8.2 Katalyse

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Overzicht Periode 1

• Thema: Energie en duurzaamheid, Koolstofchemie & Kunststoffen
• Benodigde lesmaterialen: Chemie boek V5, Binas 7e editie, rekenmachine

Week 1	Week 2	Week 3	Week 4	Week 5	Week 6	Week 7	Week 8	Week 9	Week 10	Week 11
Energie en duurzaamheid voorkennis Groenechemie en energie	Katalyse Reactiewarmte berekenen		...	...	...	...

Startklaar

• Op je plek zitten 
• Telefoon in het Zakkie 
  
• Jas over de stoel, oortjes in de tas, tas op de grond
• Schoolspullen op tafel: Boek, Chromebook, JdW-map, etui 

1. Startklaar

Bij de start van iedere les verwelkomt de docent de leerlingen bij de ingang van de deur, noemt leerlingen bij naam, maakt oogcontact en besteedt aandacht aan hun welbevinden. De docent geeft het goede voorbeeld en spreekt hoge verwachtingen uit voor het verloop van de les door succescriteria op gewenst gedrag, schooltaal en effectief leren te benoemen. De leerlingen zijn startklaar: ingelogd in LessonUp, telefoons opgeborgen in het Zakkie, en JdW-map op tafel.

      Leerdoelen

• Je leert over de activeringsenergie en de overgangstoestand in een energiediagram.
  
• Je leert over de werking van een katalysator op microniveau.
  
• Je leert over enzymen en het temperatuuroptimum.

3. Leerdoelgericht werken

De docent geeft het onderwerp, RTTI geformuleerde leerdoelen en de lesopbouw aan. De docent weet de leerdoelen goed te laten aansluiten bij de voorkennis en het (taal)niveau van de leerlingen. Gedurende de les wordt continu een terugkoppeling naar de leerdoelen gemaakt om de mate van beheersing te controleren.   

Energie diagram

De meeste reacties moeten op gang worden geholpen, de energie die daarvoor nodig is heet activeringsenergie (Eact).

    

Wanneer de reactie eenmaal begonnen is, zorgt de vrijkomende energie dat de rest van de reactie kan verlopen.

Katalyse op microniveau

Voor sommige reacties is er best veel energie nodig om ze te laten verlopen, en energie kost geld. Zeker nu.

Een katalysator versnelt een reactie zonder daarbij verbruikt te worden. 

Om dat deze dus niet reageert staat het ook niet in de reactievergelijking.

Katalyse op mycroniveau

Wat een katalysator doet is de activeringsenergie verlagen zodat de reactie ook bij lage temperaturen kan lopen. 

Vanuit het botsende deeltjesmodel is de werking te verklaring doordat er meer effectieve botsingen plaatsvinden. De botsingen hoeven niet zo hard te zijn om effectief te zijn. 

Hierdoor neemt de reactiesnelheid toe. 

Katalyse op microniveau

Met een katalysator hoeven de botsingen niet zo krachtig te zijn om toch effectief te zijn.

Katalyse en duurzaamheid

• Volgens principe 9 van de groene chemie moet je waar mogelijk een katalysator gebruiken. 
• Deze zijn vaak ook zo selectief te maken dat alleen het gewenste product ontstaat. 
• Dit bespaart scheidingsstappen en dat is ook weer goed.

Heterogeen of homogeen

Bij heterogene katalyse bevindt de katalysator zich in een andere fase dan de beginstoffen. 

Bij homogene katalyse bevindt de katalysator zich in dezelfde fase als de beginstoffen. 

Heterogeen of homogeen

Soms is heterogeen niet mogelijk en zal het een homogene katalysator moeten worden. 

De katalysator zal geen deel uitmaken van de reactie maar zal wel uit de reactieproduct gescheiden moeten worden. 

Biokatalysatoren/ enzymen

Enzymen

biologische katalysatoren die reacties in ons lichaam bij lagere temperatuur mogelijk maken

Werking is temperatuur en zuurgraadafhankelijk

Katalytisch reformen

De structuur van de koolstofketen verandert.

(Bv: onvertakte alkanen omzetten in vertakte alkanen door een reactie met een katalysator)

Aan de slag

Maak de opdrachten 16 t/m 20 en 22 t/m 25

6. Actieve verwerking

De docent maakt expliciet hoe de leerstof actief verwerkt dient te worden. De docent start met modelleren en laat leerlingen vervolgens actief inoefenen. Volgens het 'ik-wij-jullie/jij-wij' principe wordt de ondersteuning geleidelijk afgebouwd. Er wordt gevarieerd in oefentypes en het leerproces wordt zichtbaar gemaakt, bijvoorbeeld met hardop denken opdrachten. Effectieve leerstrategieën zoals zelftesten, gespreid leren, schema’s maken, en samenvatten volgens de Cornell-methode worden expliciet aangeleerd. Dit herkneden van de lesstof helpt bij het bewerken van het lange termijn geheugen

Afsluiting

8. Afsluiting

De docent controleert in de slotfase van de les of de leerdoelen door alle leerlingen behaald zijn en plaatst de les in de context van de betreffende periode. De docent evalueert samen met de leerlingen het leren en het gedrag en blikt vooruit aan de hand van de JdW-planner. 

    Begrippen uit deze les

• ...
• ...
•  ...

Exit ticket