12.3 Eigenschappen verklaren

• 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	Brandstoffen en duurzaamheid	Massaspectrometrie Ruimtelijke bouw	Ethers, aldehyden en ketonen Esters	Spiegelbeeldisomerie Massaspectrometrie	Kunststoffen op macroniveau SO Hoofdstuk 8

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 het smelten van thermoplasten met bindingen verklaren.
  
• Je leert over copolymeren.
  
• Je leert over crosslinks bij thermoharders.
  
• Je leert over depolymerisatie door uv-straling.
  
• Je leert over weekmakers.

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.   

Macroniveau vs microniveau

Aantrekkingskracht tussen moleculen onderling:

Vanderwaalsbinding

Waterstofbrug

Polaire binding

• “Sterkste” atoom trekt de negatieve lading meer naar zich toe en wordt wat meer negatief: δ-.
• Het andere atoom wordt daardoor δ+

Spaghetti: een voorbeeld

Thermoplasten

• Een thermoplast is een materiaal van kunststof dat bij verhitting zacht wordt.
  
• Een thermoplast heeft lange molecuulketens die onderling bij elkaar worden gehouden door vanderwaalsbindingen.
  
• Het grootste deel van de kunststoffen, ongeveer 85 % bestaat uit thermoplasten.
  
• De macromoleculen van thermoplasten zijn lange ketens. Deze ketens liggen niet mooi naast elkaar, maar in kluwens.
  
• Bij te hoge temperatuur zal een thermoplast uiteindelijk ontleden of verbranden
  

Temperatuur

• De macromoleculen van thermoplasten bestaan uit lange ketens.
  
• Door de vanderwaalskrachten trekken de ketens elkaar aan: de thermoplast is vast.
  
• Bij verwarmen wordt de warmtebeweging te sterk en de ketens laten elkaar los: het polymeer wordt zachter en kan zelfs gaan smelten.
  

Ketenlengte

• Tijdens de polymerisatiereactie van een thermoplast worden de ketens steeds langer.
  
• De lengte van de polymeerketens beïnvloedt de eigenschappen van het polymeer.
  
• Als de ketenlengte toeneemt, wordt polyetheen stijver en sterker.
  
• Dat komt omdat er meer vanderwaalsbindingen tussen de lange polymeerketens zijn.
  
• De sterkte van de vanderwaalsbindingen is daardoor groter.
  
• Bovendien raken de polymeerketens meer verstrengeld naarmate ze langer zijn.
  
• En hoe meer verstrengelingen, hoe minder makkelijk de polymeerketens langs elkaar glijden en hoe stijver het materiaal.
  

Weekmakers

• Je kunt de eigenschappen van kunststoffen op macroniveau ook beïnvloeden door andere stoffen toe te voegen.
  
• Door het toevoegen van een weekmaker wordt een thermoplast zachter.
  
• De moleculen van de weekmaker bevinden zich tussen de polymeerketens waardoor de vanderwaalskrachten tussen de ketens afnemen.
  

Thermoharder

• Een thermoharder is een materiaal van kunststof dat bij verhitting hard blijft.
  
• Thermoharders bestaan uit heel veel moleculen die onderling bij elkaar worden gehouden door atoombindingen.
  
• De dwarsverbindingen die gemaakt worden heten crosslinks.
  
• Thermoharders kun je daardoor bij hogere temperaturen gebruiken dan thermoplasten.
  
• Als je thermoharders sterk verhit, ontleden of verbranden.
  
• Thermoharders kun je niet recyclen.
  

UV-stabilisatoren

• Depolymerisatie: Polymeerketens vallen uiteen in kortere eenheden (C-C bindingen verbreken) --> materiaal wordt bros
• Dubbele bindingen in de polymeer? Crosslink vorming!
  
• Polymeren kunnen hard worden
  
• Rubbers worden bros
  
• UV stabilisator: Voorkomen van depolymerisatie door uv-licht.
  

Copolymeer

• Een polymeer die bestaat uit twee of meer soorten monomer
  
• De eigenschappen van de polymer zijn afhankelijk van volgorde van de monomeren in de keten.
  

• De repeterende eenheid van de copolymeer van etheen en tetrafluoretheen geef je als volgt weer
  

Aan de slag

Maak de opdrachten 

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