Future4U
Future4U Mens & Medisch
v wo n e o r v a e h i r l o u o v n m e r s s tle ectiefo Exper imReenfl
Mens & Medisch In deze les…
Inhoud
De les Mens & Medisch sluit aan bij de subdomeinen ‘Chemisch rekenen’ (sk), ‘Eigenschappen en modellen’ (sk) en ‘Onderzoek en ontwerp’ (sk). Aan de hand van literatuurrichtlijnen ontwerpen leerlingen voor een opdrachtgever een instant hot pack. Het praktisch onderzoek naar de ideale samenstelling en het schet sen van het systeem staan centraal. Creativiteit komt goed van pas.
Opdracht Werkblad Reflectie Docentenhandleiding Colofon
www.exactwatjezoekt.nl 1
2 3 5 6 8
Future4U Mens & Medisch
Opdracht Hot pack Stel, je hebt je diploma scheikundige technologie gehaald en bent nu als productontwikkelaar werkzaam bij een bedrijf dat gespecialiseerd is in het produceren van hot packs.
warmte vrij. De hot packs bieden een uitkomst voor koude handen in de winter, maar ook vastzittende spieren hebben baat bij deze warmtebronnen. Het bedrijf waar jij werkt ontwikkelt de hot packs naar de wensen van de klant. Je ontvangt de volgende opdracht van een atletiekvereniging:
Hot packs zijn zakjes met vloeistof die warm worden als je een kleine handeling verricht. Er bestaan zowel herbruikbare hot packs als hot packs die je maar één keer kunt gebruiken: instant hot packs. Een herbruikbare hot pack moet je vaak eerst koken om hem nogmaals te kunnen activeren. In sommige situaties is dit lastig en gebruiken mensen liever een instant hot pack.
“Binnenkort vindt onze jaarlijkse hardloopwedstrijd plaats. Voor de EHBO-post bestellen wij graag 100 hot packs om bij deelnemers overbelaste spieren te behandelen. De packs moeten niet te zwaar zijn en weinig ruimte innemen, dus is 100 mL vloeistof wat ons betreft prima. Met een simpele handeling moeten ze warm worden. Verder is een temperatuur boven de 50 °C echt te heet en moeten ze de eerste 3 minuten wel warmer dan 45°C zijn.”
In een instant hot pack zitten water en calciumchloride van elkaar gescheiden. Als deze bestanddelen door een simpele handeling met elkaar in contact komen lost de calciumchloride op in het water en komt bij dit proces
Richtlijn uit de literatuur: je bereikt een temperatuur van ongeveer 55°C als je 500 g calciumchloride oplost in 1 liter water. Goed roeren is noodzakelijk.
Afbeelding 1: Herbruikbare hot packs Door het metalen plaatje te klikken start een reactie waarbij warmte
Afbeelding 2: Instant hot packs Wanneer de stoffen in het zakje bij elkaar komen vindt een proces
vrijkomt. Deze hot packs zijn weer te hergebruiken door ze een aantal
plaats waarbij warmte vrijkomt. Dit proces kan maar één keer plaats
minuten in kokend water te leggen.
vinden en de hot pack is dus niet te hergebruiken.
2
Future4U Mens & Medisch
W erkb lad Je voert twee stappen van het ontwikkelproces uit: 1) Het juiste recept: wat moet de instant hot pack bevatten en in welke hoeveelheden, zodat deze voldoet aan de gestelde eisen? 2) Het ontwerp: wat voor systeem komt er in de hot pack zodat je op een gewenst moment kunt activeren?
Stap 1: Het juiste recept De volgende spullen heb je tot je beschikking om de hot pack te ontwikkelen: l
l
l
3 bekerglazen (250 mL) spuitfles water (kamertemperatuur) l 70 g calciumchloride watervrij l lepel
l
roerstaafje thermometer l stopwatch l weegschaal
Zoek uit hoeveel gram calciumchloride je nodig hebt om de hot pack te ontwikkelen. Gebruik daarbij onderstaan de tabel en de richtlijn uit de literatuur. Maak eerst een plan van aanpak, zodat je weet hoe je het experiment gaat uitvoeren, hoe je de temperatuur meet, zorgt dat
niet alles in één keer op is en je de juiste hot pack hebt ontwikkeld. Let op: Je krijgt niet meer calciumchloride dan je nu hebt. Bedenk welke factoren naast de hoeveelheid calcium chloride invloed op de temperatuur hebben:
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Aantal gram calciumchloride
Starttemperatuur water in °C
Hoogste temperatuur bereikt in °C
3
Temperatuur na 3 minuten in °C
Future4U Mens & Medisch
W erkb lad Stap 2: Het ontwerp Bedenk een systeem om de hot pack te activeren, waarbij calciumchloride en water met elkaar mengen. Teken hieronder jouw idee van dit systeem en geef er een korte uitleg bij. Tekening van jouw systeem:
Uitleg van jouw systeem: ...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
4
Future4U Mens & Medisch
Reflectie 1. Wat vond je het leukst/interessantst om te doen tijdens de opdracht? Noem 3 dingen. 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Wat vond je het minst leuk/interessant om te doen tijdens de opdracht? Noem 3 dingen. 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Rangschik onderstaande activiteiten die je hebt uitgevoerd van meest interessant (1) naar minst interessant (5).
Activiteit
Nummer
Lezen van de opdrachttekst Bedenken en uit de tekst halen hoe je onderzoekt wat het juiste voorschrift is Uitvoeren van praktisch werk aan de hand van je plan van aanpak Maken van een ontwerpschets Uitleggen van je ontwerpkeuzes
4. Spreekt het onderzoeken en ontwerpen van medische hulpmiddelen je aan? Leg uit. ...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
5. Spreekt de bètawereld Mens & Medisch je aan? Leg uit. ...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Informatie over bètastudies en –beroepen in deze en andere bètawerelden vind je op: www.exactwatjezoekt.nl
5
Future4U Mens & Medisch
Co lofo n Bronnen afbeeldingen Mens & Medisch
De Future4U-experimentles ‘Mens & Medisch’ is ontwikkeld door Stichting C3.
Afbeelding 1: www.ecvv.com Afbeelding 2: www.fuqin-heatpatch.com
Algehele en inhoudelijke projectcoördinatie en contact Stichting C3:
In deze reeks verschenen ook de experimentlessen: l
l
l
Ilonka Mekes e:
[email protected] t: 070 337 87 85
Lifestyle & Design: Droogshampoo
Met dank aan:
Market & Money: Katalysatoren
Leon van den Enk, Universiteit Twente en Twente Academy
Mobiliteit & Ruimte: Elektromotor
Vormgeving: t4design, Liesbeth Thomas
l
l
l
Science & Exploration: Tuinieren in de ruimte? Voeding & Vitaliteit: Eiwitonderzoek Water, Energie en Natuur: Windauto
De lessen zijn te vinden op: http://onderwijsmiddelen.C3.nl De rechten van dit lesmateriaal (uiteraard niet van de gebruikte bronnen) berusten bij de Stichting C3 te Den Haag. Het materiaal mag voor onderwijsdoeleinden vrij worden gebruikt. Voor andere doeleinden dient u contact op te nemen met Stichting C3.
wat je z
ct
wat je zo
!
E xa
wat je zo
ek t !
E xa
ct
ek t
8
!
E xa
ek t
o tot stand Uiteraard is de experimentles met ct veel zorg gekomen. Stichting C3 aanvaardt echter geen aanspra kelijkheid voor schade die eventueel is ontstaan bij het uitvoeren van deze experimentles.
