VLOEISTOFSTAPEL - Techniek Toernooi

Groep 1 & 2
VLOEISTOFSTAPEL
Vloeistoffen kun je netjes op elkaar laten drijven.
Uit hoeveel laagjes bestaat straks jullie vloeistofstapel?

Vloeistofstapel
(‘Laagjes maken’)
Groep 1 en 2
Team van 2, 3 of 4 kinderen
LESBRIEF VOOR LEERKRACHT
Opdracht
Maak in een glas een stapel van zoveel mogelijk goed onderscheidbare vloeistoflaagjes.
Doel
Leren over eigenschappen van (vloei)stoffen en over de verschillen daarin. Het mooi en netjes
uitvoeren van een vooraf uitgedacht werkplan. Oefenen van technische creativiteit. Leren samenwerken.
De wedstrijd
De uitdaging is om in een glazen pot of in een hoog glas zoveel mogelijk vloeistoflaagjes aan
te brengen die niet met elkaar mengen. De vloeistoffen kunnen verschillend zijn in kleur of in
samenstelling. Alleen de vloeistoffen die de wedstrijdorganisatie aanbiedt mogen worden gebruikt.
Wel mogen eigen (voedingsmiddelen)kleurstoffen worden toegevoegd.
Het team krijgt 30 minuten om de toren van vloeistoflaagjes te maken. De teamleden werken
twee aan twee. Er mogen dus twee glazen worden gevuld. De jury telt het aantal te onderscheiden
laagjes in ieder glas en telt ze bij elkaar op. Het team dat de meeste laagjes heeft
gestapeld wint.
Materiaal dat op school nodig is
• Potten of hoge drinkglazen van glas of plastic, bijvoorbeeld plastic champagneglazen van
de Hema
• Eventueel: plastic pipetjes of lepeltjes om te kunnen schenken
• Geschikte vloeistoffen
• Kleurstoffen
• Een (digitale) camera voor een fotoverslag van het ontwerp/bouwproces op school
De school neemt mee naar de wedstrijd
• Potten of hoge drinkglazen van glas of plastic, bijvoorbeeld plastic champagneglazen van
de Hema
• Enkele reageerbuisjes/potjes om dichtheidsverschillen van vloeistoffen te kunnen
bepalen
• Enkele (voedingsmiddelen)kleurstoffen (mag, hoeft niet)
• Het fotoverslag (niet digitaal!) van het proces op school
Laat de kinderen zo mogelijk zelf de foto’s nemen en het verslag maken. Laat zien hoe
er is geëxperimenteerd in de klas, welke oplossingen zijn uitgeprobeerd etc.
De jury zal hiernaar vragen.
De organisatie zorgt voor
• De wedstrijdvloeistoffen zijn azijn, water, glycerine (zit bijv. in hoestsiroop), siroop,
schenkstroop, melk, alcohol (96%, zoals verkrijgbaar bij de drogist), slaolie, olijfolie,
afwasmiddel. Op de wedstrijddag maakt de organisatie een selectie uit deze serie.
• Van iedere geselecteerde wedstrijdvloeistof krijgt elk teamlid een gevuld plastic
bekertje (doorzichtig). Let op: er staat niet op wat er in zit!
• Een tafeltje om aan te werken
© 2010 Stichting Techniek Toernooi Vloeistofstapel
2

Wat mag wel en wat mag niet?
• De inhoud van de potten mag maximaal 0,25 liter zijn.
• Met verschillende laagjes wordt bedoeld: duidelijk gescheiden laagjes doordat de vloeistoffen
verschillende kleuren hebben of een verschillende transparantie.
• Begeleiders mogen de kinderen niet helpen of aanwijzingen geven.
• Er mag niet worden gegeten of gedronken tijdens de wedstrijd.
• Het fotoverslag mag niet digitaal worden aangeboden.
Wat doet de jury, waar let de jury op?
• Is voldaan aan de gestelde voorwaarden? (Wat mag wel en wat mag niet?)
• Is de inhoud van het glas niet meer dan 0,25 liter?
• De jury telt het aantal te onderscheiden laagjes. Laagjes die begonnen zijn te mengen
tellen als één laagje.
• Een vloeistof mag meerdere keren voorkomen.
• Hoe creatief is de oplossing die gekozen is? Het fotoverslag kan een rol spelen bij het
bepalen van de creativiteit.
• Hoe groot is het gehalte ‘eigen inbreng’ van de kinderen geweest? Als naar het oordeel
van de jury deze inbreng niet voldoende is geweest, wordt het team gediskwalificeerd.
Het meegebrachte fotoverslag zal bij deze beoordeling een belangrijke rol spelen. Vergeet
het dus niet mee te nemen! Als er geen fotoverslag aanwezig is, zal het team worden
gediskwalificeerd.
• De jury zal er scherp op toezien dat de kinderen niet worden geholpen door de begeleiders
bij het uitvoeren van de opdracht tijdens de wedstrijd. De begeleiders mogen wel
helpen met het uitpakken en klaarleggen van het meegebrachte materiaal.
Wie wint?
Het team dat in zijn twee potten de meeste laagjes heeft weten te stapelen wint. Bij teams
die gelijke aantallen laagjes hebben gestapeld telt de verdeling van de laagdiktes mee: het
team met de meest gelijkmatig verdeelde laagjes wint (dus allemaal even dik is het ideale resultaat).
Er is een 1e, 2e en 3e prijs. Daarnaast is er een prijs voor het team dat het meest
creatief heeft gewerkt. Per team kan maar één prijs worden gewonnen.
Belangrijk!
• Eventuele kleine wijzigingen in de regels en randvoorwaarden in de lesbrief worden gepubliceerd
op de website van het Techniek Toernooi (www.techniektoernooi.nl) en per
e-mail gecommuniceerd aan de teams die zich voor de desbetreffende opdracht hebben
aangemeld.
• Neem in geval van twijfel over de regels en voorwaarden contact op met de organisatie
van het Techniek Toernooi (techniek@techniektoernooi.nl). Voorkom teleurstellingen op
de wedstrijddag.
• Wanneer de jury een schending van de regels constateert, zal zij daarvan aantekening
maken, maar het team er niet onmiddellijk over informeren. Dit om de kinderen de gelegenheid
te geven hun opdracht toch te voltooien. Het is dus belangrijk dat de volwassenen
de regels goed in acht nemen.
• De kinderen krijgen een half uur de tijd om de laagjes te stapelen. Daarna moeten ze
wachten tot de jury langskomt. Houd er rekening mee dat het laatste team ongeveer
een half uur moet wachten. Bereid de kinderen daarop voor en geef ze eventueel iets
waarmee ze zich kunnen bezighouden gedurende de wachttijd.
© 2010 Stichting Techniek Toernooi Vloeistofstapel
3

Activiteiten
Let op: deze lesbrief is bedoeld voor de leerkracht, en niet voor de kinderen. Bespreek dus
met de kinderen wat de bedoeling is. Maak met de kinderen een werkplan voor de wedstrijddag.
Volgens welk plan ga je te werk bij het stapelen van de laagjes? Je weet van tevoren niet
welke stoffen geselecteerd zullen worden. Hoe kun je ze herkennen? Is de volgorde in beide
glazen hetzelfde? Je hebt maar 30 minuten, gaat dat lukken? Hoe gaan jullie als team samenwerken?
Het kan even duren voordat de jury langskomt. Hoe voorkom je dat de laagjes gaan
mengen?
Experimenten voor in de klas
Benodigdheden:
• een grote bak met water
• voorwerpen van verschillende materialen: een blokje hout, een kurk, een plastic dop, een
schaar, gemalen peper/kaneel, een punaise (zonder plastic bovenkantje), piepschuim etc.
Laat de kinderen eerst voorspellen of het voorwerp blijft drijven
of zal zinken. Laat de kinderen vervolgens zelf vaststellen
of ze het bij het rechte eind hadden.
Zoek ook een aantal vloeistoffen bij elkaar – bijvoorbeeld olie,
zeep, limonadesiroop – en herhaal de proef, maar dan met een
kleinere hoeveelheid water. Een doorzichtige beker volstaat.
Het gieten moet voorzichtig gebeuren!
Ook leuk om te laten zien: laat een punaise in een bakje met water
drijven. Voeg een druppeltje afwasmiddel toe en kijk wat er
gebeurt: de punaise zinkt! Hoe kan dat? Als het lastig is om de
punaise te laten drijven kun je ook peper in de bak strooien en
dan een druppeltje afwasmiddel toevoegen.
Vul een aantal plastic potjes met verschillende vloeistoffen en
sluit de potjes af. Laat de kinderen vertellen wat ze zien.
Wat zijn de verschillen? De potjes mogen geschud worden.
Achtergrondinformatie
Als je twee vloeistoffen in een glas giet, zullen ze in de meeste
gevallen mengen. Maar je kunt de vloeistoffen ook zo kiezen dat
ze op elkaar blijven liggen. Je kunt zelfs meerdere laagjes maken. Het lijkt dan wel toveren.
Dat stapelen is mogelijk als je vloeistoffen gebruikt die in dichtheid verschillen.
De dichtheid is het gewicht per liter vloeistof. Een liter water weegt meer dan een liter olie.
Daarom heeft water een hogere dichtheid dan olie. Iedere vloeistof heeft zijn eigen dichtheid.
Vloeistoffen met een hoge dichtheid zinken ten opzichte van een vloeistof met een lagere
dichtheid. Zo zinkt stroop als je het in water giet. Vloeistoffen met een lage dichtheid
drijven op vloeistoffen met een hogere dichtheid. Slaolie drijft dus op water.
Als je vloeistoffen voorzichtig in een glas op elkaar giet, gaat de vloeistof met de hoogste
dichtheid naar onder en de vloeistof met de laagste dichtheid naar boven. De vloeistoffen
drijven dan op elkaar. Bij deze uitdaging zoeken de kinderen uit in welke volgorde ze de vloeistoffen
op elkaar moeten gieten, om zoveel mogelijk laagjes te krijgen. Ze onderzoeken hierbij
dus op speelse wijze de dichtheden van vloeistoffen.
Niet alleen vloeistoffen, ook vaste stoffen en gassen hebben hun eigen dichtheid. De dichtheid
bepaalt ook of materialen in water drijven of zinken. Een liter steen weegt meer dan een
© 2010 Stichting Techniek Toernooi Vloeistofstapel
4

liter water. Steen heeft dus een hogere dichtheid dan water. Daarom zal de steen zinken in
water. Een stuk hout heeft een lagere dichtheid dan water en zal dus blijven drijven. Helium
heeft een lagere dichtheid dan de lucht om ons heen. Daarom stijgt een heliumballon op in gewone
lucht, maar een ballon die je met gewone lucht hebt opgeblazen niet. Die zakt zelfs naar
beneden. Waarom trouwens?
Sommige vloeistoffen lijken op elkaar te drijven, maar blijken na verloop van tijd toch te
mengen. Dit verschijnsel is waar te nemen bij bijvoorbeeld slaolie en olijfolie.
Potjes en eventueel plastic druppelpipetjes zijn via de volgende sites te bestellen:
• www.hekserij.nl
• www.drogisterijdelang.nl
• www.labstuff.nl
• www.spelenmetchemie.nl
Veel succes!
September 2010
TT 2011
© 2010 Stichting Techniek Toernooi Vloeistofstapel
5