Lesbrief “Zuren & Basen”: Voor u ligt een begeleidende lesbrief van Mad Science die u in uw eigen klas kunt gebruiken. De les bevat enkele experimenten die de kinderen zelf in de klas uit kunnen proberen. Bij deze les hoort een filmpje waarin twee professors van Mad Science deze experimenten op een interactieve manier uitleggen. Ideaal voor op het smartboard dus! Tevens is deze proefles ideaal als voorbereiding op de Mad Science workshop “Zuren & Basen” die via deze link te boeken is.
Over Mad Science TV “Educate, have fun and make a Difference!” Science, (wetenschap & techniek) is de perfecte “tool” om kinderen iets te leren. We vertellen kinderen niet hoe iets werkt, we laten het zien, sterker nog, ze mogen het zelf doen. Wat leren de kinderen dan? We leren de kinderen de basisbegrippen van wetenschap & techniek zoals beschreven in de kerndoelen. Make a difference: Onderzoek heeft aangetoond dat Mad Science de attitude van kinderen ten opzichte van science positief beïnvloedt. U weet waarschijnlijk wel hoe kinderen reageren op onze diensten! Het boeken van Mad Science past helaas niet altijd op een school. En natuurlijk wil je als leerkracht ook zelf aan de slag. 1 maal per maand zullen wij een nieuwe video op onze website plaatsen. Met bijbehorende lesbrief. Omdat dit de eerste keer is dat wij dit doen staan wij natuurlijk open voor uw commentaar, vragen en verbeterpunten! Het opsturen van een foto of een berichtje naar ons wordt zeer gewaardeerd! Kortom, wij hopen u te voorzien van waardevolle, leuke en educatieve informatie waar u mee verder kunt. Wilt u meer opdrachten. Dan zou u kunnen overwegen om Mad Science in te huren voor een uitdagende workshop!
WWW.MADSCIENCE.ORG/NEDERLAND 1
PH Regenboog: Doel: De leerlingen maken kennis met de begrippen „zuur‟, „base‟ en „indicator‟. Materialen: -
1 rode kool 500 ml natuurazijn 200 g soda (of zuiveringszout) rasp zeef water 2 glazen theelepel
Procedure: 1) Rasp de rode kool en doe de stukken in het glas met water. Zorg dat de rode kool helemaal onder water staat. 2) Giet het water met de rode kool door de zeef en zorg ervoor dat het allemaal in het andere glas terecht komt. Welke kleur heeft „rode kool‟? 3) Druppel een beetje azijn bij het gekleurde water totdat de kleur verandert. Waarom verandert de kleur? 4) Voeg enkele theelepels soda toe aan het gekleurde water. Waarom verandert de kleur? Laat de kinderen een hypothese maken. Uitleg: Rode kool bevat een kleurstof die oplost in water en kan reageren met zuren, zoals azijn en met basen, zoals soda. Zo‟n kleurstof noemen we „indicator‟ (latijn voor aanwijzer). De kleurstof verandert door het zuur van paars-blauw naar rozerood. Door soda toe te voegen verandert de indicator in eerste instantie terug naar paars-blauw en daarna naar groen. Soda is een base en het chemische tegenovergestelde van een zuur. Door een zuur en een base met elkaar te mengen, maak je water met een restproduct, wat neutraal is. Je kunt nu verder testen welke stoffen nog meer zuur of basisch zijn.
2
Lakmoespapier maken Doel: De kinderen maken zelf teststrookjes om de PH-waarde te testen. Materiaal: - Glas rode kool water - witte koffiefilters Procedure: 1) Knip de koffiefilters in stroken van ongeveer 1 cm x 4 cm 2) Drenk de stroken in de rode kool vloeistof. 3) Laat de stroken een tijdje drogen (bijvoorbeeld boven de verwarming) 4) Test thuis verschillende vloeistoffen of ze zuur of basisch zijn, door het papier er heel kort in te dippen. Uitleg: Met het filterpapier kun je de indicator overal mee naartoe nemen om de PHwaarden van vloeistoffen te testen. Door de vloeistof kort aan te raken met het papier, kan de indicator al reageren met het zuur of de base in de vloeistof. Daardoor verkleurt het papier direct! Als je papier al verkleurt in de open lucht, komt dat door een reactie met koolzuurgas, wat ook zuur is!
3
Knallende Kurken: Doel: De kinderen leren dat er een reactie optreedt als azijn en zuiveringszout gemengd worden. Door die reactie blijft er water en een restproduct over. Materialen: - 1L Natuurazijn - Bakpoeder of zuiveringszout - Toiletpapier - lege wijnfles met kurk - eetlepel Veiligheidswaarschuwing! Bij dit experiment knalt de kurk van de fles! Houd rekening met de omgeving en voer dit experiment bij voorkeur buiten uit! Neem persoonlijke veiligheidsmaatregelen, zoals het opzetten van een beschermende bril. Procedure: 1) Controleer of de kurk op de fles past. Maak deze eventueel passend door er een stukje af te snijden. 2) Vul de fles (maximaal) voor de helft met azijn. 3) Schep twee eetlepels zuiveringszout op een velletje toiletpapier en vouw de punten van het papier naar elkaar. Draai de punten samen, zodat een pakketje ontstaat. 4) Plaats de fles op een veilige plaats. Laat alle kinderen afstand houden! 5) Klem het pakketje met zuiveringszout in de hals van de fles. Duw daarna de kurk stevig op de fles. 6) Schud één keer kort met de fles als het pakketje nog niet gevallen is. 7) Neem afstand en wacht af… 8) Bespreek samen met de kinderen wat er gebeurde.
4
Uitleg: Azijn is een zuur en zuiveringszout is een base. Uit deze reactie ontstaan water en een restproduct. ZUUR + BASE WATER + RESTPRODUCT Het restproduct is in dit geval koolzuurdioxide-gas. Net als de belletjes in prik en champagne stijgen deze op en komt er druk op de fles te staan. De druk zoekt het zwakste punt op (de kurk) en ontsnapt. Extra: - Test met het lakmoespapier of de overgebleven vloeistof zuur of basisch is
5
Vulkaanuitbarsting Doel: De kinderen krijgen te zien dat azijn en zuiveringszout (of bakpoeder) met elkaar reageren en dat je hier een vulkaan mee kunt maken. Materialen: - Per groepje een fles azijn - Per groepje een eetlepel bakpoeder of zuiveringszout (natriumbicarbonaat) - Per groepje een flesje afwasmiddel - Een flesje rode kleurstof (evt. limonade) - Per groepje een plastic eetlepels - Per groepje een klein flesje of bekertje - Per groepje een plastic bord of dienblad met opstaande rand Procedure: 1) vul de flesjes voor de helft met azijn 2) voeg een scheutje afwasmiddel toe 3) voeg een paar druppels kleurstof toe 4) meng alles goed door te roeren of voorzichtig te schudden 5) voeg als laatste een lepel zuiveringszout toe aan het mengsel Uitleg: Bij de reactie tussen azijn en zuiveringszout ontstaat CO2, ook wel koolzuur of koolstofdioxide genoemd. Het gas stijgt op, maar wordt „gevangen‟ in een web van water- en zeepmoleculen. Net als wanneer je een scheetje laat in bad, blijft het gas gevangen tot de bubbel barst. Ieder korreltje zuiveringszout kan veranderen in een belletje, waardoor je zelfgemaakte vulkaan uitbarst en overstroomt met rood schuim! Tijdens het bakken van een cake worden de belletjes die ontstaan uit het bakpoeder gevangen in het deeg. Daardoor wordt de cake lekker luchtig en mals.
6
Meer te doen: Rekenen: - Meet in een grote maatbeker verschillende hoeveelheden azijn af en meng dit met vaste hoeveelheden afwasmiddel en zuiveringszout. Meet hoe hoog het schuim in de maatbeker komt en bereken het volume van het gas. - Schep verschillende hoeveelheden zuiveringszout in ballonnen en plaats deze over flessen met vaste hoeveelheden azijn. Door de ballon op te tillen, valt het zuiveringszout in de azijn en ontstaat er gas. Bepaal welke hoeveelheid zuiveringszout het meeste gas produceert. De ballonnen kunnen gewogen worden op een balans, om te meten hoeveel gas er per hoeveelheid zuiveringszout ontstaat. - De resultaten van de experimenten met verschillende hoeveelheden kunnen door de leerlingen in een tabel of grafiek gezet worden. Taal: - Bespreek de begrippen zuur, base en indicator. - De leerlingen kunnen een verslag schrijven van hun experiment. Echte wetenschappers gebruiken altijd de volgende indeling: o Inleiding (wat wil je onderzoeken?) o Verwachting (wat denk je dat er gaat gebeuren o Materialen (wat heb je nodig?) o Methode (wat ga je doen?) o Conclusie (wat is er gebeurd?) o Samenvatting (alles in het kort) - Houd een vraaggesprek over het nut van zuur (prik in frisdrank, zure snoepjes, conserveermiddel (citroensap), maagzuur, etc.) en evt. basen (schoonmaakmiddel (loog), maagzuurremmers) Kunst / creativiteit: - Drenk een vel papier in een indicator (rode koolsap). Droog het en maak er een kunstwerk van door er andere vloeistoffen op te druppelen of te smeren. - Bewaar rode koolsap in een plantenspuit. Schrijf of teken met citroensap of azijn op een vel papier. Laat dit drogen. Besproei het met de plantenspuit en kijk wat er gebeurt. - Bouw een raket van een lege toiletrol. Lijm een fotobusje vast in de onderkant, met de opening naar beneden. Doe wat azijn in het busje en een propje toiletpapier met zuiveringszout. Plaats het dopje erop en zet de raket op de grond.
7
Snelcursus Een zuur is een stof die, opgelost in water, een proton of waterstof-ion kan afstaan (H+). Een base is een stof die, opgelost in water, een hydroxide-ion kan vormen (OH-). De ionen kunnen verbindingen aangaan met moleculen van andere stoffen of delen daarvan. Een zuur-base reactie is dan ook de volgende som: H + OH = H2O (water) Een indicator bestaat vaak uit één of meerdere kleurstoffen die sterk reageren met zuren en/of basen. Voorbeelden daarvan zijn lakmoes of anthocyaan (de kleurstof in rode kool en bloedsinaasappelen). De kleur van de indicator verandert omdat de moleculen een andere golflengte van zichtbaar licht weerkaatsen na de reactie. Met de kleurverschillen kan de pH van een stof bepaald worden. De term pH staat voor de potentie (p) van waterstof (H). Een pH neutrale vloeistof, zoals water, heeft bij kamertemperatuur een pH van 7. Een lagere waarde geeft een zuur aan en een hogere waarde een base. Mensen kunnen heel goed zuren waarnemen door te proeven. Azijn en citroenzuur worden vaak gebruikt in voeding. Behalve voor de zure smaak worden ze ook gebruikt om de moleculen van het eten te veranderen. Citroenzuur kan ervoor zorgen dat fruit minder snel bruin kleurt. Ook kan het vis garen, door de eiwitten in het vlees te denatureren. De vis hoeft dan niet zo lang te bakken en blijft lekker mals. Een appeltje in de rode kool geeft net genoeg zuur om alles mooi rood te kleuren.
8
Notities:
9
