PFAS: Nobelprijs voor chemie of toch nie?
1 / 22
Lesduur is: 45 minIntroductie
PFAS, de 'forever chemicals' zijn vrijwel niet te verwijderen uit het milieu. Ze hebben geweldige eigenschappen maar die eigenschappen maken ze ook zeer slecht afbreekbaar. Hoe kunnen we er toch vanaf komen? Deze les gaat in op de scheikunde achter deze moleculen en laat leerlingen nadenken over het verwijderen van PFAS uit onze omgeving.
Instructies
Voorkennis van leerlingen
De les gaat uit van basiskennis koolstofchemie, bekendheid met termen als hydrofoob, hydrofiel, en redeneren in termen van bindingen, polair, apolair, elektronegativiteit van atomen.
Voorbereiding van de docent
- Neem de les inclusief de notities een keer door.
- De aangegeven lesduur (45 minuten) is exclusief de uitvoering van de tweede opdracht. Goed om daar rekening mee te houden.
- Bedenk vooraf (of, en) hoe je de tweede opdracht uit deze les gaat inzetten, bijvoorbeeld als huiswerk. Denk ook na over de bespreking/verwerking van de resultaten van deze opdracht; zie hiervoor de suggesties in de notitie.
Leerdoelen/vaardigheden
- De leerling kan uitleggen dat PFAS-moleculen geweldige eigenschappen hebben en hoe dat komt.
- .De leerling kan uitleggen dat PFAS ook wel 'forever chemicals' worden genoemd en waarom.
- De leerling kan ten minste 3 manieren benoemen om PFAS uit het milieu te verwijderen, met hun voor- en nadelen.
Aansluiting curriculum
De les past in het scheikunde-curriculum, bij het onderwerp ‘Ruimtelijke bouw van moleculen’ (Lewis-structuren, polaire atoombindingen, 5vwo) en ook bij het onderwerp ‘materialen’ (6vwo). Mooi voorbeeld van context geven, concepten verdiepen en concepten toepassen.
Feedback
De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!
Onderdelen in deze les
Slide 1 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 2 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 3 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 4 - Video
Deze video (3 minuten; Engels. Via YouTube kun je eventueel de Engelstalige ondertiteling aanzetten) laat zien hoe PFAS-moleculen zijn opgebouwd, waar ze in voorkomen, dat ze vrijwel nergens mee reageren en tóch schade kunnen veroorzaken.
Vraag
Hoe kan dit molecuul, PFAS, dat vrijwel nergens mee reageert, toch schadelijk zijn?
A
Het stapelt zich langzaam op in het lichaam en kan zo subtiel normale functies, zoals het immuunsysteem en de hormoonhuishouding, ontregelen.
B
Het hecht zich makkelijk aan zuurstof in het bloed, waardoor de zuurstoftransportcapaciteit vermindert.
C
Het wordt door enzymen in de lever omgezet in agressieve tussenproducten die cellen beschadigen.
D
Het veroorzaakt directe oxidatie van vetten en eiwitten, waardoor cellen sneller verouderen.
Slide 5 - Quizvraag
Toelichting
A= juist! PFAS zijn zo stabiel dat ze nauwelijks afbreken. Daardoor hopen ze zich op in mens en milieu en kunnen ze biologische processen verstoren.
B=onjuist. PFAS reageren nauwelijks met zuurstof en beïnvloeden de zuurstofbinding van hemoglobine niet.
C=onjuist. PFAS zijn juist zo lastig omdat ze nauwelijks door het lichaam worden afgebroken of omgezet.
D=onjuist. PFAS veroorzaken geen directe oxidatieve schade, maar werken eerder via langdurige aanwezigheid en verstoring van processen.
Sleepvraag
Waar zit volgens jou PFAS in en waar niet?
Bevat geen PFAS
Bevat wel PFAS
Slide 6 - Sleepvraag
Toelichting
Goede waterflessen zijn gemaakt van polypropyleen en/of roestvrijstaal, niet gecoat met PFAS.
Alles wat een vetvrije/waterafstotende coating heeft, bevat in de regel PFAS.
Drinkwater bevat inmiddels ook PFAS, maar gelukkig nog in lage concentraties.
Eieren uit de supermarkt bevatten (vrijwel geen) PFAS, in tegenstelling tot eieren van hobbyboeren. Die laatste kippen eten regenwormen en die regenwormen krijgen PFAS vanuit de bodem binnen.
Het gaat er niet om dat leerlingen alles goed hebben, maar dat ze beseffen dat PFAS in veel (dagelijkse) producten zit.
Slide 7 - Tekstslide
Klik op de hotspots om de ontwikkelingen rondom PFAS in de tijd te zien.
Slide 8 - Tekstslide
Deze illlustratie laat zien waar PFAS zich rondom ons bevindt. Omdat PFAS zowel in grondwater, rivieren, planten, producten, slib etc. zit, is het erg lastig om alle PFAS uit de omgeving te verwijderen.
Slide 9 - Tekstslide
Bij de afbeelding:
De molecuulformule kan ook geschreven worden als C8F17SO3H.
Slide 10 - Tekstslide
Antwoorden op de volgende dia
Slide 11 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
PFAS dus....
Slide 12 - Poll
Benieuwd hoe de stemming uitpakt...!
Slide 13 - Tekstslide
Er zijn inmiddels wel een paar manieren om PFAS te verwijderen, zie deze tabel (niet uitputtend). De meeste technieken zijn duur en niet altijd even effectief. Maar...het kán dus wel!
Slide 14 - Tekstslide
Toelichting
De leerlingen hebben (bij voorkeur in tweetallen) hier twee keuzes:
- doemscenario of positief scenario
- poster of krantenartikel.
Bij voorkeur kiezen de leerlingen zelf, maar je kunt als docent ook de keuze opleggen / verdelen over de klas. Dat voorkomt dat iedereen hetzelfde gaat doen.
Als leerlingen bij deze opdracht hun laptop mogen gebruiken, laat ze dan eerst de vraag op de volgende dia beantwoorden (over een goede prompt bij AI).
Deze opdracht kost wat tijd (25 minuten?); kan ook als huiswerk opgegeven worden.
Suggesties voor nabespreking:
- Hang de posters (na printen) in de klas; laat leerlingen langs de posters lopen. Voer daarna een klassegesprek over dit onderwerp: Maken de leerlingen zich zorgen? Of gaat de wetenschap dit toch wel oplossen?
- Publiceer de beste krantenartikelen (bij voorkeur één van elk scenario) in de schoolkrant / op de website / in een nieuwsbrief en vraag om reacties.
- Laat tijdens de les leerlingen die met verschillende scenario's bezig zijn geweest, info uitwisselen in tweetallen. Welk scenario is het meest waarschijnlijk?
- Vraag leerlingen na afloop van de opdracht wat er moet gebeuren om scenario 2 geen werkelijkheid te laten worden en hoe zij daar aan kunnen bijdragen.
Vraag
Stel je gebruikt bij de opdracht AI (bijv. ChatGPT). Wat is een goede prompt (zoekopdracht) waarmee je direct de juiste informatie krijgt?
Slide 15 - Open vraag
Natuurlijk gebruiken leerlingen AI om zo'n vraag te beantwoorden. Maar krijgen ze ook het juiste antwoord? Door ze te leren om goede prompts te schrijven, leren ze om goed met AI om te gaan. Bespreek enkele antwoorden met de klas en selecteer samen één of meerdere goede prompts (en leg uit waarom andere minder goed zijn).
Slide 16 - Video
Een positief filmpje (2 minuten) over het 'schoonbakken' van met PFAS-vervuilde grond tot bakstenen; leuk om mee af te sluiten.
Slide 17 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 18 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 19 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 20 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 21 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 22 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
