Voorkennis §17.1


  • Behandelen voorkennis en §17.1  
  • oefenen met de stof
Wat gaan we doen vandaag?
1 / 26
next
Slide 1: Slide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

This lesson contains 26 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson


  • Behandelen voorkennis en §17.1  
  • oefenen met de stof
Wat gaan we doen vandaag?

Slide 1 - Slide

Welke 2 onderdelen vind jij het moeilijkste

Slide 2 - Open question

Bussen in London 
De waterstofbus in London:
Een tankstop duurt ongeveer vijf minuten. 
De waterstof is nu nog een bijproduct van een industriële chlooralkalifabriek. 
Vanaf 2023 wordt de waterstof betrokken van een offshore windpark uit de buurt. 

Hoe werkt dat nu precies?

Slide 3 - Slide

Na deze les kun je de volgende begrippen uitleggen en in de juiste context gebruiken:

    • energietransitie, duurzame brandstoffen.

    en kun je 
    • uitleggen hoe waterstof als brandstof werkt
    • de bouw en werking van brandstofcellen beschrijven.
    • onbekende halfreacties opstellen 
    Wat weet je na deze les

    Slide 4 - Slide

    Een duurzame (bio)brandstof moet aan de volgende voorwaarden voldoen:

    • de brandstof moet zo duurzaam mogelijk geproduceerd zijn;
    • de brandstof moet per gewichtseenheid zoveel mogelijk energie leveren

    Door de biomassa op verschillende manieren te behandelen ontstaan diverse biobrandstoffen.
    Duurzame brandstof

    Slide 5 - Slide

    bio-ethanol heeft een andere structuurformule dan ethanol
    A
    Yes
    B
    No

    Slide 6 - Quiz

    1e generatie biobrandstof:
    Gemaakt van plantaardig materiaal, zoals palmolie, koolzaad, suikerriet, maïs en graan. Dit materiaal wordt vaak in tropische landen gekweekt. De productie van eerste generatie biobrandstoffen neemt landbouwgrond in beslag en kan daardoor ten koste gaan van voedselproductie.

    2e generatie biobrandstof:
    Biobrandstoffen die bestaan uit afvalstoffen (afval uit de vleesproductie, afgedankt frituurvet) en (resten van) planten die niet geschikt zijn voor voedsel, bijvoorbeeld houtsnippers. Voor deze zogenoemde tweede generatie biobrandstoffen is geen extra landbouwgrond nodig.

    3e generatie biobrandstof:
    Biobrandstof op basis van algen en bacteriën. Deze organismen worden speciaal hiervoor gekweekt. Biobrandstof maken van algen en bacteriën is nu nog heel duur. Nieuwe technieken moeten de productie goedkoper maken
    3 generaties

    Slide 7 - Slide

    Zowel fossiele als biobrandstoffen zijn in energiedragers, waarin zonne-energie via fotosynthese is opgeslagen.

    Biobrandstoffen zouden CO2-neutraal zijn en niet bijdragen aan het versterkt broeikaseffect. In hoeverre ben jij het daar mee eens?
    Koolstofkringloop

    Slide 8 - Slide

    Leg uit of biobrandstoffen voor een vermindering van het broeikaseffect zorgen?

    Slide 9 - Open question

    Duurzame energie bronnen zijn de toekomst. Je kunt de duurzame energiebron windenergie inzetten voor elektrische energie, of voor een biobrandstofcentrale.
    Wat is duurzamer en waarom ?
    A
    inzetten voor de biobrandstof, want dat levert geen extra CO₂ uitstoot op.
    B
    inzetten voor de biobrandstof, dit heeft een hogere energie kwaliteit
    C
    inzetten voor de elektrische energie, want dat levert geen extra CO₂ uitstoot op.
    D
    inzetten voor de elektrische energie, dit heeft een hogere energie kwaliteit

    Slide 10 - Quiz

    1. Noteer deeltjes links en rechts van de pijl
    2. Maak alle atomen kloppend BEHALVE O en H
    3. Maak O kloppend met H2O
    4. Maak H kloppend met H+
    5. Maak lading kloppend met e-
    6. Basisch of neutraal milieu? Compenseren door aan beide kanten OH- toe te voegen: 

    Let op bij stap 6: combineer H+ en OH- tot H2O en streep weg aan beide kanten
     

    Onbekende halfreacties opstellen

    Slide 11 - Slide

    Maak de onderstaande halfreactie compleet
    MnO2 → Mn2+

    Slide 12 - Open question

    Maak de onderstaande halfreactie compleet
    MnO2  →   Mn2+

    Kloppen de atomen links en rechts van de pijl BEHALVE O en H? 
    MnO2  →   Mn2+👍🏼

    Maak O kloppend met H2O
    MnO2 → Mn2+ + 2 H2O👍🏼

    Maak H kloppend met H+
    MnO2 + 4H+ → Mn2+ + 2 H2O👍🏼

    Maak lading kloppend met e-
    MnO2 + 4H+ + 2e-→ Mn2+ + 2 H2O👍🏼
    Let's try

    Slide 13 - Slide

    CH3OH → CO2

    Slide 14 - Open question

    Methanol brandstofcel

    Slide 15 - Slide

    NO3- → NH3 in een basisch milieu

    Slide 16 - Open question

    Nu met als extra punt: de halfreactie gebeurt in een basisch milieu
    Nog een voorbeeld

    Slide 17 - Slide

    Welke vragen uit voorkennis en §17.1 wil je vandaag bespreken

    Slide 18 - Mind map

    Een brandstofcel is een elektrochemische cel die als een continu proces wordt gedreven om elektrische energie te leveren (continue toevoer en afvoer van brandstof)

    Een brandstof is de energiedrager die energie 'verliest' in een verbrandingsreactie. Dit is een redoxreactie, waarbij de brandstof altijd de reductor is. 

    De halfreactie van deze reductor staat vaak niet in Binas.

    Deze redox reactie lijkt op een verbrandingsreactie, vandaar de naam brandstof cel.

    De brandstofcel

    Slide 19 - Slide

    Brandstof cel
    • Elektrochemische cel met voortdurende aanvoer van reagerende stoffen.

    • Ox: O2 + 4 H+ + 4 e- -> 2 H2O
    • Red: H2 -> 2 H+ + 2 e- (2x)
    • Totaal: 2 H2 + O2 -> 2 H2O
    H+ tegen elkaar wegstrepen.

    Slide 20 - Slide

    HELP! dit snap ik niet

    Slide 21 - Open question

    Membraan waar alleen H+ doorheen kan
    (Electrolyt)

    Opstellen reactie met halfreacties:



    Reacties optellen + alles voor en na de pijl wegstrepen dat hetzelfde is

    Totale reactie bij waterstof brandstofcel: 2H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l)

    Waterstof brandstofcel 

    Slide 22 - Slide

    Elektrolyt

    Opstellen reactie met halfreacties




    Reacties optellen + alles voor en na de pijl wegstrepen dat hetzelfde is

    Totale reactie bij waterstof brandstofcel:

    Methanol-brandstofcel

    Slide 23 - Slide

    Bij de energietransitie vervangen duurzame energiebronnen zoals biobrandstoffen uit biomassa of waterstof fossiele brandstoffen.  

    Zonne- en windenergie leveren duurzame elektriciteit.

    Een brandstofcel is een elektrochemische cel, waarin een continue aanvoer is van de brandstof (de reductor) en zuurstof (de oxidator).

    In een brandstofcel bevinden zich elektroden, een elektrolyt en een ionselectief membraan.

    Samenvattend

    Slide 24 - Slide

    Wat hebben we vandaag geleerd?

    Slide 25 - Slide

    4.4 Rekenen aan reacties - basis
    Zie de studiewijzer op magister.me 

    Slide 26 - Slide