Inhoud
Inleiding
DEEL 1 MATERIE, ENERGIE EN LEVEN Thema 1 Moleculaire structuur en eigenschappen van stoffen 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 1.2.7 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2
Knappe structuren bepalen de eigenschappen van een stof Koolstof, als basis van organische moleculen Covalente bindingen vormen ketens tussen koolstoffen Verzadigde en onverzadigde ketens Voorstellingswijzen van eenvoudige koolstofketens Koolwaterstoffen en heteroatomen Ketenlengte van koolwaterstoffen Eigenschappen en toepassingen van kunststoffen Indeling van kunststoffen Veroudering van kunststoffen Gebruik van kunststoffen als isolator De meest voorkomende kunststoffen Ontwikkeling en recyclage (PET) Bioafbreekbare polymeren Geleidende polymeren Allotropie van zuivere stoffen Allotropen van koolstof: grafiet en diamant Allotropen van ijzer: alfa- en gamma-ijzer Toevoeging van een vreemd element beïnvloedt de eigenschappen van een zuivere stof De pH van een oplossing De zuurtegraad van dranken Zuur-base reactie Protonacceptor en protondonor Zuur-base reactie in je directe omgeving De zuurtegraad van onderhoudsproducten Poetsmiddel met lage zuurtegraad Poetsmiddel met hoge zuurtegraad Meten van de zuurtegraad Een drank in de kijker: thee! Buffermengsels Werking van een buffermengsel Buffermengsels in onze omgeving Bodem Biologische processen
Thema 2 Stofomzettingen 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2
Aflopende reacties Stoichiometrie van aflopende reacties Aflopende reacties: definitie Interpretatie van de aflopende reactie Volledige en onvolledige verbranding Verhoudingen in een chemische reactie CO2 in de ruimtevaart Roesten van ijzer Evenwichtsreacties Chemisch evenwicht in een gesloten fles spuitwater Evolutie van het chemisch evenwicht ten gevolge van een verstoring Invloed van temperatuurwijzigingen op het chemisch evenwicht Invloed van een concentratiewijziging op het chemisch evenwicht
3
9 10 11 12 13 15 16 17 18 20 21 23 23 24 25 26 27 29 29 32 34 36 37 38 38 39 39 40 40 40 41 44 45 46 46 47
49 50 50 50 50 51 54 54 55 56 56 57 57 59
4 NATU5LW inner.indb 4
15-04-14 15:05
2.2.3 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.2 3.2.3 3.2.4 4 4.1 4.1.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3
Het principe van Le Châtelier - van ‘t Hoff Chemische reactiesnelheid Botsingstheorie Belang van de botsingsenergie Belang van de botsingsrichting Factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden Invloed van de verdelingsgraad Invloed van de concentratie Invloed van de katalysator Organische reactiemechanismen Geur- en smaakstoffen Opbouw van een ester Synthese van kunststoffen Additiepolymerisatie Condensatie-polymerisatie Polyadditie Tailor-made polymeren Verbrandingsreactie van koolwaterstoffen
Thema 3 Materie en leven 1 1.1 1.2 2 3 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.3.8 3.3.9 3.3.10 3.4 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.4.1 4.5 5 5.1
Biologische cellen De cel als kleinste ‘bouwsteentje’ Elektronenmicroscopische structuur van de cel Prokaryote en eukaryote cellen Bouw van de cel Celplasma Celwand Celorganellen en hun functies Kern Ribosoom Plastiden Endoplasmatisch reticulum (ER) Golgi-apparaat Lysosoom Vacuole Microtubuli Centriolen Celmembraan Belangrijke stoffen voor het metabolisme Sachariden Functie van sachariden Structuur en vorming van sachariden Lipiden Functie van lipiden Structuur en vorming van lipiden Oplosbaarheid van vetten Bijzondere lipiden Proteïnen Functie van proteïnen Structuur en vorming van proteïnen Bijzondere proteïnen Water Molecuulstructuur van water Mineralen Stof- en energieomzettingen in organismen Fotosynthese
61 63 63 63 63 64 65 66 66 68 68 68 69 69 70 71 72 75
78 79 79 81 82 83 83 84 84 84 84 84 85 85 86 86 87 87 87 91 91 91 91 97 97 97 99 104 108 108 108 110 114 114 116 118 118
5 NATU5LW inner.indb 5
15-04-14 15:05
5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3 5.4 5.4.1 5.5 5.5.1 5.5.2
Fotosyntheseproces Vorming van zetmeel als reservestof Spijsvertering Bouw van spijsverteringsstelsel Taak van spijsverteringsstelsel Rol van enzymen bij de spijsvertering Vertering en verwerking van sachariden Vertering en verwerking van lipiden Vertering en verwerking van proteïnen Rol van lysosomen bij celvertering Aerobe en anaerobe omzettingen Celademhaling Chemo-synthetiserende bacteriën Autotrofe bacteriën en organismen Heterotrofe bacteriën
119 120 122 122 122 123 127 128 130 132 134 134 138 138 139
DEEL 2 ENERGIE
141
Thema 1 Elektriciteit
142
1 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 2.4 3 3.1 3.2 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 6 6.1 6.2 6.3 6.4 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.6.1
Elektrische lading Elektrische stroom en spanning Elektrische spanning Het watermodel Het elektrisch model Elektrische stroom en elektrische stroomsterkte Spanningsbron Conventionele stroomzin Weerstandswaarde De Wet van Ohm Meten van de weerstandswaarde met een multimeter Verschillende uitvoeringsvormen van weerstanden Weerstanden als componenten om de stroom te regelen De serieschakeling De parallelschakeling Sensoren, gevoelig door verandering van weerstandswaarde Weerstanden en warmte Smeltzekeringen Verwarmingselementen Energie van elektrische stroom Energieomzetting in een elektrisch toestel Formulering van de wet van Joule Elektrische energie en warmte Grootte van de energie die wordt omgezet Vermogen van elektrische stroom Vermogen Elektrische energie en vermogen in het huishouden Wat is 1 kWh? Hoe ga je veilig om met elektriciteit? De galvanische cel De reductorsterkte van metalen Rangschikking van de metalen volgens hun reductorsterkte De galvanische cel Het galvanische element van Volta De niet-oplaadbare batterij (Leclanché–element) De oplaadbare batterijen of accu’s De loodzuur accu
143 145 145 145 146 147 147 149 151 151 153 153 153 154 155 156 157 157 157 158 158 158 158 159 159 159 160 161 165 168 169 171 173 174 174 175 175
6 NATU5LW inner.indb 6
15-04-14 15:05
7.6.2 7.6.3 7.7 7.8
De nikkelcadmium batterij De lithium-ion batterij Schakelen van batterijen Batterijen als energiehouders
Thema 2 Elektromagnetisme 1 1.1 1.2 2 3 3.1 3.2 4 5 6 7 7.1 7.2 7.3 7.4
Permanente magneten Inleiding Permanente magneten Elektromagneten Magnetisch veld Magnetisch veld bij permanente magneten Magnetisch veld bij elektromagneten Magnetische inductie Magnetische krachtwerking, de lorentzkracht Elektromagnetische inductie Toepassingen De fietscomputer De metaaldetector De wisselspanningsgenerator De transformator
Thema 3 Elektromagnetische straling 1 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 4 4.1 4.2
Basisbegrippen van trillingen en golven Ontstaan van elektromagnetische golven Elektromagnetische golven van trillende elektronen Elektromagnetische golven uitgezonden door een atoom Het elektromagnetisch spectrum Radio- en tv-golven Microgolven Infrarood of warmtestraling (Zichtbaar) licht Ultraviolet X-stralen of röntgenstralen Gammastralen Licht en materie Kleur Fluorescentie
Thema 4 Radioactieve straling 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 2.3 3 3.1 3.2 4 4.1 5 5.1
De atoomkern Isotopen Stabiliteit van een atoomkern Massadefect Verband tussen massa en energie volgens Einstein Bindingsenergie Natuurlijke radioactiviteit Ontstaan – geschiedenis Natuurlijke radioactiviteit Soorten straling Opsporen van radioactieve straling Meten van de hoeveelheid en soort straling Opsporen van straling Radioactiviteit Vervalwet, halveringstijd Invloed van de radioactiviteit op levende wezens Activiteit, geabsorbeerde dosis, dosisequivalent
176 176 178 179
181 182 182 182 184 185 185 186 188 190 195 197 197 198 198 199
203 204 205 205 206 207 208 209 209 210 210 212 212 212 212 214
217 218 218 219 220 221 221 223 223 223 224 228 228 229 230 230 233 233
7 NATU5LW inner.indb 7
15-04-14 15:05
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 5.2.2 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.3 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.2
Activiteit Geabsorbeerde dosis Dosisequivalent Radioactiviteit in de menselijke omgeving Gevaren van radioactieve straling Gevaren van radioactieve besmetting Kunstmatige radioactiviteit: kernsplitsing - kernfusie Kernsplitsing Kerncentrale Wat is een atoombom? Kernfusie Kernafval Toepassingen van radioactiviteit Geneeskunde Kankerbestrijding met radiotherapie Opsporen van ziektes met radioactieve stoffen (tracers) Medische beeldvorming Ouderdomsbepaling met de C14-methode
233 234 234 236 236 239 240 240 241 242 244 245 246 246 246 246 246 247
8 NATU5LW inner.indb 8
15-04-14 15:05
