NW voor jou 1 - Ontdekeditie - Voorbeeldhoofdstuk

3

STRUCTUURVERANDERING VAN STOFFEN

In de vorige lessen maakte je kennis met het deeltjesmodel.

Je leerde de deeltjes benoemen als moleculen.

Nu gebruik je het deeltjesmodel om faseovergangen te verklaren. Je leert hoe stoffen reageren op temperatuursveranderingen. De samenstelling van de stoffen verandert daarbij niet. Je ontdekt ook dat moleculen van samenstelling kunnen veranderen.

59

Aggregatietoestanden

LES 10

1 Moleculen veranderen niet van samenstelling

10

Aggregatietoestanden

In welke toestand komt water voor?

Bekijk de afbeelding.

Welke toestanden van water herken je op de afbeelding?

Wat gebeurt er met ijs bij een temperatuurstijging?

Wat voeg je toe om ijs te laten overgaan in waterdamp?

Š Hidrodoe

Water komt voor in drie toestanden: vast, vloeibaar en gasvormig. De toestand waarin een stof voorkomt is de aggregatietoestand of fase.

Een faseovergang is de overgang van de ene fase (aggregatietoestand) naar de andere fase.

Afb. 1

Welke verschillen ontdek je als je de deeltjesmodellen van de drie aggregatietoestanden met elkaar vergelijkt?

Experiment Benodigdheden - kleine schoendoos - 20 grote knikkers Werkwijze 1 2 3 4 5 6 7 8

60

Leg de 20 knikkers in de schoendoos.

Beweeg de doos zachtjes heen en weer.

Wat neem je waar? Noteer je antwoord bij waarneming 1.

Beweeg de schoendoos harder heen en weer.

Wat neem je waar? Noteer je antwoord bij waarneming 2.

Beweeg de schoendoos krachtig heen en weer.

Wat neem je waar? Noteer je antwoord bij waarneming 3.

Vergelijk het heen en weer bewegen van de knikkers met het deeltjesmodel.

De knikkers stellen deeltjes voor.

LES 10

Aggregatietoestanden

WAARNEMING Waarneming

Vergelijking met het deeltjesmodel

1

De afstand tussen de deeltjes is zeer klein. De deeltjes blijven dicht bij elkaar en verplaatsen zich niet ten opzichte van elkaar.

2

De afstand tussen de deeltjes is groot. De deeltjes blijven nog dicht bij elkaar, maar verplaatsen zich wel ten opzichte van elkaar.

3

De afstand tussen de deeltjes is zeer groot. De deeltjes bewegen voortdurend door elkaar en botsen tegen elkaar.

Afb. 2

Afb. 3

Afb. 4

Besluit De drie aggregatietoestanden van een stof verschillen van elkaar door het verschil in beweging van de deeltjes ten opzichte van elkaar.

Omcirkel wat juist is in de tabel.

VASTE STOF

Afb. 5

De afstand tussen de deeltjes is zeer klein / groter / zeer groot.

- De deeltjes zijn in beweging (‘trillen’), maar behouden hun plaats (hebben ‘vaste buren’).

- De deeltjes hebben geen vaste plaats, ze zijn in beweging.

- De deeltjes bewegen voortdurend door elkaar en botsen tegen de wanden.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn verwaarloosbaar.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn klein.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn sterk.

VLOEISTOF

Afb. 6

De afstand tussen de deeltjes is zeer klein / groter / zeer groot.

- De deeltjes zijn in beweging (‘trillen’), maar behouden hun plaats (hebben ‘vaste buren’).

- De deeltjes hebben geen vaste plaats, ze zijn in beweging.

- De deeltjes bewegen voortdurend door elkaar en botsen tegen de wanden.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn verwaarloosbaar.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn klein.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn sterk.

GAS

Afb. 7

De afstand tussen de deeltjes is zeer klein / groter / zeer groot.

- De deeltjes zijn in beweging (‘trillen’), maar behouden hun plaats (hebben ‘vaste buren’).

- De deeltjes hebben geen vaste plaats, ze zijn in beweging.

- De deeltjes bewegen voortdurend door elkaar en botsen tegen de wanden.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn verwaarloosbaar.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn klein.

- De onderlinge krachten tussen de deeltjes zijn sterk.

61

Aggregatietoestanden

LES 10

In welke aggregatietoestand komt elk van de volgende stoffen voor bij kamertemperatuur?

Bekijk de afbeeldingen. Zet in de onderste rij van elke tabel een kruisje bij het deeltjesmodel van de stof bij kamertemperatuur. deeltjesmodel van zuurstofgas bij kamertemperatuur

deeltjesmodel van ijzer bij kamertemperatuur Afb. 8

Afb. 10

Afb. 9

deeltjesmodel van zuiver water bij kamertemperatuur Afb. 12

Afb. 13

Afb. 14

deeltjesmodel van keukenzout bij kamertemperatuur Afb. 15

Afb. 16

deeltjesmodel van azijn bij kamertemperatuur Afb. 17

62

Afb. 18

Afb. 19

Afb. 11

LES 10

Aggregatietoestanden

Wat heb je geleerd?

Vul aan.

Een stof kan in drie fasen of aggregatietoestanden voorkomen: -

: de afstand tussen de deeltjes is zeer klein.

De deeltjes zijn in beweging, maar behouden hun plaats.

-

: de afstand tussen de deeltjes is groter.

De deeltjes hebben geen vaste plaats en zijn in beweging.

-

: de afstand tussen de deeltjes is zeer groot.

De deeltjes bewegen voortdurend door elkaar en botsen tegen de wanden.

Een

is de overgang van de ene fase (aggregatietoestand) naar de

andere fase.

Vul het schema “aggregatietoestanden� aan.

M A T E R I E

Afb. 20

Afb. 21

faseovergang

Afb. 22

faseovergang

Ontdek de juiste oplossing in de verbetersleutel.

63

Aggregatietoestanden

LES 10

Test jezelf!

1 Vul naast elke omschrijving het juiste begrip in.

Omschrijving

Begrip

Stof waarbij de afstand tussen de deeltjes groter is.

De deeltjes hebben geen vaste plaats, ze zijn in beweging.

Stof waarbij de afstand tussen de deeltjes zeer groot is.

De deeltjes bewegen voortdurend door elkaar heen en botsen tegen de wanden.

Stof waarbij de afstand tussen de deeltjes zeer klein is.

De deeltjes behouden hun plaats.

Fase waarin een stof zich bevindt: vast, vloeibaar, gasvormig De overgang van de ene aggregatietoestand naar de andere 2 Bekijk de afbeeldingen. Zet in de onderste rij van elke tabel een kruisje bij het deeltjesmodel van de stof bij kamertemperatuur. deeltjesmodel van brons bij kamertemperatuur Afb. 23

Afb. 24

deeltjesmodel van suikerwater bij kamertemperatuur Afb. 25

Afb. 26

Afb. 27

Wat kun je? m de drie aggregatietoestanden van een stof opsommen m het begrip faseovergang uitleggen m het begrip aggregatietoestand uitleggen m met een proef verklaren hoe de toestand van ijs verandert bij een temperatuurstijging m de aggregatietoestand van een stof met het juiste deeltjesmodel verbinden m met behulp van het deeltjesmodel verklaren hoe de deeltjes van een vaste stof ten opzichte van elkaar bewegen m met behulp van het deeltjesmodel verklaren hoe de deeltjes van een vloeistof ten opzichte van elkaar bewegen m met behulp van het deeltjesmodel verklaren hoe de deeltjes van een gas ten opzichte van elkaar bewegen

Voorbereiding les 11

64

Je brengt mee: - spiegel - kleurpotloden: rood en zwart - stiften: rood en blauw

LES 11

11

Faseovergangen

Faseovergangen

Wat gebeurt er met de samenstelling van de moleculen bij de faseovergangen smelten en stollen?

Experiment Benodigdheden - kookplaat - maatbeker - drie ijsblokjes - thermometer - diepvries Werkwijze 1

Steek de stekker van de kookplaat in het stopcontact.

2

Doe de drie ijsblokjes in de maatbeker.

3

Plaats de thermometer in de maatbeker.

4

Overtrek op afbeelding 28 de deeltjes water.

5

Omcirkel onder afbeelding 28 de juiste aggregatietoestand.

6

Lees de temperatuur af. Let op: houd de thermometer in contact met het ijs.

7

Noteer de temperatuur in de eerste kolom bij cijfer 1.

8

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 1 de aggregatietoestand van de stof in de maatbeker.

9

Plaats de maatbeker op de kookplaat.

10

Zet de kookplaat aan op de hoogste stand.

11

Wat gebeurt er met de ijsblokjes? Noteer je waarneming onder de twee tabellen.

12

Lees opnieuw de temperatuur af. Noteer je antwoord in de eerste kolom bij cijfer 2.

13

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 2 de aggregatietoestand(en) van de stof in de maatbeker.

14

Verwarm verder tot er geen ijs meer over is in de maatbeker.

15

Lees opnieuw de temperatuur af. Noteer je antwoord in de eerste kolom bij cijfer 3.

16

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 3 de aggregatietoestand van de stof in de maatbeker.

17

Overtrek op afbeelding 29 de deeltjes water.

18

Omcirkel onder afbeelding 29 de juiste aggregatietoestand.

19

Plaats de maatbeker in de diepvries.

20

Haal de maatbeker de volgende les uit de diepvries. Wat is er gebeurd met het water?

Noteer je waarneming in de twee tabellen.

21

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 4 de aggregatietoestand(en) van de stof in de maatbeker.

65

Faseovergangen

LES 11

WAARNEMING Afb. 28 deeltjesmodel

Afb. 29 deeltjesmodel

= 1 waterdeeltje

= 1 waterdeeltje

vast / vloeibaar / gas

vast / vloeibaar / gas

Temperatuur

Aggregatietoestand(en)

1

°C

1

2

°C

2

3

°C

3 4

Wat gebeurt er met het ijs als je warmte toevoegt?

Wat gebeurt er met het water als je warmte wegneemt?

Met welke voorstelling van het deeltjesmodel komt de maatbeker uit de diepvries overeen? afbeelding 28 / afbeelding 29 Verklaring Doorstreep de foutieve antwoorden.

Smelten / stollen is de faseovergang van een vaste stof (ijs) naar een vloeistof (water).

Smelten / stollen is de faseovergang van een vloeistof (water) naar een vaste stof (ijs).

Door de temperatuur te verlagen / verhogen wordt meer en meer energie toegevoegd aan de deeltjes.

Door het wegnemen / toevoegen van warmte (energie) beginnen de deeltjes meer en meer te trillen.

Op een bepaald moment zijn de deeltjes niet meer in staat om hun plaats te behouden.

Ze bewegen door elkaar.

De vaste stof / vloeistof wordt omgezet in een vaste stof / vloeistof.

Door de temperatuur te verlagen / verhogen wordt meer en meer energie weggenomen van de deeltjes.

Door het wegnemen / toevoegen van warmte (energie) gaan de deeltjes meer / minder trillen.

Op een bepaald moment behouden de deeltjes hun plaats.

De afstand tussen de deeltjes wordt steeds kleiner.

De vaste stof / vloeistof wordt omgezet in een vaste stof / vloeistof.

Besluit Bij het smelten verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet. Bij het stollen verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet.

66

.

LES 11

Faseovergangen

Wat gebeurt er met de samenstelling van de moleculen bij de faseovergangen verdampen en condenseren?

Experiment Benodigdheden - kookplaat - maatbeker met zuiver water - spiegel - thermometer Werkwijze 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Steek de stekker van de kookplaat in het stopcontact.

Plaats de thermometer in de maatbeker.

Bekijk op afbeelding 30 de deeltjes water.

Omcirkel onder afbeelding 30 de juiste aggregatietoestand.

Lees de temperatuur af. Let op: houd de thermometer in contact met het water.

Noteer de temperatuur in de eerste kolom bij cijfer 1.

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 1 de aggregatietoestand(en) van de stof in de maatbeker.

Plaats de maatbeker op de kookplaat.

Zet de kookplaat aan op de hoogste stand.

Verwarm het water tot 100 °C. Wat gebeurt er met het water in de maatbeker? Noteer je waarneming onder de twee tabellen.

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 2 de aggregatietoestand(en) van de stof in de maatbeker.

Houd een spiegel boven de maatbeker. Noteer je waarneming onder de twee tabellen.

Verwarm verder tot er nog maar een deel van het water over is in de maatbeker.

Lees opnieuw de temperatuur af. Noteer je antwoord in de eerste kolom bij cijfer 3.

Verwarm verder tot bijna al het water verdwenen is uit de maatbeker.

Noteer in de tweede kolom bij cijfer 3 de aggregatietoestand van de stof die ontsnapt is uit de maatbeker.

Overtrek op afbeelding 31 de deeltjes water.

Omcirkel onder afbeelding 31 de juiste aggregatietoestand.

67

Faseovergangen

LES 11

WAARNEMING Afb. 30 deeltjesmodel van water

Afb. 31 deeltjesmodel van waterdamp

= 1 waterdeeltje

= 1 waterdeeltje

vast / vloeibaar / gas

vast / vloeibaar / gas

Temperatuur

Aggregatietoestand

1

째C

2 100 째C 3

1 2

째C

3

Wat gebeurt er met het water als je warmte toevoegt?

Wat neem je waar als je een spiegel boven water van 100 째C houdt? . .

Verklaring Op een gegeven moment zie je (water)dampbellen opstijgen uit de vloeistof.

Je ziet waterdamp verschijnen boven de vloeistof. Het water is de overgang van de vloeibare fase naar de gasvormige fase. Door het toevoegen van

gaan de deeltjes nog meer trillen en komen ze uiteindelijk

volledig los van elkaar. Als de vloeistof kookt, komen de waterdeeltjes los uit de vloeistof.

De waterdeeltjes bevinden zich in de gasvormige fase.

Door

wordt de waterdamp weer omgezet in de vloeibare

fase. Vandaar dat je op de spiegel water(druppels) waarneemt. Dat toont aan dat de damp uit waterdeeltjes bestaat. is de overgang van de gasvormige fase naar de vloeibare fase.

Besluit Bij het verdampen verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet. Bij het condenseren verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet.

68

Bekijk de link over faseovergangen bij het onlinelesmateriaal.

LES 11

Faseovergangen

Wat gebeurt er met de samenstelling van de moleculen bij de faseovergangen sublimeren en desublimeren?

Hypothese Welke hypothese past voor jou bij de onderzoeksvraag? Kruis jouw hypothese aan. o De samenstelling van de moleculen verandert, er worden nieuwe moleculen gevormd. o De samenstelling van de moleculen verandert niet. o Ik heb geen idee wat er met de samenstelling van de moleculen zal gebeuren bij sublimeren en desublimeren.

Bekijk de afbeelding.

Welke aggregatietoestand herken je op de afbeelding?

Dit is niet de normale gang van zaken. Leg uit wat er anders is.

Afb. 32

Teken een rode pijl in het onderstaande schema om de faseovergang van dit voorbeeld te verduidelijken met het deeltjesmodel.

Afb. 34

Afb. 33

Afb. 35

Bekijk de afbeelding.

Wat zie je op het herfstblad?

Hoe verklaar je dit?

Teken een blauwe pijl in het bovenstaande schema om de faseovergang van dit voorbeeld te verduidelijken met het deeltjesmodel.

Afb. 36

69

Faseovergangen

LES 11

Verklaring Sublimeren is de faseovergang van de vaste toestand naar

.

Door warmte (energie) toe te voegen, gaan de deeltjes hard trillen. De moleculen komen los van elkaar en bewegen vrij rond. De krachten tussen de moleculen zijn uiterst klein.

Desublimeren is de faseovergang van de gasvormige toestand naar Bij het afkoelen (energie wegnemen) gaan de deeltjes steeds minder trillen. De moleculen zijn in beweging, maar behouden steeds meer hun plaats. De krachten tussen de moleculen zijn zeer groot.

Besluit Bij het sublimeren verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet.

Bij het desublimeren verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet.

Wat stel je vast als je jouw aangekruiste hypothese vergelijkt met de antwoorden bij het besluit?

70

.

LES 11

Faseovergangen

Wat heb je geleerd?

Omcirkel wat juist is.

Bij een faseovergang verandert de samenstelling van de moleculen / verandert de samenstelling van de moleculen niet.

Vul het schema “faseovergangen� aan.

De temperatuur stijgt / daalt

sublimeren

smelten

Afb. 37

verdampen

Afb. 38

stollen

Afb. 39

condenseren

desublimeren

De temperatuur stijgt / daalt

71

Faseovergangen

LES 11

Test jezelf!

1 Zet de begrippen op de juiste plaats in het schema.

Kies uit: vast – vloeibaar – gas – smelten – condenseren – sublimeren.

2 a Noteer de aggregatietoestand van de stof boven elke voorstelling met het deeltjesmodel. b Omcirkel in de onderste rij de juiste begrippen. warmteenergie toevoegen

warmteenergie toevoegen Afb. 41

Afb. 40

De afstand tussen de moleculen is zeer klein / groot / zeer groot.

De samenstelling van de moleculen verandert niet / wel.

De afstand tussen de moleculen is zeer klein / groot / zeer groot.

Afb. 42

De samenstelling van de moleculen verandert niet / wel.

3 Welke faseovergang herken je in de volgende toepassingen? toepassing Na de uitbarsting van een vulkaan blijft er een hard gesteente liggen.

Je krijgt het koud als je na het zwemmen uit het water komt.

In de koeltorens van een elektriciteitscentrale laat men een deel van het koelwater verdampen. In de lucht vormt die damp een witte wolk.

Een blokje ijs verdwijnt in een frisdrank.

Ik ruik het wc-blokje in het toilet.

Bij het openen van een flesje parfum neem ik onmiddellijk de geur waar.

Wolken ontstaan als waterdamp uit de lucht afkoelt bij stijging.

72

faseovergang

De afstand tussen de moleculen is zeer klein / groot / zeer groot.

LES 11

Faseovergangen

Wat kun je? m de begrippen smelten en stollen uitleggen m de begrippen verdampen en condenseren uitleggen m de begrippen sublimeren en desublimeren uitleggen m met behulp van het deeltjesmodel verklaren dat bij smelten en stollen de samenstelling van de moleculen niet verandert m met behulp van het deeltjesmodel verklaren dat bij verdampen en condenseren de samenstelling van de moleculen niet verandert m met behulp van het deeltjesmodel verklaren dat bij sublimeren en desublimeren de samenstelling van de moleculen niet verandert

73

12

LES 12

uitzetten en inkrimpen van stoffen

Uitzetten en inkrimpen van stoffen

Wat gebeurt er met de massa van een metalen bol bij het verwarmen en afkoelen?

Experiment Benodigdheden - bol en ring van ’s Gravesande - digitale balans - bunsenbrander

- lucifers - kroestang

Werkwijze Dit experiment voert je leraar uit.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Afb. 43a en b proefopstelling

Leg de bol boven op de ring.

Omcirkel bij waarneming wat juist is in de eerste kolom.

Bepaal de massa van de bol met de digitale balans.

Noteer de massa van de bol in de eerste kolom.

Steek de bunsenbrander aan.

Neem de bol vast met de kroestang.

Verwarm de bol gedurende drie minuten met de bunsenbrander.

Leg de warme bol op de ring.

Omcirkel bij waarneming wat juist is in de tweede kolom.

Bepaal de massa van de warme bol met de digitale balans.

Noteer de massa van de warme bol in de tweede kolom.

Laat de bol afkoelen tot op kamertemperatuur.

Leg de afgekoelde bol boven op de ring.

Omcirkel bij waarneming wat juist is in de derde kolom.

Bepaal de massa van de afgekoelde bol met de digitale balans.

Noteer de massa van de afgekoelde bol in de derde kolom.

WAARNEMING De bol bij kamertemperatuur De bol gaat wel / niet door de ring. m=

g

De verwarmde bol De bol gaat wel / niet door de ring.

De bol gaat wel / niet door de ring.

m=

m=

g

Verklaring Bij het afkoelen / verwarmen zet de metalen bol uit.

Bij het afkoelen / verwarmen krimpt de metalen bol.

74

De afgekoelde bol

g

LES 12

uitzetten en inkrimpen van stoffen

Deeltjesmodel metaal

Deeltjesmodel metaal

Temperatuur verhogen

Afb. 44

Afb. 45

vast / vloeibaar / gas

vast / vloeibaar / gas

Vergelijk beide afbeeldingen.

Omcirkel onder elke afbeelding de juiste aggregatietoestand.

Omcirkel de passende antwoorden.

De aggregatietoestand van het metaal verandert / verandert niet bij het verhogen van de temperatuur.

Bij opwarming / afkoeling van het metaal nemen de deeltjes energie op.

De moleculen gaan heviger bewegen.

De afstand tussen de moleculen vergroot / verkleint / blijft gelijk.

Het volume van het metaal vergroot / verkleint / blijft gelijk.

De moleculen vergroten / verkleinen / blijven gelijk.

Besluit Bij het verwarmen verandert de massa van de bol wel / niet.

Bij het afkoelen verandert de massa van de bol wel /niet.

75

uitzetten en inkrimpen van stoffen

LES 12

Wat gebeurt er bij het verwarmen en afkoelen van water?

Formuleer een hypothese.

Experiment Benodigdheden - kookplaat - erlenmeyer - kurken stop met glazen buis (diameter 3 mm) - gekleurd water (= water + rode inkt) - uitwisbare stift

Afb. 46 proefopstelling

Werkwijze 1

Steek de stekker van de kookplaat in het stopcontact.

2

Vul de erlenmeyer met gekleurd water.

3

Plaats de kurken stop met de glazen buis zo op de erlenmeyer dat er geen lucht in de erlenmeyer zit. Als het vloeistofniveau niet in de glazen buis boven de kurken stop zichtbaar is, moet je gekleurd water toevoegen.

4

Merk met een stift op de glazen buis de stand van het water bij kamertemperatuur.

5

Plaats de erlenmeyer op de kookplaat.

6

Zet de kookplaat aan op de hoogste stand.

7

Verwarm het water in de erlenmeyer gedurende een drietal minuten.

8

Noteer je waarneming bij 1.

9

Laat het water afkoelen tot op kamertemperatuur.

10

Noteer je waarneming bij 2.

WAARNEMING 1

2

76

LES 12

uitzetten en inkrimpen van stoffen

Verklaring Deeltjesmodel gekleurd water

Deeltjesmodel gekleurd water

Temperatuur verhogen

Afb. 47

vast / vloeibaar / gas

Afb. 48

vast / vloeibaar / gas

Vergelijk beide afbeeldingen.

Omcirkel onder elke afbeelding de juiste aggregatietoestand.

Omcirkel de passende antwoorden.

De aggregatietoestand van het water verandert / verandert niet bij het verhogen van de temperatuur.

Bij opwarming / afkoeling van het water nemen de deeltjes energie op.

De moleculen gaan heviger bewegen.

De afstand tussen de moleculen vergroot / verkleint / blijft gelijk.

Het volume van het water vergroot / verkleint / blijft gelijk. Vloeistoffen zetten meer / minder uit dan vaste stoffen omdat de krachten tussen de moleculen kleiner zijn.

Besluit Bij het afkoelen / verwarmen zet water uit.

Bij het afkoelen / verwarmen krimpt water.

Lees je hypothese.

Stuur bij waar nodig.

77

uitzetten en inkrimpen van stoffen

LES 12

Welke stoffen uit onze omgeving zetten uit of krimpen in bij een temperatuursverandering?

Bekijk de afbeelding in de eerste kolom. Lees aandachtig de verklaring in de tweede kolom.

Omcirkel de juiste verklaring.

Afbeelding

Verklaring

Afb. 49 het doorhangen van hoogspanningskabels

Bij een temperatuurstijging / temperatuurdaling gaan hoogspanningskabels uitzetten en meer doorhangen.

Afb. 50 alcoholthermometer bij -4 °C

Afb. 51 alcoholthermometer bij 22 °C

Het principe van een thermometer steunt op het feit dat vloeistoffen krimpen / uitzetten bij een temperatuurstijging.

Afb. 52 water voor het invriezen

Afb. 53 water na het invriezen

Bij de overgang van water van de vloeibare naar de vaste toestand ijs (temperatuurdaling) neemt het volume toe / neemt het volume af.

Water gedraagt zich wel / niet zoals andere stoffen bij een temperatuurdaling.

Bovengrondse waterleidingen vriezen in de winter kapot. Verklaar.

Hoe vermijd je dat probleem?

Bekijk afbeeldingen 54 en 55.

Wat kun je uit de afbeeldingen afleiden?

Verklaar.

78

Afb. 54 fles water op kamertemperatuur

Afb. 55 fles water na het invriezen

LES 12

uitzetten en inkrimpen van stoffen

Bekijk afbeelding 56.

De afbeelding toont de afbraak van de kleisteenlagen in de Ardennen onder invloed van insijpelend water en vorst.

Na een vorstperiode krijg je een heleboel puin.

Hoe kun je dat verklaren?

Afb. 56 kleisteenlagen in de Ardennen

Wat heb je geleerd?

Vul aan.

- Bij het

zetten vaste stoffen en vloeistoffen uit.

De afstand tussen de moleculen vergroot / verkleint.

- Bij het

krimpen vaste stoffen en vloeistoffen.

De afstand tussen de moleculen vergroot / verkleint.

Water is een uitzondering. Water zet uit bij bevriezing.

Ontdek de juiste oplossing in de verbetersleutel.

Test jezelf!

1 Zet een kruisje bij de meest juiste uitspraak.

-

Als de bol van ’s Gravesande na verwarming niet meer door de ring gaat, betekent dit dat er een toename is van o de massa van de bol. o het volume van de bol. o de massa en het volume van de bol.

Afb. 57 bol gaat niet door de ring van ’s Gravesande

- Als de ring verwarmd wordt, maar niet de bol, dan: o worden de binnen- en buitendiameter van de ring groter en kan de bol erdoorheen. o wordt de binnendiameter van de ring kleiner en de buitendiameter groter en kan de bol er niet meer doorheen. o wordt de opening van de ring kleiner en doet de grootte van de diameters er niet toe.

79

uitzetten en inkrimpen van stoffen

LES 12

2 Bekijk afbeelding 58.

Afb. 58 wegdek

Vaak brengt men een laagje pek aan tussen betonstroken. Verklaar.

3 Geef een voorbeeld van een stof die a uitzet bij verwarming: b krimpt bij afkoeling: 4 Je legt een opgeblazen ballon in de diepvriezer. De volgende dag haal je een veel kleinere ballon uit de diepvriezer. Verklaar.

Wat is er gebeurd met de afstand tussen de luchtmoleculen?

Wat kun je? m met behulp van een experiment verklaren dat vaste stoffen uitzetten bij verwarming m met behulp van een experiment verklaren dat vaste stoffen krimpen bij afkoeling m met behulp van een experiment verklaren dat vloeistoffen uitzetten bij verwarming m met behulp van een experiment verklaren dat vloeistoffen krimpen bij afkoeling m met behulp van het deeltjesmodel de uitzetting van stoffen bij een temperatuursverandering verklaren m met behulp van het deeltjesmodel de inkrimping van stoffen bij een temperatuursverandering verklaren m uitleggen dat water een uitzondering is bij het bevriezen m uit voorbeelden afleiden dat stoffen uitzetten en krimpen bij een temperatuursverandering

Voorbereiding les 13 Je brengt mee: - groene en blauwe balpen

80

LES 13

Stofomzettingen

2 Moleculen veranderen van samenstelling

13

Stofomzettingen

Welke stofomzettingen kun je waarnemen in het dagelijks leven?

Dit experiment bestaat uit drie delen.

Experiment 1 Benodigdheden glas water met bruistablet Werkwijze 1

Leg de bruistablet in het glas water.

2

Wat gebeurt er met de bruistablet? Noteer je antwoord in de tweede kolom van de tabel onder ‘Waarneming’.

3

Omcirkel in de derde kolom van experiment 1 de veranderingen.

Experiment 2 Benodigdheden - aluminium theelichthoudertje - suiker - metalen sluiting champagnefles

- theelichtje - lucifers - koffielepel

Werkwijze 1

Zet de metalen sluiting over het theelichtje.

2

Doe een halve koffielepel suiker in de theelichthouder.

3

Plaats het theelichthoudertje op de metalen sluiting.

4

Steek het theelichtje aan.

5

Wat gebeurt er met de suiker? Noteer je antwoord in de tweede kolom van de tabel onder ‘Waarneming’.

6

Omcirkel in de derde kolom van experiment 2 de veranderingen.

81

Stofomzettingen

LES 13

Experiment 3 Benodigdheden - stukje papier - proefbuisklem

- theelichtje - lucifers

Werkwijze 1

Klem het stukje papier vast met de proefbuisklem.

2

Steek het theelichtje aan.

3

Houd het stukje papier in de vlam van het theelichtje.

4

Wat gebeurt er met het papier? Noteer je antwoord in de tweede kolom van de tabel onder ‘Waarneming’.

5

Omcirkel in de derde kolom van experiment 3 de veranderingen.

WAARNEMING Experiment

Waarneming

Waarneembare veranderingen

1 Bruistablet in water kleurverandering geurverandering smaakverandering gasontwikkeling Afb. 59

2 Suiker verwarmen kleurverandering geurverandering smaakverandering gasontwikkeling Afb. 60

3 Papier verbranden kleurverandering geurverandering smaakverandering gasontwikkeling Afb. 61

Besluit De stoffen kunnen van samenstelling veranderen. Dat gaat gepaard met waarneembare veranderingen, zoals kleurverandering, gasontwikkeling ...

Er worden nieuwe stoffen gevormd. Je neemt een stofomzetting waar.

82

LES 13

Stofomzettingen

Wat gebeurt er met de samenstelling van de moleculen bij het branden van een kaars?

Experiment Benodigdheden - kaars

- lucifers

Werkwijze 1

Steek de kaars aan.

2

Waar haalt de kaars het zuurstofgas om te kunnen branden?

3

Noteer je waarneming.

WAARNEMING Verklaring Na het aansteken van de kaars smelt een deel van het kaarsvet waarna het kaarsvet in de lont verbrandt. Bij de verbranding van kaarsvet (paraffine) wordt koolstofdioxide en waterdamp gevormd. Afbeelding 62 stelt één molecule koolstofdioxide voor en afbeelding 63 een molecule water als gas.

Afb. 62 één molecule koolstofdioxide

Afb. 63 één molecule water

= 1 zuurstofatoom

= 1 zuurstofatoom

= 1 koolstofatoom

= 1 waterstofatoom

Elke molecule is opgebouwd uit kleinere deeltjes, atomen.

Afbeelding 64 stelt de verbranding van kaarsvet voor met het deeltjesmodel.

Bekijk de afbeelding. Zet een kruisje bij de juiste uitspraken. = 1 molecule zuurstofgas

= 1 molecule koolstofdioxide

= 1 molecule water

Afb. 64 brandende kaars met het deeltjesmodel

Bij het verbranden van kaarsvet o veranderen de moleculen van samenstelling. o worden nieuwe stoffen gevormd. o veranderen de moleculen niet van samenstelling. o worden geen nieuwe stoffen gevormd. o vindt er een faseovergang plaats. o ontstaan nieuwe combinaties van atomen. o vindt er geen faseovergang plaats. o ontstaan geen nieuwe combinaties van atomen.

Besluit De samenstelling van de moleculen verandert / verandert niet bij het branden van een kaars.

83

Stofomzettingen

LES 13

Bekijk de deeltjesmodellen.

Kruis onder de afbeeldingen het juiste antwoord aan.

1

Afb. 65

Afb. 66

o De samenstelling van de moleculen verandert. o De samenstelling van de moleculen verandert niet.

2

Afb. 67

Afb. 68

o De samenstelling van de moleculen verandert. o De samenstelling van de moleculen verandert niet.

3

Afb. 69

o De samenstelling van de moleculen verandert. o De samenstelling van de moleculen verandert niet.

84

Afb. 70

LES 13

Stofomzettingen

Wat heb je geleerd?

Vul aan.

De samenstelling van de moleculen verandert / verandert niet bij een stofomzetting.

Er worden wel / geen nieuwe stoffen gevormd.

Er ontstaan wel / geen nieuwe combinaties van atomen. zijn de kleinere deeltjes waaruit

1 atoom

zijn opgebouwd.

1 molecule Afb. 71 deeltjesmodel van ĂŠĂŠn molecule met atomen

Ontdek de juiste oplossing in de verbetersleutel.

Test jezelf!

1 Bekijk de voorbeelden in de eerste en tweede kolom.

Kruis het juiste antwoord aan in de derde of vierde kolom.

Voorbeelden

Stofomzetting Faseovergang

Afb. 72 niet-gekiemde graankorrels

Afb. 73 gekiemde graankorrels

Afb. 74 kaars

Afb. 75 brandende kaars

85

Stofomzettingen

Afb. 76 fles water op kamertemperatuur

Afb. 77 fles water na het invriezen

Afb. 78 schroef

Afb. 79 verroeste schroef

Afb. 80 boterham

Afb. 81 beschimmelde boterham

2 Omcirkel op afbeelding 82 a één molecule met groen. b één atoom met blauw.

LES 13

Afb. 82 één molecule koolstofdioxide

3 Zet een kruisje bij de afbeelding die een stofomzetting voorstelt.

Afb. 83 smelten van ijs

Afb. 84 verbranden van hout

4 Formuleer twee verschillen tussen een stofomzetting en de verandering van aggregatietoestand (= faseovergang).

1 2

86

LES 13

Stofomzettingen

Wat kun je? m voorbeelden van stofomzettingen opsommen m een stofomzetting herkennen op een voorstelling met het deeltjesmodel m het verschil tussen de verandering van aggregatietoestand en een stofomzetting herkennen m de verschillen tussen de verandering van aggregatietoestand en een stofomzetting formuleren m een molecule van een atoom onderscheiden op een voorstelling met het deeltjesmodel m het verschil uitleggen tussen stofomzettingen en veranderingen van aggregatietoestand met behulp van een deeltjesmodel

Voorbereiding les 14 Je brengt mee: - kleurpotloden: paars, oranje, rood, bruin en blauw - schaar - kladblad

87

structuurverandering van stoffen

Evalueer jezelf structuurverandering van stoffen Les 10 – Aggregatietoestanden

Pagina … tot …

Wat kun je?

1

de drie aggregatietoestanden van een stof opsommen

2

het begrip faseovergang uitleggen

3

het begrip aggregatietoestand uitleggen

4

met een proef verklaren hoe de toestand van ijs verandert bij een temperatuurstijging

5

de aggregatietoestand van een stof met het juiste deeltjesmodel verbinden

6

met behulp van het deeltjesmodel verklaren hoe de deeltjes van een vaste stof ten opzichte van elkaar bewegen

7

met behulp van het deeltjesmodel verklaren hoe de deeltjes van een vloeistof ten opzichte van elkaar bewegen

8

met behulp van het deeltjesmodel verklaren hoe de deeltjes van een gas ten opzichte van elkaar bewegen

Les 11 – Faseovergangen

Wat kun je?

88

1

de begrippen smelten en stollen uitleggen

2

de begrippen verdampen en condenseren uitleggen

3

de begrippen sublimeren en desublimeren uitleggen

4

met behulp van het deeltjesmodel verklaren dat bij smelten en stollen de samenstelling van de moleculen niet verandert

5

met behulp van het deeltjesmodel verklaren dat bij verdampen en condenseren de samenstelling van de moleculen niet verandert

6

met behulp van het deeltjesmodel verklaren dat bij sublimeren en desublimeren de samenstelling van de moleculen niet verandert

Pagina … tot …

structuurverandering van stoffen

Evalueer jezelf Les 12 – Uitzetten en inkrimpen van stoffen

Pagina … tot …

Wat kun je?

1

met behulp van een experiment verklaren dat vaste stoffen uitzetten bij verwarming

2

met behulp van een experiment verklaren dat vaste stoffen krimpen bij afkoeling

3

met behulp van een experiment verklaren dat vloeistoffen uitzetten bij verwarming

4

met behulp van een experiment verklaren dat vloeistoffen krimpen bij afkoeling

5

met behulp van het deeltjesmodel de uitzetting van stoffen bij een temperatuursverandering verklaren

6

met behulp van het deeltjesmodel de inkrimping van stoffen bij een temperatuursverandering verklaren

7

uitleggen dat water een uitzondering is bij het bevriezen

8

uit voorbeelden afleiden dat stoffen uitzetten en krimpen bij een temperatuursverandering

Les 13 – Stofomzettingen

Pagina … tot …

Wat kun je?

1

voorbeelden van stofomzettingen opsommen

2

een stofomzetting herkennen op een voorstelling met het deeltjesmodel

3

het verschil tussen de verandering van aggregatietoestand en een stofomzetting herkennen

4

de verschillen tussen de verandering van aggregatietoestand en een stofomzetting formuleren

5

een molecule van een atoom onderscheiden op een voorstelling met het deeltjesmodel

6

het verschil uitleggen tussen stofomzettingen en veranderingen van aggregatietoestand met behulp van een deeltjesmodel

89