Food of fuel les 3 62-2023

• NLT
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Startopdracht

Neem onderstaande tekst in je schrift (?) over en vul de ontbrekende woorden in:

In 2022 rijdt nog ongeveer .......% van de auto's op benzine. Dat is strikt genomen ook een 'biobrandstof', want de oorsprong van benzine is ..........

Het verschil met echte biobrandstoffen is dat daar de verbranding ........verloopt. 

........-generatie biobrandstoffen zijn 'uit de tijd' want .................................

Tweede-generatie biobrandstoffen hebben als nadeel .............................

Lukte het huiswerk een beetje?

1. Geen idee wat het huiswerk was....
2. Ja, dat ging best goed. Alles gelezen en de opdrachten gemaakt!
3. Ik ben er aan begonnen en maak het voor donderdag af
4. Ik zag het wel in SOM staan maar ik ben er niet aan toegekomen......

Deze les:

bespreken  opdr. 5 (hoofdstuk 2) en 7.

Korte uitleg over hoofdstuk 3 (aerobe en an-aerobe dissimilatie; bouw van een aantal koolhydraten)

bespreken opdr. 8 t/m 11

Doel is om (getalsmatig) meer (be)grip te krijgen op de energie in planten.

Opdracht 5 (mijn uitwerking)

Benzine:

Totaal aantal autokilometers: 100 x 10⁹  à  12 km/l   dus  100 x 10⁹ km  /   12 km/l  = 8,3333 x 10⁹ l 

^{Hoeveel energie daarvoor nodig:  8,3333 x 10}9 ^{l x 32 x 10}6 ^{J/l = 266,66 x 10}15   ^J 

^{(sorry, LessonUp doet opeens moeilijk met de exponentjes, dus die staan allemaal verkeerd nu)}

^{Nu naar ethanol:}

^{266,66 x 10}15 ^{J  / 22 x 10}6 ^{J/l = 12,1212 x 10}9 ^{l ethanol}

^{Hoeveel ton daarvoor nodig?  12,1212 x 10}9 ^{l  /  108 l/ton =  0,1122 x 10}9 ^ton

^{Hoeveel hectare daarvoor nodig?  112,233 x 10}6 ^{ton  /  50 ton/ha  - 2,245 x 10}6 ^{ha = 2,2 M ha}

alternatief

Opdracht 6
Planten groeien dmv fotosynthese. Wat is de juiste reactie van fotosynthese?

1. CO2 + H2O → C12H22O11 + O2 + energie
2. CO2 + O2 + energie → C6H12O6.
3. 6CO2 + 6H2O + energie → C6H12O6 + 6O2
4. 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 + energie

Opdracht 7: opbrengst fotosynthese

a) Bereken hoeveel mol CO₂ per jaar en per hectare wordt vastgelegd:

50 g /m² per dag = 5000 g / m2 per jaar (van 100 dagen!)  = 5 x 10⁷ g  per hectare per jaar

1 mol CO₂ = 44g dus dit komt overeen met 5 x 10⁷ g / per hectare per jaar / 44g (per mol) = 

 = 11,4 x 10⁵ mol  CO₂ per hectare per jaar.

b) Bereken hoeveel mol glucose per jaar per hectare wordt gemaakt.

Per mol glucose is 6 mol CO₂ nodig dus  11,4 x 10⁵ mol CO₂ per hectare per jaar / 6 = 1,9 x 10⁵ mol glucose per hectare per jaar

vervolg opdracht 7

c) Bereken hoeveel energie per hectare en per jaar wordt vastgelegd.

Verbrandingswarmte van glucose (binas 56) is 28.16 x 10⁵ J/mol

Dus antwoord uit b) hiermee vermenigvuldigen geeft: 53,5 x 10¹⁰ J = 0,54 TJ 

d) De zon levert per jaar 100 J / s m² x (365 x 24 x 3600s) = 3,15 GJ / m²

^{Dus per hectare levert de zon in een jaar 31,5 TJ (namelijk x 10000)}

^{De fotosynthese heeft dan ook een rendement van 0,54 / 31,5  x 100% = 1,7%}  

^{Denk eens na: hoe zou dit rendement omhoog kunnen??}

Overstap naar hoofdstuk 3

Grondstoffen voor de productie van bio-brandstoffen

Gist (eencellige schimmel)

 gebruikt glucose als brandstof 

en haalt daar dus energie uit. 

Dat kan mét en zonder zuurstof.

Verbranding is ...

1. glucose + zuurstof -> koolstofdioxide + water + energie
2. koolstofdioxide + water =-> glucose + zuurstof + energie
3. koolstofdioxide + glucose + energie -> zuurstof + water
4. glucose + water + energie -> koolstofdioxide + zuurstof

Als er bij een verbranding onvoldoende zuurstof aanwezig is, dan is de verbranding...

1. volledig
2. onvolledig

Opdracht 8...

Dus aerobe dissimilatie:

glucose + zuurstof --> CO₂ + H₂O + energie

An-aerobe dissimilatie:

glucose --> ethanol (alcohol) + CO₂ + energie

vervolg opdracht 8

b) Aerobe dissimilatie levert per molecuul glucose ongeveer 19x meer energie op. In ethanol zit nog een hoop energie!

c) Er vinden allerlei tussenstapjes plaats

 Alcohol: C₂H₅OH   glucose: C₆H₁₂O_6. 

_{d) 1 mol glucose levert 6 mol CO2 (zie reactievergelijking aerobe dissimilatie)}

_{e)  1 mol glucose levert 2 mol ethanol (en 2 mol CO2) (vgl is C}6_H12_O6 _{--> 2 CO}2 _{+ 2 C}2_H5_{OH) (sorry, LessonUp maakt er weer een potje van....)}

_{f) 1 kg glucose komt overeen met 1 / 0,18 = 5,56 mol glucose. Dus er ontstaat 2x5,56 = 11,11 mol ethanol = 11,11 x 46 g/mol = 511 g ethanol.}

Opdracht 9

...mogen jullie onderling even vergelijken als we klaar zijn met de andere opdrachten

Opdracht 10: Leg uit dat glucose in de vrije natuur niet in grote hoeveelheden te vinden is

Opdracht 11

a) Suiker: suikerbiet, suikerriet, vruchten

     Zetmeel: aardappel, mais, tarwe

     Cellulose: bomen, struiken, gras etc en alle overige planten!

b) Wijnproductie gaat met behulp van suiker

c) Bier wordt gemaakt met behulp van zetmeel

In hoeverre heeft deze les je geholpen om verder te komen met de module?