1WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Activiteiten bij het thema ‘Grafeen’ uit de boekenreeks
Wetenschappelijke doorbraken de klas in! (boek 2, 2013)
Overzicht Introductieactiviteit.....................................................................................................................................3
ACTIVITEIT1:Introductievanhetmateriaalgrafeen...............................................................................3
Verkenningsactiviteit – eigenschappen van grafeen..................................................................................5
ACTIVITEIT2:Kristallenverkennen...........................................................................................................5
Bijlage1:Opbouwvanstructuuruitkoolstofatomen..................................................................................7
ACTIVITEIT3:Regelmaatensymmetrie....................................................................................................8
ACTIVITEIT4:Kristalroosters...................................................................................................................10
Bijlage2:KristalenGrafeen........................................................................................................................12
Bijlage3:Invulformulier..............................................................................................................................13
ACTIVITEIT5:Atomenenmoleculen......................................................................................................14
Bijlage4:Demachtenvantien..................................................................................................................16
....................................................................................................................................................................17
ACTIVITEIT6:Stroomgeleidingalsmateriaaleigenschap........................................................................18
2WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
LICENTIEVOORWAARDEN
OponswerkisdeCreativeCommonslicentie‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’
(CCBY‐NC‐SA4.0)vantoepassing,tenzijandersvermeld.Dithoudtindatdiebetreffendewerkenmogen
wordengebruikt,zolangdenaamvandemaker,hetWKRU,duidelijkwordtvermeld;hetwerkalleen
voorniet‐commerciëledoeleindenwordtgebruikt;endehergebruikerhetwerkonderdezelfdelicentie
verspreidt,alshijhetwerkopenigemanierheeftveranderd.
AlsumaterialenvanhetWKRUvoorcommerciëledoeleindenwiltgebruiken,neemdancontactopmet
hetWKRUvoortoestemming.
Afbeeldingen
Allefoto’sopdezewebsitezijngemaaktdoorhetWetenschapsknooppuntRadboudUniversiteit©
WKRU.Individueelhergebruikhiervanisniettoegestaanomdatopveelvandefoto’sleerlingenofdoor
hengemaaktematerialenstaanafgebeeld.Geenvandezeafbeeldingenmagindividueelworden
verveelvoudigd,opgeslagenineengeautomatiseerdgegevensbestandofopenbaarwordengemaakt,in
enigerleivormofwijze,hetzijelektronisch,mechanisch,doorfotokopieën,opnameofenigeandere
manier.Voorafbeeldingenindeboekenreeks‘Wetenschappelijke doorbraken de klas in!’geldtdatdeze
enkelmogenwordenhergebruiktineenintegralekopievanminimaaltweepagina’s.
3WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Introductieactiviteit
ACTIVITEIT 1: Introductie van het materiaal grafeen
Deleerlingenmakenkennismethetmateriaal‘grafeen’,zebekijkeneenvideowaaruitzekunnenopmakenwatdemateriaaleigenschappenvangrafeenzijn.Gezamenlijkwordtereenwoordwebgemaakt.Ookwordtereenbegingemaaktmet‘devragenmuur’.Fase van onderzoekend leren Fase1:IntroductieDoelen • Deleerlingennieuwsgierigmakennaarhetthemagrafeen• Deleerlingenrakenbekendmetdeeigenschappenvangrafeen Duur Introductie25minuten Werkvorm Klassikaalenindividueel Voorbereiding en Benodigdheden • ZetdevideoklaarophetdigibordDWDDnobelprijs:https://www.youtube.com/watch?v=Yz‐e5OVIEWQ • Schrijfdekijkvraagophetbord:Wat zijn de eigenschappen van grafeen?• Geefiederkindeenleegvelpapierwaaropzijhunantwoordkunnenschrijven• Hangtweegrotevellenpapieropindeklasenschrijfophetene,‘Watwetenweal?’enophet
ander‘Watwillenweweten?’• Legeengrotestapelpost‐itsklaarwaaropgeschrevenkanwordenwatdekinderenwetenenwillen
weten Activiteit BekijkhetfragmentvanDeWereldDraaitDoorwaarinRobbertDijkgraafenDiederikJekelenthousiastvertellenoverdeontdekkervanhetmateriaalgrafeen.Geefdekinderendevolgendekijkvraagmee:Wat zijn de eigenschappen van grafeen? Geefdeleerlingennahetbekijkennogeenpaarminutendetijdomhunantwoordenopteschrijvenenmethunbuurman/vrouwtebespreken.Vertelnahetafrondendatdeleerlingendekomendewekenaandeslagzullengaanmethetproject‘Grafeen’.Vraagdekinderenwelkeantwoordenzehebbengevondenopdekijkvraag.Startdaarnaeenwoordwebop.Watkunnendekinderenzichverdernogherinnerenoverwaterovergrafeenwerdverteld,wiezijnbijvoorbeelddeontdekkersenwatkunjeallemaalmetditmateriaal?Afronding Hetwoordwebkanderestvanhetprojectindeklasblijvenhangeneneventueelaangevuldworden.
4WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Hangindeklastweegrotevellenpapierop,‘devragenmuur’.Ophetenebladkomttestaanwatdeleerlingenalwetenovergrafeenenophetanderewatzenoggraagwillenweten.Beplakdebeidevellenmetpost‐itsmetdaaropdingendiezewetenennogwillenontdekken.Zodraerietsnieuwsisontdektkandepost‐itvanhetenenaarhetanderevel. Verbinding met het thema Leesparagraaf3.1inhetboek.Wellichtzijnerondertussenalnieuweinzichten/ontdekkingen/ontwikkelingen?
5WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Verkenningsactiviteit – eigenschappen van grafeen
ACTIVITEIT 2: Kristallen verkennen Deleerlingenlerendatgrafeeneenkristalisenontdekkendeeigenschappenvankristal.Fase van onderzoekend leren Fase2:verkennenSubthema Kristallen Doelen • Deleerlingenbekijkenmaterialen(kristalenniet‐kristal)ondereenmicroscoop• Deleerlingenontdekkenwatdeeigenschappenvankristalzijn• DeleerlingenlerenwaaromgrafeeneenkristalisDuur 45minuten Werkvorm Klassikaaleningroepjes Voorbereiding en benodigdheden • DeKlokhuis‐afleveringmetalstitel‘ijskristal’klaar
https://www.hetklokhuis.nl/tv‐uitzending/1459/IJskristal
• Pergroepjevan4eenmicroscoop• Verschillendematerialenomonderdemicroscoopteleggen
Materialen met kristalstructuur:(zee)zout,(basterd)suiker,zand,bergkristal,ijs,sneeuwvlokken,grafiet,kiezel,amethist,potloodpunt,aspirineMaterialen zonder kristalstructuur:leegflesjedrinkwater(plastic),glas,plant,karton,(spijker)stof
• Penenpapierpergroepje Activiteit Deel 1:Verdeeldeklasingroepjesvanvier,pergroepjestaatereenmicroscoopenverschillendematerialen(welennietkristal)klaar.Legpergroepjetenminste4verschillendekristalmaterialenen4anderematerialenklaar.Laatdekinderendeverschillendematerialenonderdemicroscoopleggenenopschrijvenwatzezien.Watzijndeverschillentussendematerialendiewelendienieteenkristalstructuurhebben?Welkeovereenkomstenhebbendekristallen?Deel 2:Bekijksamenmetdeleerlingeneenafbeeldingvandestructuurvangrafeenenvanbijvoorbeeldeendiamantengrafiet.Ziebijlage1.Kunnendekinderenuitleggenwaaromgrafeenookeenkristalis?Watiserandersaangrafeeninvergelijkingmetdeanderekristallen?
6WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Afronding Inventariseerklassikaalwelkekristal‐eigenschappenerzijnontdekt.Vuldevragenmuuraan,watwetenwealenwatwillenwenogweten? Verbinding met het thema Omdatdebasisstructuurvangrafeeneenkristalstructuuris,valthetonderdekristallen.Kristallenzijnoveralomonsheen.Denkaanhetzoutopdefriet,desuikerdiejeindekoffiedoet,desneeuwvlokkenindewinter,hetzandindezandbakendediamantinsieraden.Eenkristalbestaatuiteenordelijkgerangschiktgroepjemoleculen,ionenofatomen,watindrierichtingensteedsherhaaldwordt.Detotalestructuurdieinderangschikkingontstaatwordteenkristalstructuurofkristalroostergenoemd.Eenkenmerkvandekristalstructuurisdesymmetriedieerinterugtevindenis.Grafeenisheteerstetweedimensionalekristal(eenplatvlak);anderekristallenzijnallemaaldriedimensionaal.Tips •Omdenieuwsgierigheidteprikkelenkunjedelesbeginnenmeteenspeeddate‐rondemetkristallen.Legcirca8verschillendevoorwerpenklaarondereendoek,inallevoorwerpenzittenkristallen.Bv:potzout,paksuiker,aspirientjes,mooiekristalstenen,potlood,ijsklontjes,zandetc.•Deleerkrachtverdeeltdeklasingroepjesvan2à3leerlingen.Hetmateriaalligtalklaaronderdetheedoeken.Ditisvoordespeeddateronde.Deleerkrachtgeeftalsopdracht:datdeleerlingengaankennismakenmetverschillendematerialendoormiddelvaneenspeeddate.Degroepjesleerlingengaanviaeenroulatielangsalletafelswaarmateriaalklaarligtomkortteontdekkenmetwateronderdedoekligt.Hiervoorkrijgendeleerlingenperronde30secondeninclusiefdoordraaien.Deleerkrachthoudtdetijdbijopdetimer.Naafloopvanallerondenkrijgendeleerlingeneenformuliermetdevolgendevragen:Waarhebjenetkennismeegemaakt?Watisdeovereenkomsttussenaldezematerialen?Dezebeantwoordenzeinhungroepje.Danvolgtdeuitwisselingindegroep.Afronding:Tijdensdeklassikaleevaluatieverteltdeleerkrachtwatdeverschillendematerialenmetelkaartemakenhebben.Hiernakandevragenmuuraangevuldwordenmetdaaropdevragen:Watwillenweweten?Enwatwetenweal?Devragenvandeleerlingenvormeneenbelangrijkebasisvoorhetformulerenvanonderzoeksvragen.Devragenmuurisnognietklaaraanheteindvandezeactiviteit,demuurwordtgedurendedekomendeactiviteitenverderuitgebreidenaangevuld.
7WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Bijlage 1: Opbouw van structuur uit koolstofatomen
8WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
ACTIVITEIT 3: Regelmaat en symmetrie Deatomenwaaruitkristallenzijnopgebouwd,zijngerangschiktineenregelmatig/symmetrischpatroon.Zoookgrafeen,deleerlingenonderzoekenwelkevormenvanregelmaatensymmetrieerzijn. Duur 30minuten Werkvorm Klassikaaleningroepjes Benodigdheden • PowerPointpresentatie• Spiegeltjeensetjeafbeeldingvooriedergroepje• Uitleguithetboek Activiteit Alsjeomjeheenkijkt,ziejematerialendieregelmatigzijn.Vraagaandeleerlingenofzijindeklaseenvoorbeeldkunnennoemenvanmaterialenwaarineenregelmaatvoorkomt.Voorbeeldendiejekunttegenkomenzijn:deramen,(tapijt)tegels,plafond,bord,patroonvandegordijnenetc. Deel 1:Maakgroepjesvanvierengeefiedergroepjeeensetjeafbeeldingeneneenspiegeltje.Geefdeleerlingendeopdrachtommethetspiegeltjeopzoektegaannaarregelmaatindeafbeeldingen,oftewelsymmetrie.Bespreekna10minutenwatdeleerlingenisopgevallen.Deel 2:Legdebegrippenspiegelsymmetrie,draaisymmetrieen translatiesymmetrie uit.GebruikhiervoordevoorbeeldenuitdePowerPointpresentatieengebruikdeuitlegopblz.60uithetboek.De afbeeldingen uit de volgende map? Z:\Winterschool\2011\Materialen\workshop_grafeen_kristal_van_de_toekomst\Workshop Grafeen,kristal van de toekomstDe PowerPoint uit de volgende map? Z:\Winterschool\2011\Materialen\2011 Workshop Grafeen Afronding Kijknadeuitlegopnieuwnaardeeerderuitgedeeldeafbeeldingen: kunnendekinderendeafbeeldingendiezehebbenbestudeerdbijeenvandevormenvansymmetrieplaatsen?Tip: Laatdeleerlingenuitgerustmeteendigitalecamera/telefoonmetcamera(inenrondomdeschool)zelfopzoekgaannaarsymmetrie. Verbinding met het thema
9WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Deatomenwaaruitkristallenopgebouwdzijn,zijngerangschiktineenregelmatigpatroon.Hetregelmatigepatroonvandeatomenofmoleculenineenkristalnoemenwehetkristalrooster.Eennoodzakelijkevoorwaardeisdatersprakeisvantranslatiesymmetrie(verschuifsymmetrie).Eenkristalroosterisduseenregelmatigpatroonmettranslatiesymmetrie.Hetzelfdefiguurkomtsteedsterug.Ditisduidelijktezienbijgrafeenwatisopgebouwduitzeshoeken.Diezeshoekenvormensameneenrooster.
10WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
ACTIVITEIT4: Kristalroosters Deleerlingenhebbengeleerddatatomenwaaruitkristallenzijnopgebouwd,gerangschiktzijnineenregelmatigpatroon.Hetregelmatigepatroonvandeatomenofmoleculenineenkristalnoemenwehetkristalrooster.
Omhetbegriproosteraanleerlingenteverduidelijkengaanzeingroepjesvanviermetdriefigureneentegelvloermaken.Daarnamakenzezelfkristalvormenna.
Duur 75minuten Werkvorm Ingroepjesvanvier Benodigdheden Deel 1:
Pergroepjeeensetmetdriehoeken,vierkantenenvijfhoekenbijvoorbeeldvanhetmateriaal‘Magformers’(zieFilm 3. Kristallen, patronen en symmetrie, rond 05.30 min.voorhetmateriaaldatdestijdsisgebruikt)
Eenvoetbalmeteenvijfhoek/zeshoekpatroon
Deel 2:
Bijlage2 Deel 3:
Pergroepjeeengrotehoeveelheidwinegumsenvoldoendesateprikkers Activiteit
Deel 1:Maakgroepjesvanvierengeefiedergroepjedrieverschillendefiguren.Geefdeleerlingendevolgendeopdracht:“Een metselaar krijgt als opdracht om met een driehoek, vierkant en vijfhoek een tegelvloer te maken. Hij mag maar één figuur per tegelvloer gebruiken en de tegels moeten precies in elkaar vallen. Lukt dit?”Laatdekinderenditperfiguuruitproberen.Bespreekna15minutenwatdeleerlingenisopgevallen.Uitleg:Waarschijnlijkishenopgevallendatjemetdedriehoekenenvierkanteneenmooievloerkuntleggen,maardatermetdevijfhoeksteedsruimteoverblijft.Jekuntmeteensymmetrischfiguurdusnietaltijdeenregelmatigplatpatroonmaken.Wanneerjeereenanderfiguuraantoevoegtkanditwel,illustreerditdooreenvoetbaldoordeklastelatengaan,welkefiguren/patronenzienzeerinterug?
Deel 2:Hetmooieaandeopbouwvaneenkristalisdataldiekleinestukjesopzo'nmanierinelkaarzittendateraltijdregelmaattevindenis.Deleerlingenlerendathetzelfdefiguursteedsterugkomt.LaatditzienaandehandvanhetplaatjeinBijlage2.Hetzijneensoortgroeneenpaarseknikkers.Zekomenindezelfdegrootteenvolgordeterug:groen‐paars‐groen‐paarsetcetera.
11WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Deklasheeftgeleerddatgrafeenookeenkristalis,bespreekhoejedatkuntzienaandehandvandeafbeeldingeninbijlage2endevolgendevragen:
Hoekunjeziendatgrafeeneenkristalis? Welkfiguurkomtersteedsterug? Watiserandersaangrafeeninvergelijkingmetdeanderekristallen(antwoord: grafeen is de
eerste tweedimensionale kristal) Dekinderenziendatgrafeenalskippengaasis.Zeziensteedseenzeshoekterugkomen.Indefiguurisdezeshoekhetregelmatigepatroon.Hierdoorkunnenzedelinkmet'kristal'leggen.
Deel 3:Dekinderengaanverkennendatstructurenvankristallensymmetrischzijndoorzelfkristalstructurentebouwen.Deleerlingengaaningroepjesvanviereenkristalstructuurbouwenmetwinegumsensatéprikkers,waarbijzegebruikmakenvanéénofmeerderevormenvansymmetriedieaanbodgekomenzijn.Pergroepjekiezenzemetwelkfiguur(driehoek,vierkantofzeshoek)zeeenkristalbouwen.Zemogenechtermaar1figuurgebruiken.Ditfiguurkomtsteedsweerterug,waardoorhunbouwwerkeenregelmatigestructuurkrijgt.Ookmogendegroepjeskiezenofzehunbouwwerkeenenkelelaaghoogmakenofdatzedehoogteingaan.Deleerlingenkunnenopdezemanierkiezenomdetweedimensionalestructuurvangrafeennatemaken.Geefiedergroepjehiernaeenformulierwaaropzekunneninvullenwelkevormenvansymmetrieerindeverschillendebouwwerkenvanhunklasgenotenterugkomen.Ziebijlage3.Afronding Laatdeleerlingeneenmindmapmakenomhenzodeopgedanekennistelatenstructureren. Verbinding met het thema Kristallen en kristalrooster Omdatdebasisstructuurvangrafeeneenkristalstructuuris,valthetonderdekristallen.Grafeenisheteerstetweedimensionalekristal(eenplatvlak);anderekristallenzijnallemaaldriedimensionaal.Kristallenzijnoveralomonsheen.Denkaanhetzoutopdefriet,desuikerdiejeindekoffiedoet,desneeuwvlokkenindewinter,hetzandindezandbakendediamantinsieraden.Eenkristalbestaatuiteenordelijkgerangschiktgroepjemoleculen,ionenofatomen,watindrierichtingensteedsherhaaldwordt.Detotalestructuurdieinderangschikkingontstaatwordteenkristalstructuurofkristalroostergenoemd.Eenkenmerkvandekristalstructuurisdesymmetriedieerinterugtevindenis.Kristalrooster Deatomenwaaruitkristallenopgebouwdzijn,zijngerangschiktineenregelmatigpatroon.Hetregelmatigepatroonvandeatomenofmoleculenineenkristalnoemenwehetkristalrooster.Eennoodzakelijkevoorwaardeisdatersprakeisvantranslatiesymmetrie(verschuifsymmetrie).Eenkristalroosterisduseenregelmatigpatroonmettranslatiesymmetrie.Hetzelfdefiguurkomtsteedsterug.Ditisduidelijktezienbijgrafeenwatisopgebouwduitzeshoeken.Diezeshoekenvormensameneenrooster.
12WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Bijlage 2: Kristal en Grafeen
De opbouw van een kristal
(Sodium‐chloride‐3D‐ionic.png)
Grafeen als kippengaas (Graphen.jpg)
13WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Bijlage 3: Invulformulier
Vragenlijst
1. Metwelkfiguurhebbendekinderenhetkristalgebouwd?(omcirkel het goede
antwoord)
Driehoek‐vierkant‐6‐hoek‐trapezium
2. Ishetfiguur2Dof3D?
3. Waaraankunjedatzien?
4. Ishetfiguursymmetrisch?
5. Waaraankunjedatzien?
14WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
ACTIVITEIT 5: Atomen en moleculen Deleerlingenontdekkendatallematerialenuitkleinedeeltjeszijnopgebouwd.Devoorbeeldenzijnzoconcreetentastbaarmogelijkomzoteverduidelijkenwatatomenenmoleculenzijn,zoervarendeleerlingenzelfhoeonvoorstelbaarkleineenatoomeigenlijkis.
Duur 45minuten Werkvorm Klassikaalenindividueel Benodigdheden
PerleerlingeenA4‐velpapier Devideo(inplaatsvanBassieenAdriaan):Wat zijn moleculen?
https://www.youtube.com/watch?v=RBLLanhErVwof/enHoe klein is een atoom?(inhetEngelsmetNederlandseondertiteling)https://radioactiviteit.wordpress.com/theorie/hoe‐klein‐is‐een‐atoom/
DeafbeeldingenmetDe machten van 10klaarzettenophetdigibord.ZieBijlage4. Inhetboekwordtovervideo’smet‘demachtenvan10’gesproken,dezehebiknietterug
kunnenvinden…. Eensuikerklontjevooriedereleerling Meerdereloepen,bijvoorbeeld1per5kinderen
Activiteit Deel 1:GeefiederkindeenwitA4‐velmetdeopdrachtomditpapierdoormiddentevouwen,vervolgensoverdevouwlijnteknippen,enditzovaakmogelijkteherhalen.Verteldatzemoetentellenhoevaakzeditvolkunnenhouden.Hoeverkomenze…?Vertelnahetproefjedatwanneerjedit31keerdoet,jeeensnippertjepapierhebttergroottevaneenatoom.Maardieisuiteraardonzichtbaarvoorhetbloteoog.Deel 2:Bekijkbeideofeenvanbovenstaandevideo’sovermoleculenenatomen.Vraagofdekinderenkunnenvertellenhoegrooteenatoomiseneenmolecuul?Laatmet‘demachtenvan10’zienhoevereringezoomdwordt,voordatjebijdekernkomt.Geefdeleerlingendeopdrachtomnaarhunduimtekijken.“Watzieje?”Zekrijgenvervolgenseenplaatjevaneenduimtezienwaarernogeenpaarkeerwordtingezoomdtothetniveauvanhetatoom,metbehulpvandemachtenvan10.Dekinderenziendatjehettotstap2methetbloteoogkuntzien,naardaarnaalleenmeteenvergrootglasofmicroscoop.Laateventueelookdeafbeeldingmet‘demachtenvan10’zien,waarinersteeds(meteenfactor10)verderwordtingezoomdopeenblad.Deel 3:Verteldekinderenhiernadatallesomonsheenuitkleinedeeltjesbestaat.Diekleinedeeltjeszijnatomen.Bekijksameneenstukjestof.Eenstukjestofbestaatuitverschillendedraadjes.Dedraadjeskunjeweersteedskleinermaken.Jekunthetstukjestofsteedsverderontleden. Deel 4:Deelaanallekindereneensuikerklontjeuit.Geefhendeopdrachtomhetklontjetedelentotsuikerkorrels,steedskleinertotzedienietverdermeerkunnendelen.Laathendekorrelsmeteenloep
15WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
bekijkenenlaatzedevolgendevraagbeantwoorden:Hoe kun je de korrel nog kleiner maken?Wat voor apparatuur heb je daarvoor nodig?” Afronding Bespreeknawatdekinderengeleerdhebben.Verteldatmaterialenuitkleinedeeltjesbestaan.Omtotdekerntekomen,hebjeeenelektronenmicroscoopnodig.Jekuntatomeneenbeetjevergelijkenmeteenlegodoos:jehebtmaar10verschillendesoortenblokjes,maarjekunthuizen,torens,vliegtuigen,bruggen,auto's,kastelenennoemmaaropbouwen.Veelmeerdan10verschillendedingen.Zowerkthetookmetatomen.Erismaareenbeperktaantalatomen,waarallesindewerelduitopgebouwdis.Verbinding met het thema Atomen Atomenzijnkleinedeeltjes,waaruitallesbestaat.Atomenzelfbestaanuitprotonen,neutronenenelektronen.Erzijnnietzoveelverschillendesoortenatomen(ongeveer100),maarerzijnoneindigveelverschillendesoortenmaterialen.Materialendieuitdezelfdeatomenbestaan,kunnenheelverschillendzijn,omdatdeatomenopeenanderemanierbijelkaarzitten,netzoalsjevanaankleinaantalverschillendesoortenlegosteentjesheelveelverschillendedingenkuntbouwen.Deatomenindevastestofbepaleneigenschappenalskleur,sterkteenstroomgeleiding.Hetisnieteenvoudigomuitdeeigenschappenvandeatomentebepalenhoeeenmateriaaldatuitdeatomenbestaat,eruitziet.Diamantisheelhard,transparantenglinstert.Grafietishetgrijzezachtemateriaalinhetmiddenvanjepotlood.Maargrafietendiamantbestaanallebeiuitdezelfdekoolstofatomen.Grafietiszachtomdatdeatomeninlagenzittendielangselkaarkunnenglijden,netalsvellenpapierineenstapel.Grafeenbestaatuiteenenkelelaagvandiekoolstofatomen. Moleculen Somszijnatomeningroepjesergsterkaanelkaargebonden.Zulkegroepjesnoemenwemoleculen.Eenmolecuulisdekleinsteeenheidwaarineenstofverdeeldkanwordenzonderzijneigenschappenteverliezen.
16WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Bijlage 4: De machten van tien
17WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
18WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
ACTIVITEIT 6: Stroomgeleiding als materiaaleigenschap Deleerlingenontdekkendateenvandemateriaaleigenschappenvangrafietengrafeenstroomgeleidingis.
Duur 30minuten Werkvorm Klassikaaleningroepjes Benodigdheden
Eenbladofwebsitemetaanwijzingenoverhoejeeenstroomkringmaakt.Bijvoorbeelddeze:https://educatie‐en‐school.infonu.nl/diversen/152976‐elektriciteit‐voor‐jong‐en‐oud‐een‐eenvoudige‐stroomkring.html
Vooriedergroepjedematerialenomdekringtebouwen: Eenbatterij Driegeïsoleerdesnoertjesmetkrokodillenbekjes Eenfitting Eenlampje Vooriedergroepjedematerialenomaandekringtoetevoegen: Stukjehout Stukjeplastic Eenmuntjevan10cent Potlood(grafiet) Eenaardappelschilmesje Papier
Vooriedergroepjeeenvelpapierwaaropzevoorspellenwelkmateriaalwelenwelkmateriaal
geenstroomzalgeleiden. Activiteit Laatdekindereneersteenstroomkringmakenmeteenlampje.Jekuntdematerialenomeenkringtebouwenklaarleggenendekinderenzelflatenexperimenterenofeenblad/websiteklaarzettenwaarzeaanwijzingenvindenhoezeeenstroomkringkunnenmaken.Bijdetweedestapvoegendekinderenereenmateriaalaandekringtoeomtekijkenofhetstroomgeleidt,zoals,eenstukjehouten/ofplastic,eenmuntjevan10cent,potlood(grafiet),eenaardappelschilmesjeenpapier.Verteldatzeeerstmoetenvoorspellenwelkmateriaalwelenwelkmateriaalgeenstroomzalgeleiden.Devoorspellingenschrijvenzevoorzebeginnenopeenvelpapier.Waaromdenkenzedat? Afronding Bespreekklassikaaldebevindingen.Welkematerialengeleidenwel/nietstroom?Legdekoppelingtussenpotlood(grafiet)engrafeen.Vuldevragenmuuraan.Watwetenweenwatwetenwenogniet?Watwillenweonderzoeken?Verbinding met het thema
19WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/
Grafeengeleidtstroomvelemalenbeterdankoper.Stroomgeleidingisduseenbelangrijkeeigenschapvangrafeenendaarmeeeenbelangrijketoepassingvoorelektronicaindetoekomst.
Top Related