DEEL 1 MATERIE, ENERGIE EN LEVEN

Transcriptie

1 Inhoud Inleiding 3 DEEL 1 MATERIE, ENERGIE EN LEVEN 9 Thema 1 Moleculaire structuur en eigenschappen van stoffen 10 1 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 34 2 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! 41 3 Buffermengsels Werking van een buffermengsel Buffermengsels in onze omgeving Bodem Biologische processen 47 Thema 2 Stofomzettingen 49 1 Aflopende reacties Stoichiometrie van aflopende reacties Aflopende reacties: definitie Interpretatie van de aflopende reactie Volledige en onvolledige verbranding Verhoudingen in een chemische reactie CO 2 in de ruimtevaart Roesten van ijzer 55 2 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 59 4

2 2.2.3 Het principe van Le Châtelier - van t Hoff 61 3 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 66 4 Organische reactiemechanismen Geur- en smaakstoffen Opbouw van een ester Synthese van kunststoffen Additiepolymerisatie Condensatie-polymerisatie Polyadditie Tailor-made polymeren Verbrandingsreactie van koolwaterstoffen 75 Thema 3 Materie en leven 78 1 Biologische cellen De cel als kleinste bouwsteentje Elektronenmicroscopische structuur van de cel 81 2 Prokaryote en eukaryote cellen 82 3 Bouw van de cel Celplasma Celwand Celorganellen en hun functies Kern Ribosoom Plastiden Endoplasmatisch reticulum (ER) Golgi-apparaat Lysosoom Vacuole Microtubuli Centriolen Celmembraan 87 4 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 118 5

3 5.1.1 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 139 DEEL 2 ENERGIE 141 Thema 1 Elektriciteit 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 175 6

4 7.6.2 De nikkelcadmium batterij De lithium-ion batterij Schakelen van batterijen Batterijen als energiehouders 179 Thema 2 Elektromagnetisme 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 199 Thema 3 Elektromagnetische straling 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 214 Thema 4 Radioactieve straling 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 233 7

5 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 247