06.09.2013 Views

“hoE zit dat?!” - Technopolis

“hoE zit dat?!” - Technopolis

“hoE zit dat?!” - Technopolis

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Educatief Pakket<br />

<strong>“hoE</strong> <strong>zit</strong> <strong>dat</strong>?!<strong>”</strong><br />

zes eenvoudige experimenten die technopolis ®<br />

naar je klas brengen!<br />

2de graad Secundair onderwijs<br />

Dit project wordt ondersteund binnen het actieplan Wetenschapscommunicatie, een initiatief van de Vlaamse overheid


COLOFON<br />

Het educatief pakket ‘HoeZitDat?!’ is een actie binnen het actieplan Wetenschapscommunicatie, een initiatief van de<br />

Vlaamse overheid.<br />

Het educatief pakket ‘HoeZitDat?!’ werd gerealiseerd door <strong>Technopolis</strong>® , het Vlaamse doe-centrum voor wetenschap en<br />

technologie in Mechelen.<br />

Met <strong>Technopolis</strong>® brengt F.T.I vzw in opdracht van de Vlaamse regering wetenschap en technologie dichter bij de mens.<br />

Voor meer informatie over het actieplan Wetenschapscommunicatie: www.ewi-vlaanderen.be/actieplan.<br />

Wees altijd voorzichtig! <strong>Technopolis</strong>® kan niet verantwoordelijk gesteld worden voor gebeurlijke schade of ongevallen<br />

tijdens het uitvoeren van de experimenten.<br />

Flanders Technology International vzw -2011- alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden gereprodu-<br />

ceerd zonder voorafgaandelijke schriftelijke toestemming van de uitgever.<br />

Verantwoordelijke uitgever: Erik Jacquemyn, Technologielaan, 2800 Mechelen.<br />

2


VOORWOORD<br />

Dit educatief pakket is een aanvulling bij de interactieve quiz “Hoe <strong>zit</strong> <strong>dat</strong>?!<strong>”</strong> (voor leerlingen<br />

van de 2de graad van het secundair onderwijs) die bovenop uw bezoek aan <strong>Technopolis</strong>® wordt<br />

aangeboden. Het educatief pakket helpt u uw bezoek aan <strong>Technopolis</strong>® en de wetenschapsquiz<br />

voor te bereiden. Het kan ook dienen om na uw bezoek in de klas verder in te gaan op wat de<br />

leerlingen tijdens hun bezoek hebben ervaren.<br />

In de wetenschapsquiz “Hoe <strong>zit</strong> <strong>dat</strong>?!<strong>”</strong> moeten de leerlingen de afloop van ieder experiment<br />

trachten te voorspellen. Dat stimuleert wetenschappelijk denken: observeer, analyseer, bere-<br />

deneer, voorspel, controleer.<br />

In het educatief pakket staat een omschrijving van het experiment zoals het door de edutainer<br />

werd uitgevoerd, aangevuld met een wetenschappelijke verklaring. Bij ieder uitgevoerd experiment<br />

wordt een gelijkaardig of aanvullend proefje voorgesteld <strong>dat</strong> u samen met de leerlingen in<br />

de klas met eenvoudige materialen kunt uitvoeren. Alle experimenten hebben ook een link naar<br />

een opstelling in <strong>Technopolis</strong>® waarnaar u de leerlingen kunt verwijzen tijdens hun bezoek. Voor<br />

de leerkracht is er ook achtergrondinformatie toegevoegd.<br />

In elk hoofdstuk wordt aangeduid welke specifieke eindtermen behaald worden bij het behandelen<br />

van de betreffende wetenschappelijke thema’s. Achteraan het pakket vindt u nog enkele<br />

meer algemene eindtermen terug, die de scholenshow en het educatief pakket kunnen helpen<br />

realiseren.<br />

Voor meer informatie kunt u steeds terecht op www.technopolis.be. Onder het hoofdstuk ‘leerkrachten’<br />

vindt u ook nog andere experimenten die u in de klas kunt uitvoeren.<br />

Op deze webstek treft u ook andere nuttige informatie aan. U vindt er onder andere een lijst met<br />

alle opstellingen in <strong>Technopolis</strong>® , met telkens een beschrijving, de tekst van het label <strong>dat</strong> bij de<br />

opstelling staat, plus extra wetenschappelijke achtergrond bij het onderwerp van de opstelling.<br />

U vindt er nog meer proefjes die de leerlingen kunnen doen, fysiek in de klas of aan het computerscherm,<br />

en een heleboel extra educatief materiaal rond andere onderwerpen die in de klas<br />

aan bod komen.<br />

We wensen u veel plezier met dit educatief pakket!<br />

3


INHOUD<br />

Colofon ..........................................................................................................................................2<br />

Voorwoord .....................................................................................................................................3<br />

Inhoud............................................................................................................................................4<br />

1. Vast gas ....................................................................................................................................5<br />

2. IJskoud blik ..............................................................................................................................8<br />

3. H₂O₂ wordt H₂O .......................................................................................................................11<br />

4. Lekkende vaten......................................................................................................................14<br />

5. Ballon met zout water ...........................................................................................................17<br />

6. Gloeiend heet en ijskoud ......................................................................................................20<br />

Eindtermen ..................................................................................................................................24<br />

<strong>Technopolis</strong> ® , waar experimenteren fun is! ..................................................................................25<br />

4


VAST GAS 1.1 Wat LEERdE JE iN dE ShoW?<br />

EXPERiMENt: Co 2 EN iNdiCatoREN<br />

De edutainer voegt CO₂-ijs toe aan enkele vazen gevuld met gekleurd water. Er ontstaat witte<br />

waterdamp en de vloeistoffen veranderen van kleur.<br />

Wat iS dE WEtENSChaPPELiJKE VERKLaRiNG?<br />

Het water in de vazen kreeg een kleurtje door toevoeging van een zuur-base-indicator. Zuurbase-indicatoren<br />

verkleuren wanneer ze in aanraking komen met een zuur of een base. Wanneer<br />

je CO₂ , ook wel koolstofdioxide of koolzuurgas genoemd, aan water toevoegt, ontstaat er<br />

een zuur (koolzuur of H₂CO₃), volgens de reactievergelijking CO₂ + H₂ O H₂ CO₃. Dat is ook wat<br />

er gebeurt in koolzuurhoudende waters of frisdranken, vol CO₂ –bubbels. Dat zwakke koolzuur<br />

splitst in water: H₂ CO₃ 2H + CO₃ . Het zijn net die H -ionen die voor de verzuring van water<br />

zorgt (hoe meer H -ionen in water, hoe zuurder een oplossing). Wanneer je dus de vaste vorm<br />

van CO₂ (CO₂-ijs of droogijs) aan de vazen met gekleurd water toevoegt, wordt het water zuur<br />

en veranderen de indicatoren van kleur.<br />

Niet alleen in de bubbels van frisdranken <strong>zit</strong> CO₂. Ook de lucht die wij uitademen bestaat voor<br />

zo’n 4% uit CO₂. Bovendien <strong>zit</strong> CO₂ ook in de uitlaatgassen van auto’s, in de rook die uit de<br />

schouwpijpen van huizen en fabrieken komt, … Door deze (extra) CO₂-uitstoot warmt de aarde<br />

steeds meer op. CO₂ is immers een broeikasgas. De zonnestralen die op de aarde invallen<br />

worden gedeeltelijk weerkaatst. Maar de vele CO₂-deeltjes in de lucht laten de stralen niet meer<br />

ontsnappen waardoor de aarde steeds meer opwarmt. Vandaar de naam broeikasgas. De CO₂deeltjes<br />

maken van de aarde een soort serre (een broeikas) waar het steeds warmer wordt.<br />

Het vele CO₂ <strong>dat</strong> tegenwoordig uitgestoten wordt, heeft nog meer kwalijke effecten. Door<strong>dat</strong><br />

de CO₂-deeltjes zich vermengen met het zeewater, verzuurt de zee. En niet zo’n klein beetje:<br />

ongeveer de helft van alle CO₂ <strong>dat</strong> de mensheid de lucht in stuurt door verbranding van fossiele<br />

brandstoffen, komt in de oceanen terecht. Dat is heel schadelijk voor de levende organismen<br />

in de zee. Net zoals de gootsteen of de koffiezet ontkalkt wordt met zure azijn, zal het zure effect<br />

van opgelost CO₂ het zeewater op termijn ontkalken. En <strong>dat</strong> heeft uiteraard zijn gevolgen<br />

voor koraalriffen en andere levende organismen in onze zeeën en oceanen. De pH van onze<br />

oceanen is met ongeveer 0,1 gedaald sinds het begin van de industriële revolutie. Dat klinkt<br />

weinig, maar pH is een logaritmische schaal. Een daling van de zuurgraad met 0,1 komt overeen<br />

met 29% (!) meer H -ionen in het water!<br />

5


VAST GAS<br />

1.2 doE-oPStELLiNG iN tEChNoPoLiS ® :<br />

WERELd-BoL<br />

CO₂ is een broeikasgas. Dat betekent <strong>dat</strong> de aarde stilaan opwarmt door de<br />

extra uitstoot van CO₂ door bijvoorbeeld de verbranding van fossiele brand-<br />

stoffen (steenkool, aardolie, aardgas). De zonnestralen vallen op de aarde en<br />

weerkaatsen. Maar de vele CO₂-deeltjes in de lucht laten de stralen niet meer<br />

ontsnappen waardoor de aarde steeds meer opwarmt. Vandaar de naam broeikasgas.<br />

De CO₂-deeltjes maken van de aarde een soort serre (een broeikas)<br />

waar het steeds warmer wordt. Bij deze opstelling kan o.a. je zien welke landen<br />

het meeste CO₂ uitstoten.<br />

Op onze wereld-bol kun je wereldomspannende dingen zien gebeuren.<br />

Als gewone sterveling merk je ze niet, maar ze bepalen wel je leefomstandigheden.<br />

Kies op het aanraakscherm welk fenomeen je wilt bekijken.<br />

In deze opstelling – een reusachtige bol die als beeldscherm dient –<br />

kun je onder andere het wereldklimaat bekijken. Je kiest in het menu<br />

uit een aantal fenomenen, en je ziet dan hoe ze zich op wereldschaal<br />

gedragen, van stof van vulkaanuitbarstingen tot temperaturen, CO₂gehalten,<br />

orkanen en ijsdiktes. De wereld-bol toont je hoe die feno-<br />

menen evolueren, in tijd en ruimte.<br />

1.3 doE hEt zELF… MaaR daN aNdERS:<br />

RodEKooLSaP<br />

• Rodekoolsap (<strong>dat</strong> kan je makkelijk zelf ma-<br />

ken door fijngesneden rodekool voor de<br />

helft onder water te zetten en 10 minuten<br />

aan de kook te brengen. Na afkoelen giet je<br />

het sap door een zeef.)<br />

• 3 glazen met wat water<br />

• Azijn<br />

• Cola<br />

• Afwasmiddel<br />

Neem de glazen met water en voeg wat rodekoolsap toe zo<strong>dat</strong> het<br />

water kleurt. Voeg in het 1ste glas wat azijn toe, in het 2de cola en in<br />

het 3de wat afwasmiddel. Wat gebeurt er met de kleur van het rode-<br />

koolsap?<br />

Ook rodekoolsap is een zuur-base-indicator. Door toevoeging van een<br />

zuur (azijn, cola) kleurt het rodekoolsap nog roder. Toevoeging van<br />

een base (afwasmiddel) geeft aan rodekoolsap een groene kleur.<br />

Een rodekool die je in de winkel koopt is eerder paars. Tijdens de<br />

bereiding wordt er wat azijn of zure appeltjes aan de rode kool toegevoegd.<br />

Zo verandert de paarse kool in rodekool!<br />

6


VAST GAS 1.4 aChtERGRoNdiNFoRMatiE<br />

In de natuur vind je wel vaker zuur-base-indicatoren. De kleurstof die een roos haar rode kleur<br />

geeft bijvoorbeeld, verandert ook van kleur wanneer ze in een zure of basische omgeving<br />

terecht komt. Zure stoffen smaken meestal zuur, zoals citroensap, pompelmoessap, azijn.<br />

Basische stoffen smaken eerder zeepachtig. Bekende basische stoffen zijn toiletzeep, afwasmiddel,<br />

maagzout en ammoniak.<br />

De mogelijkheid om van kleur te veranderen, zorgt soms voor grappige taferelen. Mensen<br />

die een blauwe hortensiastruik aangekocht hebben, schrikken zich het volgende seizoen een<br />

hoedje wanneer de nieuw uitgekomen hortensia’s roze zijn. Dat heeft alles te maken met de<br />

zuurgraad. In kalkrijke bodems krijgt de hortensia roze bloemen, in eerder zure bodems kleuren<br />

de bloemen mooi blauw.<br />

Kleurstoffen die van kleur veranderen met de zuurgraad, kunnen erg handig zijn voor wetenschappers.<br />

Als je wil weten of een stof zuur of basisch is, kan je immers niet altijd gewoon<br />

proeven. Sommige stoffen zijn giftig, andere smaken zoet vanwege de grote hoeveelheid suiker<br />

die erin opgelost is (denk maar aan cola, die zoet smaakt maar eigenlijk heel zuur is). Een<br />

bekende zuur-base indicator die in laboratoria gebruikt wordt, is lakmoes, <strong>dat</strong> rood kleurt in een<br />

zure omgeving en blauw in een basische omgeving. Lakmoes wordt gewonnen uit korstmossen<br />

(een combinatie van algen en schimmels).<br />

1.5 EiNdtERMEN<br />

Bij het hoofdstuk ‘Vast gas’ passen volgende eindtermen:<br />

Natuurwetenschappen - chemie<br />

• C1: De leerlingen kunnen met eenvoudig materiaal de pH van een oplossing bepalen.<br />

• C26 – pH-bepaling: De leerlingen kunnen methoden aangeven om de pH van een oplos-<br />

sing vast te stellen en op basis van deze pH-waarde de oplossing karakteriseren als zuur,<br />

neutraal of basisch.<br />

7


IJSKOUD<br />

BLIK<br />

2.1 Wat LEERdE JE iN dE ShoW?<br />

EXPERiMENt: BLiK MEt VLoEiBaRE StiKStoF<br />

De edutainer doet wat vloeibare stiksof in een verfblik en sluit het meteen af met een<br />

deksel. Na een tijdje vliegt het deksel met een knal van het blik.<br />

vloeibaar<br />

stikstof<br />

Wat iS dE WEtENSChaPPELiJKE VERKLaRiNG?<br />

Water kookt bij 100°C. Bij <strong>dat</strong> kookpunt verdampt de vloeistof tot waterdamp. Waterdamp<br />

neemt meer plaats in dan water. Vandaar <strong>dat</strong> tijdens het koken van aardappelen,<br />

het deksel begint te dansen op de kookpot.<br />

Het kookpunt van vloeibare stikstof ligt op – 196°C. Dat wil zeggen <strong>dat</strong> vloeibare stikstof<br />

op – 196°C overgaat van vloeibare naar gasvormige toestand. De omgevingslucht<br />

is dus meer dan warm genoeg om vloeibare stikstof aan de kook te brengen. Eén liter<br />

vloeibare stikstof kan verdampen tot 700 liter gas. Dat is dus een enorme volumetoename!<br />

Geen wonder <strong>dat</strong> een afgesloten blik open knalt.<br />

2.2 doE-oPStELLiNG iN tEChNoPoLiS ® :<br />

LaNCEER EEN WaRME LUChtBaLLoN<br />

In <strong>Technopolis</strong>® kunnen de leerlingen zelf ontdekken <strong>dat</strong> warme lucht stijgt. Ze<br />

verwarmen de lucht in een grote luchtballon en laten hem stijgen tot aan het<br />

plafond, tien meter hoog.<br />

Druk op de rode knop om de lucht in de ballon op te warmen, tot<br />

de groene knop oplicht. Druk vervolgens op de groene knop om de<br />

luchtballon te lanceren.<br />

De heteluchtballon stijgt tot aan het dak van <strong>Technopolis</strong>®.<br />

Als deze ballon gevuld is met lucht op kamertemperatuur, dan zweeft<br />

hij niet. De lucht in de ballon weegt niet meer of minder dan hetzelfde<br />

volume lucht erbuiten. Het materiaal van de ballon, <strong>dat</strong> een eigen<br />

massa heeft, valt daarom door de zwaartekracht naar beneden.<br />

Ballonvaarders kunnen tóch omhoog, om<strong>dat</strong> ze de lucht in de ballon<br />

verhitten. Hete lucht zet uit, waardoor dezelfde luchtballon een<br />

kleinere hoeveelheid lucht kan bevatten. De heteluchtballon weegt nu<br />

minder dan de buitenlucht die hij verplaatst. Hij stijgt.<br />

8<br />

BANG


IJSKOUD<br />

BLIK<br />

AAN DE<br />

2.3 doE hEt zELF… MaaR daN aNdERS: KoUdE LUCht<br />

• Bunsenbrander<br />

• Leeg drankblikje met een weinig water<br />

• Grijptang<br />

• Kom met ijswater<br />

Hou het blikje met de grijptang boven de bunsenbrander. Breng het water in<br />

het blikje aan de kook.<br />

Wanneer het water kookt, zet je het blikje vliegensvlug met de opening naar<br />

beneden in het ijswater<br />

Het blikje implodeert, het deukt in elkaar.<br />

Door het blikje op te warmen, zet de lucht in het blik uit. Wanneer je nadien<br />

het blikje omgekeerd in het ijswater zet, koelt de lucht in het blik plots af. De<br />

lucht ‘krimpt’ als het ware. Om<strong>dat</strong> het blikje omgekeerd in het water werd<br />

gezet, kan er geen lucht bij in het blik. In het blik ontstaat een onderdruk en<br />

de omgevingslucht drukt het blik samen. Het blikje implodeert.<br />

9


IJSKOUD<br />

BLIK<br />

2.4 aChtERGRoNdiNFoRMatiE<br />

2.5 EiNdtERMEN<br />

Bij het hoofdstuk ‘IJskoud blik’ passen volgende eindtermen:<br />

Warme lucht stijgt, <strong>dat</strong> is een vaststaand feit.<br />

Denk maar aan een heteluchtballon. En toch voel<br />

je het kouder en kouder worden, naarmate je hoger<br />

de bergen in trekt. Waarom geraakt de warme<br />

lucht niet op die hoge bergtoppen?<br />

Wees gerust: aan de wetten van de fysica wordt<br />

wel degelijk voldaan. Die warme lucht geraakt<br />

er wél. Maar een wetenschapper houdt reke-<br />

ning met alle omstandigheden. Bijvoorbeeld<br />

met de luchtdruk. Terwijl de warme lucht stijgt<br />

en stijgt, komt hij in luchtlagen met een steeds<br />

lagere luchtdruk terecht. Dat komt door de<br />

zwaartekracht: hoe hoger, hoe minder lucht op de<br />

onderliggende luchtlagen drukt. De lucht wordt<br />

ijler. De warme, opstijgende lucht past zich aan<br />

aan zijn omgeving door uit te zetten. En wanneer<br />

lucht uitzet, koelt ze af.<br />

Dat fenomeen heb je ongetwijfeld al aan de<br />

levende lijve ondervonden. Wanneer je een spuitbus gebruikt, voelt het gas <strong>dat</strong> eruit<br />

komt koud aan. Adiabatische expansie, heet <strong>dat</strong>. In de spuitbus wordt het gas onder<br />

hoge druk bewaard. Bij het spuiten, komt het gas plots in een omgeving van veel<br />

lagere druk terecht: het gas zet uit en koelt tegelijkertijd af.<br />

Omgekeerd lukt het ook. Je hebt vast al eens gevoeld hoe een fietsband opwarmt<br />

wanneer je hem oppompt. En ook de pomp wordt warmer. Dat laatste ligt dus niet<br />

aan de wrijving van de zuiger tegen de wand, zoals vaak gedacht wordt, maar aan de<br />

opwarming van de samengedrukte lucht.<br />

Het heeft allemaal te maken met energie. Lucht kan niet zomaar uitzetten, daarvoor<br />

moet arbeid verricht worden. De enige vorm van energie die de luchtdeeltjes daarvoor<br />

kunnen gebruiken, is hun eigen thermische energie, of de mate waarin de luchtmo-<br />

leculen ten opzichte van elkaar bewegen. Hoe hoger de temperatuur van de lucht,<br />

hoe sneller luchtdeeltjes bewegen ten opzichte van elkaar en hoe vaker ze met elkaar<br />

botsen. Hoe ijler de lucht, hoe verder de deeltjes van elkaar komen te <strong>zit</strong>ten en hoe<br />

minder snel ze met elkaar botsen.<br />

In het geval van ideale, droge lucht, daalt de temperatuur met 10°C per kilometer<br />

hoogte. Maar de gassen in onze atmosfeer zijn verre van ideaal, er <strong>zit</strong> immers ook<br />

heel wat water en vocht in onze lucht. Als de lucht afkoelt, kan waterdamp condense-<br />

ren en komt er latente warmte vrij. In werkelijkheid zal de temperatuur dus slechts zo’n<br />

6°C dalen per kilometer hoogte.<br />

Natuurwetenschappen – fysica<br />

• F2: De leerlingen kunnen de ideale gaswet (pV/T = constante) in formulevorm toe-<br />

passen.<br />

• F25: De leerlingen kunnen het deeltjesmodel van de materie beschrijven en met<br />

behulp van dit model aggregatietoestanden en fasenovergangen en druk van een<br />

gas verklaren.<br />

10


H 2 O 2<br />

WORDT<br />

H 2 O<br />

3.1 Wat LEERdE JE iN dE ShoW?<br />

EXPERiMENt: Co 2 EN iNdiCatoREN<br />

De edutainer voegt kaliumjodide (KI) toe aan een mengsel van waterstofperoxide (H₂O₂) en<br />

zeepsop. Daardoor start een chemische reactie. Er ontstaat een gigantische schuimberg.<br />

Wat iS dE WEtENSChaPPELiJKE VERKLaRiNG?<br />

KI is in deze reactie de katalysator die het proces waarbij H₂O₂ wordt omgezet in water (H₂O),<br />

versnelt. Op zeer korte tijd komt er veel zuurstofgas vrij. Dat zuurstof vormt belletjes in het<br />

zeepsop met overvloedige schuimvorming tot gevolg.<br />

De reactievergelijking ziet er als volgt uit (KI is een zout <strong>dat</strong> in oplossing voorkomt als de ionen<br />

K en I ):<br />

H₂O₂ + I H₂O + OI<br />

H₂O₂ + OI H₂O + O₂ + I<br />

Om<strong>dat</strong> het I -ion netto niet weg reageert, noemt men KI een katalysator.<br />

Dit is een exotherme reactie. Dat betekent <strong>dat</strong> er bij deze chemische reactie warmte vrijkomt. Er<br />

bestaan ook reacties waar net het omgekeerde gebeurt, dan wordt heel veel koude afgegeven<br />

(m.a.w. warmte opgenomen). Sommige chemische reacties produceren rook, gaan gepaard met<br />

een knal of geven zelfs licht!<br />

11<br />

Kl


H 2 O 2<br />

WORDT<br />

H 2 O<br />

3.2 doE-oPStELLiNG iN tEChNoPoLiS ® :<br />

WatERStoFRaKEt<br />

Maak zelf waterstof en zuurstof, meng ze tot knalgas en doe daar een elektrische<br />

vonk bij. Knalt je raket tot tegen het plafond? Niet meteen iets <strong>dat</strong> je<br />

veilig thuis kunt doen, maar bij ons kan het wel.<br />

Draai aan de hendel om brandstof te maken. Volg het brandstofpeil<br />

op de meter. Als de knop VUUR oplicht, druk je hem in.<br />

Je maakt elektriciteit, waarmee je het water omzet in waterstofgas<br />

en zuurstofgas. Wanneer je vuurt, worden de gassen gemengd en<br />

aangestoken.<br />

Waterstof wordt in verschillende types raketten als brandstof gebruikt.<br />

Om<strong>dat</strong> zulke raketten ook in het luchtledige moeten kunnen<br />

vliegen, worden ze aan het begin van hun ruimtereis voorzien van<br />

voldoende zuurstof. De grote, roestbruine brandstoftank waarop<br />

de Space Shuttle is bevestigd, is gevuld met vloeibaar zuurstof en<br />

vloeibaar waterstof. Bij het lanceren worden die vloeistoffen naar<br />

de hoofdmotoren gepompt, waar ze verdampen en met elkaar reageren.<br />

Zo’n 9 minuten na de lancering wordt de lege brandstoftank<br />

afgeworpen.<br />

3.3 doE hEt zELF… MaaR daN aNdERS:<br />

SUiKER iN BRaNd<br />

• Twee suikerklontjes<br />

• Twee vuurvaste schaaltjes<br />

• As (bijvoorbeeld van de barbecue of uit de haard)<br />

• Lucifers<br />

Leg de suikerklontjes elk op een schaaltje. Neem een lucifer en probeer het<br />

eerste klontje in brand te steken. Dat lukt niet.<br />

Strooi nu wat as over het tweede klontje en neem opnieuw een lucifer om het<br />

klontje in brand te steken. Er verschijnt een blauwe vlam en het klontje brandt<br />

op.<br />

Het is niet de as die brandt, maar wel degelijk het klontje suiker. De as blijft onveranderd<br />

en doet dus dienst als katalysator.<br />

12


H 2 O 2<br />

WORDT<br />

H 2 O<br />

3.4 aChtERGRoNdiNFoRMatiE<br />

Een katalysator is een stof die een chemische reactie versnelt, zonder zelf op te raken. Dat wil<br />

niet zeggen <strong>dat</strong> de katalysator zelf geen chemische reactie ondergaat. De katalysator reageert<br />

wel degelijk tijdens het chemisch proces. Daarbij wordt een tussenproduct gevormd. Dat tussenproduct<br />

reageert op zijn beurt, waarop terug de oorspronkelijke katalysator gevormd wordt.<br />

Om die reacties te laten plaatsvinden, is veel minder energie nodig dan om de reactie zonder<br />

katalysator te laten doorgaan. Daardoor gaat het proces veel sneller.<br />

Katalysatoren zijn onmisbaar voor ons leven. Want in ons lichaam worden ook suikers (koolwaterstoffen)<br />

verbrand. En <strong>dat</strong> bij een temperatuur van slechts 37°C. Hoger verdragen wij immers<br />

niet. De katalysatoren die in ons lichaam voor de verbranding van voedingsstoffen zorgen, en<br />

dus voor het winnen van energie, noemt men ‘enzymen’.<br />

3.5 EiNdtERMEN<br />

Bij het hoofdstuk ‘H₂O₂ wordt H₂O’ past volgende eindterm:<br />

Natuurwetenschappen - chemie<br />

• C1: De leerlingen kunnen met eenvoudig materiaal eenvoudige chemische reacties veilig<br />

uitvoeren.<br />

13


LEKKENDE<br />

VATEN<br />

4.1 Wat LEERdE JE iN dE ShoW?<br />

EXPERiMENt: WELK Vat iS hEt SNELSt LEEG?<br />

De edutainer toont twee identieke vaten met onderaan een identiek gat. In één van de<br />

twee vaten <strong>zit</strong> een darmpje door het gat. De vaten worden gevuld met water. Welk vat<br />

loopt het snelst leeg?<br />

Het vat met het darmpje loopt sneller leeg dan het andere.<br />

Wat iS dE WEtENSChaPPELiJKE VERKLaRiNG?<br />

Het vat met het darmpje loopt het eerst leeg, om<strong>dat</strong> de hoogte van de waterkolom van<br />

belang is. Bij het vat zonder darmpje is de hoogte ongeveer 15 cm, maar bij het vat<br />

met darmpje is die twee keer zo hoog. Daardoor is de druk onderaan ook twee keer<br />

zo groot en wordt het water sneller geloosd.<br />

Water in een waterkolom oefent een druk uit op de ondergrond. Dat komt door het<br />

gewicht van het water. Net zoals ons eigen gewicht druk uitoefent op de aarde (kijk<br />

maar eens naar je voetafdrukken in een zanderige ondergrond), oefent het gewicht<br />

van water druk uit op de ondergrond. Die druk stijgt met de diepte.<br />

De zwemmers in de klas hebben de druk van water vast al aan den lijve ondervonden.<br />

Wanneer je duikt naar de bodem van het zwembad, voel je de druk op je oren stijgen.<br />

Die druk heeft dus niets te maken met de hoeveelheid water boven je, maar alleen<br />

met de hoogte van de waterkolom boven je. Hoe dieper je duikt, hoe groter de druk<br />

van het water boven je.<br />

4.2 doE-oPStELLiNG iN tEChNoPoLiS ® :<br />

WatERdRUK<br />

Hoe hoog is de waterzuil die jij nog kunt tegenhouden? Lager dan je dacht!<br />

Stop je hand in de doos en sluit met je hand de waterpijp af. Probeer de waterkolom<br />

in de pijp zo hoog mogelijk te laten worden. In welke pijp krijg je het<br />

water het hoogst, denk je?<br />

In tegenstelling tot wat je verwacht, krijg je het water in de smalle buis niet hoger<br />

dan in de brede buis!<br />

In deze opstelling moet je weerstand bieden tegen de ‘hydrostatische’ druk. Dat<br />

is de druk die je voelt onder water, door het gewicht van de waterzuil boven je.<br />

Die druk stijgt uiteraard met de diepte. Hij hangt enkel af van de hoogte van de<br />

waterzuil boven je, niet van zijn breedte. Een druk is een kracht per oppervlakte.<br />

Om de druk in de buizen te kunnen vergelijken, hebben ze onderaan allemaal<br />

dezelfde oppervlakte<br />

14


LEKKENDE<br />

VATEN<br />

AAN DE<br />

4.3 doE hEt zELF… MaaR daN aNdERS: WatERVaL<br />

• Plastic fles van 1,5 of 2 liter<br />

• Dikke, scherpe naald<br />

• Plakband<br />

• Water<br />

• Meetlat<br />

• Opvangbak voor water<br />

Prik voorzichtig drie gaatjes in de fles op verschillende hoogte (boven, midden,<br />

onder). Kleef de gaatjes dicht met kleefband. Vul de fles meet water.<br />

Verwijder de kleefband en observeer de waterstralen.<br />

Als je de kleefband verwijdert, stroomt uit ieder gaatje water, maar allemaal<br />

met verschillende sterkte. Het verst spuit het water uit het onderste gat, het<br />

minst ver uit het bovenste. In de onderste waterlagen is de waterdruk (er is<br />

meer water <strong>dat</strong> drukt) groter dan in de hogere. Het water spuit daardoor met<br />

een grotere snelheid ver naar buiten.<br />

15


LEKKENDE<br />

VATEN<br />

4.4 aChtERGRoNdiNFoRMatiE<br />

Gewicht en druk zijn twee begrippen die vaak verward worden. In elke vloeistof<br />

ontstaat – behalve in het geval van gewichtloosheid – vanzelf een ‘hydrostatische<br />

druk’ . Die druk stijgt met de diepte. De oorzaak is eenvoudig: het gewicht van de<br />

waterlaag boven het punt waar je meet. Hydrostatische druk wordt, zoals elke druk,<br />

uitgedrukt in pascal (1 Pa = 1 N/m²). De hydrostatische druk is gelijk aan de dichtheid<br />

van de vloeistof, maal de zwaartekrachtversnelling, maal de hoogte van de waterkolom.<br />

Voor een gegeven vloeistof hangt die dus enkel af van de diepte waarop je meet<br />

(de hoogte van de waterkolom boven je meetpunt).<br />

Druk wordt uitgedrukt per oppervlakte-eenheid. Dat je met een vloeistof een kracht<br />

kunt uitoefenen die evenredig is met de oppervlakte waartegen die vloeistof duwt,<br />

wordt volop uitgebuit in de hydraulica.<br />

Verbind twee zuigers, een met een grote diameter en een met een kleine diameter,<br />

via een slang vol vloeistof. In die vloeistof heerst overal dezelfde druk. Die druk oefent<br />

via de grote zuiger een grote kracht uit (gelijk aan de druk maal de oppervlakte van<br />

de zuiger) en via de kleine zuiger een kleine kracht (eveneens gelijk aan de druk maal<br />

de oppervlakte van de zuiger). Met andere woorden: je kunt met een kleine kracht<br />

de kleine zuiger indrukken, waardoor aan het andere eind de grote zuiger met grote<br />

kracht naar buiten beweegt.<br />

Hydraulische systemen zijn dus krachtvergroters – en ook krachtverplaatsers: beide<br />

zuigers kunnen zich een eind van elkaar bevinden, zolang ze maar via een vloeistof<br />

verbonden zijn. En ze kunnen zich in bizarre onderlinge posities bevinden, die via een<br />

systeem van stangen lastig met elkaar te verbinden zouden zijn.<br />

Om<strong>dat</strong> niets in het leven gratis is, moet je ook iets inleveren in ruil voor het vergroten<br />

van je kracht: afstand. Als je kracht vijfmaal vergroot werd (oppervlakte van de grote<br />

zuiger vijf maal zo groot als die van de kleine), dan moet je in ruil de kleine zuiger vijfmaal<br />

dieper indrukken dan de grote naar buiten zal bewegen. Dit doet denken aan de<br />

klassieke hefbomen, waar je eveneens afstand moet inleveren in ruil voor kracht. Als<br />

je met een koevoet een zware kist wilt optillen, zal jouw eind van de koevoet een heel<br />

eind moeten bewegen om de kist slechts enkele millimeters op te tillen.<br />

Hydraulische systemen zie je vaak in bulldozers, waar een klein pompje genoeg is om<br />

de schep van de bulldozer een enorme kracht te laten uitoefenen. Hydraulische systemen<br />

zijn met het blote oog te herkennen als lange cilinders waaruit glimmende staven<br />

naar buiten komen, en die via slangetjes met elkaar verbonden zijn. In de cilinders<br />

en slangetjes <strong>zit</strong> een ‘hydraulische vloeistof’, meestal olie. Ook de kipbak van vrachtwagens<br />

wordt meestal via een hydraulische cilinder, of een reeks in elkaar passende<br />

hydraulische cilinders, omhooggeduwd.<br />

De meeste auto’s remmen hydraulisch: jij oefent met je voet een kleine kracht uit op<br />

het rempedaal, terwijl de wielen met een grote kracht afgeremd worden. (In remsystemen<br />

worden ook nog eens hefbomen toegepast om de kracht nog verder te vergroten,<br />

maar <strong>dat</strong> doet niets af aan het principe.)<br />

4.5 EiNdtERMEN<br />

Bij het hoofdstuk ‘Lekkende vaten’ passen volgende eindtermen:<br />

Natuurwetenschappen – fysica<br />

• F2: De leerlingen kunnen de wet van de hydrostatische druk (p = ρgh) in formule-<br />

vorm toepassen.<br />

• F27: De leerlingen kunnen de druk in een vloeistofverklaren en de grootte ervan<br />

berekenen.<br />

16


BALLON<br />

MET ZOUT<br />

WATER<br />

5.1 Wat LEERdE JE iN dE ShoW?<br />

EXPERiMENt: ziNKENdE EN StiJGENdE BaLLoN<br />

De edutainer legt een ballon, gevuld met zout water, in een vaas met leidingwater. De ballon<br />

zinkt naar de bodem.<br />

Vervolgens voegt de edutainer wat zout toe aan de vaas. Nu stijgt de ballon naar het wateroppervlak.<br />

Wat iS dE WEtENSChaPPELiJKE VERKLaRiNG?<br />

Of iets drijft of zinkt, hangt af van de dichtheid van een voorwerp. Als de dichtheid van een<br />

voorwerp kleiner is dan die van de vloeistof waarin je het loslaat, zal het drijven. Is de dichtheid<br />

groter, dan zinkt het voorwerp.<br />

Door zout aan het water in de ballon toe te voegen, kreeg het water in de ballon een grotere<br />

dichtheid dan het omgevingswater. De ballon werd ook zwaarder (kreeg een grotere massa/vo-<br />

lumeverhouding). Daardoor zinkt de ballon naar de bodem.<br />

Door vervolgens zout toe te voegen aan het water in de vaas, werd de dichtheid van <strong>dat</strong> water<br />

eveneens verhoogd. Op het moment <strong>dat</strong> de zoutconcentratie (en dus de dichtheid) van het<br />

water in de vaas groter wordt dan de zoutconcentratie van het water in de ballon, stijgt de ballon<br />

naar het oppervlak.<br />

In de Dode Zee <strong>zit</strong> heel veel zout: bijna zes keer meer dan in de Noordzee. Het water in de<br />

Dode Zee is dan ook erg zwaar, heeft een grote dichtheid. Daarom blijven voorwerpen (zelfs<br />

mensen) die elders zinken, in de Dode Zee gewoon drijven.<br />

5.2 doE-oPStELLiNG iN tEChNoPoLiS ® :<br />

ziNKEN EN zWEVEN<br />

Niets in de mouwen, niets in de zakken, alleen een leeg cilindertje in helder water.<br />

En toch kan je het laten stijgen en zinken met een simpele druk op een knop.<br />

Duw op de knop en kijk naar het cilindertje <strong>dat</strong> in het water zweeft.<br />

Er is geen enkele verbinding zichtbaar tussen je knop en het cilindertje. Toch<br />

daalt het.<br />

Als je de knop loslaat, stijgt het weer. Zo’n cilindertje wordt ook wel een<br />

cartesiaans duiveltje genoemd. Binnenin het cilindertje <strong>zit</strong> een luchtbel. Als je<br />

op de knop duwt, zet je het water onder druk. Daardoor krimpt de luchtbel. Er<br />

komt meer water in het cilindertje, waardoor het zwaarder wordt en zinkt. Een<br />

duikboot regelt zijn diepte op precies dezelfde manier, door water in en uit te<br />

pompen.<br />

17


BALLON<br />

MET ZOUT<br />

WATER<br />

5.3 doE hEt zELF… MaaR daN aNdERS:<br />

MYStERiEUzE CoCKtaiL<br />

• Water<br />

• Olie<br />

• IJsblokje<br />

• Optioneel: voedingskleurstoffen (rood of blauw)<br />

• Hoog glas<br />

Giet eerst water in het glas. Kleur – indien gewenst – het water met<br />

enkele druppels voedingskleurstof. Doe nu voorzichtig wat olie in het<br />

glas. De olie blijft op het water drijven. Je ziet duidelijk twee lagen in<br />

het glas: een waterlaag (onderaan) en een olielaag (bovenaan). Gooi<br />

nu een ijsblokje in de ‘cocktail’.<br />

Het ijsblokje zinkt door de olie maar blijft drijven op het water. De dicht-<br />

heid van het ijsblokje is lager dan die van water (om<strong>dat</strong> water uitzet<br />

wanneer het bevriest), waardoor het blijft drijven op water. Maar de<br />

dichtheid van olie is nog lager dan die van het ijsblokje. Het ijsblokje<br />

zinkt dus door de olie.<br />

Vloeistoffen met een kleinere dichtheid drijven op vloeistoffen met een<br />

grotere dichtheid. Wil je <strong>dat</strong> de vloeistoffen zo weinig mogelijk mengen<br />

bij het samenstellen van je cocktail, dien je dus de vloeistoffen met de<br />

grootste dichtheid eerst in het glas te gieten.<br />

Tip voor een geslaagde zomercocktail<br />

• Giet eerst de meest suikerrijke drank (met de grootste dichtheid) in je cocktailglas<br />

• Sluit af met de meest alcoholrijke drank (met de kleinste dichtheid)<br />

• Een alcoholvrije laagjescocktail die je in de klas kan maken:<br />

honing – muntsiroop – appelsap – slagroom. Proost!<br />

18


BALLON<br />

MET ZOUT<br />

WATER<br />

5.4 aChtERGRoNdiNFoRMatiE<br />

Is het jou ook al opgevallen <strong>dat</strong> je in het zwembad<br />

lichter lijkt? Dat komt om<strong>dat</strong> het water jou omhoogduwt<br />

en een deel van je gewicht draagt. Je lichaam wordt<br />

dan net zoveel lichter als het gewicht van het water <strong>dat</strong><br />

je verplaatst. Dat werd ontdekt door Archimedes, in de<br />

derde eeuw vóór Christus. Het verklaart waarom zware<br />

schepen toch blijven drijven: als hun ‘waterverplaatsing’<br />

maar groot genoeg is, ondervinden ze een opwaartse<br />

kracht die gelijk is aan hun gewicht, en blijven ze<br />

drijven. Maak je ze zwaarder, dan zinken ze wat dieper,<br />

tot ze weer evenveel water verplaatsen als hun eigen<br />

massa. Een duikboot blijft zweven als de opwaartse<br />

kracht net even groot is als zijn gewicht. Daarom pompt<br />

hij water naar binnen of buiten, tot hij net evenveel<br />

weegt als het water <strong>dat</strong> hij in totaal verplaatst.<br />

Anders gezegd: of een voorwerp al of niet blijft drijven<br />

hangt af van zijn dichtheid. De dichtheid (massa per<br />

volume) kun je uitdrukken in kilogram per liter. De dichtheid van water is ongeveer 1 kg/l.<br />

Voorwerpen met een kleinere dichtheid drijven op water. Ze verplaatsen immers meer kg water<br />

dan ze zelf bevatten. In de praktijk stijgen ze voor een deel boven het water uit, tot ze nog net<br />

evenveel water verplaatsen als hun eigen massa.<br />

Voorwerpen met een grotere dichtheid dan 1 kg/l wegen meer dan het water <strong>dat</strong> ze verplaatsen.<br />

De opwaartse kracht die ze ondervinden is kleiner dan hun eigen gewicht, en ze zinken.<br />

Voorwerpen met een dichtheid van precies 1 kg/l blijven in het water zweven. Toch in zoet-<br />

water, want een liter zeewater weegt iets meer, zo<strong>dat</strong> een duikboot onder zee een tikje zwaar-<br />

der moet zijn dan in zoetwater, wil hij evenveel kg water verplaatsen als zijn eigen massa en<br />

blijven zweven.<br />

5.5 EiNdtERMEN<br />

Bij het hoofdstuk ‘Ballon met zout water’ passen volgende eindtermen:<br />

Natuurwetenschappen – fysica<br />

• F1: De leerlingen kunnen de grootheid ‘dichtheid’ definiëren in woorden en met behulp van<br />

de formule de eenheid aangeven.<br />

• F26: De leerlingen kunnen de dichtheid van een stof berekenen en beschrijven hoe de<br />

dichtheid experimenteel kan worden bepaald.<br />

19


GLOEIEND<br />

HEET EN<br />

IJSKOUD<br />

6.1 Wat LEERdE JE iN dE ShoW?<br />

EXPERiMENt: dE StiKStoFWoLK<br />

De edutainer giet vloeibare stikstof (-196°C) in één snelle haal bij kokend water<br />

(100°C). Het mengsel spat hoog op en er vormt zich een gigantische wolk gecondenseerde<br />

waterdamp.<br />

Wat iS dE WEtENSChaPPELiJKE VERKLaRiNG?<br />

De vloeibare stikstof koelt het kokend water plots gigantisch af. Tegelijkertijd warmt<br />

het stikstofgas op waardoor het massaal verdampt. Boven het warm-koude mengsel<br />

bevindt zich nu in eerste instantie een hoop waterdamp (gasvormig en onzichtbaar)<br />

en gasvormig stikstof. De waterdamp zal echter meteen condenseren (overgaan naar<br />

vloeibare toestand) op het koude stikstofgas. Dat kan je vergelijken met het waterdamp<br />

<strong>dat</strong> in de badkamer op de koude spiegel condenseert. De gecondenseerde<br />

waterdamp is de witte mist die je ziet verschijnen. Om<strong>dat</strong> het temperatuursverschil zo<br />

groot is (bijna 300°C), gebeurt het hele proces vrij hevig en spat alles hoog op. Net<br />

zoals wanneer je een hete frituurketel blust met water (<strong>dat</strong> doe je beter niet).<br />

6.2 doE-oPStELLiNG iN tEChNoPoLiS ® :<br />

KoUdER daN KoUd<br />

Hoe goed ben je bestand tegen diepvriestemperaturen? En als het er ook nog<br />

eens bij waait? Ervaar aan den lijve welk verschil een beetje wind kan maken.<br />

Open het deurtje en steek je hand voor minstens vijf seconden in de<br />

opening. Vergeet niet nadien het deurtje weer dicht te doen!<br />

Na een tijdje begint het te ‘waaien’ en voelt je hand nóg kouder aan<br />

dan voorheen. Je kunt de ‘werkelijke temperatuur’ en de ‘gevoelstemperatuur’<br />

aflezen.<br />

Aan je huid kleeft normaal een dun luchtlaagje, <strong>dat</strong> door je lichaam<br />

wordt opgewarmd. Het is een ietsje warmer dan de lucht eromheen.<br />

De wind blaast dit dun laagje lucht echter voortdurend weg en<br />

vervangt het door nieuwe lucht. Je lichaam heeft dan niet de tijd om<br />

die nieuwe lucht op te warmen. Daardoor bezorgt de wind je een kil<br />

gevoel. De ‘gevoelstemperatuur’ is met andere woorden veel lager<br />

dan de ‘echte’ temperatuur.<br />

20


GLOEIEND<br />

HEET EN<br />

IJSKOUD<br />

AAN DE<br />

6.3 doE hEt zELF… MaaR daN aNdERS:<br />

WoLK iN EEN FLES<br />

• Een stevige plastic fles van 2 liter (bijvoorbeeld een colafles)<br />

• Drie lucifers<br />

• Lauw water<br />

Doe een bodempje lauw water in de fles. Steek de drie lucifers tegelijkertijd<br />

aan en laat ze eventjes branden. Blaas ze gelijktijdig uit en doe ze – terwijl<br />

ze nog roken – in de fles. Draai nu zo snel mogelijk de stop op de fles.<br />

Knijp de fles flink samen en laat ze dan los. Er verschijnt een wolk in de fles.<br />

Wanneer je de fles weer samenknijpt, verdwijnt de wolk. Je kan deze handelingen<br />

enkele keren na elkaar herhalen. De wolk verschijnt en verdwijnt<br />

telkens opnieuw.<br />

21


Door op de fles te knijpen, verhoogt de druk in de fles. De luchtdeeltjes in de<br />

fles worden dichter bij elkaar gedrukt, waardoor de temperatuur stijgt. Warme<br />

lucht kan meer vocht bevatten, heel wat van het aanwezige water verdampt<br />

dus. Wanneer je plots stopt met knijpen, verlaagt meteen de druk in de fles.<br />

En dus ook de temperatuur. Koude lucht kan minder vocht bevatten, waardoor<br />

de waterdamp in de fles condenseert.<br />

Maar water condenseert het liefst op een oppervlak, zoals op de spiegel in de<br />

badkamer na een warm bad. Daarom hebben we eerst wat oppervlakken –<br />

condensatiekernen – aan de fles toegevoegd, onder de vorm van minuscule<br />

rookpartikeltjes. Die zijn in de fles terechtgekomen samen met de lucifers.<br />

Het water condenseert op die condensatiekernen en er ontstaat een wolk van<br />

waterdruppeltjes.<br />

In feite gebeurt er in de lucht om ons heen precies hetzelfde. Dicht bij de<br />

grond is de luchttemperatuur hoger dan wanneer je je hogerop bevindt. Dat<br />

merk je wanneer je op stap gaat in de bergen (de temperatuur daalt één<br />

graad per 100 à 150 meter klimmen) of wanneer de piloot in het vliegtuig de<br />

buitentemperatuur meedeelt (die tot -50 °C kan dalen).<br />

In het echte leven hebben rook en rookgassen ook een grote invloed op<br />

wolkenvorming. Dat ontdekten wetenschappers toen ze onderzoek deden<br />

naar de condensatiesporen die ontstaan in het rookspoor <strong>dat</strong> een stoomschip<br />

achterlaat boven de oceaan. Het wereldwijde, toenemende gebruik van kolen,<br />

olie en aardgas heeft dus niet alleen een effect op de temperatuur op aarde,<br />

maar ook op de hoeveelheid wolken en neerslag.<br />

22


GLOEIEND<br />

HEET EN<br />

IJSKOUD<br />

6.4 aChtERGRoNdiNFoRMatiE<br />

Je zou het niet zeggen als je ze als plukjes dons langs de hemel ziet zweven, maar wolken zijn<br />

puur water. Enorme hoeveelheden water bovendien. Één klein, pluizig wolkje kan al tussen de<br />

honderd en de duizend ton water bevatten. Genoeg voor een kudde olifanten. En toch blijft <strong>dat</strong><br />

water boven!<br />

Dat komt om<strong>dat</strong> een wolk uit héél kleine druppeltjes water bestaat, die elk apart in staat zijn om<br />

te blijven zweven. Een wolk is eigenlijk een mistbank. (En mist is een wolk op grondniveau.) Als<br />

je door mist loopt, krijg je na een tijdje allemaal kleine waterdruppeltjes op je kleren en je brilglazen.<br />

Dat bewijst alvast <strong>dat</strong> mist uit water bestaat. De druppeltjes die je op je kleren ziet hangen,<br />

ontstonden uit een hele reeks mistdruppeltjes die bovenop elkaar geland zijn, en samen-<br />

gevloeid. Net zoals motregen op een ruit samenvloeit tot grotere druppels. De individuele mistdruppeltjes<br />

zijn zó klein <strong>dat</strong> je ze niet apart kunt zien.<br />

Nu moeten we dus alleen nog te weten komen hoe je ginder hoog in de lucht mist moet maken.<br />

Daarvoor moet je weten <strong>dat</strong> het daarboven koud is. Hoe hoger je stijgt, hoe kouder het wordt.<br />

Als je al eens met een vliegtuig hebt gereisd, heb je de piloot misschien horen aankondigen <strong>dat</strong><br />

het buiten min vijftig was, of nog kouder. Nu hangen de meeste wolken wel wat lager dan een<br />

verkeersvliegtuig, maar toch nog op een hoogte waar het ijskoud is.<br />

Terug naar de grond nu, of beter, naar een wateroppervlak. Als de zon schijnt, wordt <strong>dat</strong> water<br />

warm. Een gedeelte ervan zal verdampen. Hou bij warm weer het niveau van de tuinvijver maar<br />

in de gaten: <strong>dat</strong> kan gemakkelijk een centimeter per dag zakken.<br />

Die warme waterdamp stijgt op, hoger en hoger. Waarbij het kouder en kouder wordt. Vroeg<br />

of laat zo koud, <strong>dat</strong> de waterdamp weer begint te condenseren, en druppeltjes vormt. Of zelfs<br />

ijskorreltjes. Daar is je wolk!<br />

Hetzelfde gebeurt in de badkamer: als je een warm bad neemt, verdampt een deel van <strong>dat</strong><br />

warme water. Die waterdamp kun je niet zien, maar een eindje verder zie je druppels ontstaan<br />

op de spiegel. De waterdamp die in aanraking kwam met het koude glas van de spiegel, condenseert<br />

opnieuw.In het groot spelen zeeën, meren en rivieren de rol van bad, en de koude<br />

luchtlagen spelen spiegel.<br />

Per jaar verdampt er op aarde 380 000 kubieke kilometer water. Dat vormt allemaal wolken.<br />

Om<strong>dat</strong> er ook nog zoiets bestaat als wind, hoeven die wolken niet te ontstaan boven de plaats<br />

waar het water verdampte. En eens ze ontstaan zijn, reizen ze onder invloed van de wind verder.<br />

Vaak zie je de wolken boven je hoofd voorbijtrekken. In de wolk botsen druppeltjes tegen<br />

elkaar tot grote druppels. Sommige van die druppels worden weer verstoven door de wind, andere<br />

groeien door. Als ze een millimeter of drie groot kunnen worden, zijn ze te zwaar en vallen<br />

ze naar beneden. Het regent.<br />

Al die 380 000 kubieke kilometer water komen uiteindelijk allemaal weer naar beneden, om<br />

boven of onder de grond terug te vloeien naar de zee, klaar voor het volgende rondje dampwolk-regen.<br />

6.5 EiNdtERMEN<br />

Bij het hoofdstuk ‘Gloeiend heet en ijskoud’ past volgende eindterm:<br />

Natuurwetenschappen – fysica<br />

• F25: De leerlingen kunnen het deeltjesmodel van de materie beschrijven en met behulp van<br />

dit model aggregatietoestanden en fasenovergangen en druk van een gas verklaren<br />

23


EiNdtERMEN<br />

In elk hoofdstuk werd reeds aangeduid welke specifieke eindtermen behaald worden<br />

bij het behandelen van de betreffende wetenschappelijke thema’s. Hieronder staan<br />

nog enkele meer algemene eindtermen die de scholenshow en het educatief pakket<br />

kunnen helpen realiseren.<br />

NatUURWEtENSChaPPEN<br />

WEtENSChaPPELiJKE VaaRdiGhEdEN:<br />

Met betrekking tot een concreet wetenschappelijk of toegepast wetenschappelijk pro-<br />

bleem, vraagstelling of fenomeen kunnen de leerlingen<br />

1: relevante parameters of gegevens aangeven, hierover informatie opzoeken<br />

en deze oordeelkundig aanwenden.<br />

2: een eigen hypothese (bewering, verwachting) formuleren en aangeven hoe<br />

deze kan worden onderzocht.<br />

5: omstandigheden die een waargenomen effect kunnen beïnvloeden, inschat<br />

ten.<br />

7: resultaten van experimenten en waarnemingen afwegen tegenover de ver<br />

wachte, rekening houdende met de omstandigheden die de resultaten kunnen<br />

beïnvloeden.<br />

8: resultaten van experimenten en waarnemingen verantwoord en bij wijze van<br />

hypothese, veralgemenen.<br />

16: De leerlingen kunnen met betrekking tot vakinhouden van de vakspecifieke<br />

eindtermen een voorbeeld geven van positieve en nadelige (neven)effecten<br />

van natuurwetenschappelijke toepassingen.<br />

18: De leerlingen kunnen met een voorbeeld illustreren <strong>dat</strong> economische en<br />

ecologische belangen de ontwikkeling van de natuurwetenschappen kunnen<br />

richten, bevorderen of vertragen.<br />

De leerlingen (attitudes)<br />

22*: zijn gemotiveerd om een eigen mening te verwoorden.<br />

25*: zijn bereid om samen te werken.<br />

28*: trekken conclusies die ze kunnen verantwoorden.<br />

24


tEChNoPoLiS®,<br />

WaaR EXPERiMENtEREN FUN iS!<br />

Fietsen op een kabel op 5 meter hoogte? Zelf een vliegtuig<br />

aan de grond zetten? In een superzeepbel staan? Een<br />

dutje doen op een spijkerbed? Een wandeling maken op de<br />

Maan? ... Je kunt het zo gek niet bedenken of je beleeft het<br />

in <strong>Technopolis</strong>®, het Vlaamse doe-centrum voor wetenschap<br />

en technologie.<br />

<strong>Technopolis</strong>® is geen gewoon museum, maar een doecentrum,<br />

waar je je uitleeft in meer dan 300 experimenten.<br />

Kinderen tussen 4 en 8 jaar kunnen zich uitleven in het<br />

Kinder-doe-centrum, waar 90 bijkomende interactieve<br />

opstellingen werden aangebracht op kindermaat en aangepast<br />

aan hun leefwereld. En in de Doe-tuin kun je zelfs in<br />

openlucht experimenteren.<br />

Je mag hier overal je neus insteken: je voelt, probeert en<br />

experimenteert zelf. Zo begrijp je de dingen beter en sneller<br />

en leer je op een toffe en spannende manier iets bij over<br />

wetenschap en technologie. Je zult merken <strong>dat</strong> wetenschap<br />

allesbehalve saai is!<br />

Spannende shows en toffe demo’s maken je bezoek aan<br />

<strong>Technopolis</strong>® extra leuk. Edutainers, <strong>Technopolis</strong>® medewer-<br />

k- ers, laten je tijdens zo’n show of demo op een leuke<br />

manier kennismaken met wetenschap. Zo kun je bijvoorbeeld<br />

je haren rechtop laten zetten aan de Van de Graaffgenerator.<br />

Niet met gel of haarlak maar ... met elektriciteit!<br />

Regelmatig staan er nieuwe shows en demo’s op het<br />

programma.<br />

<strong>Technopolis</strong>® trekt er ook regelmatig op uit! Kinderhappenings,<br />

beurzen, evenementen voor het grote publiek ...<br />

Afhankelijk van het soort evenement, zijn we aanwezig met<br />

een stand, een wetenschappelijke doe-hoek, opstellingen<br />

met experimenten, de TechnoVelo® of de wetenschapstruck<br />

MysteriX® .<br />

Voor scholen heeft <strong>Technopolis</strong>® een uitgebreid educatief<br />

aanbod. Educatieve pakketten en werkboekjes, educatieve<br />

parcours, wetenschapstheater, een wetenschapstruck,<br />

sessies gegeven door edutainers in de school zelf,... Leerkrachten<br />

uit zowel het basis- als het secundair onderwijs<br />

gebruiken het educatief materiaal van <strong>Technopolis</strong>® om de<br />

wetenschappelijke of technologische lessen aantrekkelijker<br />

te maken.<br />

Op www.technopolis.be vind je gratis downloadbaar<br />

educatief materiaal en meer informatie over het educatieve<br />

aanbod van <strong>Technopolis</strong>®.<br />

Wil je nog meer experimenteren? Neem dan een kijkje op<br />

www.experimenteer.be. Je vindt er heel wat leuke proefjes<br />

die je thuis of in de klas zelf kunt doen.<br />

Meer info? Surf: www.technopolis.be of bel: 015 / 34 20 00.<br />

<strong>Technopolis</strong>®, Technologielaan, 2800 Mechelen<br />

25


<strong>“hoE</strong> <strong>zit</strong> <strong>dat</strong>?!<strong>”</strong><br />

2de graad Secundair onderwijs

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!