Wat is de overeenkomst en wat het verschil? Het zijn alle drie natuurwetenschappen en iedere wetenschap verdiept zich in iets anders.
In biologie verdiep je je in de levende natuur met levende wezens (organismen). Alle levende wezens hebben energie nodig.
In natuurkunde en scheikunde richt je je op de levenloze natuur.
In natuurkunde bestudeer je eigenschappen van stoffen (materie), straling en energie.
In scheikunde houd je je bezig met veranderingen van de samenstelling van stoffen. Daarbij treden veranderingen van energie op.
Startopdracht A
Woordweb
In tweetallen.
Waar denk je aan bij energie?
Brand
Elektriciteit
Energie besparen
Energiedrankje
Eten
Gezondheid
Licht
Sporten
Warmte
Iets anders, namelijk …
Wissel je antwoord(en) uit met een klasgenoot.
Maak samen op een A3 een woordweb en wissel je antwoorden uit met de rest van de klas.
Wat valt je op?
Bewaar het woordweb voor de eindopdracht.
Startopdracht B
Proef met lucifer
Doe de volgende proef met een lucifer. Hoort dit bij biologie, natuur- of scheikunde?
Startopdracht C
Woordweb
Maak een woordweb rondom het begrip verbranding.
Bespreek je woordweb met een klasgenoot.
Omcirkel de begrippen met een groene kleur die te maken hebben met biologie.
Omcirkel de begrippen met een rode kleur die te maken hebben met natuur- of scheikunde.
Welke woorden wil je nog toevoegen?
Bewaar het woordweb voor de eindopdracht.
Voordat je begint
Benodigdheden:
A3-papier
diep bord
limonade (zonder prik)
waxinelichtje
glas
lucifers
water
gekookt water
slaolie
zeepvrije staalwol
vier bekerglazen
watervaste stift
Tijd blok:
6 uur
Leerdoelen en vaardigheden
Leerdoelen
Je kunt:
de drie voorwaarden voor verbranding benoemen en herkennen;
blusmethodes benoemen en verklaren waardoor een blusmethode werkt;
verschillende brandstoffen beschrijven;
aardolie, aardgas en steenkool als fossiele brandstoffen benoemen;
enkele milieuaspecten van fossiele brandstoffen noemen;
waterkracht, wind, zon als duurzame energiebronnen benoemen;
uitleggen wat er wordt bedoeld met het (versterkte) broeikaseffect;
de gevaren van een onvolledige verbranding benoemen en verklaren;
uitleggen wat je moet doen bij een koolstofmonoxidevergiftiging;
energiesoorten onderscheiden;
uitleggen hoe energieomzettingen kunnen plaatsvinden;
manieren van warmtetransport (geleiding, stroming en straling) en isolatie uitleggen;
verschillende manieren van warmtetransport uitleggen;
verschillende manieren van isolatie uitleggen;
edele en (zeer) onedele metalen herkennen en beschrijven;
het proces van roesten herkennen en beschrijven.
Vaardigheden
Je kunt:
een onderzoeksvraag en een hypothese herkennen;
een proefje uitvoeren aan de hand van de werkwijze en met de gegeven materialen en/of benodigdheden;
verschillende bronnen gebruiken;
resultaten presenteren in bijvoorbeeld een stop-motion filmpje;
informatie uit verschillende bronnen selecteren en gebruiken;
een natuurwetenschappelijk verslag maken.
Stap 1
Opdracht 1
Brand!
Het is niet te hopen dat je het meemaakt: brand! Je ziet vlammen en er is rookontwikkeling.
Alles wat je waarneemt bij een brand met je ogen, je neus, je oren, je huid noem je verbrandingsverschijnselen.
Een verbrandingsreactie kan alleen plaatsvinden als er aan drie voorwaarden wordt voldaan.
Denk eens aan een vuurtje dat je misschien ooit hebt gemaakt. Wat heb je in ieder geval nodig? Wat kun je doen om een brand te blussen?
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Verbranding is een reactie tussen een brandstof en zuurstof waarbij warmte vrijkomt. De brandstof kan een gas, vloeistof of een vaste stof zijn. Het vrijkomen van warmte zorgt voor licht in de vorm van vlammen of gloeiend materiaal.
Oefening 1: Verbranding
Bestudeer de Kennisbanken en beantwoord de vragen.
Wat gebeurt er als een brandstof verbrandt?
Dit bekijk je aan de hand van een kaars. Kaarsvet is meestal gemaakt van stearine of paraffine. Deze stoffen bestaan uit koolstof- en waterstofatomen.
Het vaste kaarsvet wordt eerst vloeibaar door de warmte. Het vloeibare kaarsvet verdampt daarna. Dit is de brandstof voor de verbranding.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De energie die je in huis gebruikt, is meestal afkomstig van fossiele brandstoffen. Zo kook je misschien op aardgas.
Wanneer je kookt op elektriciteit dan is de elektriciteit afkomstig van elektriciteitscentrales. In elektriciteitscentrales wordt elektriciteit opgewekt met behulp van steenkool. Misschien is de elektriciteit die je gebruikt niet afkomstig van een fossiele energiebron maar van een duurzame energiebron.
Maak jij gebruik van ‘groene energie’?
Oefening 1: Fossiele brandstoffen
In tweetallen.
Bekijk het filmpje over aardgas OF over steenkool OF over aardolie.
Onderzoek voor deze brandstof waar deze in Nederland en voor bewoners van Nederland vandaan wordt gehaald. Je kunt hiervoor de atlas gebruiken.
Geef dit aan op een kaart van Nederland, bijvoorbeeld met Google Maps.
Welke problemen levert het delven (opgraven) van deze fossiele brandstof op? Het gaat om problemen op korte termijn (in de nabije toekomst) en op langere termijn (in de verre toekomst).
Welke problemen levert het verbranden van deze fossiele brandstof op?
Verwerk de antwoorden in een cartoon of collage.
Deel je cartoon of collage met je klasgenoten en bespreek deze met je docent.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Bij het maken van een quiz ontwerp je zelf de vragen in groepjes. Via een puntensysteem wordt de winnaar bepaald. Daarna worden de antwoorden besproken.
Oefening 3: Energie besparen
Fossiele brandstoffen raken op. De hoeveelheid koolstofdioxide (CO2) neemt toe in de atmosfeer en daardoor zal de temperatuur op aarde stijgen (versterkt broeikaseffect). De stijging van de temperatuur zal ernstige gevolgen hebben voor het leven op aarde, zoals meer en grotere overstromingen.
Wat kun jij doen om minder energie te gebruiken? En daardoor dus minder fossiele brandstoffen?
Welke apparaten verbruiken veel energie? Hoe kun je energie besparen in huis?
Ga op ontdekking met deze interactieve tour en kom meer te weten over energie in en rondom het huis!
Ga naar de interactieve schoolplaat van schooltv.nl - Energie in huis.
Stap 4
Opdracht 1
Koolstofmonoxidegevaar!
Voor verbranding van brandstoffen is zuurstof nodig. In sommige gevallen is er te weinig zuurstof aanwezig en vindt onvolledige verbranding plaats.
Bij onvolledige verbranding komt koolstofmonoxide (CO) vrij, een zeer gevaarlijk gas.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Doe de test Co-wijzer en check of jij thuis voldoende doet om een vergiftiging te voorkomen!
Wat is jouw conclusie?
Stap 5
Opdracht 1
Energie gaat niet verloren
Je hebt al gezien dat de (chemische) energie van fossiele brandstoffen kunt omzetten in een andere vorm van energie: elektriciteit. Elektriciteit kun je weer gebruiken om de keukenmixer te gebruiken of je haar te föhnen. Bij de keukenmixer wordt elektriciteit omgezet in bewegingsenergie en bij de föhn wordt elektriciteit omgezet in warmte en bewegingsenergie van de lucht.
Oefening 1: Perpetuum mobile
Het Latijnse woord 'perpetuum mobile' kun je vertalen in ‘voortdurend in beweging’.
Een perpetuum mobile is een apparaat dat voortdurend in beweging kan blijven nadat het apparaat is aangezet of in beweging is gebracht. Daarvoor moet het apparaat dus beschikken over energie die voortdurend aanwezig is. Een perpetuum mobile moet dus in staat zijn om zelf energie op te wekken zonder dat daarvoor brandstof wordt toegevoegd.
Door de eeuwen heen hebben veel mensen geprobeerd om een perpetuum mobile te bouwen. Helaas bestaat een perpetuum mobile nog steeds niet.
Bekijk het filmpje over een perpetuum mobile.
Lees het stukje in de Kennisbank over de Wet van behoud van energie.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Voor verbranding van brandstoffen is zuurstof nodig. Maar er zijn meer reacties van moleculen met zuurstof. Dit noem je oxidatiereacties. Oxidatie betekent een verbinding aangaan met zuurstof. Roest (ijzeroxide) is een voorbeeld van een oxidatiereactie waarbij ijzer reageert met zuurstof.
Oefening 1: Roest of niet?
Staalwol is een bosje van zeer fijn staaldraad. Misschien ken je het uit de keuken. Je kunt het bijvoorbeeld gebruiken om pannen schoon te maken. Staal bestaat voor een groot deel uit het metaal ijzer.
Wat gebeurt er met staalwol als je het in aanraking laat komen met zuurstof, water en olie?
Wat denk je dat er gaat gebeuren? Wat is jouw hypothese?
Een hypothese is het verwachte antwoord op een onderzoeksvraag.
Benodigdheden
Water
Gekookt water
Slaolie
Zeepvrije staalwol
vier bekerglazen
Watervaste stift
Werkwijze
Beschrijf de bekerglazen met de stift met de nummers 1 tot en met 4.
Vul de bekerglazen:
met water zodat de staalwol nog boven het water uitsteekt.
met kraanwater en slaolie. Zorg ervoor dat de staalwol geheel in de vloeistoffen ligt.
met gekookt water en slaolie. Zorg ervoor dat de staalwol geheel in de vloeistoffen ligt.
slaolie, zodat de staalwol nog uitsteekt.
Teken de vier bekerglazen met de vloeistoffen en de staalwol.
Wacht minstens twee uur.
Resultaten
Wat merk je op?
Teken opnieuw de vier bekerglazen met de vloeistoffen en de staalwol.
Conclusie
Welke conclusie kun je trekken?
Hoe kun je dit verklaren?
Maak van dit experiment een verslag. Hoe je dit kunt doen, lees je in de Gereedschapskist.
Schrijf je een verslag van een onderzoek voor biologie of NaSk, dan wordt dit een natuurwetenschappelijk verslag genoemd. Het is hierbij vooral belangrijk dat het doel van je onderzoek en de manier waarop je het uitvoert zo duidelijk mogelijk wordt weergegeven. Het schrijven van zo’n verslag gebeurt in verschillende stappen.
Opdracht 2
Edele en onedele metalen
Bekijk het filmpje en beantwoord daarna de vragen.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Kies één onedel metaal uit. Onderzoek hoe dit metaal reageert met zuurstof.
Maak foto’s of zoek foto’s op internet waarbij je ziet hoe het onedel metaal eruit ziet vóór en na oxidatie.
Doe dit ook voor een edel metaal.
Beantwoord daarna de vraag.
★ Oefening 3: Geld wassen
1, 2, en 5 eurocenten zijn gemaakt van verkoperd staal. Ze glimmen als ze nieuw zijn. Maar door de lucht worden ze langzaam dof en donker.
Hoe maak je een koperen munt weer schoon?
Download het werkblad Geld wassen en doe de proef.
Hoe kun je dit verklaren?
Klaar?
Lever je werkblad in bij de docent.
Stap 7
Opdracht 1
Scheikundige reacties
In dit blok heb je gekeken naar energie en verbrandingsreacties. Wil je nog een scheikundige proef? Doe dan de proef ‘Onzichtbaar schenken’.
*Oefening 1: Onzichtbaar schenken
Lucht kun je niet zien. Het heeft namelijk geen kleur en het is doorzichtig.
Lucht is dus onzichtbaar! Hoe kun je zelf een onzichtbare stof maken?
Uitleg
In bakpoeder zit zuiveringszout en een zuur. Als je het bakpoeder oplost, dan mengen het zuiveringszout en het zuur. Bij het mengen van deze twee stoffen ontstaan belletjes van koolstofdioxide (CO2 of koolzuur). Koolstofdioxide is een gas dat je niet kunt zien, maar wel als het belletjes vormt in een vloeistof. Koolstofdioxide zit ook in frisdrank. Het is zwaarder dan lucht. Daarom blijft het in het potje zitten.
Vuur heeft zuurstof nodig om te branden. Zuurstof zit in de gewone lucht om ons heen. In het potje zit geen gewone lucht meer, maar koolstofdioxide. Als je koolstofdioxide in het glas met het waxinelichtje schenkt, gaat koolstofdioxide onder in het glas zitten, omdat het zwaarder is dan lucht. Dan kan er geen zuurstof meer bij het waxinelichtje komen en gaat dus het waxinelichtje uit.
Tot slot
Eindopdracht A
Aan het einde van de opdracht laat je zien dat je de leerdoelen hebt bereikt.
In overleg met je docent kies je voor eindopdracht A of B.
Eindopdracht A: één woordweb maken
Je hebt bij de start van dit blok twee keer een woordweb gemaakt, namelijk rondom de begrippen ‘energie’ en ‘verbranding’.
Maak van deze twee woordwebben één woordweb.
Vul je woordweb aan met begrippen die je hebt geleerd in dit blok.
Welke vragen heb je nog over energie en verbranding?
Zoek zo nodig de informatie op je gehele woordweb goed te begrijpen.
Eindopdracht B
Eindopdracht B: Stop-motion filmpje
In twee- tot viertallen.
Maak een stop-motion filmpje over energie en verbranding. Laat in het filmpje het verband zien tussen verbranding en energie in de biologie en de natuur- en scheikunde.
Beschrijf in het kort je verhaal dat je wilt filmen.
Verzamel de materialen die je nodig hebt, bijvoorbeeld kleipoppetjes, Playmobil of LEGO of personen. Denk ook aan een goede achtergrond.
Spreek een taakverdeling af.
Maak een heel kort testfilmpje.
Bespreek samen het testfilmpje. Wat moet er anders in het echte filmpje?
Maak de echte film.
Exporteer het filmpje eventueel naar het juiste formaat.
Deel je filmpje via YouTube of ander platform met de klas.
Het arrangement Blok: Daar zit energie in! - hv123 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Dit blok hoort bij het thema 'Energie', en is onderdeel van de arrangeerbare leerlijn van de Stercollecties voor Mens en Natuur voor hv123. Binnen dit blok verken je aan de hand van verschillende opdrachten verschillende aspecten van energie en verbranding. Je leert de drie voorwaarden voor verbranding te identificeren en benoemen, en begrijpt verschillende blusmethodes en hoe ze werken. Verder krijg je inzicht in diverse brandstoffen, waaronder fossiele brandstoffen zoals aardolie, aardgas en steenkool. Hierbij komen ook de milieuaspecten van fossiele brandstoffen komen aan bod, evenals duurzame energiebronnen zoals waterkracht, wind en zonne-energie. Ook leer je over het broeikaseffect, onvolledige verbranding en de gevaren van koolstofmonoxidevergiftiging. Daarnaast wordt aandacht besteed aan verschillende energiesoorten, energieomzettingen, warmtetransport en verschillende isolatiemethoden. Je leert tot slot over edele en onedele metalen en het roestproces.
Ook praktische aspecten komen in dit blok aan bod. Je leert een onderzoeksvraag en een hypothese herkennen, een proefje uitvoeren, bronnen gebruiken, resultaten presenteren en een natuurwetenschappelijk verslag maken.
Om het blok af te sluiten heb je de keuze tussen twee eindopdrachten: je kunt een woordweb of een stop-motion filmpje maken. Veel succes!
Leerniveau
VWO 2;
HAVO 1;
VWO 1;
HAVO 3;
VWO 3;
HAVO 2;
Leerinhoud en doelen
Energie;
Mens en natuur;
Energie in de toekomst;
Vormen van energie, energie-omzetting, transport, opwekking, rendement en vermogen;
Verbranden en verwarmen;
Eindgebruiker
leerling/student
Moeilijkheidsgraad
gemiddeld
Studiebelasting
6 uur en 0 minuten
Trefwoorden
alles is energie, arrangeerbaar, brandstof, daar zit energie in!, duurzaamheid, hv123, mens en natuur, stercollectie, verbranding, warmtetransport
Dit blok hoort bij het thema 'Energie', en is onderdeel van de arrangeerbare leerlijn van de Stercollecties voor Mens en Natuur voor hv123. Binnen dit blok verken je aan de hand van verschillende opdrachten verschillende aspecten van energie en verbranding. Je leert de drie voorwaarden voor verbranding te identificeren en benoemen, en begrijpt verschillende blusmethodes en hoe ze werken. Verder krijg je inzicht in diverse brandstoffen, waaronder fossiele brandstoffen zoals aardolie, aardgas en steenkool. Hierbij komen ook de milieuaspecten van fossiele brandstoffen komen aan bod, evenals duurzame energiebronnen zoals waterkracht, wind en zonne-energie. Ook leer je over het broeikaseffect, onvolledige verbranding en de gevaren van koolstofmonoxidevergiftiging. Daarnaast wordt aandacht besteed aan verschillende energiesoorten, energieomzettingen, warmtetransport en verschillende isolatiemethoden. Je leert tot slot over edele en onedele metalen en het roestproces.
Ook praktische aspecten komen in dit blok aan bod. Je leert een onderzoeksvraag en een hypothese herkennen, een proefje uitvoeren, bronnen gebruiken, resultaten presenteren en een natuurwetenschappelijk verslag maken.
Om het blok af te sluiten heb je de keuze tussen twee eindopdrachten: je kunt een woordweb of een stop-motion filmpje maken. Veel succes!
Aan het einde van de opdracht laat je zien dat je de leerdoelen hebt bereikt.
