Stikstof: Wat is het probleem?

Ondertitel
Stikstof: 
wat is het probleem?
Een les over stikstof in de lucht en op het land: om welke stoffen en reacties gaat het nu eigenlijk?
Les 1
1 / 38
volgende
Slide 1: Tekstslide
ScheikundeNask / Biologie+3Middelbare schoolvwoLeerjaar 3

In deze les zitten 38 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 2 videos.

time-iconLesduur is: 100 min

Introductie

Deze les laat leerlingen kennismaken met de verschillende vormen waarin stikstof in onze omgeving voorkomt. Zo krijgen ze inzicht in waar het bij 'het stikstofprobleem' nou werkelijk om gaat. Ze oefenen met het opstellen van reactieschema's en - vergelijkingen op basis van teksten.

Instructies

Voorkennis van leerlingen
basale kennis van molecuulformules en elementen; reactieschema's en reactievergelijkingen; stikstofchemie

Voorbereiding voor docent
Deze twee lessen laten leerlingen kennismaken met de chemie achter het stikstofprobleem.
De eerste les is een introductie, waarna de leerlingen in drie typen expertgroepen uit elkaar gaan om zelfstandig reactieschema's en - vergelijkingen te destilleren uit een tekst.
In de tweede les worden er projectgroepjes gevormd met uit elke expergroep (uit les 1) steeds 1 leerling, zodat er in elke projectgroep 3 experts zitten. Samen vullen ze de uitgedeelde stikstofkringloop aan met de kennis uit les 1.
Tot slot volgen er enkele vragen om te checken of de leerlingen e.e.a. goed begrepen hebben.
Zorg voor (kleur)kopiën van de stikstofkringloop, per 3 leerlingen is er 1 exemplaar nodig (in les 2).

Leerdoelen / vaardigheden
Na deze les kunnen leerlingen:
1. ..goede informatie verzamelen uit informatieve teksten.
2. ..juiste reactieschema’s opstellen bij gegeven teksten.
3. ..reactieschema omzetten in kloppende reactievergelijkingen (microniveau).
4. ..een beeld (infographic) schetsen van de reactievergelijking op macroniveau.
5. ..uitleggen waaruit het 'stikstofprobleem' onder andere bestaat.

Aansluiting curriculum
Chemische reacties en formules: 
Leerlingen leren reactieschema’s opstellen en omzetten in kloppende reactievergelijkingen.
Ze verdiepen zich in reactieve stikstofverbindingen zoals NOx, NH₃ en kunstmest, en hun vorming/reacties.
De les koppelt chemie aan een maatschappelijk relevant onderwerp: het stikstofprobleem.

Het laat leerlingen de impact van chemische stoffen op milieu en gezondheid onderzoeken.

Sluit aan bij de contexten 'Milieu' en 'Voeding & Gezondheid' die in de syllabus scheikunde zijn opgenomen.

Onderdelen in deze les

Ondertitel
Stikstof: 
wat is het probleem?
Een les over stikstof in de lucht en op het land: om welke stoffen en reacties gaat het nu eigenlijk?
Les 1

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Informatie voor de docent
Vooraf
Deze les/lessen is geschikt voor 3-vwo. Leerlingen werken in expertgroepen aan de reacties die een rol spelen bij het stikstofprobleem.
Iconen
Zet het vinkje 'toon bij leerling' aan
Toon notities bij elke dia
Navigeren door de les
download het werkblad (voor les 2)
Vergroot een afbeelding
Klik hier
Hotspot met meer informatie
laptop voor elke leerling
Benodigdheden

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Leerdoelen
Na deze les kun je...

1. ..goede informatie verzamelen uit informatieve teksten.
2. ..juiste reactieschema’s opstellen bij gegeven teksten.
3. ..reactieschema omzetten in kloppende reactievergelijkingen (microniveau).
4. ..een beeld (infographic) schetsen van de reactievergelijking op macroniveau.
5. ..uitleggen waaruit het 'stikstofprobleem' onder andere bestaat.

Slide 3 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
In de media

Slide 4 - Tekstslide

Tekst
Deze dia laat zien hoe stikstof in het nieuws komt. Maar weet iedereen wat er met 'stikstof' bedoeld wordt? Hebben we het allemaal over hetzelfde? En waarom is 'stikstof' een probleem?

(Het is niet nodig alle koppen te bespreken, het gaat om een indruk)

Poll
Ik begrijp wat er met het stikstof-probleem in Nederland bedoeld wordt.
😒🙁😐🙂😃

Slide 5 - Poll

Toelichting
Door middel van deze poll wordt snel duidelijk hoe het met het kennisniveau omtrent stikstof bij leerlingen gesteld is. Niet iets om lang bij stil te staan, wel informatief.

Vraag
De formule van de 'stikstof' in de krantenkoppen is volgens mij:
Typ hier je antwoord:

Slide 6 - Open vraag

Toelichting
De bedoeling van deze vraag is dat misconcepten boven water komen. Te verwachten antwoorden zijn NH3, NO2 enz. maar ook N2. En veel leerlingen zullen geen idee hebben. Direct kan duidelijk gemaakt worden dat 'het' stikstofprobleem niet bestaat.
Les 1. Wat is creativiteit?
Wat zegt de wetenschap
In de video op de volgende dia legt Jan Willem Erisman uit waarom Nederland een stikstofprobleem heeft.


Jullie bekijken eerst het begin van de video en aan het eind van het project volgt het tweede deel van de video.

Jan Willem Erisman
Jan Willem Erisman is hoogleraar Milieu en Duurzaamheid aan de Universiteit Leiden bij het Centrum voor Milieuwetenschappen.
Wat zegt de wetenschap?

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 8 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Wat is 'stikstof' in 'het stikstofprobleem'?

De lucht om ons heen bestaat voor bijna 80% uit moleculen N2.

N2 is 'niet-reactief' stikstof en dit gas is niet het stikstofprobleem.

Welke stoffen worden dan wel bedoeld als er gesproken wordt over 'het stikstofprobleem'? 

Slide 9 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Het stikstofprobleem
De volgende stoffen met het element N geven wél problemen:
  •   NOx
  •   NH3
  •   kunstmest

Jullie gaan je in groepjes verdiepen in één van deze drie stoffen. De volgende les ben je de expert die de verzamelde informatie kan uitleggen aan andere leerlingen in de klas.

Slide 10 - Tekstslide

Toelichting
NOx staat voor NO, NO2, NO3, ...
In kunstmest zit (o.a.) NH4NO3
Les 1. Wat is creativiteit?
Expertgroepen
Vorm een groepje van drie leerlingen. Elk groepje vormt een expertgroep op één van de volgende drie gebieden: 

E1. stikstofoxiden - NOx
E2. ammoniak uit de lucht
E3. kunstmest uit ammoniak

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Bestudeer de tekst (volgende dia). In deze tekst worden verschillende processen beschreven.

a. Noteer bij elk proces het reactieschema.

b. Maak vervolgens bij het reactieschema een kloppende reactievergelijking.

c. Ontwerp een eenvoudige infographic 
 (voorbeeld hiernaast) bij het beschreven proces.
Voorbeeld van een infographic over 
koe - mest - ammoniak
Opdracht voor expertgroepen 

Slide 12 - Tekstslide

Toelichting
Onderdeel c, het maken van de infographic, is bedoeld om leerlingen op een andere, beeldende, manier met de gegevens aan de slag te gaan. 
Als er te weinig tijd is, kan dit onderdeel achterwege blijven. Het is namelijk niet strikt noodzakelijk voor het vervolg van de les.
Is er wél tijd, dan is het een verrijking om de gemaakte infographics op te hangen in het lokaal, of op een andere manier te bespreken!
Les 1. Wat is creativiteit?
Expertopdrachten
Klik op de tekst van jouw expertgroep 
timer
10:00

Slide 13 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Kijk je antwoorden na
  • De volgende les moet je de informatie van vandaag delen met andere leerlingen.
  • Kijk je antwoorden daarom goed na.
  • Neem je antwoorden de volgende les mee!

Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
volgende les: nieuwe groepen
Vorm volgende les weer een groepje van drie leerlingen. In elk groepje zit een expert uit één van de drie gebieden:

E1. stikstofoxiden - NOx
E2. ammoniak uit de lucht
E3. kunstmest uit ammoniak

Slide 15 - Tekstslide

Toelichting
Voor de leerlingen is het nu duidelijk dat ze volgende les de opgedane kennis uit deze les moeten gebruiken. 
Het daadwerkelijk indelen in nieuwe groepjes kan wachten tot les 2.
Ondertitel
Stikstof: 
wat is het probleem?
Een les over stikstof in de lucht en op het land: om welke stoffen en reacties gaat het nu eigenlijk?
Les 2

Slide 16 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Deze les: nieuwe (project-)groepen
Vorm nu projectgroepjes van drie leerlingen. In elk groepje zit een expert uit één van de drie gebieden:
E1. stikstofoxiden - NOx
E2. ammoniak uit de lucht
E3. kunstmest uit ammoniak

In elke projectgroep dus 3 verschillende experts!

Slide 17 - Tekstslide

Toelichting
In deze tweede les gaan de leerlingen aan de slag met de informatie die ze in les 1 hebben opgezocht. Het maken van nieuwe groepjes kan even lastig zijn.
Een manier om dit te doen is:
- Laat de leerlingen in drie groepen gaan staan op basis van hun expertise uit de vorige les (dus groep E1, E2, E3).
- Nummer (als docent) binnen elke groep de leerlingen (bijv. 1 t/m 10)
- De nummers 1 vormen nu een projectgroep, de nummers 2 ook, enz.
Les 1. Wat is creativiteit?
Opdracht voor de projectgroepen
Jullie hebben een stikstofkringloop op papier ontvangen.

Maak de stikstofkringloop completer 
met alle informatie 
(reactievergelijkingen + infographics)
die jullie uit de drie verschillende 
expertgroepen hebben meegenomen.

timer
10:00

Slide 18 - Tekstslide

Toelichting
Elke projectgroep ontvangt een geprint exemplaar van de stikstofkringloop, bij voorkeur in kleur (is kleur niet mogelijk, laat dan de dia met de kringloop tijdens het invullen op het digibord staan, zodat de leerlingen de kleuren daar kunnen zien).
Leg uit dat in elke projectgroep expertise aanwezig is om 1 vakje in te vullen, dus samen moet het lukken om de 3 vakjes te vullen! Aantekeningen uit de vorige les erbij!
Les 1. Wat is creativiteit?
Werkblad

Slide 19 - Tekstslide

Toelichting
Elke projectgroep ontvangt een geprint exemplaar van de stikstofkringloop, bij voorkeur in kleur (is kleur niet mogelijk, laat dan de dia met de kringloop tijdens het invullen op het digibord staan, zodat de leerlingen de kleuren daar kunnen zien).
Leg uit dat in elke projectgroep expertise aanwezig is om 1 vakje in te vullen, dus samen moet het lukken om de 3 vakjes te vullen! Aantekeningen uit de vorige les erbij!
Les 1. Wat is creativiteit?
Uitwerking

Slide 20 - Tekstslide

Toelichting
Elke projectgroep ontvangt een geprint exemplaar van de stikstofkringloop, bij voorkeur in kleur (is kleur niet mogelijk, laat dan de dia met de kringloop tijdens het invullen op het digibord staan, zodat de leerlingen de kleuren daar kunnen zien).
Leg uit dat in elke projectgroep expertise aanwezig is om 1 vakje in te vullen, dus samen moet het lukken om de 3 vakjes te vullen! Aantekeningen uit de vorige les erbij!
Les 1. Wat is creativiteit?
Wat zegt de wetenschap: vervolg
In het filmpje op de volgende dia legt Jan Willem Erisman (verder) uit waarom Nederland een stikstofprobleem heeft.

Deel 2 van het filmpje (volgende dia....)

Opdracht
Na het filmpje krijgen jullie een aantal meerkeuzevragen over het stikstofverhaal.
Luister dus goed en maak eventueel aantekeningen.

Jan Willem Erisman
Jan Willem Erisman is hoogleraar Milieu en Duurzaamheid aan de Universiteit Leiden bij het Centrum voor Milieuwetenschappen.

Slide 21 - Tekstslide

Toelichting
Het filmpje start nét iets voor het moment waar het de vorige keer eindigde.

Slide 22 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Check: begrijp jij nu wat het stikstofprobleem is?
Een paar vragen om te checken of je het nu echt begrijpt.

Deze vragen beantwoordt iedereen alleen, dus niet meer als groepje.

Vraag gerust om uitleg als iets nog niet duidelijk is!

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 1
 N2 (g) wordt ook wel:
A
niet-reactief stikstof genoemd
B
reactief stikstof genoemd

Slide 24 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 2
Reactieve stikstofverbindingen zijn:
A
N2, NOx  en  NH3
B
N2  en  NOx
C
N2  en  NH3
D
NOx  en  NH3

Slide 25 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 3
Bij de verbranding van fossiele brandstoffen ontstaan stikstofoxiden, doordat:
A
zuurstof uit de lucht reageert met stikstof uit de fossiele brandstoffen
B
zuurstof en stikstof uit de lucht met elkaar reageren bij de hoge temperaturen van de motoren
C
Stikstofmonoxide wordt rechtstreeks uit de fossiele brandstoffen vrijgegeven tijdens verbranding.
D
Stikstofoxiden worden gevormd doordat koolstof uit de brandstof reageert met zuurstof.

Slide 26 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 4
Veel ammoniak is afkomstig uit:
A
koemest
B
dierlijke mest
C
kunstmest

Slide 27 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 5
Het aantal verschillende planten dat in de natuur voorkomt is groot, als er:
A
veel stikstof in de grond beschikbaar is
B
veel stikstof in de lucht beschikbaar is
C
weinig stikstof in de grond beschikbaar is
D
weinig stikstof in de lucht beschikbaar is

Slide 28 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 6
Een weelderige groei van veel dezelfde planten zorgt voor:
A
veel verschillende insecten
B
het uitsterven van veel soorten insecten
C
grotere variatie in vogelsoorten
D
betere overlevingskansen voor amfibieën

Slide 29 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 7
Welke stelling is juist?
A
Reactief stikstof is van invloed op hoeveelheid fijnstof
B
Reactief stikstof is geen broeikasgas
C
Reactief stikstof draagt bij aan een goede ozonlaag
D
Reactief stikstof is niet oplosbaar in water

Slide 30 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag 8
De uitstoot van reactieve stikstofverbindingen:
A
mag de komende jaren niet toenemen
B
moet gehalveerd worden
C
moet voorkomen worden
D
mag de komende jaren minder toenemen

Slide 31 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies


Vraag
Ik begrijp (beter) wat er met het stikstof-probleem in Nederland bedoeld wordt.
😒🙁😐🙂😃

Slide 32 - Poll

Toelichting
Door middel van deze poll wordt snel duidelijk hoe het met het kennisniveau omtrent stikstof bij leerlingen gesteld is. Niet iets om lang bij stil te staan, wel informatief.

Vraag
Ik kan aan anderen uitleggen wat er met het stikstofprobleem van Nederland bedoeld wordt.
geen probleem!
min of meer...
met mijn aantekeningen erbij moet dat wel lukken
lastig
nee

Slide 33 - Poll

Toelichting
Door middel van deze poll wordt snel duidelijk hoe het met het kennisniveau omtrent stikstof bij leerlingen gesteld is. Niet iets om lang bij stil te staan, wel informatief.

Slotvraag
Probeer het maar: Leg in drie zinnen uit wat het stikstofprobleem in Nederland inhoudt!
Typ hier je antwoord:

Slide 34 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Gefeliciteerd!
Je kunt nu...

1. ..goede informatie verzamelen uit informatieve teksten.
2. ..juiste reactieschema’s opstellen bij gegeven teksten.
3. ..reactieschema omzetten in kloppende reactievergelijkingen (microniveau).
4. ..een beeld (infographic) schetsen van de reactievergelijking op macroniveau.
5. ..uitleggen waaruit het 'stikstofprobleem' onder andere bestaat.

Slide 35 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Brinkman, E. (2008). Kunstmest. In Chemische Feitelijkheden (editie 56, Nummer nr 246). https://www.chemischefeitelijkheden.nl/files/f07cfed483eb1b01903d706d05c9a7a4.pdf

Erisman, J. W., de Vries, W., van Donk, E., Reumer, J., van den Broek, J., Smit, A., van Schayck, P. (2021). Stikstof: de sluipende effecten op natuur en gezondheid. Uitgeverij Lias.

Van de Graaf, A. (2005). Stikstofoxiden. In Chemische Feitelijkheden (46ste editie, Nummer 213). https://www.chemischefeitelijkheden.nl/files/1cdcadc15f636ed46af9c55c2dfb18fa.pdf

Marx, P. (2017, 6 maart). Ammoniakproductie bij lage temperatuur. ScienceLink. https://www.sciencelink.net/verdieping/ammoniakproductie-bij-lage-temperatuur/1857.article

ANWB. (2020, 17 maar). Alles over uitstoot. https://www.anwb.nl/auto/nieuws-en-tips/alles-over-uitstoot
Bronnen

Slide 37 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?
Check www.4tuschools.nl voor meer inspirerende lessen!

Slide 38 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies