In deze les denken leerlingen na over welk bewijs er is voor het idee dat stoffen uit moleculen bestaan. Ze ervaren zelf dat het niet mogelijk is om iets voor 100% te bewijzen, maar dat een model wel bevestigd kan worden, doordat je de resultaten van proeven ermee kan verklaren.
Leerdoelen
Leerlingen kunnen een voorbeeld geven van dingen die opgebouwd zijn uit bouwstenen die zo klein zijn dat je ze met het blote oog niet kan zien.
Leerlingen kunnen, met het molecuulmodel, verklaren dat een vloeistof in een zakje blijft zitten, maar dat je die stof wel kan ruiken.
Leerlingen kunnen, met het molecuulmodel, verklaren waarom het lijkt alsof een stof ‘verdwijnt’ als je die oplost in een vloeistof.
Voorkennis
Geen
Benodigdheden
Krantenfoto’s
Sterke vergrootglazen/microscoop
Boterhamzakjes
Vanille aroma
Druppelaar
Maatcilinders (het is het handigst als je 2 gelijke maatcilinders gebruikt)
Water
Suiker
Weegschaal
Warmhoudplaatje
Klassikale introductie van het practicum
Zet alvast een maatcilinder met 200 mL water op een warmhoudplaat. Dit is voor later in de les.
Stel de vraag wat we zouden zien als je extreem veel zou kunnen inzoomen op materie. Inventariseer welke ideeën er zijn.
Deel foto’s en vergrootglazen uit. Laat leerlingen beschrijven wat ze zien.
Stel de vraag of het mogelijk is dat iets is opgebouwd uit bouwstenen die te klein zijn om met het blote oog te zien.
Deel de boterham zakjes uit. Loop langs met de druppelaar en geef alle leerlingen een druppeltje vanille aroma in hun boterham zakje. Laat ze ruiken aan de zakjes en laat ze vervolgens het zakje goed dichtknopen. Vraag ze om opnieuw te ruiken.
Vraag de leerlingen te beschrijven wat ze waarnemen. Zorg dat ze noemen dat de vloeistof in het zakje zit en dat ze het aroma kunnen ruiken, ook als het zakje dicht zit.
Meet de massa van de tweede maatcilinder. Vul deze met 50 mL suiker. Meet van beide maatcilinders (die met suiker en die met water) de massa (zie tabel). Noteer ook de volumes.
Doe de suiker in het water. Roer nog niet. Meet opnieuw massa en volume en noteer in de tabel.
Roer nu goed, meet daarna opnieuw massa en volume en noteer in de tabel.
Bereken de massa’s van de stoffen voor in de laatste kolom. Je kan dit ook aan de leerlingen over laten, maar het rekenwerk is niet het doel van dit practicum.
Laat de leerlingen goed kijken of ze nog suiker in de cilinder zien zitten.
Laat leerlingen de tabel goed bekijken. Vraag wat ze opvalt. Ze moeten in ieder geval noemen dat de massa gelijk blijft aan de som van de massa’s van suiker en water, maar dat het volume, zeker na het roeren, kleiner is dan de som van de volumes van suiker en water.
Voorbeeld
Volume stof (mL)
Massa maatcilinder (g)
Massa cilinder + stof (g)
Massa stof (g)
Maatcilinder met suiker
50
86
165
79
Maatcilinder met water
250
86
336
250
Maatcilinder met water + suiker (ongeroerd)
290
86
415
329
Maatcilinder met water + suiker (geroerd)
280
86
415
329
Uitvoering
Deel de klas op in groepjes. Laat ze hun whiteboards in tweeën delen.
Op het linker deel moeten de leerlingen, met een tekening van deeltjes, duidelijk maken hoe het komt dat de vloeistof in het zakje blijft, maar dat ze toch een geur waarnemen.
Op het rechter deel moeten de leerlingen, met een tekening van deeltjes, laten zien wat er met de suiker is gebeurt. Ook moeten ze verklaren waarom het volume niet gelijk is aan de som van de volumes van suiker en water, maar de massa wel.
Organisatie (optioneel)
Tijdsplanning:
Demonstratieproeven: 15 min.
Whiteboardopdracht: 15 min.
Bespreken: 15 min.
Klassenorganisatie
Je kan ervoor kiezen om, na de demonstratie met het vanille aroma, eerst de leerlingen deze proef te laten verklaren. Doordat je meer moet schakelen tussen werkvormen, zal dit iets meer tijd kosten.
Inhoud kringgesprek
Voor de eerste opdracht moeten de leerlingen bedenken dat er iets door de wand van het zakje moet komen. Dit zouden deeltjes kunnen zijn. Dit kan alleen maar, als er gaatjes in de wand zitten, die zo klein zijn dat er alleen losse deeltjes doorheen kunnen en geen druppels vloeistof (die uit veel deeltjes bestaan). Dat zou kunnen als de wand van het zakje ook uit deeltjes bestaat die niet heel dicht tegen elkaar liggen.
Voor de tweede opdracht moeten de leerlingen bedenken dat de suikerdeeltjes tussen de waterdeeltjes kunnen gaan zitten. Omdat het nu losse suikerdeeltjes zijn, zie je ze niet meer.
Doordat de suikerdeeltjes voor een deel ruimte innemen die eerst leeg was, is het volume iets kleiner dan de som van de volumes van water en suiker apart.
Vraag de leerlingen of je de waarnemingen ook op een andere manier kan verklaren.
Vraag de leerlingen of nu bewezen is dat stoffen uit kleine deeltjes bestaan (niet definitief)
Vraag de leerlingen of het nu bevestigd is dat stoffen uit kleine deeltjes bestaan (dat wel). Bespreek dat het vaak zo gaat met modellen: je kan een model als het molecuulmodel blijven gebruiken zo lang het bevestigt wordt. Maar het is niet uit te sluiten dat er in de toekomst een waarneming wordt gedaan die het model ontkracht.
Inhoud logboek (optioneel)
Laat leerlingen in eigen woorden beschrijven welk bewijs ze hebben gezien voor de hypothese dat stoffen zijn opgebouwd uit kleine deeltjes, genaamd moleculen.
