Stoffen en eigenschappen

• New lesson editor
• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t, havo, vwo
• Leerjaar 2

Hoofdstuk 3.1 Stoffen en eigenschappen

Open met herkenbare spullen uit de klas: tafel, flesje, telefoon, boek. Verbind zo de titel meteen aan de leefwereld van leerlingen.

Leerdoel

Vandaag leer je:

• het verschil tussen een zuivere stof en een mengsel;

• wat een stofeigenschap is;

• het verschil tussen een stofeigenschap en een voorwerpeigenschap;

• wat dichtheid betekent;

• waarom iets zinkt of drijft;

• hoe je de dichtheid berekent.

Noem 3 stoffen die je op dit moment om je heen ziet.

Gebruik de woordwolk om voorkennis op te halen. Verwachte woorden: water, massa, volume, zinken, drijven, hout, metaal, zwaar, licht.

Alles om je heen is materie

• Materie is alles wat ruimte inneemt

• Materie heeft ook massa

• Voorbeelden: lucht, water, kleding, boeken, een tafel

• Materie bestaat uit stoffen

Benadruk dat ook lucht materie is, omdat leerlingen vaak alleen aan vaste voorwerpen denken.

Zuivere stof of mengsel?

Mengsel

Zuivere stof

• Bestaat uit meerdere stoffen door elkaar

• Voorbeelden:

- kraanwater

- cola

- lucht

- glas

- pindakaas

• Bestaat uit één soort stof

• Voorbeelden:

- ijzer

- suiker

- zuurstof

- keukenzout

- gedestilleerd water

Gebruik steeds dezelfde formulering: zuivere stof = één soort stof, mengsel = meerdere stoffen. Dat helpt bij het onthouden.

Hoe weet je of iets een mengsel is?

Als in een materiaal verschillende stoffen samen aanwezig zijn, noem je het een mengsel. Je kunt dat niet altijd aan de buitenkant zien. Een glas water lijkt bijvoorbeeld één stof, maar kraanwater bevat ook opgeloste stoffen.

Leg het verschil uit tussen gedestilleerd water en kraanwater; dat maakt het idee van mengsel concreet.

Stoffen kun je niet altijd herkennen

• Aan een voorwerp zie je niet altijd direct van welke stof het gemaakt is

• Eén voorwerp kan uit meerdere stoffen bestaan

• Daarom gebruik je stofeigenschappen om een stof te herkennen

Verbind dit met een laptop of drinkfles: uiterlijk alleen is niet genoeg om de stof vast te stellen.

Wat is een stofeigenschap?

Een stofeigenschap is een eigenschap waaraan je een bepaalde stof kunt herkennen.

Voorbeelden zijn kleur, geur, smaak, hardheid, brandbaarheid, oplosbaarheid, kookpunt, smeltpunt en dichtheid.

Voorbeeld: suiker herkennen

• Suiker is wit

• Suiker smaakt zoet

• Suiker lost op in water

• Samen helpen deze eigenschappen om suiker te herkennen

Maak duidelijk dat één eigenschap soms niet genoeg is; vaak gebruik je meerdere stofeigenschappen samen.

Stofeigenschap of niet?

Geen stofeigenschappen

Kleur

Hardheid

Dichtheid

Wel stofeigenschappen

Vorm

Massa

Grootte

Leg uit dat vorm, massa en grootte afhangen van het voorwerp en niet van de stof zelf.

Stofeigenschap en voorwerpeigenschap

Voorwerpen van dezelfde stof kunnen een andere vorm, grootte en massa hebben. Daarom zijn dat voorwerpeigenschappen. Een stofeigenschap blijft juist bij dezelfde stof hetzelfde.

Gebruik het voorbeeld staal: sieraad, afzuigkap en balk verschillen als voorwerp, maar niet in dichtheid van de stof staal.

Dezelfde stof, andere voorwerpen

• Een stalen sieraad, afzuigkap en balk zien er anders uit

• Ze verschillen in vorm, grootte en massa

• Toch kunnen ze van dezelfde stof zijn

• Dichtheid kan helpen om dat te bepalen

Welke omschrijving past bij een mengsel?

A

één soort stof

B

meerdere stoffen

C

één vorm

D

vaste stof

Controleert het kernverschil tussen zuivere stof en mengsel. Let op de misvatting dat een mengsel altijd zichtbaar uit delen moet bestaan.

Vul de juiste woorden in

Een zuivere stof bestaat uit één soort stof. Een mengsel bestaat uit meerdere stoffen door elkaar. Dichtheid is een stofeigenschap, maar massa is een voorwerpeigenschap.

zuivere stof

mengsel

Dichtheid

massa

volume

grootte

water

kleur

Sluit aan op de slides over zuivere stof, mengsel, stofeigenschap en voorwerpeigenschap.

Wat is dichtheid?

De dichtheid geeft aan hoeveel massa 1 cm³ van een stof heeft. Zo kun je stoffen met elkaar vergelijken, ook als de blokjes even groot zijn.

Benadruk dat dichtheid iets zegt over de stof zelf, niet over één specifiek voorwerp.

De eenheid van dichtheid

• De eenheid is g/cm³

• Je spreekt dit uit als gram per kubieke centimeter

• Voorbeelden:

- water: 1,0 g/cm³

- beton: 2,0 g/cm³

Leg uit dat 'per' betekent: voor elke 1 cm³ hoort een bepaalde massa.

Even groot, toch andere massa

Drie blokjes van 1 cm³ kunnen toch verschillende massa hebben:

• piepschuim: 0,04 g

• water: 1,0 g

• beton: 2,0 g

Het blokje met de grootste massa heeft ook de grootste dichtheid.

Dichtheid is een stofeigenschap

Omdat dichtheid bij een stof hoort, kun je die gebruiken om een stof te herkennen. Je meet dan de massa en het volume, berekent de dichtheid en vergelijkt die met een tabel.

Dit is de brug naar het laatste deel: dichtheid niet alleen begrijpen, maar ook echt gebruiken om stoffen te herkennen.

Waarom drijft ijs?

• Dichtheid van ijs: 0,92 g/cm³

• Dichtheid van water: 1,0 g/cm³

• IJs heeft een kleinere dichtheid dan water

• Daarom drijft ijs

Zinken of drijven in water

Vergelijk de dichtheid van een voorwerp met die van water:

Dichtheid kleiner dan 1,0 g/cm³ → drijft

Dichtheid groter dan 1,0 g/cm³ → zinkt

https://phet.colorado.edu/en/simulations/density

Noem ook kort dat bij precies 1,0 g/cm³ de dichtheid gelijk is aan water.

Voorbeelden in water

Drijft

• Voorwerp: 2,5 g/cm³

• Groter dan water

• Dus: zinkt

Zinkt

• Voorwerp: 0,7 g/cm³

• Kleiner dan water

• Dus: drijft

Dichtheid bepalen

Zo bepaal je de dichtheid van een voorwerp:

1. Meet de massa met een weegschaal

2. Bepaal het volume

3. Reken: dichtheid = massa ÷ volume

Schrijf alles netjes op aan de hand van de volgende stappen.
Gegeven, gevraagd, formule en uitwerking.

Noem dat je bij een onregelmatig voorwerp het volume kunt bepalen met de onderdompelmethode.

Een blokje heeft een dichtheid van 0,85 g/cm³. Wat gebeurt er in water?

A

het smelt

B

het lost op

C

het drijft

D

het zinkt

Past direct bij de regel: kleiner dan 1,0 g/cm³ betekent drijven.