Wat hebben planten nodig (Scheikunde H4) VSP

Wat hebben planten nodig (Scheikunde H4) VSP

Introductie

Wat hebben planten nodig

Veel mensen op de wereld lijden honger. In Nederland wordt vrijwel geen honger geleden. Gelukkig maar! Dit is echter niet altijd zo geweest. Vroeger was het hard werken voor een klein beetje opbrengst van je land. De gewassen groeiden niet altijd zoals gewenst.

Planten zijn de basis voor al ons voedsel. Ook voor vlees, vis of zuivel zijn planten nodig. Een koe eet tenslotte gras. Daarom is het van groot belang dat de gewassen goed groeien. Als we dit in Nederland goed kunnen, dan moet dat toch in de hele wereld mogelijk zijn......

De contextvragen zijn:

  • Wat hebben planten nodig om goed te groeien?
  • Hoe zorg je ervoor dat planten krijgen wat ze nodig hebben?
  • Hoe doe je dat op een duurzame manier?

Wat ga je doen?

Jullie gaan:

  • Engage: een kijkje nemen naar het verleden. Hoe dachten mensen vroeger over planten?
  • Explore: uitzoeken wat planten nodig hebben.
  • Explain: uitzoeken hoe planten krijgen, wat ze nodig hebben om te overleven, te groeien en gezond te blijven.
  • Evaluate: evalueren wat je geleerd hebt.

In de tabel staat hoeveel lessen je hier ongeveer mee bezig bent.

Activiteit   Max. aantal lessen
Engage Activiteit 1 2
Explore Activiteit 2 1
  Activiteit 3 1
  Activiteit 4 2
  Activiteit 5 2
  Activiteit 6 1
Explain Activiteit 7 2
  Activiteit 8 1
  Activiteit 9 0,5
Evaluate Activiteit 10 0,5
  Totaal 13

Samenwerken

Sommige vragen maak je individueel, sommige in duo’s, en weer andere in een groep van vier. De vragen die je individueel maakt, staan gewoon online, in deze module. Deze individuele vragen ga je noteren in je eigen Google Document. 

Vragen die je in duo’s maakt, schrijf je in het duoboekje:
Duoboekje Wat hebben planten nodig?

Vragen die je met je team maakt, schrijf je in het teamboekje:
Teamboekje Wat hebben planten nodig?

Zorg ervoor dat er bij elke activiteit duidelijk één leerling schrijver is. Hij of zij zorgt ervoor dat antwoorden die jullie samen bedenken, worden opgeschreven in het teamboekje. Per groepje/duo opent één persoon het docemtn, voert de namen in en deelt het met de anderen in het groepje/duo. Je kunt ook de naam veranderen bovenaan in het document. Deel het document ook met je vakdocent.  

Je levert de beide ‘boekjes’ aan het eind van de module in bij de docent. Ze worden beoordeeld. Je docent vertelt je hoe deze precies meetellen in de beoordeling.

Wat ga je leren?

Je gaat leren:

Inhoudelijk

  • Subdomein B1: Deeltjesmodellen. Je kunt deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken.
  • Subdomein B3: Bindingen en eigenschappen. Je kunt met behulp van kennis van bindingen eigenschappen van stoffen en materialen toelichten en beschrijven.
  • Subdomein C1: Chemische processen. Je kunt chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van vormen en verbreken van (chemische) bindingen.

Vaardigheden
  • Subdomein A1: Informatievaardigheden gebruiken. Je kunt doelgericht informatie zoeken, beoordelen, selecteren en verwerken.
  • Subdomein A3: Reflecteren op leren. Je kunt bij het verwerven van vakkennis en vakvaardigheden reflecteren op eigen belangstelling, motivatie en leerproces

Overzicht

Een van de genoemde nadelen van een module t.o.v. een boek is dat het overzicht mist.

Dit lijkt me een serieus aandachtspunt.

Daarom heb ik een overzicht gemaakt van alle opgaven per Activiteit. Hiermee hoop ik overzicht te geven van wat je nog kunt verwachten.

Dit document kun je printen en daarmee afstrepen welke opdrachten je hebt uitgevoerd.

Op deze pagina kunnen in de loop van de tijd ook nog andere overzichtsdocumenten geplaatst worden. Geef zelf ook aan waar behoefte aan is.

Beoordeling

Deze module beslaat twee periodes; 3 en 4. De beoordeling van deze module is als volgt:

In periode 3:

  • Individueel boekje, Duoboekje en Groepsboekje worden beoordeeld t/m activiteit 3. Onder het kopje "Overzicht" vind je een document waarin staat aangegeven over welke opdrachten het gaat. De beoordeling van de drie boekjes gezamenlijk telt 1 keer mee. Sluitingsdatum vrijdag 1 april 17.00 uur.
  • In de toetsweek een SO over alle theorie van activiteit 1 tm/3. Deze telt ook 1 keer mee.

In periode 4:

  • Toets over de hele module (telt 2 keer mee)
  • Eventueel nog 1 cijfer dat 1 keer mee telt.

Engage

Activiteit 1 (1)

Lees bron 1 en maak de volgende vragen individueel.

Bron 1: Een duik in de geschiedenis, 5000 jaar landbouw

  1. Wat hebben zandverstuivingen met landbouw te maken?
    Gebruik in je antwoord het woord afplaggen.
  2. Mest van vee kan de vruchtbaarheid van de bodem verbeteren, maar vee maakt het probleem om voldoende voedsel te produceren ook groter. Leg dat uit.
  3. Hoe zou het komen dat door een jaar braak liggen de vruchtbaarheid weer toeneemt?
  4. Wat zou een middeleeuwse boer geantwoord hebben op de vraag “Wat hebben planten nodig?”.
  5. Wissel uit met je buur. (Dit doe je uiteraard in tweetallen.)

Activiteit 1 (2)

Lees bron 2 en maak de volgende vragen individueel.

Bron 2: De 19e eeuw

  1. Kun je uitleggen hoe Van Helmont door een proef dacht dat planten alleen water nodig hebben?
  2. Hoe zou jij bewijzen dat planten \(\small{C}{O}_{{{2}}}\) uit de lucht halen?
  3. Wat doen planten met die \(\small{C}{O}_{{{2}}}\)?


Lees de volgende bron:

Bron 3: Mens en natuur - Mest

Bekijk vervolgens in je team het volgende filmpje:

Maak de opdrachten 1 t/m 4 in het teamboekje.

Explore

Activiteit 2 (1)

Er zijn verschillende manieren om er achter te komen wat planten nodig hebben om goed te kunnen groeien.
Een van die manieren is ze in water te zetten waarin je alle stoffen oplost waarvan je denkt dat ze nodig zijn, maar er dan telkens net één weg te laten.

Maak de volgende vragen individueel.

  1. Wat gebeurt er als je zelf lang helemaal geen eiwit zou eten of geen vitamine C binnen zou krijgen?
  2. Wat ademen planten?
  3. Wat drinken planten?
  4. Waarom moet je jouw planten voor deze proef in water zetten en niet in grond?

Activiteit 2 (2)

Practicum: een groeiproef (duo's)
Jullie gaan bestuderen hoe kleine plantjes uit zonnebloempitten groeien of 'armoe lijden' als ze in verschillende voedingsoplossingen worden gezet. In elke voedingsoplossing ontbreekt steeds één element.

  1. In tabel (zie onderaan pagina) staat welke voedingsoplossingen jullie gaan maken. Per duo maak je 2 oplossingen aan. Met elke oplossing worden drie plantjes ingezet.
  2. Zorg voor 1 liter voedingsoplossing (je zult de plantjes regelmatig moeten laten drinken).
  3. Spreek met de hele klas af hoever de plantjes boven het deksel van de pot moeten uitsteken. Als iedereen dat anders doet, heeft vergelijken geen zin.
  4. Maak voor elk potje drie goed ontwikkelde plantjes voorzichtig los uit het zand. Spoel de wortels voorsichtig schoon onder een zachte waterstraal.
  5. Steek de plantjes met de wortels naar beneden door de gaten in het deksel. Eerst iets te ver naar beneden, zodat je een stukje watten om de steeltjes kunt doen. Daarmee zet je het plantje iets hoger vast in het deksel. Controleer of iedereen het op dezelfde manier gedaan heeft.
  6. Zet de potjes op een lichte plaats, maar nooit in direct zonlicht. De plank achterin LB05 is een zeer geschikte plek. Alle plantjes moeten natuurlijk vrijwel evenveel licht krijgen.
  7. Spreek met de hele groep af wanneer de controles worden gedaan en maak een schema wie wat doet.
  8. Bepaal bij elke controle hoeveel de plantjes gegroeid zijn. Let ook op afwijkingen in bijvoorbeeld kleur, bladontwikkeling, spichtigheid en stevigheid. Noteer de gegevens in je duoboekje.

Maak de opdrachten 1 en 2 in het duoboekje (zie introductie, Samenwerken).

Verwerking van de gegevens
Op een geschikt moment tijdens deze module worden de gegevens uit de groeiproeven van de verschillende groepen vergeleken.

Maak de opdrachten 5 en 6 in het teamboekje.

Tabel 1 Practicum 1
Tabel 1 Practicum 1

Activiteit 2 (3)

Jullie hebben zojuist een practicum ingezet waarmee je wilt ontdekken hoe planten reageren op de afwezigheid van bepaalde voedingsstoffen. Hoe wisten we wat we wel of niet konden weglaten? Het zou toch best kunnen dat planten ook heel andere elementen nodig hebben om goed te kunnen groeien?

Je kunt je misschien wel voorstellen dat wat planten opnemen, in de planten zal zitten. En omgekeerd, dat wat in planten zit, ze hebben opgenomen. Misschien kon Liebig zich dit ook voorstellen. Hij onderzocht de as van planten op de aanwezigheid van de meeste toen bekende elementen.

In ieder geval zullen de elementen die in planten zitten, ergens vandaan moeten komen, toch?

Een dergelijk onderzoek doen jullie nu ook.

Practicum: onderzoek naar as van planten (duo’s)

  1. Weeg een porseleinen kroes.
  2. Hak een handvol vers gras in zeer kleine stukjes. Doe ze in de kroes en weeg het geheel.
  3. Plaats de gevulde kroes in een droogoven en bepaal het gewicht op gezette tijden tot het gewicht constant geworden is.
  4. Bereken het watergehalte van het gras.
  5. Verhit de kroes daarna eerst voorzichtig en daarna sterk. Gebruik een open vlam en roer de massa voorzichtig, zodat de as aan de lucht wordt blootgesteld.
  6. Laat de as afkoelen en bepaal het gewicht.

    Maak de opdrachten 3 en 4 in het duoboekje.

Activiteit 2 (4)

Onderzoek van de as

 

  • De vlamtest om Na en K aan te tonen voeren we niet uit in verband met veiligheid.
  • Maak van de as minstens 6 porties. (Het is handig nog wat over te hebben voor als er iets niet goed lukt.)
  • Bepalen ijzer: los een beetje as op in verdund salpeterzuur. Voeg een beetje Kaliumthiocyanaat oplossing toe. Een rode kleur of een rood neerslag duidt op de aanwezigheid van ijzer.
  • Bepalen fosfor: los een beetje as op in verdund salpeterzuur. Voeg daarna moniummolybdaat-oplossing toe. Een kanariegele kleur of een kanariegele neerslag wijst op de aanwezigheid van fosfor.
  • Bepalen zwavel: los een beetje as op in geconcentreerd zoutzuur. Giet af, verdun en filtreer als dit noodzakelijk is. Voeg bariumchloride- oplossing toe. Een witte neerslag (goed te zien tegen een donkere achtergrond) wijst op de aanwezigheid van zwavel.
  • Bepalen stikstof: schud een portie as met water. Voeg daarna een beetje (0,5%) difenylamineoplossing in geconcentreerd zwavelzuur toe. Een blauwe kleur wijst op de aanwezigheid van stikstof.
  • Bepalen chloor: los een beetje as op in verdund salpeterzuur. Voeg een beetje zilvernitraatoplossing toe. Een witte kleur of een witte neerslag wijst op de aanwezigheid van chloor.

 

  • Maak de opdrachten 5 t/m 8 in het duoboekje 

Activiteit 3 (1)

In bron 2 hebben jullie gelezen hoe in de 19e eeuw getwijfeld werd of organische stoffen wezenlijk verschilden van de anorganische stoffen. Ook las je dat stoffen die afkomstig waren van planten of dieren (organische stoffen) als heel bijzonder werden beschouwd. Men veronderstelde dat deze stoffen levenskracht in zich hadden en daardoor wezenlijk verschillend waren van de anorganische stoffen. Organische stoffen zouden alleen door levende organismen gemaakt kunnen worden en zeker niet door middel van een chemische reactie uit anorganische, levenloze stoffen. Er zouden hele andere regels gelden voor organische stoffen dan voor anorganische stoffen.

Toen het lukte uit anorganische stoffen organische stoffen te maken, raakte het idee van stoffen met levenskracht op de achtergrond. Toch is in de scheikunde de indeling in organische en anorganische stoffen blijven bestaan.

In deze activiteit gaan jullie zelf stoffen in groepen indelen.
Dit doen jullie door eigenschappen te vergelijken.

Activiteit 3 (2)

Practicum: stoffen indelen (groep)
In tabel 1 in het teamboekje (zie Introductie, Samenwerken) staan een aantal vaste stoffen. Jullie gaan van die stoffen verschillende eigenschappen onderzoeken.

  • Hardheid onderzoek je bijvoorbeeld door met een pincet in het voorwerp te prikken. Probeer een paar stoffen uit en beoordeel of je een soort grove schaal wilt invoeren van bijvoorbeeld ‘erg hard’ tot ‘boterzacht’.
  • Onder brosheid verstaat men in hoeverre een stof of materiaal gemakkelijk versplintert. Brosheid onderzoek je door het materiaal met een tang kapot te knijpen (als het kan). Ook hier is het handig met een schaal te werken om je onderzoeksgegevens te ordenen.
  • De reactie van een stof als gevolg van verhitten in de vlam stel je vast door een klein stukje van het materiaal met een metalen tang in de vlam te houden. Bij een poedervormige stof gebruik je een spatel. Houd in ieder geval de stof zo lang in de vlam totdat je er zeker van bent dat de verkoling of een andere reactie is afgelopen. De vlam zorgt ervoor dat de stank die verkoling kan veroorzaken achterwege blijft.
  • Het wel of niet geleiden van stroom onderzoek je met een multimeter. Zorg dat deze in de Ohm (Ω) stand staat. Houd de twee stekkers van de multimeter tegen het brokje stof en lees de meter af. Een hoge waarde voor de weerstand betekent een slechte geleiding. Onderzoek vooraf wat de meter aangeeft als er géén stroomkring is (dus als er helemaal geen geleiding is) en wat de meter aangeeft als je de stekkers kortsluit.

Maak de opdrachten 7 t/m 13 in het teamboekje.

Activiteit 4 (1)

Tabel 2 in het teamboekje is van belang voor ons onderzoek naar de groei van planten. De as die bij de ‘slash-and-burn’ landbouw voor de plantenvoeding zorgt, bestaat namelijk uit zouten. En die zouten komen uit de bodem. Met organische stoffen hebben we al wat ervaring uit de modules ‘Ecoreizen – de brandstof’. Je gaat je nu concentreren op zouten en onderzoeken hoe zouten zich gedragen onder invloed van elektriciteit.

Als stroom door een metaaldraad gaat, blijft het metaal hetzelfde ofwel onaangetast. Hooguit wordt de draad warm. De stroom veroorzaakt geen chemische effecten. Heel anders is het als stroom door een zout gaat. In deze activiteit ga je dit ontdekken.

Maak de volgende vraag individueel:

  1. Wat hebben jullie in de natuurkundeles geleerd over elektrische stroom door een draad? Wat is ‘stroom’? Wat stroomt er? Vergelijk je antwoord met dat van iemand anders en leer van elkaar.

Activiteit 4 (2)

Practicum: zoutoplossingen (team)
In practicum 2 hebben jullie gekeken naar de geleiding van elektriciteit door de zuivere vaste stof. Dat leverde op dat alleen metalen stroom geleiden.

In dit practicum gaan jullie kijken hoe het zit met de geleiding van elektrische stroom door zuiver water en door water waarin stoffen zijn opgelost.

Jullie werken weer met de multimeter (in de Ohmstand). Nu moet je de uiteinden van de beide meetdraden (stekkers) naast elkaar in de vloeistof steken.

  • Bepaal van elk van de vloeistoffen in tabel 3 van het teamboekje of deze elektrische stroom geleidt.

Maak opdracht 14 in het teamboekje.

Activiteit 4 (3)

Practicum: gesmolten zout (duo's)
Er zijn verschillende manieren om te kijken of een gesmolten zout stroom geleidt.

Je kunt dat bijvoorbeeld doen door kaliumchloride en natriumchloride in een mortier fijn te maken en het mengsel te smelten in een ruisende vlam. Smelt het mengsel op een theelepeltje dat je vastzet met behulp van een statief(klem). Je kunt de stroomgeleiding testen door er uiteinden van twee uitgevouwen paperclips in te steken die verbonden zijn met de stekkers van een universeel-meter (Ohmstand, Ω).

Of door glas te smelten! Het lijkt misschien vreemd, maar glas is ook een zout. Klem een dun glasbuisje aan een statief. Steek er aan weerszijden een koperdraad in. Verbind die koperdraden met behulp van krokodilklemmen via een lamp aan een spanningsbron. Verhit nu het glasbuisje voorzichtig met een ruisende vlam.

Maak de opdrachten 9 t/m 14 in het duoboekje.

Activiteit 4 (4)

Je zag dat een oplossing van keukenzout in water geleidt. Zoutzuur, dat is in water opgelost waterstofchloride, geleidt ook. Maar er zijn duidelijke verschillen tussen de stroomgeleiding van metalen en die van zouten. We gaan kijken naar die verschillen.

Practicum: 'dingen' die lopen (team)
Voorbereiding:
Vraag een rekje met 4 reageerbuizen, waarin zich de volgende oplossingen bevinden:

  • Kopersulfaat, 2 x
  • Kaliumjodide
  • Bariumnitraat
    • Giet de kaliumjodide-oplossing bij een van de buizen met kopersulfaat.
    • Giet de bariumnitraatoplossing bij de andere buis met kopersulfaat.


Maak de opdrachten 15 t/m 17 in het teamboekje.

Activiteit 4 (5)

Elektrolyten en stroom
We gaan onderzoeken wat stroom doet met een kopersulfaatoplossing.

Om dit te onderzoeken gebruiken we een petrischaal met daarin een gel met putjes en gootjes, zie figuur 1. In een gel kunnen opgeloste stoffen zich maar heel langzaam door het water verspreiden. We kunnen dus beter in de gaten houden of er door de elektrische stroom iets gebeurt. Gel ken je als het spul voor je haren, maar pudding, gebonden sauzen en jam zijn ook voorbeelden van een gel. We gebruiken een stevige gel met als bindmiddel agar, een stof die wordt gewonnen uit zeewier. Biologen gebruiken zulke gels om te kijken hoe bacteriën en schimmels groeien. De agar-gel zorgt ervoor dat die schimmels op hun plek blijven. Een schematische tekening vind je in figuur 1. Figuur 2 is een foto van dezelfde opstelling.

Activiteit 4 (6)

Volg nu de onderstaande stappen:

  1. Doe blauwe kopersulfaatoplossing in het centrale gootje, kaliumjodideoplossing in de bovenste putjes (links en rechts), en bariumnitraatoplossing in de onderste twee (links en rechts). Maak de volgende vraag eerst individueel en bespreek daarna het antwoord met je buur:
    • Wat verwacht je dat er gebeurt als je deze opstelling verder met rust laat?

  2. Sluit de linker koperplaat aan op de pluspool van een gelijkspanningsbron en de rechter koperplaat op de minpool. Stel de spanning in op ongeveer 10 volt.

Voer het practicum uit en maak de opdrachten 18 t/m 24 in het teamboekje.

Activiteit 4 (7)

Deze proeven maken het aannemelijk dat in kopersulfaatoplossing twee ‘delen’ aanwezig zijn die elk een eigen kant op gaan als er een plus- en een minpool in de oplossing gestoken worden.

Het ligt voor de hand aan te nemen dat die twee delen respectievelijk positief en negatief geladen zijn omdat ze allebei hun eigen kant op gaan zodra de spanningsbron wordt aangesloten.

Die twee componenten van kopersulfaat kunnen blijkbaar los van elkaar hun eigen gang gaan. Ze zijn onafhankelijk, autonoom.

Maak de opdrachten 15 t/m 20 in het duoboekje. Vergelijk jullie antwoorden met een ander duo.

Bestudeer nu de samenvatting. Maak vervolgens een tekening waarin je weergeeft hoe jij je een oplossing van ionen voorstelt.

Oplossingen van zouten in water geleiden stroom. Oplossingen van zuren doen dat ook. We noemen zulke stoffen elektrolyten. De manier waarop stroom door een elektrolyt-oplossing loopt, verschilt nogal van wat er gebeurt bij stroom door een metaaldraad.


Als een zout in water oplost ontstaan twee delen die we ionen noemen. (Het woord ionen zou je kunnen vertalen als: reizigers). Die naam krijgen de twee delen omdat ze gaan bewegen zodra een plus- en een minpool in de oplossing worden gebracht. We weten daardoor ook dat deze delen elk elektrisch geladen zijn, de ene positief en de andere negatief, doordat ze elk op weg gaan naar een bepaalde pool, de ene naar de positieve, de andere naar de negatieve. Deze delen kunnen blijkbaar onafhankelijk van elkaar reageren. Ze zijn vrij van elkaar. We noemen ze vrije ionen. Als we ervan uitgaan dat alle materie uit atomen en moleculen bestaat - en dat doen alle chemici - ligt het voor de hand aan te nemen dat die bewegende dingen, de ionen, deeltjes zijn. Ionen zijn dus atomen en/of moleculen met een elektrische lading.


Maak opdracht 21 in het duoboekje.

Activiteit 5 (1)

In activiteit 3 heb je stoffen ingedeeld in drie categorieën, door naar overeenkomsten in eigenschappen te kijken. Vaste stoffen geleiden soms stroom. Deze groep heb je de metalen genoemd. Er was ook een groep zouten, die in de vaste toestand geen stroom geleiden. In activiteit 4 heb je ontdekt dat gesmolten zouten wél stroom geleiden. En zouten in oplossing ook. De stroom lijkt het zout echter te splitsen in twee delen, die vervolgens hun eigen weg gaan.

In werkblad 1 in het duoboekje worden jullie vragenderwijs geholpen te ontdekken hoe zouten en ionen in elkaar zitten.

Maak het werkblad in duo’s.

Activiteit 6 (1)

Practicum: gaan ze samen of niet? (Duo)
Keukenzout lost goed op in water, glas niet bepaald. Er zijn ook zouten waarvan wel iets, maar niet veel oplost. Die noemen we matig, dan wel slecht oplosbaar. Je kunt de oplosbaarheid van zouten onderzoeken door na te gaan hoeveel gram ervan je in bijvoorbeeld 100 mL water kunt oplossen, maar dan ben je wel even bezig: telkens een schepje van 1 g erin en roeren.

Zeker om een eerste indruk te krijgen is het makkelijker en sneller oplossingen te maken van zouten waarvan je al weet dat ze oplosbaar zijn en dan verschillende combinaties bij elkaar te gieten. We leerden dat zouten in positieve en negatieve ionen splitsen als ze oplossen.

  • Haal een rekje met reageerbuizen en voeg oplossingen van soda en calciumchloride bij elkaar. Wat neem je waar?

Maak de opdrachten 22 t/m 24 in het duoboekje.

Activiteit 6 (2)

Jullie hebben zojuist onderzoek gedaan naar de oplosbaarheid van een paar zouten. Chemici hebben een eindeloze reeks van dergelijke proeven gedaan. De resultaten daarvan zijn verzameld in Binas tabel 45A.

Aan de hand van tabel 45A kun je begrijpen hoe we bij practicum 2 vaststelden of er chloride-ionen in plantenas aanwezig waren. (Voor het geval dat je je eigen verslag niet bij de hand hebt).

Maak de volgende vragen individueel.

Stel: Je mengt plantenas met water en filtreert dit mengsel. Bij het filtraat druppel je zilvernitraatoplossing. De vloeistof wordt wit en troebel. Na een tijdje ligt er witte vaste stof op de bodem van de reageerbuis.

  1. Leg uit dat Binas tabel 45 aangeeft dat de chloride-ionen zeer waarschijnlijk in de oplossing terecht komen en niet in het filter.
  2. Leg uit dat als je bij het filtraat een oplossing met zilverionen giet, de chloride-ionen en de zilverionen niet in de oplossing blijven maar samengaan en vast zilverchloride vormen.

Activiteit 6 (3)

Stel: Je onderzoekt of een plant het element zwavel bevat. Je lost de plantenas op, filtreert, en voegt bij het filtraat een oplossing van bariumnitraat. Een witte neerslag wijst op zwavel.

  1. Welke ionsoorten slaan neer uit een oplossing als je bij die oplossingen bariumnitraat toevoegt?
  2. Wat vind je van de conclusie dat als er een witte vaste stof wordt gevormd, er zwavel in de plant moet zitten?

Je weet nu welke elementen planten nodig hebben om goed te groeien. Liebig gaf op grond van zijn kennis advies aan boeren over het bemesten van hun land.

Eerst dacht hij, dat hij zouten moest kiezen die niet oplossen. Van zouten die wel oplossen, zouden volgens hem de nuttige ionsoorten juist uitspoelen en dan hadden de planten er niets aan. Maar boeren die zijn raad opvolgden zagen hun planten niet beter groeien.

  1. Leg uit hoe dat kwam.

Explain

Activiteit 7 (1)

Over het welzijn van planten werd en wordt veel ruzie gemaakt. Je hebt gelezen over vitalisten en over Liebig. In de landbouw spelen deze opvattingen, die veel van elkaar verschillen, nog steeds een grote rol. Nu luidt de tegenstelling: biologische landbouw versus reguliere landbouw.

Mensen die voor biologische kweekmethoden zijn, zou je de nieuwe vitalisten kunnen noemen. En de kunstmeststrooiers Liebigianen. De verschillen zijn overigens niet beperkt tot de opvatting over bemesting: ook het al dan niet gebruiken van strooi- en spuitmiddelen tegen ziekten en vraat is een strijdpunt, evenals het gebruik van antibiotica in de veeteelt.
Of ligt de waarheid in het midden?

Maak de opdrachten 25 t/m 27 in het teamboekje.

Activiteit 7 (2)

Uit practicum 1 volgt niet alleen welke mineralen nodig zijn, maar ook dat niet overal evenveel van nodig is. Op die wijsheid zijn de bemestingsadviezen gebaseerd die kwekers van professionele instanties kunnen krijgen. Eerst wordt dan een analyse gemaakt van hun bodem.

Of je nu vitalist bent of Liebigiaan, als je planten wilt telen kom je niet om het gebruik van natuurlijke mest of kunstmest heen. Voor de fabricage van bio-brandstof gaat het om enorme hoeveelheden. Maar ook voor het voeden van de nog steeds groeiende wereldbevolking is veel nodig.

Biologische boeren hebben die mineralen ook nodig. Alleen gebruiken ze andere meststoffen dan die voor de reguliere landbouw. Denk nog eens aan het feit dat er dan veel dieren nodig zijn om mest te produceren.

Maak werkblad 2 in het duoboekje.

Activiteit 8 (1)

Het maakt voor een boer, tuinder of tuinier, biologisch of regulier, nogal wat uit op wat voor grond hij/zij ‘boert’. Klei geldt van oudsher als vruchtbare grond, zand is uitgesproken mager.

Pas aan het eind van de 19e eeuw kon dit verschil minder worden, doordat kunstmest toen redelijk goedkoop beschikbaar kwam.

Dat grote verschil wordt veroorzaakt door drie zaken:

  • Klei houdt veel langer water vast dan zand. Dat betekent dat juist in de zomer, waarin planten de meeste groei vertonen, vocht beschikbaar is.
  • Klei levert bij de verwering, die langzaam verloopt maar wel altijd doorgaat, stoffen die planten gebruiken voor hun groei.
  • Klei heeft een groot adsorptievermogen. Wat dat betekent, ga je bestuderen in het volgende practicum.

Activiteit 8 (2)

Inleidende vragen
Maak de volgende vragen individueel:
Je weet uit het practica bij activiteit 2 dat planten bestanddelen uit zouten nodig hebben om goed te kunnen groeien.

  1. Waarom staat er ‘bestanddelen uit zouten’ en niet ‘zouten’?

Je hebt ook gelezen dat niet alle grondsoorten even vruchtbaar zijn. In het volgende practicum onderzoek je één van de factoren die daarop van invloed zijn.

  1. Noem nog eens de elementen waarvan relatief veel nodig is.

Stel je de volgende situatie voor: je hebt net met veel zorg jouw moestuin gemest met de juiste hoeveelheid kunstmest. (Wat juist zou zijn heb je gehoord van een laboratorium dat een monster van jouw tuin had onderzocht.) Nu begint het hard te regenen en dat houdt dagenlang aan. Je weet ook, dat de zouten die jij hebt gestrooid, behoorlijk oplosbaar zijn in water.

  1. Welk gevolg verwacht je van deze twee factoren?

Activiteit 8 (3)

Practicum: grondsoorten (team)

Benodigdheden:
  • Kleigrond
  • Zandgrond
  • Broedstoof
  • Trechter
  • Gedestilleerd water
  • Mortier met stamper
  • Testset van Merck voor
  • nitraat en fosfaat
  • Maatcilinder van 50 mL
  • Filtreerpapier
  • 2 erlenmeyers van 100 mL
  • Pipetjes
  • Kunstmestoplossing 1 (kaliumfosfaat)
  • Kunstmestoplossing 2 (ammoniumnitraat)

Vooraf:

  1. Maak luchtdroge kleigrond en zandgrond. Dit maak je door de grond 2 dagen in een broedstoof bij 40 °C te verwarmen. Misschien is dit al voor je gedaan.
  2. Maak de grond fijn met behulp van een mortier.

Ga naar de volgende pagina voor de eigenlijke uitvoering en opdrachten.

Activiteit 8 (4)

Eigenlijke uitvoering:

  1. Doe in een erlenmeyer van 100 mL 10,0 gram zandgrond en voeg 50 mL van de gegeven kunstmestoplossing 1 toe.
  2. Schud dit 5 minuten goed door elkaar.
  3. Laat het bezinken (minimaal 10 minuten, maar het kan ook een dag duren totdat de vloeistof helder is).
  4. Giet de bovenste vloeistof voorzichtig af (je mag ook met druppelpipetjes de bovenste waterlaag eraf halen) en schenk dit over een filter in een erlenmeyer van 100 mL.
  5. Meet met de testset van Merck het fosfaatgehalte.
  6. Doe hetzelfde nogmaals met kleigrond.
  7. Voer het bovenstaande nogmaals uit, maar gebruik nu kunstmestoplossing 2 en meet dan het nitraatgehalte in het water met een ander Merck-staafje.


Maak opdrachten 28 t/m 31 in het teamboekje.

Activiteit 9 (1)

Zandgrond is voor plantenteelt niet aantrekkelijk. Klei is veel beter, maar is moeilijk te bewerken. Het beste ben je af als je mag tuinieren op zavel; dat is een mengsel van klei, humus en zand in ongeveer gelijke delen. Je kunt wel raden dat van deze ideale grond niet zo heel veel bestaat.

Toch treffen we veel tuinbouw aan op gronden die zand en behoorlijk veel humus bevatten. Daar groeien planten heel goed. Vitalisten hadden daarvoor een mooie verklaring.

Maak de volgende vragen individueel:

  1. Zoek in bron 2 nog eens op hoe die verklaring luidde. Zeg het in eigen woorden.
  2. Kun je je bij het woord levenskracht iets voorstellen? Probeer eens.
  3. Is levenskracht ook kracht die voor andere organismen leven brengt? Waarom wel of waarom niet?

Activiteit 9 (2)

In bron 2 staat in het tweede plaatje de verklaring van Liebig getekend.

  1. Wat zou je moeten doen om voor deze verklaring een bewijs te leveren? Schrijf dat puntsgewijs op.


Compost staat ook bekend vanwege de goede eigenschap om vocht vast te houden.

  1. Beschrijf een proef om het vochtbindend vermogen van compost te bepalen.


Biologische tuiniers hechten veel waarde aan het bodemleven.

  1. Bedenk wat jij daaronder zou verstaan.
  2. Zou je bodemleven ook kunnen waarnemen? Zo ja, hoe?
  3. Kun je verklaren dat in zand het bodemleven schaars is en in compost rijk?

Vergelijk je antwoorden met iemand anders.

Activiteit 9 (3)

Maak de volgende vragen individueel:

In de biologisch-dynamische teelt wordt geen kunstmest gebruikt, maar wel humus en natuurlijke mest (poep).

  1. Hoe komen de nodige elementen in compost en mest?

 

 

Er worden ook zogeheten natuurlijke meststoffen gebruikt, waaronder bentoniet en lavameel. Bentoniet is een kleimineraal, lavameel is gemalen lava.

 

  1. Probeer verband te leggen tussen tuinieren op klei en het gebruik van bentoniet en lavameel.

Omdat er in stalmest meestal weinig kalium zit, wordt in de biologische landbouw wel vinasse gebruikt. Dat is een bijproduct van de productie van suiker en bioethanol uit suikerbieten. Het bevat veel kalium en ook wat stikstof.

  1. Vind je vinasse een natuurlijke meststof? Leg uit.
  2. Durf je iets te voorspellen over het al dan niet makkelijk uitspoelen van kalium? Raadpleeg bijvoorbeeld Binas Tabel 45.

Evaluate

Activiteit 10 (1)

Er zijn in deze module heel wat aspecten aan de orde geweest die voor de landbouw belangrijk zijn. Ze passeerden in vraagvorm de revue. Als je over elk van deze aspecten een verhaaltje kunt vertellen aan de hand van steekwoorden, ben je niet alleen goed voorbereid op toetsen, maar kun je ook verantwoord meepraten over deze ook buiten school belangrijke onderwerpen. Het is niet zeker dat je al deze vragen direct kunt beantwoorden. Overleg waar nodig met je begeleider.

Doe dit eerst individueel. Schrijf voor elk van de hieronder gestelde vragen de steekwoorden op die jij belangrijk vindt voor zo’n verhaaltje.

Vragen:

  • Welke twee manieren bestaan er om er achter te komen welke elementen planten nodig hebben? Hoe werken ze?
     
  • Die elementen kun je toedienen door bepaalde zouten in het water op te lossen of op de grond uit te strooien. Die zouten moeten dan wel oplosbaar zijn in water. Wat gebeurt er volgens de theorie als een zout oplost?
     
  • Hoe kwam je aan jouw kennis over ‘dingen die gaan?’. Hoe noemen we die dingen officieel? Toon aan de hand van een voorbeeld hoe je ze opschrijft. Leg ook uit dat dit dé manier is om te laten zien of een elektrolyt oplost of niet en zo ja, hoe dat gaat.
     
  • Grondsoorten en weersomstandigheden maken het moeilijk om precies uit te maken hoeveel (kunst)mest je moet geven. Hoe kun je te weten komen wat ongeveer nodig is?
     
  • Op grond van welke kennis zou een adviesbureau bij de analyse van een grondmonster tot een bemestingsadvies kunnen komen?
     
  • Welke factoren maken dat klei zoveel geschikter is voor de groei van planten dan zand?
     
  • 'Biologisch boeren' staat voor gebruik van natuurlijke voeding voor de planten. Welke producten komen in aanmerking? Hoe kunnen die boeren weten dat hun manier van doen wetenschappelijk verantwoord is?

Activiteit 10 (2)

Misschien moet je voor de volgende vraag iets gaan opzoeken:

  • Waardoor is overbemesting op den duur schadelijk?

Vergelijk de lijstjes in je groep. Overleg wat er te weinig staat. Is er soms iets overbodig?

Maak opdracht 32 in het teamboekje.

Als je de vragen in 'evaluate' kunt beantwoorden, zonder steeds terug te moeten zoeken in je module, heb je deze module voor het grootste deel 'in de vingers'. Vergeet niet thuis de opdrachten te bestuderen die je gemaakt hebt in het duo-boekje!

  • Het arrangement Wat hebben planten nodig (Scheikunde H4) VSP is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Peter de Vries
    Laatst gewijzigd
    2016-03-24 11:37:06
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland 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.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Leerniveau
    HAVO 4;
    Leerinhoud en doelen
    Materie; Scheikunde; Bindingen; Lading;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    planten, scheikunde, zout

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    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.

    Voor developers

    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.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van