H12.1 les 3 micro-macro redeneren over eigenschappen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

H12 Materialen

les 3

micro-macro redeneren over stofeigenschappen & keramiek

Deze les nodig:

- schrift

- pen

Deze les:

- leren redeneren: Micro-ABC

- eigenschappen van kunststoffen verklaren op microniveau

- eigenschappen van keramiek 

- eigenschappen van metalen (zelfstudie)

aan het eind van deze les:

- kun je op microniveau uitleggen welke invloed weekmakers, ketenlengte, structuurkenmerken en crosslinks hebben op de eigenschappen van een polymeer

- weet je hoe je micro-ABC kunt gebruiken bij het formuleren van een  antwoord op microniveau

- weet je hoe de structuur van klei verandert bij bakken (keramiek)

Micro-ABC

REDENEREN over bindingen/moleculen is een ABC-tje​

Atoomgroep/deeltje/molecuul benoemen​

Binding / interactie benoemen​

Conclusie trekken​

Dit is een handig hulpmiddel om je eigen antwoorden de CONTROLEREN

Leer bij elk soort deeltjes de juiste naam van de binding:

Toepassen:

eigenschappen van kunststoffen verklaren op microniveau

(veel gevraagd op eindexamens)

Plastic en kunststof is hetzelfde

1. waar
2. niet waar

plastic

In ons dagelijks taalgebruik hebben we het vaak over "plastic". Hiermee bedoelen we kunststoffen die vervormbaar (plastisch) zijn. Dit zijn dus thermoplasten.

Er zijn ook kunststoffen die niet vervormbaar zijn (thermoharders). Niet alle kunststoffen zijn dus "plastic".

In het volgende filmpje zie je hoe je de hardheid van een thermoplast kunt veranderen.

Leg op microniveau uit waarom een kunststof harder en steviger wordt als de ketenlengte van de polymeermoleculen toeneemt

Schrijf je antwoord op zoals je dat op een toets zou doen!

(oefen in formuleren)

DENKEN

DELEN

UITWISSELEN

Leg op microniveau uit waarom een kunststof harder en steviger wordt als de ketenlengte van de polymeermoleculen toeneemt

Leg uit welke invloed vertakking van de polymeerketens (dus het toevoegen van zijgroepen) heeft op het smeltpunt van de kunststof. Vergelijk bijvoorbeeld de structuur van LDPE en HMPE op blz 15.

Schrijf je antwoord op papier en controleer met het micro-ABC

(oefen in formuleren)

DENKEN

DELEN

UITWISSELEN

Leg uit welke invloed vertakking van de polymeerketens (dus het toevoegen van zijgroepen) heeft op het smeltpunt van de kunststof. Vergelijk bijvoorbeeld de structuur van LDPE en HDPE op blz 201.

Eigenschappen veranderen

Je kunt de eigenschappen van een kunststof dus beïnvloeden door:

- de ketenlengte van het polymeermolecuul

- zijgroepen/vertakkingen van het polymeermolecuul

Je kunt de structuur van een polymeer ook beïnvloeden door het toevoegen van weekmakers (je kunt thuis de uitleg terugkijken met de video op de volgende dia)

0

Weekmakers

= kleine moleculen die tussen de polymeerketens gaan zitten

Hierdoor neemt de afstand tussen de ketens toe en de aantrekking (vdW binding) tussen de ketens af

Wordt een thermoharder beter vervormbaar als je een weekmaker toevoegt?

1. ja
2. nee

Samenvatting

Je kunt de eigenschappen van een kunststof dus beïnvloeden door:

- de ketenlengte van het polymeermolecuul

- zijgroepen/vertakkingen van het polymeermolecuul

- een weekmaker toevoegen

Andere toevoegingen voor het uiterlijk of de productie zijn bijvoorbeeld kleurstoffen of blaasmiddel (piepschuim).

redeneren met SPA+

Bij examenvragen moet je vaak een gegeven stofeigenschap verklaren met je kennis van bindingen en moleculen

Soms is het lastig om de link te leggen: wat wordt er nu gevraagd?

Een Systematisch Probleem Aanpak kan dan helpen

Zo'n aanpak is er voor rekenopgaven (SPA) en voor micro-macro-redeneren (SPA+)

Voorbeeld: Opgave 4 Kauwgom (havo 2018-II)

Kauwgom bestaat uit grote moleculen (polymeerketens)

Aan kauwgom wordt paraffine toegevoegd, de moleculen paraffine gaan tussen de polymeerketens zitten

Een bepaald soort binding wordt verzwakt

Kauwgom wordt beter vervormbaar

Net als bij rekenopgaven is het belangrijk om te bekijken: welke elementen zijn gegeven? Zo kom je erachter wat er eigenlijk wordt gevraagd

Kauwgom bestaat uit grote moleculen (polymeerketens)

Aan kauwgom wordt paraffine toegevoegd, de moleculen paraffine gaan tussen de polymeerketens zitten.

Een bepaald soort binding wordt verzwakt

Kauwgom wordt beter vervormbaar

gevraagd

Kauwgom bestaat uit grote moleculen (polymeerketens)

Aan kauwgom wordt paraffine toegevoegd, de moleculen paraffine gaan tussen de polymeerketens zitten.

Een bepaald soort binding wordt verzwakt

Kauwgom wordt beter vervormbaar

Paraffinemoleculen gaan tussen de polymeerketens van kauwgom zitten, DAARDOOR wordt de afstand tussen de polymeerketens groter, WAARDOOR de vanderWaalsbinding tussen de polymeerketens zwakker wordt. HIERDOOR kunnen de polymeerketens vrijer bewegen en wordt kauwgom beter vervormbaar

Wat moet je verder weten van H12.1?

Je kunt een verband leggen tussen de stofeigenschappen die genoemd worden in de tekst en de soort bindingen die voorkomen in:

- keramiek

- metalen 

- composieten

Keramiek

klei is kneedbaar door de waterlaag tussen de siliciumplaten. Als klei aan de lucht droogt, verdwijnt dit water. Als je de klei nat maakt kunt je het opnieuw kneden

Keramiek

klei is kneedbaar door de waterlaag tussen de siliciumplaten. Als klei aan de lucht droogt, verdwijnt dit water. Als je de klei nat maakt kunt je het opnieuw kneden

Tussen de siliciumlagen bevinden zich ook aluminiumatomen met O- en H-atomen.

Bij het bakken van klei (>500 °C) splitst water af en wordt er een rooster gevormd met ionbindingen tussen siliciumoxide en aluminiumoxide. De klei blijft nu hard.

ionogeen keramiek

ionbinding

covalent keramiek

atoombinding

Het type keramiek wordt bepaald door de soort bindingen die erin voorkomen:

SiC

(twee niet-metaalatomen)

ZrO2

(metaal- + niet-metaalatoom)

Wat moet je verder weten van H12.1?

Je kunt een verband leggen tussen de stofeigenschappen die genoemd worden in de tekst en de soort bindingen die voorkomen in:

- keramiek

- metalen 

- composieten

wil je snel een duidelijk overzicht mét uitleg over keramiek? Bekijk dan thuis de video op de volgende dia (via gedeelde les).

Wat moet je verder weten van H12.1?

Je kunt een verband leggen tussen de stofeigenschappen die genoemd worden in de tekst en de soort bindingen die voorkomen in:

- keramiek

- metalen 

- composieten

leer tabel 1 en "materiaalkunde t/m moderne keramiek" NIET uit je hoofd, maar probeer alleen te BEGRIJPEN wat er wordt uitgelegd.

Eigen werk

leren: H12.1

(af)maken: opgave 4 tm 8

Bedenk: het werk is om van te leren, dus het gaat niet (alleen) om het juiste antwoord, maar ook om de formulering. Kijk je eigen antwoorden kritisch na! En dingen die je al weet/kunt, hoef je niet te oefenen. Maak verstandige keuzes!