H7 Materialen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 4

H7 Materialen

7.1 Materiaaleigenschappen

7.1.1 Je kunt benoemen welke materialen warmte, elektriciteit en geluid goed geleiden en welke materialen niet.

7.1.2 Je kunt uitleggen waarom materialen uitzetten als hun temperatuur hoger wordt.

7.1.3 Je kunt beschrijven wat corrosie is.

7.1.4 Je kunt uitleggen wat verspanen is.

7.1.5 Je kunt benoemen hoe je onderdelen van een voorwerp met elkaar verbindt.

Materiaaleigenschappen

• Kleur
• Gewicht
• Hardheid
•  Brandbaarheid
• Fase (vloeibaar, vast of gas)
• Elektrische weerstand

Goede en slechte warmtegeleiders

• Alle metalen zijn goede warmtegeleiders.

• kunststoffen / gassen/vloeistoffen zijn slechte warmtegeleiders. Ze geven de warmte maar heel langzaam door.  Dit noem je isolator.

• De knop van een radiator  is een ........warmtegeleider.
  

• Handvat van je fiets op een winterse dag is een ........warmtegeleider.

Wat is geleiding?

Stoffen geven warmte door: Geleiders

Stoffen die niet goed geleiden: Isolatoren

Elektrische geleiding

Elektrische geleidbaarheid gaat over hoe goed een stof stroom geleid. Metalen zijn hier goed in, maar een plastic laat geen stroom door.

Geleiding geluid

De trillingen verplaatsen zich door de lucht. De lucht noem je de tussenstof waar het geluid zich door verplaatst. 

Het geluid gaat van de geluidsbron, door de tussenstof, naar je oren. 

 

Snelheid van geluid verschilt per tussenstof. 

Uitzetten en krimpen van vaste stoffen:

- Temperatuurstijging - uitzetten

molecuul gaat meer trillen, 

heeft meer ruimte nodig.

- Temperatuurdaling - Krimpen

moleculen gaan minder trillen,

minder ruimte innemen

Wel beschermen tegen corrosie

Ijzer

Hoe?

verven, invetten, verzinken

Niet beschermen tegen corrosie

aluminium

zink 

chroom

Hoe?

Ze vormen een oxide laagje dat hen beschermt

Hout is verspaanbaar

verspanen

enkele voorbeelden verspanen zijn:

> zagen

> beitelen

> vijlen

> frezen

Verbindingen

• Lassen
• Solderen
• Spijkeren
• Klinken
• Lijmen 
• Schroeven
• Nieten

En nu zelfstandig aan het werk

Maak digitaal opdracht 1 t/m 8 van H7.1

Klaar? dan opdracht 9 t/m 12 (huiswerk)

Onthoud

• Alle metalen geleiden warmte en elektrische stroom goed.

• Materialen die warmte en stroom goed geleiden, noem je geleiders.

• Bijna alle andere materialen geleiden warmte en stroom niet goed.

• Materialen die warmte en stroom niet geleiden, zijn isolatoren.

• Elk materiaal geleidt geluid.

• Materialen met veel gaatjes en kanaaltjes kunnen geluid dempen.

• Materialen zetten uit als hun temperatuur stijgt.

• Materialen krimpen als hun temperatuur daalt.

Onthoud

• Bijna alle metalen verkleuren in de buitenlucht. Dit noem je corrosie.

• Corrosie bij ijzer en staal noem je roesten.

• Je kunt ijzer en staal beschermen tegen corrosie door ze te verven, te verchromen of te verzinken.

• Als je van een materiaal gemakkelijk stukjes weg kunt halen, is zo’n materiaal gemakkelijk verspaanbaar.

• Materialen kun je met elkaar verbinden door spijkeren, schroeven, lijmen, nieten, bouten en moeren, lassen en solderen.

7.2 Dichtheid

7.2.1 Je kunt uitleggen wat de dichtheid van een materiaal is.

7.2.2 Je kunt de dichtheid gebruiken om uit te leggen of een materiaal zinkt, zweeft of drijft in een vloeistof.

7.2.3 Je kunt de dichtheid berekenen als je de massa en het volume weet.

7.2.4 Je kunt het volume berekenen als je de dichtheid en de massa weet.

7.2.5 Je kunt de massa berekenen als je de dichtheid en het volume weet.

Onthoud

• Alle metalen geleiden warmte en elektrische stroom goed.

• Materialen die warmte en stroom goed geleiden, noem je geleiders.

• Bijna alle andere materialen geleiden warmte en stroom niet goed.

• Materialen die warmte en stroom niet geleiden, zijn isolatoren.

• Elk materiaal geleidt geluid.

• Materialen met veel gaatjes en kanaaltjes kunnen geluid dempen.

• Materialen zetten uit als hun temperatuur stijgt.

• Materialen krimpen als hun temperatuur daalt.

Onthoud

• Bijna alle metalen verkleuren in de buitenlucht. Dit noem je corrosie.

• Corrosie bij ijzer en staal noem je roesten.

• Je kunt ijzer en staal beschermen tegen corrosie door ze te verven, te verchromen of te verzinken.

• Als je van een materiaal gemakkelijk stukjes weg kunt halen, is zo’n materiaal gemakkelijk verspaanbaar.

• Materialen kun je met elkaar verbinden door spijkeren, schroeven, lijmen, nieten, bouten en moeren, lassen en solderen.

Dichtheid is massa in gram van 1 cm3

Grootheid is dichtheid

Eenheid is g/cm3

Dichtheid

Dichtheid:
geeft aan wat de stof 

per volume weegt. (g/cm^3)

                 

Een blokje weegt 30 gram en heeft een volume van 20 cm3.

1. Gegevens:
2. Gevraagd:
3. Formule:
4. Invullen:
5. Antwoord:

Bereken de dichtheid?

1.  Massa = 30g  ; Volume = 20cm3
2.  Dichtheid = ?
3. Dichtheid = massa/Volume
4.  Dichtheid = 30 / 20
5. Antwoord = 1,5 g/cm3

Formule ombouwen

Massa = Volume x Dichtheid

Dichtheid = Massa : Volume

Volume = Massa : Dichtheid

Zinken, zweven & drijven

Drijven, zinken en zweven

Dichtheid van water is 1 g/cm³

Dichtheid van blokje groter 1 g/cm3 --> Zinken

Dichtheid van blokje kleiner 1 g/cm3 --> Drijven

Dichtheid van blokje gelijk 1 g/cm3 --> Zweven

Een fiets frame is een constructie.

Een constructie bestaat uit meer dan 2 onderdelen.

Materialen zijn stoffen waarvan we iets kunnen maken.

Onderdelen zijn de verschillende delen waar een constructie uit bestaat.

Constructies

een plaat glas of een plank is geen constructie; het moet uit onderdelen bestaan.

En nu zelfstandig aan het werk

Maak digitaal opdracht 1 t/m 11 van H7.2

Klaar? dan opdracht 12 t/m 18 (huiswerk)

Onthoud

• De dichtheid van een materiaal is de massa van één kubieke centimeter (1 cm3) van dat materiaal.

• De dichtheid is een materiaaleigenschap.

• De dichtheid van water is 1,0 g/cm3.

• Een voorwerp drijft op water als de dichtheid van het voorwerp kleiner is dan de dichtheid van water.

• Een voorwerp zinkt in water als de dichtheid van het voorwerp groter is dan de dichtheid van water.

• Een voorwerp zweeft in water als de dichtheid van het voorwerp precies gelijk is aan de dichtheid van water.

• De dichtheid van een materiaal bereken je met de formule:

dichtheid = massa : volume

• Het volume van een voorwerp bereken je met de formule:

volume = massa : dichtheid

• De massa van een voorwerp bereken je met de formule:

massa = dichtheid × volume

7.3 Van grondstof tot product

Herhaling H7.2 Dichtheid

Uitleg H7.3

Zelfstandig werk

Afsluiting

Onthoud

• De dichtheid van een materiaal is de massa van één kubieke centimeter (1 cm3) van dat materiaal.

• De dichtheid is een materiaaleigenschap.

• De dichtheid van water is 1,0 g/cm3.

• Een voorwerp drijft op water als de dichtheid van het voorwerp kleiner is dan de dichtheid van water.

• Een voorwerp zinkt in water als de dichtheid van het voorwerp groter is dan de dichtheid van water.

• Een voorwerp zweeft in water als de dichtheid van het voorwerp precies gelijk is aan de dichtheid van water.

• De dichtheid van een materiaal bereken je met de formule:

dichtheid = massa : volume

• Het volume van een voorwerp bereken je met de formule:

volume = massa : dichtheid

• De massa van een voorwerp bereken je met de formule:

massa = dichtheid × volume

7.3 Van grondstof tot product

7.3.1 Je kunt beschrijven wat een grondstof, een halffabricaat en een eindproduct is.

7.3.2 Je kunt van een aantal eindproducten benoemen van welke halffabricaten en materialen ze worden gemaakt.

7.3.3 Je kunt de vier stappen van een productieproces beschrijven.

Grondstoffen

Grondstoffen vind je in de natuur.

Voorbeelden van grondstoffen zijn: schapen, bomen, aardolie en ijzererts.

Een erts is een gesteente waarin een nuttige grondstof zit.

Van grondstof naar eindproduct

Voor het maken van een product zijn vier stappen nodig:

1: Grondstoffen uit de natuur halen (winnen);

2: Grondstoffen zuiveren en bewerken;

3: Produceren van halffabricaten;

4: Producten maken uit halffabricaten.

Van grondstof naar eindproduct

Grondstof:

Hout

Halffabricaat:

planken

Eindproduct:

kast

Van grondstof naar eindproduct

Grondstof:

Katoen

Halffabricaat:

geweven stof

Eindproduct:

Trui

Van grondstof naar eindproduct

Grondstof:

Halffabricaat:

Eindproduct:

En nu zelfstandig aan het werk

Maak digitaal opdracht 1 t/m 11 van H7.3

Klaar? dan opdracht 12 t/m 19 (huiswerk)

Onthoud

• Grondstoffen vind je in de natuur.

• Voorbeelden van grondstoffen zijn: schapen, bomen, aardolie en ijzererts

• Een erts is een gesteente waarin een nuttige grondstof zit.

• Voor het maken van een product zijn vier stappen nodig:

– grondstoffen uit de natuur halen (winnen);

– grondstoffen zuiveren en bewerken;

– produceren van halffabricaten;

– producten maken uit halffabricaten.

• Bauxiet is de grondstof voor het maken van aluminium.

• Bauxiet wordt chemisch bewerkt waarna aluminiumoxide overblijft. Van het aluminiumoxide wordt het materiaal aluminium gemaakt.

• Aluminium wordt gewalst tot een dunne aluminiumplaat: het halffabricaat.

• Uit de aluminiumplaat wordt het eindproduct gemaakt.

7.4 Afval en milieu

Vandaag: Herhaling H7.3

Uitleg H7.4

Zelfstandig werk

Afsluiting

Onthoud

• Grondstoffen vind je in de natuur.

• Voorbeelden van grondstoffen zijn: schapen, bomen, aardolie en ijzererts

• Een erts is een gesteente waarin een nuttige grondstof zit.

• Voor het maken van een product zijn vier stappen nodig:

– grondstoffen uit de natuur halen (winnen);

– grondstoffen zuiveren en bewerken;

– produceren van halffabricaten;

– producten maken uit halffabricaten.

• Bauxiet is de grondstof voor het maken van aluminium.

• Bauxiet wordt chemisch bewerkt waarna aluminiumoxide overblijft. Van het aluminiumoxide wordt het materiaal aluminium gemaakt.

• Aluminium wordt gewalst tot een dunne aluminiumplaat: het halffabricaat.

• Uit de aluminiumplaat wordt het eindproduct gemaakt.

7.4 

7.4.1 Je kunt beschrijven wat de gevolgen zijn voor het milieu tijdens het productieproces van materialen.

7.4.2 Je kunt beschrijven wat hernieuwbare grondstoffen zijn.

7.4.3 Je kunt manieren beschrijven van afvalverwerking.

7.4.4 Je kunt beschrijven hoe je verantwoord met afval omgaat.

7.4.5 Je kunt afval scheiden in verschillende soorten afval.

Productie en milieu

Het maken van producten heeft gevolgen voor het milieu.

Je moet daarbij kijken naar:

• het verbruik van grondstoffen;

• het verbruik van energie;

• het ontstaan van afvalstoffen.

Van veel grondstoffen is een beperkte hoeveelheid beschikbaar op aarde.

Er zijn ook hernieuwbare grondstoffen. Hiervan ontstaat steeds een nieuwe voorraad.

Wat gebeurt er met je afval?

Huishoudelijk afval:

1. Nuttige toepassing (compost, recycling en hergebruik)
2. Verbranden
3. Storten

Zwerfafval

Verschillende afvalsoorten

1. Papier/karton

2. Plastic

3. Glas

4. Gft-afval

5. Chemisch afval

6. Restafval

Verbranden en storten

• Restafval wordt bij voorkeur verbrandt.
• Deze warmte kan je gebruiken om iets op te warmen.
• Echter komen ook weer verbrandingsgassen vrij.

• Als het afval niet verbrand kan worden is de enige optie storten.

GFT-afval

Compost

Klein chemisch afval (KCA)

Voorbeelden:

• Nagellak
• Medicijnen
• Batterijen
• Lampen
• Elektronica

Broeikaseffect

• De aarde werkt als een kas
• Zonder broeikaseffect is het -18 graden
• Versterkt broeikaseffect
• CO2, koolstofdioxide

Het broeikaseffect

Broeikaseffect:

Het tegenhouden van warmtestraling door broeikasgassen.

Versterkt broeikaseffect:

De laag broeikasgassen wordt dikker, waardoor er meer warmte blijft hangen op aarde. 

Natuurlijk/versterkt broeikaseffect

(versterkt) broeikaseffect

Broeikasgevaar

En nu zelfstandig aan het werk

Maak digitaal opdracht 1 t/m 11 van H7.4

Klaar? dan opdracht 12 t/m 20 (huiswerk)

Onthoud

• Het maken van producten heeft gevolgen voor het milieu.

Je moet daarbij kijken naar:

– het verbruik van grondstoffen;

– het verbruik van energie;

– het ontstaan van afvalstoffen.

• Van veel grondstoffen is een beperkte hoeveelheid beschikbaar op aarde.

• Er zijn ook hernieuwbare grondstoffen. Hiervan ontstaat steeds een nieuwe voorraad.

• Bij de productie van materialen komen schadelijke stoffen terecht in de grond, het water en de lucht.

Onthoud

• Koolstofdioxide uit verbrandingsgassen zorgt voor het versterkte broeikaseffect.

• Voorkom het maken van afval.

Als dat niet kan, zorg er dan voor dat het afval nuttig gebruikt wordt.

– Dit kan door hergebruik of recyclen.

– Recyclen kan alleen als het afval gescheiden wordt ingeleverd.

Als dat niet kan, dan komt verbranden met energieopwekking.

Als ook dat niet kan, dan pas mag het afval naar een stortplaats.

• Gft betekent groente-, fruit- en tuinafval.

• Kca betekent klein chemisch afval.

Lees

7.5 Materialen kiezen

Vandaag:

Herhaling H7.4

Uitleg H7.5

Zelfstandig werk

Afsluiting

Onthoud

• Het maken van producten heeft gevolgen voor het milieu.

Je moet daarbij kijken naar:

– het verbruik van grondstoffen;

– het verbruik van energie;

– het ontstaan van afvalstoffen.

• Van veel grondstoffen is een beperkte hoeveelheid beschikbaar op aarde.

• Er zijn ook hernieuwbare grondstoffen. Hiervan ontstaat steeds een nieuwe voorraad.

• Bij de productie van materialen komen schadelijke stoffen terecht in de grond, het water en de lucht.

Onthoud

• Koolstofdioxide uit verbrandingsgassen zorgt voor het versterkte broeikaseffect.

• Voorkom het maken van afval.

Als dat niet kan, zorg er dan voor dat het afval nuttig gebruikt wordt.

– Dit kan door hergebruik of recyclen.

– Recyclen kan alleen als het afval gescheiden wordt ingeleverd.

Als dat niet kan, dan komt verbranden met energieopwekking.

Als ook dat niet kan, dan pas mag het afval naar een stortplaats.

• Gft betekent groente-, fruit- en tuinafval.

• Kca betekent klein chemisch afval.

Lees

7.5 Materialen kiezen

7.5.1 Je kunt van een aantal materialen eigenschappen noemen.

7.5.2 Je kunt van eindproducten aangeven van welk materiaal ze gemaakt zijn.

7.5.3 Je kunt een materiaal kiezen voor een praktische toepassing op basis van eigenschappen

Materiaal en eigenschap

- Elk materiaal heeft andere eigenschappen. Hierdoor gebruik je elk materiaal voor andere toepassingen.  

- Als je een eindproduct wilt maken, moet je hiervoor een materiaal kiezen.

- Je kiest een materiaal dat het meest geschikt is voor het eindproduct. 

Materialen kiezen

Bij het kiezen van je materiaal let je op: 

• de eigenschappen van het materiaal;

• de prijs van het materiaal;

• of je gemakkelijk aan het materiaal kunt komen;

• de invloed die de productie van dat materiaal heeft op het milieu.

Onthoud

• Elk materiaal heeft andere eigenschappen. Hierdoor gebruik je elk materiaal voor andere toepassingen.

• Als je een eindproduct wilt maken, moet je hiervoor een materiaal kiezen.

• Je kiest een materiaal dat het meest geschikt is voor het eindproduct. Daarbij let je op:

– de eigenschappen van het materiaal;

– de prijs van het materiaal;

– of je gemakkelijk aan het materiaal kunt komen;

– de invloed die de productie van dat materiaal heeft op het milieu.