeneemt. –

Hoe groter de massa, hoe minder de snelheid toeneemt.

Dat is de tweede wet van Newton

De remafstand van een bewegend voertuig is afhankelijk van de massa van dat voertuig.

Test jezelf: oefeningen 6 en 7

OOK NEWTON WOU d E SNELSTE ZIJN!

Newton wist als geen ander dat de snelheid onderworpen is aan zijn tweede wet. Om een zo groot mogelijke snelheid te krijgen, moet de massa van het voertuig zo laag mogelijk zijn en de resulterende kracht zo groot mogelijk.

64 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
Fig. 4.11

5 KRACHTEN EN VERKEER

d E STRAAT IS GEEN RACECIRCUIT!

1 Als je je rijbewijs voor motorvoertuigen behaald hebt, zul je heel wat kennis opgestoken hebben in verband met het verkeer.

Zo zul je zeker te weten komen dat er een verband is tussen de snelheid van een voertuig en de schade die het kan aanrichten.

In het volgende onderzoek ga je dat aan de hand van een experiment achterhalen.

O N d ERZOEK 10

1 ON d ERZOEKSVRAAG

©VANIN

Welk verband is er tussen de snelheid van een autootje en de vervorming van aluminiumfolie?

2 HYP OTHESE

3 b ENO d IG d HE d EN houten plankjes voor tunnel aluminiumfolie speelgoedautootje plakband touw schaar

massa's om de tunnel te fixeren

4 WERK WIJZE

1 Maak een tunneltje met de houten plankjes (zie figuur 5.2).

2 Kleef aluminiumfolie (dubbel geplooid) aan één uiteinde van de tunnel. Let erop dat je onderaan een beetje ruimte laat zodat je het touw eronderdoor kunt trekken.

3 Maak een touw van ongeveer 1 m lang vast aan het autootje.

4 Plaats het tunneltje over het touw en zet er de massa's tegen zodat het niet kan verschuiven.

5 Teken een startlijn op ongeveer 80 cm voor de tunnel en plaats het autootje op die startlijn.

6 Trek aan het touw zodat het autootje traag rijdt. Noteer wat er gebeurt als het autootje tegen de aluminiumfolie botst.

7 Trek daarna aan het touw zodat het autootje iets sneller rijdt. Noteer ook nu wat er gebeurt met de aluminiumfolie.

8 Ten slotte zorg je ervoor dat het autootje met grote snelheid op de aluminiumfolie botst.

65 5 KRACHTEN EN VERKEER
risicoanalyse Fig. 5.1 Fig. 5.2 speelgoedauto
touw aluminiumfolie achterzijde massa bovenaanzicht
tunnel van houten plankjes

5 WAARNEMING

klein

matig groot

6 b ESLUIT

vautootje vervorming aluminiumfolie

©VANIN

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Wat gebeurt er met de snelheid tijdens de botsing?

Speelt de massa van een voertuig ook een rol bij de veroorzaakte schade? ja / neen

Bedenk eventueel een experiment om dit aan te tonen.

2 Er wordt heel wat onderzoek uitgevoerd om systemen te ontwikkelen om de lichamelijke schade bij een botsing in het verkeer tot een minimum te herleiden. De laatste jaren zijn auto’s veel veiliger geworden.

Al deze veiligheidsvoorzieningen worden eerst uitgetest in een crashtest.

a Bekijk de video en noteer wat er gebeurt als je geen gordel zou dragen in de auto tijdens een botsing.

PROEFVERSLAG

66 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
VI d EO Fig. 5.3

b Hieronder staat beschreven wat de gordel voor je doet als je een botsing meemaakt bij 50 km/h in amper enkele milliseconden. Zet de gebeurtenissen in de correcte volgorde.

– Inzittenden beginnen naar achteren te bewegen.

– Auto staat stil; verste verplaatsing van de inzittenden.

– Gordel wordt 10 % losser; inzittenden ‘vliegen’ naar voren.

– De gordelspanner wordt geactiveerd.

– Gordel is maximaal gespannen.

©VANIN

10 ms

25 ms

30 ms

90 ms

100 ms

c De eerste auto met airbag rolde van de band in 1973. Ondertussen worden auto’s standaard uitgerust met airbags. De techniek wordt steeds meer verfijnd. Bekijk de video. Wat is de functie van airbags?

d Er is een groot aanbod aan autobanden. Er zijn brede, smalle, grote en kleine banden. Je kunt niet zomaar elk bandtype op iedere auto leggen.

– Waarom rijden formule 1-wagens op heel brede banden? Zoek dit even op.

67 5 KRACHTEN EN VERKEER
VI d EO Fig. 5.4

– Kleine wagens hebben vaak kleinere en smallere banden. Waarom is het niet verstandig om hier brede banden op te leggen? Zoek dit even op.

3 Al die veiligheidsmaatregelen hebben weinig of geen effect als de snelheidsbeperkingen niet gerespecteerd worden. Heel wat mensen zijn geïrriteerd door snelheids- en trajectcontroles, maar beseffen niet welke gevaren hoge snelheden in het verkeer veroorzaken.

a Bij zware regenval verschijnt heel vaak de waarschuwing ‘Gevaar voor aquaplaning’ op de signalisatieborden boven de autosnelweg.

Bekijk de video.

– Wat is de oorzaak van aquaplaning?

©VANIN

– Bij welke hoeveelheid water wordt het gevaarlijk?

Bij welke snelheid wordt de kans op aquaplaning veel groter?

– Hoe kun je aquaplaning voorkomen? Som vier maatregelen op.

b Het is wetenschappelijk bewezen dat je remafstand groter wordt als je met een hoge snelheid rijdt.

– Waarom is het belangrijk om voldoende afstand te houden ten opzichte van je voorganger?

68 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
VI d EO Fig. 5.6 Fig. 5.5

– Als de chauffeur van een rijdende auto gevaar opmerkt, duurt het ongeveer 1 seconde vooraleer hij begint te remmen. Die tijd noemt men wel eens de schrikseconde (of reactietijd). De afstand die hij in die tijd nog aflegt, is de reactieafstand. De afstand die hij daarna tijdens het eigenlijke remmen aflegt, is de remafstand. De stopafstand is de som van de reactieafstand en de remafstand.

Waarschijnlijk heb je nu het gevoel dat jij veel sneller kunt reageren. Je kunt jouw reactietijd meten met de applet.

Hoe groot is je reactietijd?

– In de omgeving van de schoolpoort geldt er een snelheidsbeperking van 30 km/h. Vroeger was dat 50 km/h. Toon aan dat dit heel gevaarlijk was.

Tip: bereken daarvoor de stopafstand met de gegevens in de tabel.

snelheid (km/h)reactieafstand (m)remafstand (m)stopafstand (m)

De snelheid heeft een grote invloed op de gevolgen van een botsing: hoe groter de snelheid, hoe groter de schade aan het voertuig.

De laatste jaren zijn de auto’s veel veiliger geworden: –

Autogordels verhinderen dat de inzittenden zware letsels oplopen. – Ook airbags voorkomen ernstige kwetsuren. – Autobanden zorgen voor een goed contact met het wegdek zodat de auto minder zal slippen.

De stopafstand is de som van de reactieafstand en de remafstand – De reactieafstand is de afstand die de auto nog aflegt voordat de rem wordt ingedrukt. – De remafstand is de afstand tijdens het remmen.

Test jezelf: oefeningen 8 en 9

d E STRAAT IS GEEN RACECIRCUIT!

In het verkeer moet je niet alleen rekening houden met je eigen veiligheid, maar ook met die van de andere weggebruikers. Aangepast rijgedrag is dan zeker nodig.

69 5 KRACHTEN EN VERKEER
30 8 4,5 50 14 12,5 70 19,5 24,5 90 25 40,5 120 33 72
APPLET
©VANIN

Aha! Aha!

eerste wet (traagheidswet) tweede wet

optellen

vectoriële grootheid F samenwerken –tegenwerken

KRACHTEN

veiligheid

verkeer

stopafstand snelheid – botsing

70 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
MIN d MAP massa wetten van Newton
©VANIN

Wat ken/kan ik? helemaal begrepen hier kan ik nog groeien pg.

Ik kan een kracht voorstellen als een vectoriële grootheid met een aangrijpingspunt, grootte, zin en richting.

43-44

Ik kan een krachtvector tekenen met de juiste symbolen en de passende index voor de situatie. 43-44

Ik kan het begrip ‘gewicht’ toelichten. 47-51

Ik kan het verschil omschrijven tussen massa en gewicht.

Ik kan het begrip ‘normaalkracht’ toelichten. 47-51

Ik kan het gewicht (G) en de normaalkracht (Fn ) tekenen als een krachtvector in een gegeven situatie. 47-51

Ik kan het begrip ‘wrijvingskracht’ toelichten.

49-50

Ik kan de resulterende kracht berekenen in een gegeven situatie aan de hand van de kop-staartmethode. 52-53

Ik kan de resulterende kracht berekenen in een gegeven situatie aan de hand van de parallelmethode. 53-55

Ik kan de eerste wet van Newton uitleggen in eigen woorden. 56-58

Ik kan de tweede wet van Newton uitleggen in eigen woorden.

Ik kan de eerste en de tweede wet van Newton herkennen in voorbeelden uit het dagelijks leven.

Ik kan voorbeelden uit het dagelijks leven opsommen waarbij de eerste wet van Newton herkenbaar is.

Ik kan voorbeelden uit het dagelijks leven opsommen waarbij de tweede wet van Newton herkenbaar is.

Ik kan met voorbeelden uit het verkeer het gevaar van grote resulterende krachten toelichten.

Ik kan technische toepassingen rond verkeersveiligheid opsommen.

Ik kan de noodzaak van het verantwoord gedrag van een bestuurder in het verkeer toelichten.

Je kunt deze checklist ook op invullen bij je Portfolio.

59-64

56-64

56-58

59-64

65-66

66-69

68-69

71 AHA!
47-51
CHECKLIST
©VANIN

TEST JEZELF

1 Teken de krachten die werkzaam zijn tijdens de getoonde activiteit. Tijdens het touwtrekken wordt er aan beide zijden van het touw even hard getrokken.

2 Welke eigenschappen heeft de getekende kracht?

Aangrijpingspunt:

Grootte:

Richting:

Zin:

Fhb(1000N)

3 Je kunt een slee gemakkelijker trekken in de sneeuw dan op het gras. Geef hiervoor een verklaring.

4 Teken de resulterende kracht met de parallelmethode in de onderstaande situatie.

72 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING
©VANIN

5 Een persoon staat rechtop in een tram, in de rijrichting, en houdt een van de horizontale staven vast die als steun boven in de tram zijn bevestigd. De tram voert tijdens de rit verschillende manoeuvres uit:

1 de tram versnelt

2 de tram vertraagt

3 de tram staat stil

4 de tram rijdt aan 40 km/h

5 de tram maakt een bocht naar rechts

6 de tram maakt een bocht naar links

De houding van de passagier verandert tijdens de rit. Schrijf bij elke situatie het nummer dat erbij hoort. Er kunnen ook meerdere nummers bij horen.

– de passagier staat rechtop:

– de passagier leunt naar voren:

– de passagier leunt naar achteren:

– de passagier leunt naar het linkerraam toe:

– de passagier leunt naar het rechterraam toe:

6 Waarom moet een auto met een caravan harder op het gaspedaal duwen om dezelfde snelheid te krijgen?

7 Waarom kun je met een speedpedelec grotere snelheden halen dan met een gewone fiets?

8 Waarom is het opdrijven van een bromfiets zeer gevaarlijk als je rekening houdt met de tweede wet van Newton?

73 TEST JEZELF
©VANIN

9 Waarom is het rijden met kale banden gevaarlijk in het verkeer?

Verder oefenen? Ga naar .

©VANIN

74 KRACHT EN VERANdERING VAN bEWEGING

Rol van microorganismen

Micro-organismen

1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN

2 POSITIEVE ROL VAN MICRO-ORGANISMEN

3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN

wieren virussen bacteriën schimmels eencelligen
©VANIN

Wat weet ik al over dit thema?

Bron: HLN.be - 20/06/2018 - dit artikel werd gereproduceerd met toestemming van de uitgever, alle rechten voorbehouden. Elk hergebruik dient het voorwerp uit te maken van een specifieke toestemming van de beheersvennootschap License2Publish: info@ license2publish.be.

©VANIN

Moet je je sportkleren wassen na elke work-out?

Tijd voor eerlijkheid: hoe vaak was jij je sportkleren? Na elke work-out? Na een paar bezoekjes aan de sportschool? Wanneer je kleren een luchtje beginnen te krijgen? Feit is dat er geen regel bestaat die zegt hoe vaak je je sportkleren moet wassen. Al zijn er natuurlijk wel enkele richtlijnen.

Bron: HLN.be - 30/09/2019 - dit artikel werd gereproduceerd met toestemming van de uitgever, alle rechten voorbehouden. Elk hergebruik dient het voorwerp uit te maken van een specifieke toestemming van de beheersvennootschap License2Publish: info@license2publish.be.

Wat wil ik nog te weten komen?

76 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Ontdek deze en nog andere opties op . 1 2 3

1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN

1.1 ZE ZIT TEN OVERAL!

1 In de dagelijkse nieuwsberichten kun je niet meer omheen ‘micro-organismen’ of ‘microben’.

a Wat betekent ‘micro-organisme'? Zoek de informatie eventueel op het internet.

©VANIN

Microbiologie is een wetenschap die organismen onderzoekt die te klein zijn om met het blote oog te kunnen waarnemen. Ze bestudeert bacteriën, virussen, sommige schimmels en sommige parasieten.

sommige schimmels

mycologie

parasitologie

sommige parasieten

Fig. 1.2

microbiologie

virussen bacteriën

1.1

Wetenschappers zijn het er niet over eens of virussen al dan niet bij de levende organismen kunnen gerekend worden.

Virussen hebben immers de cel van een plant of een dier nodig om zich te kunnen voortplanten, en leven dus niet zelfstandig. Die laatste eigenschap is voor veel wetenschappers een onderdeel van de definitie van leven.

In de medische wereld worden virussen wel bij de micro-organismen gerekend omdat het ziekteverwekkers zijn, net zoals bacteriën.

b Bestudeer de volgende nieuwsberichten die je vindt bij het onlinelesmateriaal en noteer welk microorganisme er besproken wordt.

77 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN
Fig.

©VANIN

c Zoek op internet van elk organisme uit opdracht b op om welk type van micro-organisme het gaat en noteer dat onder de naam.

d Je ontdekte dat je de micro-organismen voorlopig in drie grote groepen kunt opdelen. Welke? In het volgende hoofdstuk leer je ze beter kennen.

e Zijn microben en bacteriën hetzelfde? Verklaar.

2 Bacteriën en schimmels (zoals gisten) kun je meestal niet met het blote oog zien, maar je kunt ze wel zichtbaar maken.

Bacteriën en schimmels maken gebruik van de voedingsstoffen die in de voedingsbodem voorkomen om te groeien en zich te vermenigvuldigen. Op die manier kan een bacterie uitgroeien tot een kolonie. Zo’n kolonie kun je zelfs met het blote oog zien; het ziet eruit als een al dan niet gekleurd bultje op de voedingsbodem. Schimmels herken je aan een ‘harig’ kussentje, meestal wit tot blauwgroen gekleurd.

Noteer naast de foto of het om een schimmel of een bacterie gaat.

1.3

78 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
–––
Fig.

3 Er komen heel veel micro-organismen voor in jouw directe omgeving. Hoe ze daar terechtkomen, bewijst het volgende onderzoek.

ONDERZOEK 1 – DEMOPROEF

1 ONDERZOEKSVRAAG

Hoe komen micro-organismen op bijvoorbeeld ons voedsel terecht?

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN

vijf petrischalen (met deksel erop) met voedingsbodem alcoholstift zeep ontsmettingsalcohol propere handdoek

4 WERK WIJZE

analyse

1 Nummer de bodem en het deksel van elke petrischaal van 1 tot 5 met de alcoholstift.

2 Zet petrischaal 1 aan de kant zonder er iets mee te doen. Die schaal is het vergelijkingsmateriaal.

3 Open petrischaal 2 en stel ze gedurende een tiental minuten bloot aan de lucht. Raak de voedingsbodem zeker niet aan. Daarna sluit je de petrischaal en plaats je ze naast de eerste petrischaal.

4 Bij petrischaal 3 druk je de beide duimen stevig in de voedingsbodem, sluit ze af en plaats ze naast de andere petrischalen.

5 Was je handen zeer zorgvuldig met veel zeep en water en droog ze af met de propere handdoek. Neem petrischaal 4 en druk beide duimen opnieuw stevig in de voedingsbodem. Sluit de petrischaal en zet ze in het rijtje.

6 Voor petrischaal 5 mag je zelf iets bedenken. Noteer hieronder wat je gaat doen met de voedingsbodem.

7 Laat de petrischalen bij kamertemperatuur staan gedurende ongeveer twee dagen en noteer je waarnemingen.

8 Bekijk de petrischalen opnieuw na vijf dagen en noteer je waarnemingen.

5 WAARNEMING

petrischaal na twee dagen na vijf dagen 1

79 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN
risico Fig.
1.4 ©VANIN

6 BESLUIT

Micro-organismen komen voor in de lucht, op onze handen en op andere voorwerpen die we dagelijks gebruiken. Door gewone handelingen kunnen ze op ons voedsel terechtkomen, waar de micro-organismen zich kunnen vermenigvuldigen.

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Hoe verklaar je het verschil in aantal micro-organismen in de verschillende petrischalen?

Welke voorwerpen/plekken zijn het rijkst aan micro-organismen? Had je dat verwacht? Waarom wel/waarom niet?

80 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN petrischaal na twee dagen na vijf dagen 2 3 4 5
©VANIN

Hoe kun je aan je voedingsbodem zien dat je misschien verschillende soorten microorganismen hebt teruggevonden?

Op welke manier zou je de verspreiding van de micro-organismen (nog) beter kunnen tegenhouden?

©VANIN

Interessant om weten

Fig. 1.5

Bacteriën planten zich voort door zich in twee te delen. In optimale omstandigheden kunnen sommige bacteriën zich elke twintig minuten delen.

Even rekenen?

Na 1 uur zijn er dan al 8 bacteriën.

Na 2 uur zijn er dat 64.

Na 3 uur zijn er 512 bacteriën.

Na 6 uur is het aantal bacteriën toegenomen tot meer dan 250 000. Geen wonder dat ze ons zo snel ziek kunnen maken.

De term micro-organismen (of microben) is een verzamelnaam voor organismen die erg klein zijn. Ze zijn niet te zien met het blote oog. In de microbiologie worden die organismen bestudeerd: o.a. bacteriën, virussen en schimmels

In de medische wereld worden virussen bij de micro-organismen gerekend, omdat het ziekteverwekkers zijn, maar eigenlijk zijn het geen echte micro-organismen.

Test jezelf: oefeningen 1 en 2

ZE ZITTEN OVERAL!

Overal om je heen zitten micro-organismen: in de lucht, op je huid, in je mond, op je voedsel … Ze zitten werkelijk overal.

81 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN

1 De organismen uit de microbiologie hebben typische kenmerken en eigenschappen. Met de volgende opdrachten krijg je een overzicht van de uitwendige verschillen.

a Plaats de juiste term bij de correcte afbeelding. Kies uit: virus – pantoffeldiertje – gistcel – bacterie

©VANIN

b Wat valt je op als je de grootte vergelijkt?

c Elk type uit opdracht a is microscopisch klein. De ene is nog kleiner dan de andere. Je hebt dus verschillende microscopen nodig om ze te kunnen waarnemen.

plantaardige en dierlijke cellen

menselijke eicel

kikkervisje elektronenmicroscoop

Zo kun je een cel en een bacterie al waarnemen met een , maar zul je om een virus te spotten een beroep moeten doen op een

82 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 1.6 Fig. 1.7 Fig. 1.8 Fig. 1.9
eiwit virus bacterie chloroplast
atoom aminozuur
lichtmicroscoop
BACTERIËN VERSCHILLEN VAN VIRUSSEN ALS EEN MUG
1.2
VAN EEN OLIFANT
Fig. 1.10

De eenheid waarin de grootte van bacteriën en cellen wordt uitgedrukt, is de micrometer. Voor virussen werkt men met de nanometer. Wat is het verschil tussen beide?

– Een micrometer (μm) komt overeen met . Dat is het deel van een millimeter.

– Een nanometer (nm) komt overeen met . Dat is het deel van een millimeter.

Het grootste virus is slechts zo groot als de kleinste bacterie.

d Bacteriën en virussen zien er ook helemaal anders uit. Zoek op het internet het grootste verschil tussen een bacterie en een virus op het vlak van bouw.

©VANIN

e Benoem de aangeduide celorganellen op de afbeelding van een bacterie. Denk hiervoor onder andere terug aan de leerstof uit de eerste graad.

83 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN
3D
Fig. 1.11

f Is een bacterie een plantaardige of een dierlijke cel? Verklaar. De afbeeldingen van de dierlijke en de plantaardige cel en figuur 1.11 helpen je op weg.

celkern met DNA

celkern met DNA celmembraan

celmembraan

celmembraan celwand kern met DNA

celmembraan celwand kern met DNA

©VANIN

g Een virus heeft een totaal andere bouw dan een bacterie. Bespreek de opbouw van een virus aan de hand van de onderstaande afbeelding van het hiv. Zoek informatie op het internet en vul de legende aan.

legende naam omschrijving / functie of DNA of RNA een of de (alleen aanwezig bij dierenvirussen) een dat bestaat uit vetten en materiaal van de gastheercellen, al dan niet voorzien van (= uitsteeksels)

84 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 1.14
3D
Fig. 1.12 Fig. 1.13

2 Bacteriën verschillen ook onderling van elkaar. Er bestaan heel wat variaties.

Zet de belangrijkste types in de tabel hieronder op een rijtje, elk met een aantal typerende kenmerken en vertegenwoordigers. De ontdekplaat helpt je zeker en vast bij het verzamelen van de nodige informatie.

type kenmerken

1.15

1.16

1.17

Kokken zijn

Ze kunnen

ontdekplaat

©VANIN

1.18

De foto toont stafylokokken; zij verspreiden onder meer ernstige ziektes.

Het dodelijkste voorbeeld is de Streptococcus pyogenes, ook wel de genoemd.

Bacillen zijn of

Bij vermenigvuldiging ontstaat aan een dochtercel.

Het voorbeeld op de foto is verantwoordelijk voor Ook de bacterie die in de middeleeuwen verantwoordelijk was voor de zwarte dood of de , was een bacil.

Vibrionen of zijn gebogen staafjes.

Het bekendste voorbeeld uit deze groep is Vibrio cholera, verantwoordelijk voor de ziekte

Spirillen (ook wel genoemd) zijn spiraalvormig opgerolde staafjes.

Ze komen voor in afval en water dat rijk is aan waterstofsulfide.

Treponema pallidum veroorzaakt de ziekte

85 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN
Fig. Fig. Fig. Fig.

3 Ook virussen verschillen onderling van elkaar qua uitzicht.

Zo is de af- of aanwezigheid van een virusenveloppe een belangrijk criterium bij de indeling van virussen. Vul de tabel verder aan, aan de hand van de ontdekplaat bij opdracht 2.

Dit is een typisch voorbeeld van een virus met/zonder enveloppe. Het gaat om het coronavirus, waarbij verschillende in de omhullende vetlaag ingebed zijn. werkt goed tegen deze virussen, omdat ze inwerkt op de vetlaag. Ze lost de vetlaag op in water, waardoor het virus en niet meer is.

Andere voorbeelden van virussen met deze structuur zijn:

©VANIN

Dit is een typisch voorbeeld van een virus met/zonder enveloppe. Je noemt ze naakte virussen. Ze bestaan enkel uit die omringd zijn door een .

Voorbeelden van dergelijke virussen zijn: rhinovirus ( ), norovirus ( ) en papillomavirus (veroorzaakt ).

4 Bacteriën en virussen verschillen ook van elkaar op het vlak van voortplanting.

a Bekijk de video en omschrijf het verschil in je eigen woorden.

86 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
VIDEO Fig. 1.19 Fig. 1.20

b Hoe dringt een virus een gastcel binnen? Vul stap 1 tot en met 3 in de tabel aan door de video te bekijken.

Stap 1

Stap 2

Stap 3

Stap 4

©VANIN

Het virus infecteert het lichaam.

Virussen en bacteriën verschillen niet alleen op het vlak van bouw. Ook hun voortplanting en werking zijn anders.

Virussen zijn veel kleiner dan bacteriën. De grootte van een virus wordt uitgedrukt in nanometer (symbool: nm; 10–9m), terwijl de grootte van bacteriën uitgedrukt wordt in micrometer (symbool: μm; 10–6 m).

Een virus is een stukje erfelijk materiaal omringd door eiwitten. Het bestaat, afhankelijk van de soort, uit twee tot drie onderdelen: het nucleïnezuur met erfelijk materiaal, de eiwitmantel en eventueel de omringende enveloppe.

Een bacterie is een eencellig organisme dat verschillende celorganellen bevat. Het erfelijk materiaal ligt niet in een celkern, maar ligt los in het cytoplasma. Er bestaan verschillende soorten bacteriën met elk een totaal ander uitzicht.

Test jezelf: oefeningen 3 en 4

BACTERIËN VERSCHILLEN VAN VIRUSSEN ALS EEN MUG VAN EEN OLIFANT

Bacteriën en virussen worden wel eens met elkaar verward, maar toch verschillen ze echt heel grondig van elkaar, evenveel dus als een mug van een olifant.

87 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN
VIDEO

1 Je hebt het ongetwijfeld al een keertje meegemaakt: je neemt een stukje brood en het vertoont blauwe vlekken, of je proeft bijna van een brokje kaas met witte haartjes … Ook dat zijn voorbeelden van micro-organismen.

a Over welk micro-organisme gaat het hier?

b Hoe verklaar je dat je deze micro-organismen met het blote oog kunt waarnemen?

c Zijn deze micro-organismen altijd gevaarlijk? Zoek het even op en verklaar het aan de hand van een concreet voorbeeld. Denk ook terug aan de leerstof uit de eerste graad.

©VANIN

2 Schimmels zijn volledig anders opgebouwd dan virussen en bacteriën.

Op de foto’s zie je links de ‘penseelschimmel’ en rechts ‘gist’. Beschrijf de verschillen in de bouw.

88 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 1.22
ER
PADDENSTOELEN IN HUIS!
Fig. 1.23
1.3
LE VEN
Fig. 1.21

3 De voortplanting bij schimmels is heel speciaal. Ze kan, afhankelijk van de soort, zowel geslachtelijk als ongeslachtelijk gebeuren.

a Leg aan de hand van de afbeelding hieronder de ongeslachtelijke vermenigvuldiging bij eencellige schimmels uit.

ontwikkelende knop dochterknoppen

moedercel

©VANIN

Naast knopvorming kan de ongeslachtelijke vermenigvuldiging ook gebeuren door het vormen van extra schimmeldraden.

Schimmels vormen een aparte groep binnen de micro-organismen. Je kunt ze vaak met het blote oog waarnemen omdat ze grote groepen vormen die aan elkaar ‘vastkleven’.

Ze verschillen in bouw van de virussen en de bacteriën en hebben een bijzondere manier van voortplanting:

– Schimmels kunnen zowel eencellige als meercellige organismen zijn. – Schimmels kunnen zich geslachtelijk voortplanten of ongeslachtelijk vermenigvuldigen (met knopvorming of door het vormen van extra schimmeldraden).

Niet alle schimmels zijn schadelijk voor de gezondheid.

Test jezelf: oefeningen 5 en 6

Interessant om weten

Het grootste organisme op aarde is een schimmel. De Sombere Honingzwam (Armillaria ostoyae) heeft een wereldwijde verspreiding. In 1998 werd in Malheur National Forest in de Amerikaanse staat Oregon een ongewoon zware boomsterfte vastgesteld. Onderzoek wees uit dat de bomen bijna allemaal geïnfecteerd waren met deze Honingzwam. De grootste afstand tussen de geïnfecteerde bomen was bijna vier kilometer. Hieruit kon de grootte van de zwamvlok (het ondergrondse netwerk van alle draden van de schimmel) worden opgemaakt; hij nam maar liefst 965 hectare in beslag. Dat is evenveel als 1665 voetbalvelden. Bovendien werd het organisme op 2400 tot 8650 jaar oud geschat.

ER LEVEN PADDENSTOELEN IN HUIS!

Paddenstoelen in huis zijn de nachtmerrie voor iedere huiseigenaar. Ze zien er misschien onschuldig uit, maar vaak zijn ze dat echt niet. Dikwijls zijn ze een signaal voor een vochtprobleem in de woning en dat kan erg nadelig zijn voor zowel de woning als de gezondheid.

89 1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 1.24 Fig. 1.25

2 P OSITIEVE ROL VAN

MICRO-ORGANISMEN

MICRO-ORGANISMEN VEROVEREN OOK DE SUPERMARKT

De volledige verzameling van micro-organismen die op en in ons lichaam leven, noem je voortaan het microbioom

Micro-organismen hebben vaak een slechte reputatie, maar toch zijn er ook veel nuttige bacteriën en virussen.

Bacteriën zijn afvalopruimers in de natuur, ze worden toegevoegd aan voedingsmiddelen om bepaalde omzettingen in andere stoffen te bekomen en ze spelen een belangrijke rol in de goede werking van de darmflora. – Virussen (bv. bacteriofagen) kunnen schadelijke bacteriën vernietigen en ons zelfs beschermen tegen ziekte.

1 In de eerste graad leerde je dat bacteriën een belangrijke rol spelen bij de spijsvertering. Denk maar aan de werking van de darmflora. Ook op andere plaatsen in het menselijk lichaam zijn ze onmisbaar.

Los de volgende opdrachten op met behulp van de link achter de QR-code.

a Omschrijf het nut van het microbioom in de darmen.

b Waar of niet waar? Verklaar. ‘Je kunt de bacteriën in je darmen niet aanvullen.’

c Waarom is het microbioom van de huid zo belangrijk?

90 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
INFO MICROBIOOM Fig. 2.1 Fig. 2.2
©VANIN

d Hoe verklaar je dat producenten van schoonheidsproducten in de farmaceutische sector inzetten op een zogenaamde ‘milde reiniging van het gelaat’?

2 Een concreet voorbeeld van hoe bacteriën aan voeding worden toegevoegd, vind je bij het maken van kaas.

ONDERZOEK 2

1 ONDERZOEKSVRAAG

Uit welk deel van de melk wordt er kaas gemaakt?

2 HYP OTHESE

©VANIN

3 BENODIGDHEDEN kookpot zeef twee plastieken bekertjes mengkom lepel volle melk kefir kruiden schoteltje

4 WERK WIJZE

1 Meng de kefir door de melk.

2 Warm de melk op tot juist onder het kookpunt. Let op: tijdens het opwarmen, mag je niet roeren in de melk.

3 Wacht een drietal minuten.

4 Schep de bovendrijvende vlokken af met de zeef en breng ze in de mengkom.

5 Voeg naar smaak enkele kruiden toe zoals peper, zout ...

6 Prik gaatjes in de bodem van een plastieken bekertje.

7 Vul 1/3 van de beker met het mengsel van vlokken en kruiden.

8 Vul het andere bekertje met water en plaats het boven op het mengsel in het eerste bekertje. Je hebt dus een soort pers gemaakt. Zet de beide bekertjes op het schoteltje.

9 Laat de bekertjes gedurende een dag op elkaar staan.

10 Haal het kaasje uit de vorm.

11 Proef van je eigengemaakte kaas en van die van je klasgenoten.

91 2 POSITIEVE ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 2.3 Fig. 2.4

5 WAARNEMING

a Wat gebeurt er bij stap 3?

b Wat proef je bij stap 11?

©VANIN

6 BESLUIT

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Wie heeft de lekkerste kaas gemaakt?

Waarom moet je de melk aan de kook brengen?

Waarom laat je de twee bekertjes een dag op elkaar staan?

Interessant om weten

Kefir is oorspronkelijk afkomstig uit de Kaukasus (een gebergte op de uiterste zuidoostelijke grens van Europa en het westen van Azië) en werd vermoedelijk ontdekt door een volk met de naam ‘Osseten’. Die stonden toen bekend om hun vitaliteit, hun hoge ouderdom en hun buitengewone gezondheid.

Kefir heeft positieve effecten op het maag-darmstelsel en is rijk aan mineralen en vitaminen. Het geheim van de Osseten werd eeuwenlang bewaard. Pas in het begin van de 19e eeuw is het kefir-effect bekend geworden bij het grote publiek. Sindsdien is kefir wereldwijd de ‘drank van de honderdjarigen’ geworden en synoniem voor een dagelijkse bron van vitaliteit.

92 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 2.5

3 Je kent ongetwijfeld nog andere voorbeelden waarbij micro-organismen op een positieve manier ingezet worden.

a Noteer een vijftal voorbeelden. Vermeld zeker om welk soort micro-organisme het gaat.

©VANIN

b Bekijk de video via de QR-code en beschrijf het grote voordeel van de cyanobacterie.

2.6

De meeste bacteriën zijn onschadelijk voor de mens. Sommige zijn zelfs erg nuttig en zorgen voor een optimale werking en bescherming van het menselijk lichaam.

De volledige verzameling van micro-organismen die op en in ons lichaam leven, is het microbioom

Bacteriën worden aan voedingsmiddelen toegevoegd.

Ook in de farmaceutische sector wordt er ingezet op producten die het microbioom beïnvloeden.

Test jezelf: oefening 7

MICRO-ORGANISMEN VEROVEREN OOK DE SUPERMARKT

In de supermarkten vind je tegenwoordig een uitgebreid gamma aan melkdrankjes met probiotica, producten waar micro-organismen aan toegevoegd zijn voor de smaak enzovoort.

93 2 POSITIEVE ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
VIDEO Fig.

3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE

MICRO-ORGANISMEN

STERKER DAN JE DENKT!

1 Micro-organismen kunnen ons leven negatief beïnvloeden. Gelukkig zijn er middelen om ze te bestrijden.

Lees het artikel dat achter de QR-code zit en los de vragen op. Bekijk ook zeker de video. Voor de antwoorden mag je ook extra informatie opzoeken.

a Over welk type micro-organisme gaat dit artikel?

b Met welk geneesmiddel wordt dit micro-organisme normaal gezien behandeld?

c Met welk probleem wordt de wereld van de geneeskunde meer en meer geconfronteerd en wat betekent dat?

d Welke bacteriën vallen onder de groep van multiresistente bacteriën?

e Wat zijn breedspectrumantibiotica?

f Wat is de tegenhanger van breedspectrumantibiotica en waarom worden deze door artsen bij voorkeur gebruikt?

94 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
ARTIKEL
©VANIN
VIDEO

g Op welke manieren kan de geneeskunde strijd voeren tegen resistente bacteriën?

©VANIN

h Hoe wordt er in het artikel verklaard dat antibiotica nog te vaak onterecht worden voorgeschreven?

i Wat versta je onder ‘bacteriofaagtherapie’ en hoe verklaar je dat deze therapie niet altijd wordt aangewend in onze ziekenhuizen?

j Een belangrijk item binnen sensibilisering is het gebruik van posters en reclamespotjes. Op de website achter de QR-code vind je hiervan verschillende voorbeelden.

ANTIBIOTICA

Het gebruik van antibiotica kent volgens deze website ook enkele vuistregels. Welke?

95 3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN
Fig. 3.1 Fig. 3.2
WEBSITE
Gebruik ze goed en enkel als het moet!

2 De ontdekking van penicilline gebeurde in 1928 en was eigenlijk een toevallige ontdekking.

Welke wetenschapper heeft een belangrijke rol gespeeld bij de ontdekking van dat antibioticum? Zoek via het internet informatie over hem en vul zijn ‘identiteitskaart’ in.

Verdienste op wetenschappelijk vlak:

Hoe deed hij de ontdekking?

Naam:

Geboren:

Overleden:

Nationaliteit:

3 Je weet al dat bacteriën kunnen worden bestreden met behulp van antibiotica. Die hebben echter geen enkel effect op virussen en kun je dus niet gebruiken bij een virusinfectie.

Maar hoe kun je virussen dan wel bestrijden?

Bekijk de video via de QR-code.

a Op welke manieren kun je virussen in het lichaam bestrijden?

b Wat is het algemene principe van de werking van een vaccinatie?

96 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
VIDEO VIDEO Fig. 3.3
©VANIN

c Bespreek de eerste twee verschillende types van vaccinatie aan de hand van de video.

type 1 type 2

omschrijving

©VANIN

voordelen /

nadelen extra informatie wordt niet vaak gebruikt testing op mensen is nodig

d De volgende vragen kun je oplossen door informatie in te winnen op de website. Beide types van vaccins hebben een gemeenschappelijke werking. Welke? Je kunt het antwoord formuleren aan de hand van figuur 3.4.

WEBSITE

97 3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN
Fig. 3.4

e Is vaccinatie een voorbeeld van actieve of passieve immunisatie? Wat is het verschil?

©VANIN

f Op welke andere manieren kan het lichaam aan (natuurlijke) passieve immunisatie doen?

g Je kunt gevaccineerd worden met levende (maar verzwakte virussen) of met dode virussen. Plaats een kruisje in de juiste tabel voor elk vaccin.

ziekte

polio (kinderverlamming)

mazelen

rode hond griepvaccin (influenza)

bof meningitis (hersenvliesontsteking) rotavirus

verzwakt, levend virus dood virus

h Beschermt een vaccin je levenslang? Verklaar en geef een voorbeeld.

98 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
Fig. 3.5

Interessant om weten

Virussen besmetten niet alleen mensen, maar kunnen ook andere organismen besmetten. Meestal zijn virussen specifiek voor bepaalde organismen. Toch worden soms virussen overgedragen van gewervelde dieren op de mens, zoals SARS-CoV-2. Dergelijke ziekte noemt men een zoönose. Veel ziektes zijn begonnen als zoönose, zoals onder andere ebola, hiv, lyme, pokken en rabiës.

rabiësvirus

Rabiës is het virus dat hondsdolheid veroorzaakt. Mensen lopen het meestal op na een beet of via speeksel van geïnfecteerde honden, katten, vossen, vleermuizen of apen. Het is een dodelijke ziekte die niet in ons land voorkomt, maar wel opgelopen kan worden in Oost-Europa en Azië.

Bacteriën en virussen kunnen mensen ziek maken. Het bestrijden ervan verschilt.

Een infectie veroorzaakt door bacteriën kan behandeld worden met behulp van antibiotica

– Er moet goed mee omgesprongen worden zodat de bacteriën niet resistent worden.

Er bestaat een verschil tussen breed- en smalspectrumantibiotica. –

De ontdekking van penicilline gebeurde in 1928 door Alexander Fleming.

Een infectie met een virus kan tegengegaan worden door immunisatie

– Dit kan zowel passief (via vaccinatie, moedermelk of navelstrengbloed) als actief door de ziekte zelf door te maken.

Het lichaam maakt antistoffen aan om het virus onschadelijk te maken.

– Bij een vaccinatie worden er verzwakte of dode virussen (of deeltjes ervan) in het lichaam ingespoten. Het lichaam maakt ook hier antistoffen om een eventuele toekomstige infectie te bestrijden.

Vaccins bieden geen levenslange bescherming en dienen soms, afhankelijk van de ziekte, herhaald te worden.

Test jezelf: oefeningen 8, 9 en 10

STERKER DAN JE DENKT!

Micro-organismen zijn microscopisch klein, maar toch is het niet vanzelfsprekend om ze te bestrijden. Soms blijken ze zelfs onaantastbaar en heel sterk te zijn.

99 3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN
Fig. 3.6
©VANIN

SCHEMA

Aha! Aha!

micro-organismen

• kleiner dan

• (nm)

• bouw: tot delen: nucleïnezuur met , de en eventueel de omringende

• : met gastcel

• kunnen niet/wel bestreden worden met

• of immunisatie

• groter dan

• (µm)

• bouw: eencellig organisme met

• : door te delen

• kunnen niet/wel bestreden worden met ; opletten voor

• meestal onschadelijk, ook in het lichaam aanwezig

• bouw: eencellig of meercellig organisme

• : ongeslachtelijke vermenigvuldiging ( of ) of geslachtelijke voortplanting

100 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN
=
= ©VANIN

CHECKLIST

Wat ken/kan ik?

helemaal begrepen hier kan ik nog groeien pg.

Ik kan micro-organismen herkennen op basis van een beschrijving. 77-78

Ik kan het begrip ‘micro-organisme’ definiëren. 77

Ik weet dat ‘micro-organismen’ een overkoepelende term is. 78

Ik kan bacteriën en schimmels herkennen onder de microscoop. 78-81

Ik kan virussen, bacteriën en schimmels van elkaar onderscheiden op basis van hun bouw. 82-86

Ik kan virussen, bacteriën en schimmels van elkaar onderscheiden op basis van hun voortplanting. 86-87

Ik ken het vakgebied van de microbiologie. 77

Ik kan voorbeelden opsommen van de rol van micro-organismen in verschillende domeinen. 90-93

Ik weet hoe micro-organismen ons voedsel kunnen besmetten. 79-81

Ik weet dat hygiëne heel belangrijk is bij het voorkomen van de verspreiding van micro-organismen. 79-81

Ik begrijp de werking van antibiotica. 94-95

Ik ken het verschil tussen breed- en smalspectrumantibiotica. 94

Ik kan het effect van antibiotica op bacteriën uitleggen.

Ik kan verklaren hoe antibioticaresistentie ontstaat. 94

Ik kan het belang van een microbioom bespreken aan de hand van enkele voorbeelden. 90-93

Ik begrijp het belang van vaccinatie. 96-99

Ik ken het verschil tussen passieve en actieve immunisatie. 96-99

Je kunt deze checklist ook op invullen bij je Portfolio.

101 AHA!
©VANIN

3 Welk type bacterie herken je op de afbeelding? Noteer de namen in de kadertjes. Kies uit: bacillen – vibrionen – spirillen – kokken

4 Passen de volgende uitspraken bij een virus of bij een bacterie? Kruis aan. uitspraak virus bacterie

Het is erg besmettelijk.

De meest voorkomende van die organismen zijn 1-5 µm lang.

Lijkt in bouw op een echte cel, maar heeft enkele andere onderdelen.

Hecht zich vast aan een gastheer en geeft zo zijn materiaal door.

Plant zich voort door in twee te delen.

Kan zich niet voortplanten buiten het lichaam van de gastheer.

5 Bekijk de onderstaande afbeeldingen en koppel de juiste tekening aan het juiste organisme.

tekening 1 gist

tekening 2 dierlijke cellen

tekening 3 cellen van een grassprietje

103 TEST JEZELF
©VANIN

6 Zijn de volgende foto’s voorbeelden van een meercellige of een eencellige schimmel? Geef een verklaring.

©VANIN

7 Niet elk micro-organisme heeft een schadelijk effect. Leg uit aan de hand van een concreet voorbeeld.

8 Hoe werkt antibiotica in de strijd tegen ziektes? Duid het juiste antwoord aan.

Door antibiotica worden alleen bacteriën onschadelijk gemaakt.

Door antibiotica worden alleen virussen onschadelijk gemaakt.

Door antibiotica worden zowel bacteriën als virussen onschadelijk gemaakt.

Door antibiotica wordt het lichaam aangezet tot het maken van meer antistoffen.

9 De bacterie MRSA is resistent voor veel verschillende antibiotica. Wat betekent dat?

10 Hoe verklaar je dat je in je kindertijd het vaccin tegen rode hond, mazelen en bof in één inspuiting samen hebt gekregen en dat dit op 10-11-jarige leeftijd moet worden vernieuwd?

Verder oefenen? Ga naar .

104 ROL VAN MICRO-ORGANISMEN

Van ohm tot joule

1 OVER STROOMKRINGEN EN SCHAKELINGEN

2 ELEKTRISCHE LADINGEN

3 GELEIDERS EN ISOLATOREN

4 ELEKTRISCHE SPANNING

5 ELEKTRISCHE STROOMSTERKTE

6 ELEKTRISCHE WEERSTAND 7 DE WET VAN OHM 8 HET JOULE-EFFECT

©VANIN

Wat weet ik al over dit thema?

Waarom vangen we de energie van een bliksem niet op?

Bron: www.duurzamestudent.nl

Tesla vs. Edison: de rol van gelijkspanning in de elektriciteitsverdeling van morgen

Bron: EOS

Grootste elektrische voertuig ter wereld laadt zichzelf op

EOS

Atomen zijn best ondeugend

Bron: EOS

Nieuw type generator kan energie opwekken met koude nachtlucht

Bron: EOS Zweten om de tijd te weten

Wat wil ik nog te weten komen?

106 VAN OHM TOT JOULE
Ontdek
opties
3 5 4 6 2
deze en nog andere
op .
Bron: EOS
1
Bron:
©VANIN

1 OVER STROOMKRINGEN EN SCHAKELINGEN

WANNEER BRANDT EEN LAMP?

1 In de eerste graad maakte je al kennis met een elektrische stroomkring.

a Je ontvangt van je leerkracht het nodige materiaal om een enkelvoudige stroomkring te bouwen met een verbruiker (lamp), snoeren (geleider) en een spanningsbron.

b Teken de stroomkring die je gaat bouwen in de linkerkolom van de tabel hieronder.

c Gebruik in je stroomkring de correcte symbolen voor een geleider, een verbruiker en een spanningsbron. Tip: via de link achter de QR-code kun je de symbolen opzoeken.

d Bouw je stroomkring.

2 Is er een veilige methode om een stroomkring te openen of te sluiten?

a Je kunt de stroomkring onderbreken door bijvoorbeeld het lampje los te draaien. Bestaat er een andere methode om dat te doen? Omschrijf ze.

b Teken een open stroomkring in de rechterkolom van de tabel hieronder. De volgende elementen zijn opgenomen: een spanningsbron, snoeren, een lampje en een schakelaar

c Bouw je stroomkring.

gesloten stroomkring open stroomkring

©VANIN

3 Maak een serieschakeling en een parallelschakeling.

a Je ontvangt van je leerkracht materiaal om een serieschakeling en een parallelschakeling te bouwen met twee identieke lampjes, snoeren en een spanningsbron.

b Teken de serie- en de parallelschakeling die je gaat bouwen in de tabel op de volgende pagina.

c Gebruik de correcte symbolen voor een geleider, een verbruiker en een spanningsbron.

d Toon de getekende schakelingen aan je leerkracht voordat je ze gaat bouwen.

107 1 OVER STROOMKRINGEN EN SCHAKELINGEN
SYMBOLEN

e Bouw de schakelingen.

f Wat gebeurt er als je één lampje losdraait? Noteer je waarneming in de tabel hieronder.

serieschakeling

Lampje losdraaien. Waarneming?

parallelschakeling

Tip

Je kunt voor opdrachten 1, 2 en 3 ook een applet gebruiken. Scan hiervoor de QR-code.

Lampje losdraaien. Waarneming?

Een verbruiker in een stroomkring werkt alleen wanneer de stroomkring gesloten is.

Je kunt een stroomkring veilig onderbreken met behulp van een schakelaar

Je maakt een onderscheid tussen een serieschakeling en een parallelschakeling: – Bij een serieschakeling doven alle lampjes wanneer je één lampje losdraait.

Bij een parallelschakeling dooft enkel het losgedraaide lampje, alle andere lampjes blijven branden met dezelfde lichtsterkte.

WANNEER BRANDT EEN LAMP?

Een lamp kan pas branden als ze opgenomen is in een gesloten stroomkring.

108 VAN OHM TOT JOULE
©VANIN
APPLET

2 ELEKTRISCHE LADINGEN

ZORGT DE VERPLAATSING VAN ELEKTRONEN ALTIJD VOOR EEN LADING?

1 Je kunt een voorwerp laden door erover te wrijven.

a Bekijk de video en beantwoord daarna de vragen.

b Wat gebeurt er met de papiersnippers voor wrijving van de pvc-buis?

c Wat gebeurt er met de papiersnippers na wrijving van de pvc-buis?

d Wat denk je dat er gebeurt als je de wollen (of zijden) doek in de buurt van de papiersnippers brengt?

Voorwerpen zijn van nature uit neutraal omdat het aantal positieve ladingen gelijk is aan het aantal negatieve ladingen. Ze zijn dus niet geladen. Hierdoor is er geen aantrekking tussen de papiersnippers en de pvc-buis als daar niet over gewreven is.

Vanaf het moment dat er met de wollen doek over de pvc-buis wordt gewreven, gaat er negatieve lading van de doek naar de buis. Hierdoor krijgt de pvc-buis een negatieve lading op de plaats waar je gewreven hebt en krijgt de doek een positieve lading.

voor wrijving na wrijving

Doordat de papiersnippers ongeladen zijn, worden ze zowel aangetrokken door de pvc-buis als door de wollen doek.

Uit de opdracht kun je ook afleiden dat er twee soorten ladingen zijn:

– Door het wrijven springen er negatieve ladingen van de doek op de pvc-buis zodat die negatief opgeladen wordt.

De doek wordt daardoor positief geladen.

109 2 ELEKTRISCHE LADINGEN
VIDEO Fig. 2.2 Fig. 2.1
©VANIN

Interessant om weten

Om te weten of een voorwerp positief of negatief opgeladen wordt door wrijving, kun je de tribo-elektrische reeks raadplegen.

– De voorwerpen bovenaan in die reeks worden door wrijving positief opgeladen.

Voorbeelden: menselijk haar, glas

– De voorwerpen onderaan in de reeks worden door wrijving negatief opgeladen.

Voorbeelden: polyester, teflon – Katoen blijft neutraal bij wrijving.

Handig toch zo’n reeks!

2 Ladingen beïnvloeden elkaar. Voer de volgende opdracht uit.

a Blaas een ballon op en bevestig hem met een touwtje aan een statief.

b Wrijf een paar keer over de ballon met een wollen doek.

c Breng daarna de wollen doek in de buurt van de ballon. Noteer je waarneming in de tabel op de volgende pagina en verklaar.

d Teken de ladingen in figuur 2.4.

Tribo-elektrische reeks

meest positief geladen staat elektronen makkelijkst af

droge huid dierlijke pels glas

menselijk haar nylon wol zijde

aluminium papier

katoen staal amber rubber nikkel, koper

polyester

©VANIN

polyethyleen pvc teflon

meest negatief geladen neemt elektronen makkelijkst op

110 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 2.3 wollen doek ballon Fig. 2.4

e Blaas een tweede ballon op en bevestig hem ook aan het statief dicht bij de eerste ballon.

f Wrijf een paar keer met de wollen doek over de tweede ballon.

g Wat gebeurt er als de gewreven zijden van de ballonnen in elkaars buurt komen? Noteer je waarneming in de tabel en verklaar.

h Teken de ladingen in figuur 2.5.

één ballon twee ballonnen waarneming verklaring

Met de applet kun je het effect van gelijksoortige en ongelijksoortige ladingen waarnemen bij ballonnen, een wollen trui en een muur.

111 2 ELEKTRISCHE LADINGEN
Fig. 2.5 Tip
©VANIN
APPLET

Vóór het wrijven zijn de ballonnen en de doek niet geladen

Wanneer je met een doek over een ballon wrijft, krijgt de doek op de plaats van de wrijving een positieve lading. De negatieve lading gaat hierbij over naar de ballon. Als de doek en de ballon met elkaar in contact komen, is er een aantrekking, omdat beide voorwerpen een ongelijksoortige of tegengestelde lading hebben.

– Wanneer je met een doek over een tweede ballon wrijft, hebben beide ballonnen een gelijksoortige of zelfde lading. Ze stoten elkaar dan af.

Samengevat: –

Ongelijknamige ladingen trekken elkaar aan: positieve en negatieve ladingen trekken elkaar aan.

afstotingafstotingniet geladen aantrekking

– Gelijknamige ladingen stoten elkaar af: twee positieve of twee negatieve ladingen stoten elkaar af.

3 Met een elektroscoop kun je nagaan of een voorwerp al dan niet geladen is.

1 ONDERZOEKSVRAAG

Wat kun je onderzoeken met een elektroscoop?

Wat gebeurt er als er een geladen of een ongeladen voorwerp de elektroscoop aanraakt?

Wat gebeurt er als een geladen voorwerp de elektroscoop raakt? Kun je met een elektroscoop lading meten?

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN elektroscoop pvc-buis wollen doek glazen staaf

4 WERK WIJZE

1 Raak de knop van de elektroscoop aan met een pvc-buis.

2 Wrijf met de wollen doek lichtjes over de pvc-buis en raak de knop opnieuw aan.

3 Wrijf harder met de doek over de pvc-buis en raak opnieuw de knop van de elektroscoop aan.

4 Wrijf met de doek over de glazen staaf en raak de knop van de elektroscoop aan.

112 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 2.7 Elektroscoop
1 – DEMOPROEF
Fig. 2.6 ONDERZOEK
©VANIN

5 WAARNEMING

Stap 1

pvc-buis vóór wrijving

Stap 2

pvc-buis licht opgewreven

Stap 3

pvc-buis sterk opgewreven

Stap 4 opgewreven glazen staaf

6 BESLUIT

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

Wat stel je vast?

b Waarvoor kun je een elektroscoop gebruiken?

c Kun je ladingen echt meten?

113 2 ELEKTRISCHE LADINGEN
©VANIN

Elk voorwerp bestaat uit stoffen en dus ook uit atomen. Vanuit je kennis chemie weet je dat atomen in een stof een kern hebben waarin zich neutronen en protonen bevinden. Protonen hebben een positieve lading. Rond de kern bevindt zich een elektronenwolk met een negatieve lading.

Lading (Q) is een grootheid die uitgedrukt wordt in de eenheid coulomb (C)

Een proton en een elektron hebben dezelfde lading, maar ze is tegengesteld:

Qproton = + 1,60.10-19 C

Qelektron = – 1,60.10-19 C

Deze lading wordt ook elementaire lading (e) genoemd.

In een neutraal voorwerp is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen, zodat het voorwerp ongeladen is. De neutronen in de kern hebben immers geen lading.

Tijdens het wrijven van een voorwerp met een doek bewegen de elektronen van het ene voorwerp naar het andere. Daardoor ontstaan er positieve en negatieve ladingen.

Hoe langer je wrijft, hoe meer elektronen zich verplaatsen, waardoor het ladingsverschil groter wordt.

Proton

Neutron

Elektron

Er zijn twee soorten ladingen: positieve en negatieve.

Die ladingen beïnvloeden elkaar:

– Gelijknamige ladingen stoten elkaar af (twee positieve of twee negatieve ladingen stoten elkaar af).

– Ongelijknamige ladingen trekken elkaar aan (positieve en negatieve ladingen trekken elkaar aan).

Met een elektroscoop kun je nagaan of een voorwerp al dan niet geladen is. Je kunt ook groottes van ladingen vergelijken.

De grootheid lading wordt voorgesteld met het symbool Q; de eenheid ervan is de coulomb (C).

Protonen en elektronen hebben dezelfde, maar tegengestelde elementaire lading:

Qproton = + 1,60.10-19 C

Qelektron = – 1,60.10-19 C

Test jezelf: oefening 1

ZORGT DE VERPLAATSING VAN ELEKTRONEN ALTIJD VOOR EEN LADING?

Dat klopt!

Als elektronen overspringen op een voorwerp wordt dat voorwerp negatief geladen; het andere voorwerp blijft dan positief geladen achter.

114 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 2.8
©VANIN

3 GELEIDER S EN ISOLATOREN

GELEIDEN ALLE VASTE STOFFEN DE ELEKTRISCHE STROOM?

1 Met het volgende onderzoek kun je aantonen welke stoffen de elektrische stroom geleiden.

ONDERZOEK 2

1 ONDERZOEKSVRAAG

©VANIN

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN spanningsbron snoeren lampenhouder met lamp krokodillenklemmen

verschillende voorwerpen uit verschillende materialen: koperdraad ijzeren spijker houten prikkertje plastieken staafje stukje karton zwart potlood (niet geslepen/aan beide kanten geslepen)

4 WERK WIJZE

1 Bouw de stroomkring zoals getoond wordt in figuur 3.1.

2 Bevestig eerst de koperdraad met krokodillenklemmen tussen de contactpunten.

3 Zet een kruisje in de tabel of de lamp al dan niet brandt.

4 Herhaal de stappen 2 en 3 voor de overige materialen.

5 WAARNEMING

Brandt de lamp? ja nee koperdraad ijzeren spijker houten prikkertje

te onderzoeken stof

115 3 GELEIDERS EN ISOLATOREN
Fig. 3.1

Brandt de lamp? ja nee

plastieken staafje

stukje karton

niet-geslepen potlood

geslepen potlood

6 BESLUIT

De koperdraad, de ijzeren spijker en het geslepen potlood geleiden de elektrische stroom.

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

©VANIN

b Waarvoor dient het plastic omhulsel rond koperdraden in een elektrisch snoer?

c Zet de correcte termen op de juiste plaats. Pas op: niet elke term moet gebruikt worden. Kies uit:

stukje karton – koolstofstaafje – kleurpotlood – geleiders – elektrische stroom niet –elektrische stroom – halfgeleider – elektrische stroom gedeeltelijk – isolatoren – ijzeren spijker – plastieken staafje

Sommige materialen laten de elektrische stroom door; het zijn

Koperdraad is een goede geleider voor de . Andere voorbeelden zijn: een en een

Andere materialen geleiden de ; je noemt ze

. Voorbeelden van isolatoren zijn: een houten prikkertje, een en een

116 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 3.2

d Bij een schrikdraad wordt er elektrische stroom op de prikkeldraad gebracht. Wanneer je op blote voeten op de grond staat, voel je de stroom als je de schrikdraad aanraakt. Wanneer je schoenen aanhebt, voel je de stroom niet. Verklaar aan de hand van de video.

©VANIN

e Geleider of isolator? Plaats een kruisje in de correcte kolom van de tabel.

geleider isolator plastic zak kookpot staalwol piepschuim schoen aluminiumfolie baksteen magnesiumreepje

Isolatoren zijn materialen die de elektrische stroom niet gemakkelijk doorlaten.

Geleiders zijn materialen die de elektrische stroom wel gemakkelijk doorlaten.

Test jezelf: oefeningen 2 en 3

GELEIDEN ALLE VASTE STOFFEN DE ELEKTRISCHE STROOM?

Neen. Daarom worden ze gebruikt om elektrische leidingen te beveiligen.

117 3 GELEIDERS EN ISOLATOREN
Fig. 3.3

4 ELEKTRISCHE SPANNING

4.1 WANNEER IS ER EEN ELEKTRISCHE SPANNING?

1 Hoe komt het dat het lampje van een zaklamp minder sterk schijnt als de zaklamp al een tijdje is ingeschakeld?

2 Op een smar tphone wordt het batterijniveau aangegeven met de onderstaande symbolen. Koppel de drie modellen van batterijen (A, B, C) aan een batterijniveau van je smartphone (1 tot en met 6).

Noteer het passende cijfer bij het juiste model.

Als een batterij opgenomen wordt in een stroomkring, dan is er een elektrische stroom van negatieve ladingen of elektronen:

- Aan de negatieve pool van de batterij zijn er te veel elektronen.

- Aan de positieve pool van de batterij zijn er te weinig elektronen.

Door dat ladingsverschil stromen de elektronen van de negatieve pool naar de positieve pool.

ladingsverschil

te weinig elektronen te veel elektronen elektronenstroom

118 VAN OHM TOT JOULE
1 2 3 4 5 6----------------------------+ + + - -A B C
Fig. 4.1
©VANIN

3 Bestudeer figuur 4.1 en beantwoord de volgende vragen.

a Wat is de functie van een spanningsbron in een elektrische stroomkring?

b Wanneer is een batterij leeg?

©VANIN

c Wat gebeurt er tijdens het opladen van een batterij?

Interessant om weten

Er is een onderscheid tussen de conventionele stroomzin en de werkelijke stroomzin

Lang voordat men wist wat een elektrische stroom in feite is, hadden wetenschappers al een stroomzin gekozen. Zij bepaalden dat de elektrische stroom zich verplaatst van de positieve naar de negatieve pool. Je noemt dat de conventionele stroomzin.

Later heeft men ontdekt dat het de elektronen (negatieve lading) zijn die stromen van de minpool naar de pluspool. Dat is de werkelijke stroomzin.

119 4 ELEKTRISCHE SPANNING
Fig. 4.2 Conventionele stroomzin Fig. 4.3 Werkelijke stroomzin

In een elektrische stroomkring is er een ladingsverschil dat de elektronen door de geleiders stuwt. Je noemt dat spanning

Een spanningsbron is een toestel dat zorgt voor een ladingsverschil tussen de polen. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen een spanningsbron met constante spanning en een spanningsbron met een regelbare spanning.

– Een spanningsbron met een constante spanning levert constant dezelfde spanning.

Bijvoorbeeld: een batterij, de oplader van een smartphone.

©VANIN

– Een spanningsbron met een regelbare spanning is een toestel waarvan je de spanning kunt regelen met een draaiknop. Bijvoorbeeld: een regelbare spanningsbron in het vaklokaal.

De grootheid elektrische spanning (U) meet het ladingsverschil tussen de twee polen van een spanningsbron. De hoofdeenheid van elektrische spanning is de volt (V). Je kunt de spanning meten met een voltmeter. Als je de multimeter inschakelt als voltmeter, kun je elektrische spanning meten.

Een voltmeter wordt altijd parallel geschakeld over een verbruiker of spanningsbron. De pluspool van de voltmeter moet verbonden worden met de pluspool in de elektrische stroomkring en de minpool van de voltmeter moet ook verbonden worden met de minpool van de elektrische stroomkring.

Alessandro Volta was een belangrijke Italiaanse wetenschapper die vooral bekend geworden is door de uitvinding van de elektrische batterij of de voltaïsche cel. De eenheid van de grootheid spanning, ‘volt’, is daardoor naar hem genoemd.

Wil je meer weten over Alessandro Volta? Scan dan de QR-code.

120 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 4.4 Spanningsbron met constante spanning Fig. 4.6 Regelbare spanningsbron Fig. 4.5 Symbool voor een spanningsbron met constante spanning Fig. 4.7 Symbool voor een regelbare spanningsbron Fig. 4.8 Multimeter Fig. 4.9
Tip ontdekplaat

Interessant om weten

De digitale meters zijn al goed ingeburgerd, maar voorheen werd elektrische spanning ook gemeten met een analoog toestel. Als de polen verkeerd verbonden werden, was het toestel defect. Als de polen bij een digitaal toestel verkeerd verbonden worden, krijg je negatieve waarden en weet je dat je de voltmeter verkeerd ingeschakeld hebt.

4 Met een multimeter kun je controleren of de regelbare spanningsbron de juiste spanning aangeeft.

Dat doe je als volgt.

– Stel de spanning van de spanningsbron in op een bepaalde waarde.

– Verbind de multimeter op de juiste manier met de spanningsbron.

– Schakel de multimeter in als voltmeter, maar hou rekening met het meetbereik en de meetnauwkeurigheid van het meettoestel.

– Schakel de spanningsbron in.

a Welke spanning lees je af op de display van de regelbare spanningsbron?

b Welke spanning lees je af op de display van de voltmeter?

Zijn de waarden gelijk aan elkaar, dan geeft de regelbare spanningsbron de correcte spanning aan.

In een elektrische stroomkring is er een ladingsverschil dat de elektronen door de geleiders stuwt.

Je noemt dat spanning

Een spanningsbron is een toestel dat tussen twee polen een spanning doet ontstaan.

– Een spanningsbron met een constante spanning levert constant dezelfde spanning.

Een spanningsbron met een regelbare spanning is een toestel waarvan je de spanning kunt regelen met een draaiknop.

De grootheid elektrische spanning (U) meet het ladingsverschil tussen de twee polen van een spanningsbron.

De eenheid van elektrische spanning is de volt (V). Spanning wordt gemeten met een voltmeter

Test jezelf: oefeningen 4 en 5

WANNEER IS ER EEN ELEKTRISCHE SPANNING?

Er is een elektrische spanning als er een ladingsverschil is tussen de polen van een spanningsbron. De elektronen kunnen dan door de elektrische stroomkring stromen.

121 4 ELEKTRISCHE SPANNING
Fig. 4.10 Analoge voltmeter
©VANIN

1 Onderzoek de spanning in een parallelketen.

ONDERZOEK 3

1 ONDERZOEKSVRAAG

Welk verband is er tussen de spanning, gemeten over identieke verbruikers in een parallelketen en de spanningsbron?

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN

regelbare spanningsbron snoeren twee lampenhouders met lamp (6 V) krokodillenklemmen multimeter (ingesteld als voltmeter met een meetbereik van 20 V)

4 WERK WIJZE

1 Teken de elektrische stroomkring. Je tekent de multimeter op alle plaatsen waar je gaat meten.

2 Bouw de stroomkring en plaats de multimeter over de spanningsbron.

3 Zet de regelbare spanningsbron in op 6 V en lees de spanning af op de multimeter. Schakel daarna de spanningsbron uit.

4 Verplaats de multimeter over lamp 1, schakel de spanningsbron in en meet de spanning over lamp 1. Schakel de spanningsbron opnieuw uit.

5 Herhaal de werkwijze van stap 4 voor lamp 2.

Tip

Let erop dat je ingestelde spanning op de spanningsbron niet wijzigt.

5 WAARNEMING

locatie van de multimeter U (V) over de spanningsbron (Ub) over lamp 1 (U1) over lamp 2 (U2)

122 VAN OHM TOT JOULE
4.2 IS DE SPANNING GELIJK IN ELKE SOORT SCHAKELING?
©VANIN

6 BESLUIT

a Noteer je besluit in woorden.

©VANIN

b Noteer je besluit in symbolen.

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

b Waarom zijn stopcontacten in een elektrische installatie altijd parallel geschakeld?

2 Onderzoek nu de spanning in een serieschakeling.

O NDERZOEK 4

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN regelbare spanningsbron snoeren twee lampenhouders met lamp (6 V) krokodillenklemmen multimeter (ingesteld als voltmeter met een meetbereik van 20 V)

123 4 ELEKTRISCHE SPANNING
Fig. 4.11 Stopcontacten zijn parallel geschakeld.

4 WERK WIJZE

1 Teken de elektrische stroomkring waarbij je de multimeter tekent op alle plaatsen waar je gaat meten.

2 Bouw de stroomkring en plaats de multimeter over de spanningsbron.

3 Zet de regelbare spanningsbron in op 6 V en lees de spanning af op de multimeter. Schakel daarna de spanningsbron uit.

4 Verplaats de multimeter over lamp 1, schakel de spanningsbron in en meet de spanning over lamp 1. Schakel de spanningsbron opnieuw uit.

5 Herhaal de werkwijze van stap 4 voor lamp 2.

Let erop dat je ingestelde spanning op de spanningsbron niet wijzigt. Tip

5 WAARNEMING

locatie van de multimeter U (V) over de spanningsbron (Ub)

over lamp 1 (U1)

over lamp 2 (U2)

6 BESLUIT

a Noteer je besluit in woorden.

b Noteer je besluit in symbolen.

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

124 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 4.12 De lampen in een klaslokaal zijn parallel geschakeld.
©VANIN

b Waarom zijn de lampen in een klaslokaal niet in serie geschakeld?

c Geef nog een voorbeeld van een serieschakeling.

Voor het meten van de spanning in een elektrische stroomkring gelden de volgende regels:

– In een parallelschakeling is de spanning over identieke verbruikers gelijk aan de spanning over de spanningsbron.

Ub = U 1 = U 2

– In een serieschakeling is de som van de spanningen over identieke verbruikers gelijk aan de spanning over de spanningsbron.

Ub = U 1 + U 2

Test jezelf: oefening 6

IS DE SPANNING GELIJK IN ELKE SOORT SCHAKELING?

Nee, de spanning is niet gelijk in elke soort schakeling. De grootte van de spanning hangt namelijk af van het soort schakeling.

125 4 ELEKTRISCHE SPANNING
©VANIN

5 ELEKTRISCHE STROOMSTERKTE

5.1 WAAROM IS DE PLAATS VAN EEN AMPÈREMETER IN EEN STROOMKRING BELANGRIJK?

Je weet al dat een elektrische stroom een stroom van ladingen (elektronen) is. De hoeveelheid lading die per seconde door een elektrische stroomkring stroomt, kan gemeten worden met een ampèremeter. Dit meettoestel meet de grootheid stroomsterkte (I) die uitgedrukt wordt in de eenheid ampère (A).

©VANIN

1 In een volgend onderzoek ontdek je hoe een ampèremeter geschakeld moet worden in een stroomkring.

ONDERZOEK 5

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN

regelbare spanningsbron snoeren één lampenhouder met lamp (6 V) krokodillenklemmen

4 WERK WIJZE

1 Teken de elektrische stroomkring met een lamp als verbruiker. Teken de ampèremeter in serie voor de lamp. Teken de stroomkring opnieuw, met de ampèremeter achter de lamp.

2 Bouw de schakelingen met de spanningsbron ingesteld op 6 V. Zorg ervoor dat die spanning ongewijzigd blijft.

3 Lees de stroomsterkte af met de ampèremeter voor en achter de lamp.

126 VAN OHM TOT JOULE
B A
Fig. 5.1

Tip

Vraag aan je leerkracht hoe je de multimeter moet inschakelen als ampèremeter. Vraag ook naar de instelling voor het meetbereik en de meetnauwkeurigheid.

5 WAARNEMING

Ivoor de lamp =

Ina de lamp =

6 BESLUIT

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

b Wat zou er gebeuren als je het lampje losdraait in de stroomkring?

Tip

André-Marie Ampère was een belangrijke Franse wetenschapper die beschouwd wordt als de ontdekker van het elektromagnetisme. Daardoor is de eenheid van stroomsterkte naar hem genoemd.

Wil je meer weten over het werk van Ampère? Via het onlinelesmateriaal vind je een ontdekplaat met meer informatie.

ONTDEKPLAAT

127 5 ELEKTRISCHE STROOMSTERKTE
©VANIN

De ampèremeter gedraagt zich als geleider in een stroomkring en moet in serie geschakeld worden met de verbruiker. Zeker niet in parallel!

In de getoonde serieschakeling (figuur 5.3) zie je dat een ampèremeter parallel geschakeld is over een verbruiker. Vermits de ampèremeter zich gedraagt als een geleider in een stroomkring, wordt het lampje kortgesloten waardoor het niet brandt. Het andere lampje blijft wel branden want het staat in serie met de ampèremeter.

©VANIN

Fig. 5.2

spanningsbron

lampen

ampèremeter

Fig. 5.3

De grootheid elektrische stroomsterkte (I) meet de hoeveelheid lading die per seconde door een stroomkring stroomt.

De eenheid van elektrische stroomsterkte is de ampère (A). Stroomsterkte wordt gemeten met een ampèremeter

In een stroomkring moet een ampèremeter altijd in serie geschakeld worden met een verbruiker.

Test jezelf: oefening 7

WAAROM IS DE PLAATS VAN EEN AMPÈREMETER IN EEN STROOMKRING BELANGRIJK?

De ampèremeter moet in serie geplaatst worden in de stroomkring. Als je hem parallel plaatst, kun je onderdelen in de stroomkring beschadigen.

128 VAN OHM TOT JOULE

5.2

1 Meet de stroomsterkte in een serieschakeling.

ONDERZOEK 6

1 ONDERZOEKSVRAAG

Hoe groot is de stroomsterkte op verschillende plaatsen in de stroomkring als de identieke verbruikers in serie geschakeld zijn?

2 HYPOTHESE

©VANIN

3 BENODIGDHEDEN regelbare spanningsbron snoeren drie lampenhouders met lamp (6 V) krokodillenklemmen multimeter (ingesteld als ampèremeter)

4 WERK WIJZE

1 Teken de elektrische stroomkring waarbij je de ampèremeter tekent op de plaatsen waar je gaat meten.

2 Bouw de stroomkring en plaats de multimeter na de spanningsbron voor het eerste lampje.

3 Schakel de multimeter in als ampèremeter, met het grootste meetbereik.

4 Schakel de spanningsbron in op 6 V en lees de stroomsterkte af en schakel vervolgens de spanningsbron uit.

5 Herhaal de werkwijze van stappen 3 en 4 voor de andere plaatsen van de ampèremeter in de stroomkring.

Tip

Let erop dat je ingestelde spanning op de spanningsbron niet wijzigt.

129 5 ELEKTRISCHE STROOMSTERKTE
SOORT
HANGT DE STROOMSTERKTE AF VAN DE
SCHAKELING?

5 WAARNEMING

locatie van de multimeter I (A)

I 1 I 2 I 3 I 4

6 BESLUIT

De stroomsterkte in een serieschakeling is overal gelijk.

I 1 = I 2 = I 3 = I 4

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

©VANIN

b Wat zou er gebeuren met de stroomsterkte in een serieschakeling als de spanning verlaagd wordt tot 4 V?

c Wat gebeurt er als er nog extra lampen in serie geschakeld worden?

Om stroomsterkte in een parallelschakeling en een gemengde schakeling te begrijpen heb je nood aan de begrippen hoofdketen en zijketen in een elektrische stroomkring.

hoofdketen zijketen Fig. 5.4

Dat deel van een elektrische stroomkring waarin de spanningsbron zich bevindt zonder een vertakking, dus de plaatsen waar alle verplaatste elektronen vertrekken en aankomen, noem je de hoofdketen (geel in figuur 5.4).

Alle vertakkingen in de stroomkring, dus de plaatsen waar de elektronen een verschillende weg kunnen uitgaan, noem je zijketens (roze in figuur 5.4).

130 VAN OHM TOT JOULE

ONDERZOEK 7

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYPOTHESE

©VANIN

3 BENODIGDHEDEN

regelbare spanningsbron snoeren drie lampenhouders met lamp (6 V)

4 WERK WIJZE

1 Teken de elektrische stroomkring waarbij je de ampèremeter tekent op de plaatsen waar je gaat meten.

2 Bouw de stroomkring en plaats de multimeter na de spanningsbron voor het eerste lampje.

3 Schakel de multimeter in als ampèremeter, met het grootste meetbereik.

4 Schakel de spanningsbron in op 6 V en lees de stroomsterkte af en schakel vervolgens de spanningsbron uit.

5 Herhaal de werkwijze van stappen 3 en 4 voor de andere plaatsen van de ampèremeter in de stroomkring.

Tip

krokodillenklemmen multimeter (ingesteld als ampèremeter)

Let erop dat je ingestelde spanning op de spanningsbron niet wijzigt.

5 WAARNEMING

locatie van de multimeter I (A)

I tot (hoofdketen)

I 1 I 2 I 3

131 5 ELEKTRISCHE STROOMSTERKTE
2 Hoe zit het met de stroomsterkte in een parallelschakeling?

6 BESLUIT

In een parallelschakeling is de som van de stroomsterkte over de identieke verbruikers in een zijketen, gelijk aan de stroomsterkte in de hoofdketen.

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

b Wat zou er gebeuren met de stroomsterkte in een parallelschakeling als de spanning verlaagd wordt tot 4 V?

c Wat gebeurt er als er nog extra lampen in parallel geschakeld worden?

d Verklaar waarom het niet verstandig is om een strijkijzer, een waterkoker, een frituurketel en een koffiezet op één verdeelstekker aan te sluiten?

Interessant om weten

Niet alleen hoge spanningen, maar ook hoge stroomsterkten kunnen schade berokkenen. Heel wat elektrische toestellen, die gevoelig zijn voor hoge stroomsterkte, zijn daarom uitgerust met een smeltveiligheid. Als de stroomsterkte te hoog oploopt, smelt het draadje in de smeltveiligheid door. Op die manier wordt het toestel beschermd tegen oververhitting. Je moet dan enkel de smeltveiligheid vervangen en het toestel kan opnieuw gebruikt worden. De multimeters, die je gebruikt in de klas, zijn ook uitgerust met een smeltveiligheid.

132 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 5.5 Fig. 5.6
©VANIN

Voor het meten van de stroomsterkte in een elektrische stroomkring gelden de volgende regels: – De stroomsterkte in een serieschakeling is overal gelijk.

I 1 = I 2 = I 3 – In een parallelschakeling is de som van de stroomsterkte over de verbruikers in een zijketen, gelijk aan de stroomsterkte in de hoofdketen.

I tot = I 1 + I 2 + I 3

Test jezelf: oefening 8

©VANIN

HANGT DE STROOMSTERKTE AF VAN DE SOORT SCHAKELING?

Ja. Naargelang de aard van de schakeling (serie of parallel) verschilt de stroomsterkte.

133 5 ELEKTRISCHE STROOMSTERKTE

6 ELEK TRISCHE WEERSTAND

HOE WORDEN ELEKTRONEN GEHINDERD IN EEN ELEKTRISCHE STROOMKRING?

1 Elektronen stromen door een stroomkring, maar dat gaat niet altijd even gemakkelijk.

O NDERZOEK 8

1 ONDERZOEKSVRAAG

Welk verband is er tussen het aantal, in serie geschakelde, identieke verbruikers en de stroomsterkte in een stroomkring bij eenzelfde spanning?

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN regelbare spanningsbron snoeren vier lampenhouders met lamp (6 V) krokodillenklemmen twee multimeters (ingesteld als ampèremeter en voltmeter)

4 WERK WIJZE

1 Teken een elektrische stroomkring met één lamp (verbruiker) waarbij de stroomsterkte gemeten wordt in de hoofdketen en de spanning over de verbruiker.

2 Breidt de stroomkring uit naar twee en drie verbruikers. De stroomsterkte blijf je meten in de hoofdketen en de spanning over alle verbruikers samen.

3 Bouw de stroomkringen en laat ze controleren door je leerkracht vooraleer je de regelbare spanningsbron inschakelt.

4 Let op dat de spanning op de voltmeter (over de verbruikers) steeds 6,0 V is.

5 Meet de stroomsterkte en noteer de waarde in de tabel hieronder.

134 VAN OHM TOT JOULE
A B C ©VANIN

5 WAARNEMING

6 BESLUIT

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

b Geef een verklaring voor je besluit.

Als elektronen door een stroomkring stromen, ondervinden ze hinder van bijvoorbeeld een verbruiker. Je kunt zeggen dat een verbruiker weerstand uitoefent op de bewegende elektronen.

Weerstand is een grootheid die we voorstellen met het symbool R (resistance). De eenheid van weerstand is de ohm (Ω). Weerstand wordt gemeten met een ohmmeter.

Je kunt de multimeter ook instellen als ohmmeter.

135 6 ELEKTRISCHE WEERSTAND
aantal lampen U (V) I (A) 1 6,0 2 6,0 3 6,0
Fig. 6.1 Multimeter, ingeschakeld als ohmmeter
©VANIN

Interessant om weten

Elektriciens moeten vaak elektrische toestellen herstellen waarin chips zitten. Vaak moet daarbij een weerstand vervangen worden. Alle weerstanden hebben een kleurcode, waaraan je ze kunt herkennen.

Elektriciens kunnen snel de juiste weerstand vervangen door naar de kleurcode te kijken.

De grootheid elektrische weerstand (R) is een maat voor de hinder die elektronen ondervinden in een stroomkring.

De eenheid van elektrische weerstand is de ohm (Ω). Elektrische weerstand wordt gemeten met een ohmmeter

Een multimeter kan ingesteld worden als ohmmeter.

Test jezelf: oefeningen 9 en 10

HOE WORDEN ELEKTRONEN GEHINDERD IN EEN ELEKTRISCHE STROOMKRING?

Verbruikers hinderen het stromen van elektronen door een stroomkring. Ze bieden weerstand aan de elektrische stroom.

136 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 6.2
©VANIN

7 DE WET VAN OHM

WELK VERBAND IS ER TUSSEN SPANNING EN STROOMSTERKTE?

1 In het volgende onderzoek ga je na welk verband er is tussen spanning en stroomsterkte.

ONDERZOEK 9

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN regelbare spanningsbron snoeren weerstand (bv. 10 Ω) krokodillenklemmen twee multimeters (ingesteld als ampèremeter)

4 WERK WIJZE

1 Bouw de stroomkring en laat hem controleren door je leerkracht vooraleer je de regelbare spanningsbron inschakelt.

2 Stel de voltmeter in op 0 V en lees de stroomsterkte af op de ampèremeter. Noteer de waarde in de tweede kolom van de tabel hieronder.

3 Drijf de spanning geleidelijk aan op tot 10 V. Lees telkens de stroomsterkte af bij 1, 2 … V en noteer de waarde in de tabel.

5 WAARNEMING

137 7 DE WET VAN OHM
U (V) I (A) U (V) I (A) 0 1 2 3 4
10,0 Ω ©VANIN
Fig. 7.1

6 BESLUIT

Als de spanning toeneemt, neemt ook de stroomsterkte toe.

7 REFLECTIE

a Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

©VANIN

b Bereken telkens het quotiënt tussen spanning en stroomsterkte en noteer die waarde in de derde kolom van de tabel. Hoe is de verhouding tussen de spanning en de stroomsterkte?

c Teken de grafiek die het verband weergeeft tussen spanning en stroomsterkte.

d Wat zou er gebeuren als je een andere weerstand (draad) gebruikt?

138 VAN OHM TOT JOULE U (V) I (A) U (V) I (A) 5 6 7 8 9 10

Je kunt het besluit van onderzoek 9 ook in een formule noteren:

I U = constante.

Die constante is de weerstand van de draad, uitgedrukt in ohm. Vaak wordt de afgeleide eenheid kilo-ohm (kΩ ) gebruikt omdat weerstanden in toestellen dikwijls een hoge waarde hebben.

Voor een vaste weerstand wordt het onderstaande symbool gebruikt.

De waarde van de weerstand wordt erin genoteerd.

©VANIN

Ook draden kunnen een weerstand zijn. Zij hebben het volgende symbool.

De wet van Ohm zegt dat er een recht evenredig verband is tussen de spanning en de stroomsterkte.

In formule schrijf je dat als:

R = I U

Interessant om weten

De lichtsterkte van een lamp kun je regelen met een dimmer. Dat is een weerstand die in serie geschakeld is met de lamp.

Wil je minder licht, dan zorg je dat de weerstand van de dimmer hoger wordt. Wil je meer licht, dan verlaag je de weerstand. Een dimmer is dus een regelbare weerstand.

De wet van Ohm zegt dat er een recht evenredig verband is tussen de spanning en de stroomsterkte.

In formule schrijf je dat als:

R = I U

Test jezelf: oefeningen 11 en 12

WELK VERBAND IS ER TUSSEN SPANNING EN STROOMSTERKTE?

Er is een recht evenredig verband tussen spanning en stroomsterkte.

139 7 DE WET VAN OHM
Fig. 7.2 Fig. 7.3

8 HET JOULE -EFFECT

WAT HEEFT EEN BEAMER TE MAKEN MET HET JOULE-EFFECT?

1 Elke dag krijgen we te maken met energieomzettingen waarbij er thermische energie gevormd wordt. Welke energieomzetting vindt er plaats in een beamer zodat er een beeld wordt geprojecteerd?

2 Bij bijna alle elektrische toepassingen komt er tijdens de energieomzetting restwarmte vrij.

a Wat is restwarmte?

b Noteer drie toepassingen waarbij restwarmte vrijkomt.

©VANIN

c In welke toepassingen gebruiken we restwarmte wel nuttig? Vink aan. warme halogeenlamp tijdens het branden benzinewagen tijdens de wintermaanden elektrische oven strijkijzer infraroodkookplaat draaiende boormachine

Interessant om weten

Het draaien van een gasmotor kan een turbine doen draaien waardoor elektriciteit wordt opgewekt. Maar door het draaien van de gasmotor komt er ook thermische energie vrij. Die restwarmte kan dan weer gebruikt worden om water op te warmen tot stoom. Die stoom doet dan weer een turbine draaien om elektriciteit op te wekken.

De restwarmte van de gasmotor wordt dus opnieuw gebruikt om elektriciteit op te wekken, wat maakt dat er een grotere productie van elektriciteit is. Deze centrale wordt daarom ook stoom- en gascentrale (STEG-centrale) genoemd.

stoomturbine condensator

elektrische generatoren

gasturbinewarmtewisselaar pomp

Fig. 8.2

140 VAN OHM TOT JOULE
Fig. 8.1 Beamer

3 In het volgende onderzoek ga je na hoe de factor ‘tijd’ een invloed heeft op de ontwikkelde warmte.

ONDERZOEK 10

1 ONDERZOEKSVRAAG

2 HYPOTHESE

3 BENODIGDHEDEN regelbare spanningsbron snoeren gelakte koperdraad (2 m, opgerold) twee krokodillenklemmen twee statieven reageerbuisklem extra statiefstaaf (300 mm) drie statiefnoten transparante rechthoekige bak (25 x 10 x 15 cm) statiefklem thermometer chronometer

4 WERK WIJZE

1 Bouw de elektrische stroomkring zoals op figuur 8.3 is weergegeven.

2 Vul de bak voor de helft met leidingwater.

3 Schakel de spanningsbron in op 5 V en 12 A. Schakel ook de thermometer in en zet de chronometer aan.

4 Neem de temperatuur van het water waar om de 60 s en noteer de waarde in de tabel.

5 WAARNEMING

141 8 HET JOULE-EFFECT
t (s) ϑ (°C) 0 60 120 180 240
l = 2 m
Fig. 8.3 Fig. 8.4
©VANIN

6 BESLUIT

Hoe langer de stroom door de koperdraad stroomt, hoe hoger de temperatuur van het water wordt.

De warmte van de koperdraad zorgt ervoor dat het water opwarmt.

7 REFLECTIE

Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.

In een weerstand ontstaat er warmte als er een elektrische stroom doorgaat. Dat noemen we het warmte-effect of joule-effect.

Dit warmte-effect is groter naarmate de stroomsterkte en de weerstand toenemen en naarmate de elektrische stroom langer door de stroomkring gaat.

Restwarmte is warmte die vrijkomt tijdens energieomzettingen, maar die geen praktisch nut heeft bij de toepassing.

In een weerstand ontstaat er warmte als er een elektrische stroom door gaat. Dat noem je het warmte-effect of joule-effect

Dit warmte-effect is groter naarmate de stroomsterkte en de weerstand toenemen en naarmate de elektrische stroom langer door de stroomkring gaat.

Test jezelf: oefeningen 13 en 14

WAT HEEFT EEN BEAMER TE MAKEN MET HET JOULE-EFFECT?

Door het joule-effect komt er veel restwarmte vrij bij elektrische toestellen. Die restwarmte moet afgevoerd worden. Bij een beamer moet er daarom een ventilator ingebouwd worden.

142 VAN OHM TOT JOULE t (s) ϑ (°C) 300 360 420 540 600
©VANIN

Interessant om weten

Restwarmte is niet altijd een negatief verhaal. In steeds meer grote steden probeert men om de restwarmte van lokale industrieën te recupereren in zogenaamde warmtenetten.

©VANIN

Zo’n warmtenet kun je vergelijken met een centraal verwarmingssysteem op grote schaal. De gerecupereerde restwarmte die anders verloren gaat, wordt in een ondergronds netwerk van super geïsoleerde buizen gebracht. Via warmtewisselaars wordt de warmte vrijgegeven in gebouwen. Op die manier kunnen woonwijken voorzien worden van verwarming en warm water.

143 8 HET JOULE-EFFECT
Fig. 8.5

SAMENVATTING

Aha! Aha!

1 Over stroomkringen en schakelingen

Een verbruiker in een stroomkring werkt alleen wanneer de stroomkring is.

Je kunt een stroomkring veilig onderbreken met behulp van een

Je maakt onderscheid tussen een serieschakeling en een parallelschakeling

Bij een doven alle lampjes wanneer je één lampje losdraait.

Bij een dooft enkel het losgedraaide lampje; alle andere lampjes blijven branden met dezelfde lichtsterkte.

2 Elektrische ladingen

Er zijn twee soorten ladingen:

Die ladingen beïnvloeden elkaar:

Gelijknamige ladingen (twee positieve of twee negatieve ladingen ).

– Ongelijknamige ladingen (positieve en negatieve ladingen ).

Met een kun je nagaan of een voorwerp al dan niet geladen is. Je kunt ook groottes van ladingen vergelijken.

De grootheid lading wordt voorgesteld met het symbool Q; de eenheid ervan is de coulomb (C).

Protonen en elektronen hebben dezelfde, maar tegengestelde lading: Qproton = + 1,60.10-19 C – Qelektron = – 1,60.10-19 C

3 Geleiders en isolatoren

Isolatoren zijn materialen

Geleiders zijn materialen

4 Elektrische spanning

In een elektrische stroomkring is er een ladingsverschil dat de elektronen door de geleiders stuwt.

Je noemt dat .

Een spanningsbron is een toestel dat tussen twee polen een spanning doet ontstaan. –

Een spanningsbron met een constante spanning levert

– Een spanningsbron met een regelbare spanning is een toestel waarvan je de .

De grootheid elektrische spanning (U) meet het ladingsverschil tussen de twee polen van een spanningsbron.

144 VAN OHM TOT JOULE
©VANIN

De eenheid van elektrische spanning is de volt (V).

Spanning wordt gemeten met een

Voor het meten van de spanning in een elektrische stroomkring gelden de volgende regels.

– In een parallelschakeling is de spanning over identieke verbruikers

Ub = – In een serieschakeling is de

Ub =

5 Elektrische stroomsterkte

De grootheid elektrische stroomsterkte (I) meet .

De eenheid van elektrische stroomsterkte is de (A).

Stroomsterkte wordt gemeten met een

In een stroomkring moet een ampèremeter altijd worden met een verbruiker.

Voor het meten van de stroomsterkte in een elektrische stroomkring gelden de volgende regels.

– De stroomsterkte in een serieschakeling is

I 1 = – In een parallelschakeling is de

I tot =

6 Elektrische weerstand

De grootheid elektrische weerstand (R) is een maat

De eenheid van elektrische weerstand is de

Elektrische weerstand wordt gemeten met een .

Een multimeter kan ingesteld worden als

7 De wet van Ohm

De wet van Ohm zegt dat er een recht evenredig verband is tussen de spanning en de stroomsterkte.

In formule schrijf je dat als:

8 Het Joule-effect

Restwarmte is warmte die vrijkomt tijdens energieomzettingen maar die geen praktisch nut heeft bij de toepassing.

In een weerstand ontstaat er warmte als er een elektrische stroom doorgaat. Dat noem je het of

Dat warmte-effect is groter naarmate de en de toeneemt en naarmate de elektrische stroom de stroomkring gaat.

145 AHA!
©VANIN

Eigenschappen

• Gelijknamige ladingen

→ afstoting

• Ongelijknamige ladingen

→ aantrekking

Elektrische spanning (U)

• = ladingsverschil (elektronen) in een elektrische stroomkring

• eenheid: volt (V)

• meettoestel: voltmeter

Lading (Q) met eenheid coulomb (C)

→ meettoestel: elektroscoop

Elementaire lading

• Qproton = + 1,60.10-19 C

• Qelektron = – 1,60.10-19 C

©VANIN

• Parallelschakeling: Ub = U 1 = U 2

• Serieschakeling: Ub = U 1 + U 2

Elektrische ladingen

Elektrische ladingen

Spanningsbron

= toestel dat tussen twee polen spanning doet ontstaan

• constante spanning

• regelbare spanning

Elektrische stroomsterkte (I)

• = hoeveelheid lading die per seconde door een geleider gaat

• eenheid: ampère (A)

• meettoestel: ampèremeter

• Parallelschakeling: Itot = I 1 + I 2

• Serieschakeling: I 1 = I 2 = I 3

Elektrische weerstand (R) met eenheid ohm (Ω)

→ meettoestel: ohmmeter

→ wet van Ohm: rechtevenredig verband tussen spanning en stroomsterkte: R = U I

Joule-effect: warmte die vrijkomt als er stroom vloeit door een stroomkring → restwarmte

146 VAN OHM TOT JOULE
SCHEMA

ELEKTRISCHE LADINGEN

147 AHA! MINDMAP
©VANIN

Wat ken/kan ik?

Ik kan een eenvoudige elektrische stroomkring (lamp, spanningsbron, snoeren, schakelaar) tekenen met de juiste symbolen.

Ik kan een eenvoudige elektrische stroomkring (lamp, spanningsbron, snoeren, schakelaar) bouwen op basis van een getekende elektrische stroomkring.

Ik kan een serie- en een parallelschakeling tekenen met de juiste symbolen.

Ik kan een serie- en een parallelschakeling bouwen op basis van een getekende elektrische stroomkring.

Ik ken het verschil tussen een open en een gesloten elektrische stroomkring.

Ik kan kenmerken van een serie- en een parallelschakeling herkennen en opsommen.

Ik kan voorbeelden opsommen waarbij gelijknamige en ongelijknamige ladingen met elkaar in contact komen.

Ik ken de functie van een elektroscoop.

Ik kan de werking van een elektroscoop toelichten en verklaren.

Ik ken de grootheid lading met de bijhorende hoofdeenheid en haar afgeleide eenheden.

Ik ken het begrip elementaire lading.

helemaal begrepen hier kan ik nog groeien pg.

Ik kan het begrip 'neutrale lading' verklaren. 114

Ik ken het verschil tussen geleiders en isolatoren. 115-117

Ik kan voorbeelden opsommen van geleiders en isolatoren. 115-117

Ik ken de grootheid spanning met de bijhorende hoofdeenheid en haar afgeleide eenheden. 120

Ik kan het verschil tussen een spanningsbron met een constante spanning en een regelbare spanning toelichten. 120

Ik ken de werking van een voltmeter. 120

Ik kan een voltmeter correct aansluiten in een elektrische stroomkring. 120

Ik kan het meetbereik en de meetnauwkeurigheid instellen bij een multimeter.

120, 121

Ik kan spanning meten in een serie- en een parallelschakeling. 122-125

148 VAN OHM TOT JOULE
107-108
107-108
108
108
107
108
109-111
112, 113
112,
113
114
114
©VANIN
CHECKLIST

Wat ken/kan ik?

Ik kan eigenschappen van spanning meten in serie- en parallelschakeling herkennen en toepassen.

helemaal begrepen hier kan ik nog groeien pg.

122-125

Ik ken de grootheid stroomsterkte met de bijhorende hoofdeenheid en haar afgeleide eenheden. 126

Ik ken de werking van een ampèremeter.

126, 127

Ik kan een ampèremeter correct aansluiten in een elektrische stroomkring. 126-128

Ik kan de hoofd- en zijketen herkennen in een elektrische stroomkring. 130

Ik kan eigenschappen van stroomsterkte meten in serie- en parallelschakeling herkennen en toepassen. 129-133

Ik ken de grootheid weerstand met de bijhorende hoofdeenheid en haar afgeleide eenheden.

Ik ken de werking van een ohmmeter.

Ik kan de wet van Ohm toelichten.

Ik kan de formule bij de wet van Ohm omvormen en gebruiken in vraagstukken. 137-139

Ik ken het begrip 'restwarmte'. 140

Ik kan het joule-effect in verband brengen met een weerstand waardoor een elektrische stroom gaat.

Je kunt deze checklist ook op invullen bij je Portfolio.

149 AHA!
135
135
137-139
140-142
©VANIN

TEST JEZELF

1 Als je met een ballon door je haar wrijf t, gaat het haar rechtop staan. Hoe komt dat?

2 Geef vier voorbeelden van geleiders en isolatoren. geleider isolator

3 Wat gebeurt er met een elektroscoop die een lading draagt, als je met je hand de knop aanraakt?

4 Een batterij is een constante spanningsbron. Als de batterij nog voor de helft geladen is, is dan de spanning nog hetzelfde vergeleken met een volledig geladen batterij? ja neen Motiveer je antwoord.

5 In welke toestellen gebruik je een constante spanningsbron en in welke een regelbare spanningsbron? Plaats een kruisje in de passende kolom. toepassing constante spanningsbron regelbare spanningsbron smartphone laptop speelgoedtrein spanningsbron labo thuisbatterij

150 VAN OHM TOT JOULE
©VANIN

6 Een elektricien doet werken aan de verlichting in de klassen. De lampen moeten geschakeld worden op 230 V. Toevallig maakt hij een foutje door ze aan te sluiten op 400 V. Wat gebeurt er bij het inschakelen van de lampen?

7 Waarom mag een ampèremeter niet rechtstreeks op een spanningsbron geschakeld worden, maar altijd in serie met een verbruiker?

8 Bereken de stroomsterkte in een elektrische schakeling.

a Kleur in elke elektrische schakeling op deze en de volgende pagina: – de hoofdketen in geel; – de zijketens in roze.

b Als ik in de tweede elektrische schakeling nog 10 ampèremeters toevoeg, wat gebeurt er dan met de stroomsterkte in de hoofdketen? Duid het juiste antwoord aan.

De stroomsterkte stijgt omdat er meer verbruikers in serie geschakeld worden.

De stroomsterkte blijft gelijk omdat ampèremeters de elektrische stroom niet hinderen.

De stroomsterkte daalt omdat er meer verbruikers in serie geschakeld worden.

De stroomsterkte blijft gelijk omdat de ampèremeters de spanning constant houden.

c Bereken de ontbrekende waarden van de ampèremeters in de onderstaande schakelingen.

1 = ?

2 = 1,35 A

2 = ?

3 = 0,03 A

4 = ?

1 = 0,03 A

151 TEST JEZELF
I
©VANIN
I
I
I
I
I

1 = ? I 2 = 0,4 A

I 3 = 1,3 A

= 1,2 A

I 3 = ?

I 4 = 0,3 A

9 Een multimeter kun je instellen om verschillende grootheden te meten. Vul de onderstaande tabel aan.

grootheid symbool grootheid hoofdeenheid symbool hoofdeenheid multimeter instellen als …

elektrische weerstand ohmmeter

10 Wat gebeurt er met de stroomsterkte als de weerstand wordt verhoogd in een elektrische stroomkring?

152 VAN OHM TOT JOULE
I
I
1 = ? I 5 = ? I 2
A volt
©VANIN

11 Op een elektrisch circuit in een huis worden een mixer, een stofzuiger en een haardroger tegelijkertijd ingeschakeld. De totale weerstand is 54,12 Ω. Hoe groot is de stroomsterkte als de spanning 230 V is?

Gegeven:

Gevraagd:

Oplossing:

Antwoord:

12 Wat gebeurt er met de weerstand van een draad als de spanning constant is en de stroomsterkte vermindert gedurende het experiment? Duid het juiste antwoord aan.

De weerstand blijft constant.

De weerstand vermindert ook.

De weerstand wordt groter.

De weerstand heeft een gemiddelde waarde.

13 Waarom noemt men een keramische kookplaat ook wel een infrarood kookplaat? Leg uit.

14 In welke toepassingen herken je het joule-effect? Duid de juiste antwoorden aan.

De warmte in een auto afkomstig van een verbrandingsmotor.

De thermische energie bij een koffiezet.

De thermische energie die vrijkomt bij een brandende kaars.

De thermische energie die vrijkomt bij wrijving tussen oppervlakten.

Het computerscherm wordt warm door het gebruik.

De werking van een elektroboiler.

Verder oefenen? Ga naar .

153 TEST JEZELF
©VANIN

Woordenlijst

Thema Mengsels en zuivere stoffen

hoofdstuk term definitie in je eigen woorden

1aggregatietoestand (de) staat (vast, vloeibaar, gasvormig) waarin een stof zich bevindt

2componenten (de) onderdelen

2dynamisch tekstbord (het) groot informatiepaneel boven of naast de autoweg met informerende tekst

2emulgator (de)stof die de vorming van een emulsie bevordert of een emulsie in stand houdt

3faseovergang (de) overgang van de ene fase van een stof naar de andere fase

4filtrerenscheiden van een vaste stof en een vloeistof met behulp van een filter

3geodriehoek (de) een meetinstrument in de vorm van een driehoek met een maatverdeling en een gradenboog

4ketelsteen (de)kalksteen die ontstaat tijdens het verwarmen of koken van water

3kooktraject (het) een temperatuurgebied waarin een vloeistofmengsel overgaat naar de gasvormige fase

4kristallisatie (de) uitdampen van een oplossing van een vaste stof in een vloeistof, zodat er kristallen ontstaan

2matrixbord (het) klein, digitaal snelheidsbord boven een rijstrook

1mengsel (het)bestaat uit meer dan één soort moleculen

2ontmengencomponenten van een mengsel uit elkaar halen

154 Woordenlijst Mengsels en zuivere stoffen
©VANIN

2opgeloste stof (de) stof die opgelost is in een oplossing

2oplosmiddel (het)

vloeibare stof waarin andere stoffen opgelost kunnen worden

2oplossing (de)mengsel van een stof met een vloeistof

©VANIN

4residu (het)achterblijfsel na verdamping

3smelttraject (het) een temperatuurgebied waarin een vloeistofmengsel overgaat naar de vaste fase

2solvent (het)oplosmiddel

2spatel (de)labolepel met een plat uiteinde

4uitdampenkristalliseren

4walsenronddraaien met de scheitrechter om de vloeistoflagen goed te scheiden

4 zeven vorm van filtreren

2zichtbaarheid (de)

Meteorologisch zicht is de grootste afstand waarop een zwart object te zien en te herkennen is.

1zuiverbestaat uit één soort moleculen

155 Mengsels en zuivere stoffen Woordenlijst

Thema Kracht en verandering van beweging hoofdstuk term definitie in je eigen woorden

1aangrijpingspunt (het) het punt waarop de kracht zijn werking uitoefent

2aerodynamischgestroomlijnd, de luchtweerstand zo laag mogelijk houden

5aquaplaning (de)

Het voertuig wordt onbestuurbaar als een dun laagje water zich tussen de band en het wegdek bevindt.

1gewicht (het)de kracht die een voorwerp uitoefent op zijn ondersteuning of ophanging als gevolg van de zwaartekracht

1grootte (de)omvang van de kracht

1normaalkracht (de) de kracht die loodrecht staat op het gewicht van een vlak voorwerp

5reactieafstand (de) de afstand die de auto nog aflegt voordat de rem wordt ingedrukt

5remafstand (de) de afstand die de auto nog aflegt tijdens het remmen

3resulterende kracht (de) de uiteindelijke kracht, rekening houdend met alle krachten die op een voorwerp inwerken, die bepaalt of een voorwerp versnelt, vertraagt of in rust is

1richting (de)Een kracht wordt voorgesteld door een pijl. De richting van de pijl geeft de richting van de kracht aan.

5stopafstand (de) de afstand totdat de auto volledig stilstaat: reactieafstand + remafstand

2wrijvingskracht (de) weerstandskracht die overwonnen moet worden om het voorwerp te verplaatsen over zijn steun

1zin (de)links, rechts, omhoog, omlaag…

156 Woordenlijst Kracht en verandering van beWeging
©VANIN

2zwaartekracht (de) aantrekkingskracht van de aarde

2 zwaartepunt (het) plaats bij een voorwerp in evenwicht waarin alle massa geconcentreerd is

©VANIN

157 Kracht en verandering van beWeging Woordenlijst

Thema Rol van micro-organismen

hoofdstuk term definitie in je eigen woorden

1bacillen (de)staafvormige bacteriën

1gastcel (de)Virussen kunnen niet op zichzelf overleven. Ze moeten in een ‘gastcel’ zitten om te overleven.

2kefir (de)een dik vloeibare, licht alcoholische melkdrank die vermoedelijk afkomstig is uit de Kaukasus

1kokken (de)bolvormige bacteriën

1kolonie (bacterie) (de)

Een bacterie deelt zich een groot aantal keren waardoor een zichtbaar hoopje bacteriën ontstaat: de bacteriekolonie.

1microbiologie (de) wetenschap die microscopisch kleine organismen onderzoekt

2microbioom (het) verwijst naar alle microorganismen die op en in ons lichaam wonen

1microorganisme (het) organismen die niet met het blote oog zichtbaar zijn, zoals bacteriën, gisten en schimmels

1spirillen (de)spiraalvormige bacterie

1vibrionen (de)bacteriën met een gebogen staafvorm

1voedingsbodem (de) onderlaag met voedingsstoffen, bedoeld om schimmels, bacteriën, planten of dieren te kweken

158 Woordenlijst rol van Micro-organisMen
©VANIN

Thema Van Ohm tot Joule

hoofdstuk term definitie in je eigen woorden

5 ampère (de)eenheid van stroomsterkte

5ampèremeter (de)

meettoestel om de stroomsterkte te meten

4analoog toestel (het) niet-digitaal toestel met wijzers om de waarden af te lezen

2coulomb (de)eenheid van elektrische lading

4digitale meter (de)

meettoestel met een display om de waarden af te lezen

2elektron (het)negatief geladen deeltje dat zich in de elektronenwolk van een atoom bevindt

2elektroscoop (de)

meettoestel waarmee je een elektrische lading kunt aantonen Het toestel geeft ook een idee over de grootte van de lading.

2elementaire lading (de) kleinste elektrische lading (symbool: e)

Een elektron bezit een negatieve, een proton een positieve elementaire lading.

3geleider (de)materiaal dat warmte en elektrische stroom geleidt

5hoofdketen (de)

deel van een elektrische stroomkring waarin de spanningsbron zich bevindt, zonder vertakking

3isolator (de)materiaal dat de warmte en de elektrische stroom niet geleidt

8joule-effect (het) warmte-effect bij een verbruiker in een elektrische stroomkring

2lading (de)grootheid (Q) die uitgedrukt wordt in de eenheid coulomb (C)

4meetbereik (het)

maximale waarde die een meettoestel kan meten

159 van ohM tot joule Woordenlijst
©VANIN

4meetnauwkeurigheid (de)

minimale waarde die een meettoestel kan meten

2neutron (het)neutraal deeltje in een atoomkern

6ohm (de)eenheid van elektrische weerstand

©VANIN

6ohmmeter (de)meettoestel dat de elektrische weerstand meet

1parallelschakeling (de)

elektrische stroomkring waarbij verbruikers met elkaar verbonden zijn door vertakkingen

2proton (het)positief geladen deeltje in een atoomkern

8restwarmte (de)

thermische energie die vrijkomt bij een energie-omzetting die niet meer nuttig gebruikt kan worden

1schakelaar (de)elektrisch element waarmee een stroomkring veilig kan in- en uitgeschakeld worden

1serieschakeling (de) elektrische stroomkring waarbij de verbruikers met elkaar verbonden zijn zonder vertakkingen

5smeltveiligheid (de)

zekering of stop die doorbrandt als er een grotere stroomsterkte door gaat dan op de zekering staat aangegeven

4spanning (de)grootheid (U) die uitgedrukt wordt in de eenheid volt (V)

4spanningsbron (de) toestel dat spanning levert

1stroomkring (de) een aantal elektrische schakelelementen die er samen voor zorgen dat de elektrische stroom kan rondstromen

5stroomsterkte (de)

grootheid (I) die uitgedrukt wordt in ampère (A)

4voltaïsche cel (de) galvanische cel een spanningsbron die spanning levert als gevolg van een chemische reactie

160 Woordenlijst van ohM tot joule

8 warmte-effect (het) thermische energie die vrijkomt als elektrische stroom door een verbruiker gaat

6weerstand (de)grootheid (R) die uitgedrukt wordt in ohm (Ω)

5zijketen (de)deel van een elektrische stroomkring waarin zich een vertakking bevindt

161 van ohM tot joule Woordenlijst
©VANIN

notities ©VANIN

162 notities

notities ©VANIN

163 notities

notities ©VANIN

164 notities

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.