leerdoelen bouw en binding
leerdoelen
de leerling kan...
Aan de gegeven formule of de naam van een stof herkennen of sprake is van een metaal, een moleculaire stof of een zout.
Stroomgeleiding uitleggen als het bewegen van geladen deeltjes (dus ook: ionen!).
Oplossen uitleggen als het omringen van de deeltjes van de opgeloste stof door moleculen van het oplosmiddel.
Aan de hand van de opbouw van het metaalrooster uitleggen dat:
- vaste en vloeibare metalen stroom geleiden door de aanwezigheid van vrij bewegende elektronen.
- de smelt- en kookpunten van metalen hoog zijn door de elektrostatische aantrekkingskracht tussen de elektronen en de atoomresten.
- metalen in gesmolten toestand altijd mengbaar zijn
Aan de hand van de opbouw van een ionrooster uitleggen dat:
- vaste zouten geen stroom geleiden, maar gesmolten of opgeloste zouten wel, doordat de ionen in deze toestand vrij kunnen bewegen.
- de smelt- en kookpunten van zouten hoog zijn door de de elektrostatische aantrekkingskracht tussen de ionen
- zouten oplossen omdat de ionen omringd worden door moleculen van het oplosmiddel
Over moleculaire stoffen uitleggen dat:
- moleculaire stoffen geen stroom geleiden omdat er geen geladen deeltjes aanwezig zijn.
- de atomen aan elkaar verbonden zijn met een covalente binding waarbij twee elektronen gedeeld worden door de twee betrokken atomen
- de sterkte van de vanderwaalsbinding afhankelijk is van de grootte van het molecuul
- als er -O-H of -N-H groepen in een molecuul aanwezig zijn, waterstofbruggen gevormd kunnen worden
- de smelt- en kookpunten van moleculaire stoffen afhangen van de kracht van de vanderwaalsbinding en de aanwezigheid van waterstofbruggen tussen de moleculen.
- apolaire stoffen in apolaire stoffen oplossen en polaire in polaire.
begripsproblemen
micro - macro
Het verklaren van stofeigenschappen gebeurt in de scheikunde vooral op MICRO-niveau. Dus: de interactie tussen de deeltjes in een stof leidt tot de stofeigenschap. Het schakelen tussen macro (=zichtbaar) en micro (=model) is voor veel leerlingen heel lastig.
bij zouten
De zuivere stof natriumchloride bestaat uit twee soorten deeltjes: natriumionen en chloride-ionen. Veel leerlingen denken daardoor dat natriumchloride uit twee STOFFEN bestaat (dus: een mengsel is!). Sta hier dus uitgebreid bij stil, nadat de leerlingen geleerd hebben om vanuit de formule conclusies te trekken over het soort stof.
De aanvulling dat stroomgeleiding ook kan optreden als er ionen in het spel zijn, en niet alleen als er elektronen vrij kunnen bewegen wordt door veel leerlingen gemist.
bij moleculaire stoffen
Het verschil tussen de covalente binding en de ionbinding wordt lastig gevonden. De oplossing is om systematisch EERST na te gaan of je niet te maken hebt met een zout, voordat je naar de bindingen doorschuift. Uitgebreid stilstaan bij de naamgeving kan helpen. En de volgorde waarin je de twee groepen stoffen behandelt ook: in mijn ervaring is metalen-zouten-moleculair een goede opbouw van een eenvoudig naar een zeer complex model.
Het onderscheid tussen atomen, moleculen en groepen (groepjes atomen in moleculen) is voor veel leerlingen nog lastig. Hier speelt het juiste gebruik van vaktaal weer een grote rol. Uitgebreid stilstaan bij het aanleren van de begrippen is absoluut nodig.
vaktaal
Maak leerlingen zo vaak mogelijk duidelijk dat het niet gaat om het begrip zelf, maar om het gebruik van het begrip. Oefen dus met opgaven waarin vaktaal gebruikt wordt, en met opgaven waarin de leerling uitleg moet geven. Bespreek antwoorden op dit soort opgaven met het doel om de vaktaal levend te krijgen. Vraag een leerling die antwoord geeft om het antwoord in hele zinnen te formuleren, en de vakbegrippen waar mogelijk te gebruiken.
Een aantal voorbeelden vind je hier.
formuleren
Op de vraag "verklaar dat jood (I2) niet goed oplost in water" geven leerlingen veel foute of onvolledige antwoorden. Dat is bij het beantwoorden van examenvragen een doodzonde...
Juist zou zijn:
Jood is een apolaire stof omdat de moleculen bestaan uit twee dezelfde atomen (gegeven uit de vraag gebruikt)
Apolaire stoffen lossen alleen in apolaire stoffen op. (Geleerde vakkennis)
Water is polair, dus jood lost hier niet in op. (Conclusie)
Antwoorden van leerlingen:
- jood lost niet op in water omdat I2 apolair is.
- jood en water mengen niet omdat er geen waterstofbruggen gevormd worden.
- water is polair dus lost jood niet op.
Op het oog zijn alledrie de antwoorden niet fout, de leerling heeft de stof duidelijk wel begrepen en goed toegepast, maar de kans is groot dat een dergelijk antwoord geen of maar een gedeelte van de punten oplevert, omdat de verbanden tussen de gebruikte begrippen niet genoemd worden. Laat leerlingen hiermee veel oefenen: bijvoorbeeld in de werkvorm uitleggen.