► Allevier de thema's bestudeer je (zoveel mogelijk) zelf aan de hand van een 'quest' (dit is dus de quest voor het thema "Koolstofchemie & Polymeren").
⇒ In elke quest verzamel en beschrijf je alles wat je opzoekt, bestudeert en leert in een verslag; de verslagen samen vormen je portfolio
⇒ Nadat je je portfolio hebt ingeleverd volgt nog eenmondeling examen over de stof die je in allevier de quests hebt bestudeerd en geleerd.
► Beoordeling van het SE (in drie stappen):
⇒ elk verslag wordt met een cijfer beoordeeld aan de hand van rubrics;
⇒ je portfolio is het gemiddelde van de verslagen en vormt 60% van het uiteindelijke cijfer
⇒ het resultaat van het mondeling examenis40% van het uiteindelijke cijfer
Eisen en Rubrics
De verslagen van je portfolio worden beoordeeld aan de hand van een aantal criteria en rubrics.
eisen
► 1. Maak van elk verslag één duidelijk, logisch verhaal...
begin met een (korte) inleiding
breng structuur aan met hoofdstukken, paragrafen en/of alinea's (zie hiervoor ook aanwijzingen in de quest)
gebruik plaatjes, grafieken, tabellen en foto's etc. om je tekst (verhaal/uitleg) te verduidelijken (en aantrekkelijker te maken).
verwerk je gemaakte opdrachten zoveel mogelijk in de tekst; dus niet een 'saaie' opsomming van genummerde vragen en antwoorden maar alsof je het vertelt en uitlegt.
► 2. Elk verslag moet natuurlijk alle antwoorden op alle vragen/opdrachten bevatten. Belangrijk hierbij is:
de antwoorden op open vragen, uitleg van begrippen etc. moeten in je EIGEN WOORDEN zijn. Dus géén knip-en-plakwerk uit boeken, internet, verslagen/werkstukken van anderen etc.
geef niet alleen de antwoorden maar beschrijf ook de vragen zelf (zie ook onder punt 1)
bij berekeningen moet duidelijk zijn hoe je aan je antwoord bent gekomen dus schrijf alle berekeningsstappen op; alleen de uitkomst is niet genoeg.
► 3. Vermeld aan het eind van elk hoofdstuk de bronnendie je hebt gebruikt om je informatie op te zoeken.
websites (URL)
(leer)boeken, tijdschriften etc.
mensen die je hebt gevraagd
rubrics
worden (klik op de afbeelding om te downloaden)
Intro & Info
Het onderwerp/thema van het eerste deel van dit SE kan je samenvatten als
....
Quest als SE
► Het SE van deze periode is het zelfstandig uitvoeren & afronden van deze quest.
⇒ Dit doe je door telkens...
in stappen zélf informatie op te zoeken over het onderwerp
deze informatie gebruiken om opdrachten te maken, vragen te beantwoorden, berekeningen uit te voeren etc.
alles duidelijk en in je eigen woorden in een verslag (document) op te schrijven...
⇒ En steeds weer feedback te vragen over wat je hebt bestudeerd, opgeschreven en/of gemaakt hebt!
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen , kijk dan eens in/op:
Als je dat serieus en met aandacht doet leer je ook meteen de dingen die je (ook voor je eindexamen) moet weten, kennen en kunnen.
► !! laat elke week zien (in Egodact) wat je tot dan toe bestudeerd hebt en vraag feedback
► !! zorg ervoor dat je aan het eind van de zesde week je DEFINITIEVEverslag af hebt.
Ga er vanuit dat je zo'n 2 - 3 uur per week nodig hebt om deze quest / dit SE goed uit te voeren en af te ronden.
►1. Moleculaire stoffen & bindingen
covalente (atoom-) bindingen
uitzoeken
► moleculaire stoffen...
... zoals water (H2O), suikers (bijv. C6H12O6) en olie & vetten etc. vormen één van de drie groepen stoffen, naast de ...
zouten(zoals keukenzout; NaCl of kalksteen; Ca CO3): 3D-roosters die zijn opgebouwd uit een onbepaalde hoeveelheid metaal- en niet-metaal-ionen in een vaste verhouding.
metalen(zoals ijzer; Fe, calcium; Ca of goud; Au): één grote vorm van een onbepaalde hoeveelheid (dezelfde) metaal-atomen
⇒ In dit onderdeel van de quest ga je ontdekken & bestuderen wat moleculaire stoffen zijn en hoe de afzonderlijke atomen binnen een molecuul met elkaar verbonden zijn.
Je onderzoekt wat de valentie-electronen van een atoom zijn en hoe je op basis van de zgn. octet-regel de covalentie van een atoom kan bepalen
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Maak een document "Moleculaire stoffen" en start met de eerste paragraaf "Covalente bindingen"; beantwoordt daarin de volgende vragen:
►1. Zoek op en leg uit wat covalente bindingen zijn en hoe ze ontstaan
►2. Leg het verband uit tussen het aantalvalentie-electronen, de octet-regel en de covalentie van een niet-metaal atoom.
►3. Teken een structuurmodel van de covalente bindingen tussen de waterstof en zuurstof atomen in een molecuul H2O. Gebruik hierbij het atoommodel van Bohr (met de electronen verdeeld over de verschillende electronenschillen)
►4. Leg het verschil uit tussen de molecuulformule en de structuurformule van een stof (bijv. koolstofdioxide of water).
►5. Leg uit wat de 'streepjes' in een structuuformule eigenlijk voorstellen.
►6. Teken de structuurformules van de volgende stoffen; let hierbij (dus) op de verschillende covalenties van de atomen...
HBr
NH3
C2H6O
C2H4
N2
polaire bindingen & H-bruggen
uitzoeken
► In de meeste covalente bindingen 'zitten' de gedeelde electronen netjes in het midden tussen de twee atomen in. Maar sommige atomen trekken harder aan die gedeelde electronen dan de andere waardoor die gedeelde electronen dichter bij zo'n "electro-negatief" atoom komen te liggen. Gevolg is dat zo'n atoom een beetje negatief wordt en het andere atoom juist een beetje positief: een polaire binding tussen die atomen.
⇒ In dit blok ga je verder uitzoeken & bestuderen hoe je op basis van de electronegativiteit van de atomen kan bepalen of een covalente binding tussen atomen polair is of niet.
Verder zoek je uit wat voor gevolgen polaire bindingen kunnen hebben op de aantrekkings-/bindingskrachten en interacties tussen de moleculen en wat waterstofbruggen precies zijn
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Maak in je document "Moleculaire stoffen" een nieuwe paragraaf "Polaire bindingen" aan en beantwoordt daarin de volgende vragen:
►1. Teken de structuurformules van de volgende stoffen, én laat zien, op basis van de electronegativiteit van de betreffende atomen, of ze apolaire, polaire of ion-bindingen hebben...
• H2S • CO2 • NaCl • CH4• NH3• HF
►2. Leg uit waarom er wél waterstofbruggen tussen watermoleculen en ammoniakmoleculen kunnen ontstaan maar níet tussen watermoleculen en methaanmoleculen (CH4).
►3. Leg voor elk van onderstaande stoffen uit of er waterstofbruggen met watermoleculen kunnen ontstaan. Laat hierbij de structuurformules zien en leg uit of (en welke) bindingen er polair zijn.
CH3NH2 (hierbij is er een covalente binding tussen de C en de N)...
CO2
C2H6O
H2S
►4. Teken de waterstofbruggen tussen 4 watermoleculen en 2 moleculen methanol CH4O
► Covalente bindingen zijn bindingen tussen de atomen binnen een molecuul. Waterstofbruggen zijn een voorbeeld van de mogelijke bindingen (aantrekkingskrachten) tussen moleculen. Er zijn (dus) nog meer typen bindingen tussen moleculen waarvan de vanderWaals-binding de belangrijkste is
⇒ In dit blok ga je verder uitzoeken & bestuderen welke typenmolecuulbindingen er zijn en wat de belangrijkste kenmerken deze bindingen hebben.
Daarnaast onderzoek je welke invloed deze bindingen hebben op de verschillende stofeigenschappen zoals kookpunt en/of oplosbaarheid in water
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Maak in je document "Moleculaire stoffen" een nieuwe paragraaf "vanderWaals-bindingen" aan en beantwoordt daarin de volgende vragen:
►1. Leg uit waarom een stof met grote moleculen een hoger kookpunt heeft dan een stof die bestaat uit kleine moleculen
►2. Leg uit waarom water (H2O; Mw = 18,016 gr/mol) een hoger koopunt heeft dan hexaan (C6H14; Mw = 86,18 gr/mol)
►3. Stoffen die makkelijk in water oplossen noemen we hydrofiel; stoffen die niet of nauwelijks in water oplossen noemen we hydrofoob. Geef aan wat het belangrijkste verschil is tussen hydrofiele en hydrofobe stoffen waardoor de ene soort wél en de andere soort níet in water oplost.
►4. Beredeneer waarom de meeste zouten in water oplossen maar metalen niet.
►5. Zet onderstaande stoffen in oplopendevolgorde van kookpunt. Beschrijf in je document waarom je deze volgorde hebt gemaakt; op basis van ...
de verschillende moleculaire bindingen die je in deze stoffen verwacht
samen met...
de kenmerken van de moleculen (grootte & vorm etc.)
(dus niet de kookpunten op internet opzoeken; da 's flauw)
► De meeste biologische moleculen zoals suikers, eiwitten en vetten, bestaan voornamelijk uit C, H en O-atomen. Ook de fossiele brandstoffen bestaan uit die atomen; logisch want fossiele brandstoffen zijn ontstaan uit planten-resten. Dit soort moleculen, die dus vooral bestaan uit C,H en O-atomen vatten we samen onder de naam "Koolwaterstoffen"
De namen van de verschillende koolwaterstoffen zijn afhankelijk van de bouw of 'structuur' van deze moleculen. Hierbij is er een systematisch verband tussen de structuurformule en de systematische naamvan een koolwaterstof.
⇒ In dit blok begin je met het uitzoeken & bestuderen van de structuur en naamgeving van de twee eenvoudigste groepen koolwaterstoffen: de alkanen en alkenen.
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Maak een nieuw document "Koolwaterstoffen" aan en begin met een eerste paragraaf "Systematische naamgeving"; beantwoordt daarin de volgende vragen onder het kopje "alkanen & alkenen":
►1. Leg uit of alkenen verzadigde of onverzadigde koolstofketens zijn
►2.wat is het verschil / zijn de verschillen in structuur tussen...
propaan en propeen
etheen en pentaan
hexaan en butaan
buteen en penteen
hexeen en methaan
►3. Leg uit waarom metheen niet kan bestaan
►4. Teken de structuurformules én geef de molecuulformules van ...
ethaan
but-2-een
hexaan
Bouw vervolgens deze moleculen mbv. de 'bouwdoos'; maak foto's van je moleculen en neem de foto's op in je document.
►5. Geef de systematische namen én de molecuulformules van...
a.
b.
c.
d.
karakteristieke groepen
uitzoeken
► Behalve H-atomen kunnen er (natuurlijk) ook andere (niet-metaal) atomen of atoomgroepen aan elk C-atoom in een koolstofketen gebonden zijn. We hebben het dan over de karakteristieke groepenvan een koolstofketen.
⇒ In dit blok ga je verder uitzoeken & bestuderen welke karakteristieke groepen we in de scheikunde kennen en hoe je deze groepen dan in de systematische naam van de koolstofketen opneemt.
Belangrijk daarbij is dat je de regels van de systematische naamgeving goed leert toepassen
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Vervolg in je document "Koolwaterstoffen" de paragraaf "Systematische naamgeving" en beantwoordt daarin de volgende vragen onder een nieuw kopje: "karakteristieke groepen":
►1. Maak een overzicht (bijv. in een tabel) van de volgende karakteristieke groepen waarin je de karakteristieke groep aan één van de C-atomen in een koolstofketen van 4 C-atomen tekent, én de systematische naam erbij zet.
halogeen-groep
hydroxyl-groep
dubbele binding
een zuurgroep
amino-groep
►2. Geef de systematische namen van de volgende koolwaterstoffen:
a.
b.
c.
d.
►3. Teken de structuurformule van onderstaande koolwaterstoffen en bouw deze mbv. de 'bouwdoos'. Maak foto's van je moleculen en neem de foto's op in je document.
2,2-dihydroxy-propaan
4-chloor, 3-fluor-butaanzuur
1,2-dibroom-pent-3-een
►4. Leg uit waarom de stof 1,1,1-trifluor-etheen NIET kan bestaan (TIP: teken de structuurformule en let op de covalentie van de atomen)
(structuur-)isomeren
uitzoeken
► Een molecuulformule geeft aan uit wélke atomen en hoevéél van elk atoom het molecuul bestaat maar zegt niets over de structuur/bouw van het molecuul.
Sterker nog, er bestaan stoffen met dezelfde molecuulformule maar met verschillende structuurformules. Deze stoffen bestaan dus uit moleculen met dezelfde atoom-samenstelling maar met een andere structuur; de atomen zijn dan op een andere manier met elkaar verbonden.
Zulke stoffen noemen we dan (structuur) Isomeren
⇒ In dit blok ga je verder uitzoeken & bestuderen wat structuur-isomeren zijn en hoe je ze de juiste systematische naam geeft.
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Vervolg in je document "Koolwaterstoffen" de paragraaf "Systematische naamgeving" en beantwoordt daarin de volgende vragen onder een nieuw kopje: "isomeren":
►1. Teken de verschillende isomeren van de stoffen met de molecuulformules én schrijf de juiste systematische namen erbij. Bouw van elke molecuulformule (minimaal) één isomeer mbv. de 'bouwdoos' en maak er een foto van. Neem de foto met de juiste naam op in je document.
C5H12
C4H8
C3H8O
►2. Laat aan de hand van de structuurformules zien waarom de volgende namen fout zijn én geef de juiste systematische naam
1-methyl-propaan
2-ethyl-3-fluor-butaan
4-methyl-pentaanzuur
►2. Bekijk de volgende koolstofketens goed en beantwoordt de volgende vragen...
(NB: de H-atomen zijn in de structuurformules niet opgenomen dus die moet je er zelf bij 'bedenken')
a.
b.
c.
d.
⇒ i. Geef de molecuulformules van deze stoffen
⇒ ii. Geef de systematische namen van deze stoffen
⇒ iii. Welke stoffen zijn isomeren van elkaar?
►2b: Koolwaterstoffen: reacties
additie- & substitutie-reacties
uitzoeken
► Bij een chemische reactie veranderen de moleculen van beginstoffen en krijg je dus nieuwe moleculen (met andere atoom-samenstelling en/of structuur).
Chemische reacties kan je indelen in verschillende typen reacties waarbij de manier waarop de moleculen veranderen verschilt. In de koolstofchemie is er een aantal reactietypen die je vaak tegenkomt;
additie-reactie ⇒ reacties waarbij atomen worden toegevoegdaan moleculen
substitutie-reactie ⇒ reacties waarbij sommige atomen in een molecuul worden vervangen door andere atomen
⇒ In dit blok ga je deze twee typen reacties bestuderen...
wat is er voor nodig om deze reacties te laten verlopen
wat gebeurt er dan precies tijdens de reacties
hoe herken je deze reacties
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Maak in je document "Koolwaterstoffen" een nieuwe paragraaf "Reacties" aan en beantwoordt daarin de volgende vragen onder het kopje "additie & substitutie":
►1. Leg uit of er bij alkenen additie- en/of substitutie-reacties kunnen plaatsvinden
►2. De stof pent-2-een reageert met zoutzuur; geef de structuurformule(s) en systematische naam (namen) van de stof(fen) die ontstaat (ontstaan).
►3. Welke stof(fen) kunnen ontstaan bij de reactie van de stoffen ethaan en fluor in de verhouding 1:2.
Geef naam/namen, molecuulformule(s) en structuurformule(s).
Welk type reactie vindt hier plaats?
condensatie- & hydrolyse-reacties
uitzoeken
► Er zijn nog twee typen reacties die je in de koolstofchemie vaak tegenkomt. Deze twee reacties zijn elkaars tegengestelde;
Condensatie-reactie: twee koolstofketens worden aan elkaar gekoppeld waarbij een klein molecuul (bijv. water) wordt afgesplitst.
Hydrolyse-reactie: een reactie waarbij een groter koolstofketen m.b.v. een klein molecuul (bijv. water) wordt gesplitst in twee kleinere ketens.
⇒ In dit blok ga je verder uitzoeken & bestuderen hoe condensatie- en hydrolyse-reacties precies verlopen en welke (kleine & grotere) moleculen daarbij een rol spelen.
Daarnaast leer je hoe we de stoffen en bindingen noemen die daarbij ontstaan of gesplitst worden
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Vervolg in je document "Koolwaterstoffen" de paragraaf "Reacties" en beantwoordt daarin de volgende vragen onder een nieuw kopje: "condensatie & hydrolyse":
►1. Condensatie- & hydrolyse-reacties komen veel voor in de natuur/biologie. Geef twee voorbeelden van deze reacties die in je eigen lijf plaats vinden; één condensatie- en één hydrolyse-reactie.
►2Teken decondensatie-reactie tussen een ethaanzuur- en metaanamine-molecuul in structuurformules en geef aan welke atomen uit beide moleculen het watermolecuul vormen dat wordt afgesplitst.
►3. Hoe noem je binding die in het nieuwe molecuul is ontstaan?
►4. Wat is het grote verschil tussen deze binding en de binding die bij de vorming van een ester ontstaat?
►2c. Koolwaterstoffen: polymeren
uitzoeken
► Polymeren; niet (meer) weg te denken uit onze wereld. Van (bio)plastic en piepschuim tot houtvezels en eiwitten.
Wat zijn dit voor stoffen, hoe ontstaan ze en -ook niet onbelangrijk- waarom duurt het zo lang voor 'ze' weer zijn afgebroken? Oh ja, en nog een paar vragen:
waarom smelt een plastic bekertje als je 'm in een hete oven zet maar een gekookt ei niet?
waarom kan je een elastiekje wél uitrekken maar een electriciteitsbuis niet?
enneh ..., waarom is bioplastic niet per sé biologisch afbreekbaar
⇒ In dit blok ga je uitzoeken & bestuderen wat polymeren zijn, welke soorten je grofweg kan onderscheiden en hoe ze ontstaan. Daarbij kom je 'langs' verschillende begrippen zoals ...
monomeren,
additie- & condensatiepolymerisatie
elastomeren, thermoharders & thermoplasten
crosslinks
Verder ontdek je dat ook (of juist) in de natuur veel polymeren voorkomen en zelfs een (enorm) belangrijke rol spelen.
⇒ Als je niet zo goed weet waar je moet beginnen kan je eens kijken in/op:...
► Maak in je document "Koolwaterstoffen" een nieuwe paragraaf "Polymeren" aan en beantwoordt daarin de volgende vragen:
►1. 'Kijk 'ns goed naar en vergelijk (de structuur van) de biopolymeren celluloseenDNA. Beschrijf wat volgens jou het(de) belangrijkste verschil(len) in structuur/opbouw tussen beide polymeren is.
►2. Teken (in structuurformules) de polymerisatie-reactie van onderstaande polymeren en geef de naam van de betreffende polymerisatie-reactie. Voor beide reacties teken je de polymerisatie van 2 (co)monomeren
PVC (PolyVinylChloride)
Nylon
►3. Bekijk onderstaand stukje (fragment) polymeer; teken het oorspronkelijkemonomeer en geef de systematische naam.
(NB: in de figuur geven de kleine 'streepjes' de gebonden H-atomen aan)
►4. Teken de 3 polymeren die ontstaan bij de (additie-)polymerisatie van (A) but-1-een, van (B) but-2-een en van (C) buta-1,3-dieen
teken van elk 3 monomeer-eenheden; alletwee in een aparte kleur
de gebonden H-atomen mag je als 'streepjes' tekenen
⇒ leg uit welk van de drie polymeren een thermoharder is/kan worden
►5. Een bepaald type polymeer kan je met de volgende kenmerken omschrijven:
ontleedt (in kleinere stukken/ketens) bij verhitting
de polymeerketens vormen een 'open' (grofmazige) 3D-structuur
vervormt als er krachten op worden uitgeoefend
de polymeerketens zijn door (relatief weinig) crosslinks met elkaar verbonden
komt terug in de oorspronkelijke vorm als er géén krachten meer op worden uitgeoefend
⇒ Leg uit welk type polymeer hier omschreven is
►6. Bekijk onderstaande monomeren en leg bij elk monomeer uit of het uiteindelijke polymeer een thermoplast of thermoharder is/kan worden.
NB: in deze structuurformules zijn de C-atmomen (en H-atomen) in de hoofdketen niet opgeschreven maar als (kruis-)punt weergegeven (de ketens zijn dus 7 C-atomen lang)
Het arrangement SE 1b HAVO [21/23] "Koolstofchemie & polymeren" 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 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding 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.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
eisen
:max_bytes(150000):strip_icc()/molecular-structure-of-glucose-85758435-5aeb1780a474be00361dff65.jpg)
► 
