Projectdossier Een staaltje van techniek
4
Biochem
ie
Constructies
en Informatie atie communic
Energie
Transport
Wim Broos Sofie Cobbaert Swa Cremers Steven Dehond Hanneke Dhaese
TEEX14W.indd 1
18/04/13 4:46 PM
De site www.knooppunt.net geeft je toegang tot het digitale lesmateriaal bij dit boek. Activeer jouw licentie aan de hand van de onderstaande code. Tijdens de activatie accepteer je de gebruiksvoorwaarden. Zo krijg je voor de duur van de licentie toegang tot het digitale lesmateriaal. www.knooppunt.net
Plantyn Motstraat 32, 2800 Mechelen T 015 36 36 36 F 015 36 36 37
[email protected] www.plantyn.com
Dit boek werd gedrukt op papier van verantwoorde herkomst.
TEEX14W.indd 2
Code
PL-TEEX-6MY9-U254-5P
Ontwerp en opmaak binnenwerk en omslag: Vrijdag grafis Cartoons: Camp Omslagillustraties: © NoahGolan - Fotolia.com, © Fantasista - Fotolia.com, © Monika Adamczyk - Fotolia.com, © Bernard BAILLY - Fotolia.com, © Franck Boston - Fotolia.com, © macumazahn - Fotolia.com Illustratieverantwoording: Wikipedia/M.Minderhoud onder GNU-licentie voor vrije documentatie, Stock.XCHNG, Kathy Janssens, © AVAVA - Fotolia.com, © auremar - Fotolia.com, © Alex - Fotolia.com, © HAKOpromotion - Fotolia. com, © fefufoto - Fotolia.com, Wikimedia/Peter Crossman of the Mary Rose Trust, Wikimedia/Kuchen, Wikimedia/Flominator onder GNU-licentie voor vrije documentatie, Flickr/Roland, iStockphoto, Vrijdag grafis NUR 176 © Plantyn nv, Mechelen, België Alle rechten voorbehouden. Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder de uitdrukkelijke voorafgaande en schriftelijke toestemming van de uitgever. Uitgeverij Plantyn heeft alle redelijke inspanningen geleverd om de houders van intellectuele rechten op het materiaal dat in dit leermiddel wordt gebruikt, te identificeren, te contacteren en te honoreren. Mocht u ondanks de zorg die daaraan is besteed, van oordeel zijn toch rechten op dit materiaal te kunnen laten gelden, dan kunt u contact opnemen met uitgeverij Plantyn. ISBN 978-90-301-4069-6
20403/0
D2013/0032/0610
18/04/13 4:47 PM
1
Voorwoord In dit Projectdossier ga je verschillende materialen onderzoeken en er mee werken. Zoals je al weet moet je steeds rekening houden met criteria die je of zelf kiest of die je worden opgelegd als je iets gaat maken. Omwille van bepaalde criteria kies je o.a. een geschikt materiaal voor je maakopdracht. Maar, om de juiste materiaalkeuze te kunnen maken, heb je een minimum aan materialenkennis nodig. Die kennis, alsook basisvaardigheden om enkele materialen te hanteren, doe je op in dit Projectdossier d.m.v. experimenten en opdrachten. Daarnaast willen we je met dit Projectdossier ook bewust maken van het belang om zuinig om te springen met materialen en van recycleren. De auteurs In dit Projectdossier ontdek je: - dat materialen worden ingedeeld in metalen en niet-metalen; - dat metalen in twee grote groepen worden ingedeeld: enkelvoudige metalen en legeringen; - dat legeringen eigenlijk ‘verbeterde’ metalen zijn; - het verschil tussen ferrometalen en niet-ferrometalen; - dat je binnen de niet-metalen twee grote materiaalgroepen hebt: natuurlijke en kunstmatige materialen; - dat je materialen moet onderhouden om ze langer te laten meegaan en/of mooi te houden; - dat plastic (kunststof) de plaats heeft ingenomen van veel andere materialen en vele toepassingen heeft; - dat er heel veel verschillende kunststoffen zijn (met verschillende eigenschappen) en er nog altijd bijkomen; - hoe verschillende materialen kunnen gerecycleerd worden; - hoe je zelf je steentje kunt bijdragen aan het recycleren van materialen; - het principe van de ladder van Lansink; - hoe je een gsm-houder uit kunststof kunt maken; - dat materialenkennis belangrijk is in vele beroepen; - materialen in spreekwoorden; - hoe je een mindmap maakt.
3 TEEX14W.indd 3
18/04/13 4:47 PM
Inhoudsopgave 1 Materiaal op tafel 1.1 Probleemstelling 1.2 Oplossing zoeken/ontwerpen 1.3 Aan de slag! 1.4 In gebruik nemen 1.5 Evalueren
5 5 5 13 14 17
2 Een staaltje apart 2.1 Een ‘kunstmatige’ evolutie 2.2 Is het nu plastic of plastiek? 2.3 Proeven van kunststoffen 2.4 Kunststoffen herleid tot een trio 2.5 Wist-je-datjes van kunststof
18 18 19 20 22 23
3 Kunststof: (g)een weg terug
24
4 En wat met de M en D van PMD?
25
5 Alle afval op een ladder
26
6 Een opwarmer 6.1 Probleem 6.2 Hoe los je dit op? 6.3 Maken 6.4 In gebruik nemen 6.5 Evaluatie
28 28 28 29 31 31
7 Veel beroep op materialenkennis
32
8 Materialen: ook belangrijk in taal
34
9 Hou het overzicht en keep in mind!
35
10 Reflectie
36
Dit vergrootglas betekent dat je in je Opzoekboek meer informatie vindt. Zie bijvoorbeeld op bladzijde 12: de wijze waarop je een stappenplan moet maken vind je in het Opzoekboek.
Dit boompje duidt aan dat je best even stil staat bij het milieuaspect. Je krijgt meestal ook een tip om ecologisch (= milieubewust) te handelen.
4 TEEX14W.indd 4
18/04/13 4:47 PM
1
Materiaal op tafel In de lessen techniek maakte je al kennis met verschillende materialen. Welke ken je? Noem er minstens drie. Naast deze materialen bestaan er nog heel wat andere. Kijk eens rond in de klas, snuffel in je boekentas, ... Uit welke verschillende materialen bestaan de voorwerpen in je omgeving? Voorwerp
Materiaal
Je volgt nu een technisch proces om een materiaal naar keuze in een eigen vormgeving op tafel te zetten.
1.1
Probleemstelling Je wilt het thuis wat gezelliger en persoonlijker maken door iets mooi en origineel op tafel te zetten. Aan welke tafelversiering denk je dan? En hoe geraak je er aan?
1.2
Oplossing zoeken/ontwerpen Je kan natuurlijk iets gaan kopen in een interieur- of zelfs designwinkel. Maar veel persoonlijker is zelf een tafelversiering ontwerpen en maken. Eén van de eerste vragen is dan: uit welk materiaal wil je iets maken? Om een goede keuze te kunnen maken, is het aangeraden dat je weet welke materialen je allemaal kunt gebruiken en hoe je ze moet gebruiken. Maak daarom eerst onderstaande opdrachten, zodat je toch al een beetje kunt bezinnen alvorens er aan te beginnen …
5 TEEX14W.indd 5
18/04/13 4:47 PM
Opdracht a: materialen sorteren Werk in groepjes. Je krijgt van je leerkracht allerlei voorwerpen en/of stalen van verschillende materialen. Verdeel de materialen die je gekregen hebt in twee groepen. De bedoeling is dat de materialen in één groep iets gemeen hebben. Je mag zelf bepalen wat dat is. Groep 1:
Groep 2:
Vertel hoe je te werk bent gegaan bij het indelen in de twee groepen. M.a.w. wat hebben de materialen in respectievelijk groep 1 en groep 2 gemeen?
Welke namen zou je geven aan groep 1 en groep 2? Vul deze in in de bovenste rij van de kolommen. Vergelijk het resultaat van jouw groepje met dat van de andere. Heeft iedereen voor dezelfde indeling gekozen? Als er vooraf geen afspraken zijn gemaakt, zou het een groot toeval zijn, moest iedereen eenzelfde indeling gekozen hebben ... Afspraken zijn dus nodig om tot eenzelfde indeling te komen. Een eenvoudig proefje kan je helpen om een eerste indeling te maken: het testen van elektrische geleidbaarheid. In Projectdossier 3 kwam dit proefje ook al aan bod bij het verkennen van de elektrische kringloop.
6 TEEX14W.indd 6
18/04/13 4:47 PM
Opdracht b: proef elektrische geleidbaarheid Voer deze proef nu uit op alle voorwerpen/materialen die je in het begin verzameld hebt. Zet alle geleidende materialen in groep 1, de niet-geleidende in groep 2. Groep 1
Groep 2
Deze materialen zijn: geleiders/isolatoren metalen/niet-metalen
geleiders/isolatoren metalen/niet-metalen
Besluit Metalen zijn meestal goede geleiders/isolatoren. Niet-metalen zijn meestal goede geleiders/isolatoren. Let op: er zijn ook niet-metalen die geleiders zijn (bv. koolstof), maar algemeen genomen is een goede elektrische geleidbaarheid kenmerkend voor metalen. Metalen hebben nog andere kenmerken waardoor ze zich onderscheiden van niet-metalen. Neem ze eens door in je Opzoekboek. Onthoud vooral: Een eerste grote opsplitsing van de materialen in de wereld van techniek is in metalen en niet-metalen.
7 TEEX14W.indd 7
18/04/13 4:47 PM
Opdracht c: verder onderzoek binnen de metalen Uit welk metaal bestaat een metalen brug?
En uit welk metaal bestaat een regenpijp?
En het frame van je fiets?
Zoek in je Opzoekboek op in welke twee grote groepen metalen ingedeeld worden en vul onderstaand schema aan.
MATERIALEN
metalen
Techniek zoekt altijd naar betere oplossingen. Zo kan je legeringen eigenlijk beschouwen als ‘verbeterde’ metalen. Uit welke legering bestaat heel veel keukengerei, zoals kookpotten en bestek?
Wat is het grote voordeel van deze legering?
Alle eigenschappen van alle verschillende soorten metalen bespreken, brengt ons te ver. Maar één interessante eigenschap is makkelijk zelf te ontdekken, daarom gaan we nog één stapje verder bij de enkelvoudige metalen.
Proef ferromagnetisme Je hebt nodig: - een magneet - voorwerpen van gietijzer, staal, aluminium en koper (in de plaats van aluminium en koper mag ook: zink, lood, tin, goud of zilver) Hou de magneet vlakbij de verschillende voorwerpen. Welke trekken aan en welke niet = welke zijn ferromagnetisch en welke niet? Ferromagnetisch
Niet-ferromagnetisch
8 TEEX14W.indd 8
18/04/13 4:47 PM
Als je goed hebt opgelet, heb je gemerkt dat we hierboven spreken van ferromagnetisch i.p.v. magnetisch. Hierin herken je het Franse woord ‘fer’ voor
.
Besluit - Ferrometalen (gietijzer, staal) zijn ijzerhoudend/niet ijzerhoudend. - Ferrometalen zijn ferromagnetisch/niet-ferromagnetisch. - Aluminium, koper, zink, lood, ... zijn ferrometalen/niet-ferrometalen en dus ferromagnetisch/niet-ferromagnetisch.
Opdracht d: verder onderzoek binnen de niet-metalen Naast de metalen kunnen we ook de niet-metalen nog verder indelen. Zoek in je Opzoekboek op in welke twee grote groepen niet-metalen verder ingedeeld kunnen worden en vul onderstaand schema aan.
MATERIALEN
niet-metalen
Noem minstens vier natuurlijke materialen. -
-
-
-
Deze materialen zijn in zuivere vorm vrij in de natuur te vinden en bestaan al heel lang. Welke kunstmatige materialen (kunststoffen) ken je? -
-
-
-
9 TEEX14W.indd 9
18/04/13 4:48 PM
Kunstmatige materialen of kunststoffen worden door de mens zelf (chemisch) samengesteld. De mens kan dus ook zelf de eigenschappen bepalen en variëren. Dit maakt dat er heel veel verschillende kunststoffen zijn afhankelijk van het doel waarvoor men ze wil gebruiken. Kunststoffen zijn er niet altijd geweest, ze worden gemaakt sinds midden 19de eeuw en alle jaren komen er nog nieuwe bij. Variëren = veranderen, afwisselen Nu je de verschillende opdrachten doorlopen hebt, is het je wel duidelijk: in de wereld van techniek worden de materialen ingedeeld volgens logische criteria. In je Opzoekboek vind je een volledig overzicht van deze indeling terug onder het deel Techniek en materialen. En dan nu terug naar je tafelversiering…
1.2.1 Criteria of eisen bepalen Als je zelf een tafelversiering wilt ontwerpen, moet je nadenken over volgende criteria: - Welk materiaal kan en/of wil je gebruiken? - Welke vorm moet je tafelversiering krijgen? - Moet je er iets kunnen in zetten, bv. bloemen of kaarsen? Zo ja, hoeveel bloemen of kaarsen, welke soort kaarsen, …? - Moet je er een foto, menu of andere kaart in kunnen vastklemmen? Zo ja, waarmee? Met een wasknijper, een metaaldraad, een krokodilklem, …? - Wat mag het kosten? Waar denk je zelf nog aan waarmee je rekening moet houden? -
Een ecologische en economische tip Ga eens een kijkje nemen in de kringloopwinkel. Je vindt er misschien schoteltjes, onderleggers, siervoorwerpen, … die als grondstof of basis kunnen dienen voor een goedkope en originele tafelversiering.
1.2.2 Oplossingen zoeken Zet alle mogelijkheden die je overweegt in onderstaande ideeëntabel. Hou goed rekening met de mogelijkheden (bv. aanwezige gereedschappen) die je hebt in de klas. Markeer of omcirkel vervolgens de criteria waaraan je tafelversiering moet voldoen. Materiaal
Vorm
10 TEEX14W.indd 10
18/04/13 4:48 PM
Tot welke materialengroep behoort het materiaal/behoren de materialen waaruit jij je tafelversiering gaat maken? Bv. Grenen (naaldhout) is een natuurlijk niet-metaal.
Waarom is het materiaal/zijn de materialen volgens jou geschikt voor wat je gaat maken? Je kan je Opzoekboek of het internet raadplegen om je antwoord te staven. Staven = bevestigen, aantonen dat het klopt Bv. Ik gebruik grenen omdat ik het een ‘warm’ materiaal vind en omdat je er gemakkelijk in kunt boren en/of schroeven en omdat je het eventueel ook kunt lijmen.
Welke gereedschappen ga je gebruiken om je tafelversiering te realiseren en welke bewerkingen ga je er mee uitvoeren? Gereedschap
Bewerking
11 TEEX14W.indd 11
18/04/13 4:48 PM
1.2.3. Een ontwerp maken Teken in onderstaand rooster jouw ontwerp. Je kan er ook voor kiezen om je ontwerp in google SketchUp te tekenen. Print dan je tekening uit en kleef ze hieronder.
Bespreek je ontwerp met je leerkracht alvorens je verder gaat. Overleg of alle nodige materialen en gereedschappen beschikbaar zijn. Stuur zo nodig je ontwerp (en eventueel criteria) bij. Laat je bijgestuurd ontwerp opnieuw controleren.
12 TEEX14W.indd 12
18/04/13 4:48 PM
1.3
Aan de slag! Is je ontwerp goedgekeurd? Dan mag je nu aan het uitvoerende werk beginnen. Denk echter eerst nog eens goed na wat je allemaal moet doen en maak een stappenplan. Kijk in je Opzoekboek als je niet meer goed weet hoe je een stappenplan moet maken.
START
13 TEEX14W.indd 13
18/04/13 4:48 PM
Bespreek je stappenplan met je leerkracht, stuur zo nodig bij en laat daarna opnieuw controleren. Eens je stappenplan is goedgekeurd, doorloop je iedere stap tot je tafelversiering klaar is. Je leerkracht zal aangeven na welke stappen je je werk moet laten evalueren.
1.4
In gebruik nemen Is je tafelversiering gemaakt om er bloemen, of kaarsen in te zetten of om er een kaartje of foto in te klemmen? Dan is het nu het moment!
Opdat je je tafelversiering lang in goede staat kunt gebruiken, moet je ze onderhouden. Verschillende materialen hebben verschillende manieren van onderhoud nodig. Voor vele materialen bestaan eveneens specifieke onderhoudsproducten. Welke producten uit de tweede kolom in de tabel op de volgende bladzijde zou jij gebruiken om de materialen in de eerste kolom te onderhouden? Zet bij de cijfers in de tabel de corresponderende letters.
14 TEEX14W.indd 14
18/04/13 4:48 PM
