Houtveredeling. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur Dick Naafs Laatst gewijzigd 16 February 2015 Licentie CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Webadres Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Vooraf Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 Vooraf Dit arrangement bevat een voorbeeld opgave voor de pilot examens Havo CE. De eigenaar van deze voorbeeldopgave is Evelien Veltman. Leerlingen kunnen de meeste vragen uit deze voorbeeldopgave op papier maken. Wanneer ze op de 'Controleer antwoord' toets drukken, verschijnt een uitgewerkte oplossing. Op dit moment is het programma nog niet geschikt om de leerlingen reactievergelijkingen te laten invullen. Zodra dit mogelijk is, zullen de vragen in het computerprogramma kunnen worden beantwoord en gecorrigeerd. Veel succes. Pagina 2

4 Hout is een natuurproduct, het bestaat uit cellulosevezels die door planten worden aangemaakt. Het van bomen afkomstige hout kan men grofweg verdelen in harde- en zachte houtsoorten. Kenmerkend verschil tussen de harde en zachte houtsoorten is het voorkomen van vaten. Bij zachte houtsoorten vindt tijdens de groei het transport van water plaats via de cellen. Bij harde houtsoorten gebeurt dit via vaten. Zachte houtsoorten kunnen meer water opnemen dan harde houtsoorten. Het opnemen en afgeven van water zorgt voor het uitzetten respectievelijk krimpen van het materiaal. Het uitzetten, krimpen en dientengevolge scheuren van het hout kan houtrot tot gevolg hebben. Om lokale zachtere houtsoorten voor de bouw aantrekkelijker te maken worden ze veredeld. In bron 1wordt dit veredelen toegelicht. In het schema hieronder staat een overzicht van de factoren die nodig zijn om houtrot te veroorzaken. Pagina 3

5 1p Vraag 1. Welke twee voorwaarden, nodig voor houtrot, worden volgens de schrijver van bron 1 weggenomen door het op deze manier veredelen van zachte houtsoorten? + In de bron 2 zijn afbeeldingen van een zachte en een harde houtsoort opgenomen. 2p Vraag 2. Geef op basis van deze afbeeldingen een mogelijke verklaring voor het feit dat de zachte houtsoort meer water op kan nemen dan de harde houtsoort. Hieronder staat een stukje van de structuurformule van cellulose. 4p Opdracht 3. Hieronder staat een repeterend deel van de structuurformule van cellulose. Pagina 4

6 Teken in de structuurformule hoe watermoleculen aan dit deel van glucose kunnen worden gebonden. In de regels 9 t/m 11 van bron 1 wordt de verestering van de hydroxylgroepen beschreven. 3p Vraag 4. Hieronder is een brokstuk van een zetmeelmolecuul weergegeven. Pagina 5

7 Geef de reactievergelijking in structuurformules van de verestering van één van de hydroxylgroepen met azijnzuur. Een andere manier van houtbescherming is het impregneren met een kunsthars. In bron 3 zijn afbeeldingen 3 en 4 opgenomen. 3p Vraag 5. Leg uit welke van de afbeeldingen het geïmpregneerde hout voorstelt en waarom het zo behandelde hout minder gevoelig is voor houtrot. De gebruikte kunsthars is een polymeer ontstaan uit de hieronder afgebeelde monomeer styreen: Pagina 6

8 3p Vraag 6. Teken een brokstuk van het polymeer polystyreen dat opgebouwd is uit drie monomeereenheden. Er zijn ook pogingen gedaan om als impregneermiddel een kunsthars te gebruiken op basis van het monomeer acrylzuur, de structuurformule staat hieronder. De keuze van dit impregneermiddel bracht een discussie op gang tussen twee leerlingen. Bert is van mening dat het gebruik van dit impregneermiddel zal leiden tot meer mogelijkheden tot het binden van water. Je introduceert extra hydroxylgroepen. Ernie is het niet met hem eens. Volgens hem zal door het gebruik van acrylzuur het aantal hydroxylgroepen juist afnemen. 3p Vraag 7. Leg uit met wie jij het eens bent, Bert of Ernie. Pagina 7

9 Pagina 8

10 Antwoorden 1p Vraag 1. Welke twee voorwaarden, nodig voor houtrot, worden volgens de schrijver van bron 1 weggenomen door het op deze manier veredelen van zachte houtsoorten? + Juist antwoord: Welke twee voorwaarden, nodig voor houtrot, worden volgens de schrijver van bron 1 weggenomen door het op deze manier veredelen van zachte houtsoorten? Vochtgehalte (alternatieven: te laag vochtgehalte) + Voedingsbodem (alternatieven: geen herkenning door schimmel) 2p Vraag 2. Geef op basis van deze afbeeldingen een mogelijke verklaring voor het feit dat de zachte houtsoort meer water op kan nemen dan de harde houtsoort. Bij zachthout is de verhouding vezel open : ruimte groter. Er is een groter oppervlak waar water kan worden opgenomen/gebonden Of: Bij zacht hout kleinere kanalen, meer kans op capillaire werking. Water wordt verder omhoog getrokken, waardoor er meer water wordt opgenomen. Omgekeerde beredenering hardhout ook goed. 4p Opdracht 3. Hieronder staat een repeterend deel van de structuurformule van cellulose. Pagina 9

11 Teken in de structuurformule hoe watermoleculen aan dit deel van glucose kunnen worden gebonden. Teken de waterstofbruggen tussen water en de O van de OH-groepen (3 ) Teken de waterstofbruggen tussen water en de H van de OH-groepen (3) Teken de waterstofbrug tussen water en de O in de cyclische keten (1) Teken de waterstofbrug tussen water en de O die de cyclische ketens verbindt (2) Zie tekening hieronder: Pagina 10

12 3p Vraag 4. Hieronder is een brokstuk van een zetmeelmolecuul weergegeven. Geef de reactievergelijking in structuurformules van de verestering van één van de hydroxylgroepen met azijnzuur. Voorbeeld van een goed antwoord: Pagina 11

13 structuurformule van azijnzuur ester band rest van de vergelijking De esterfunctie kan ook bij een van de andere twee -OH groepen zijn getekend, zie hieronder. 3p Vraag 5. Leg uit welke van de afbeeldingen het geïmpregneerde hout voorstelt en waarom het zo behandelde hout minder gevoelig is voor houtrot. In afbeelding 4 is in vergelijking met afbeelding 3 het aantal open poriën afgenomen 1 pnt (Er zijn enkele witte vlekken te zien) Door het afsluiten van de poriën kan er geen water meer worden opgenomen. 1 pnt De aanwezigheid van water, nodig voor houtrot, neemt hierdoor af. 1 pnt Of Afbeelding 3, want daar zijn alloriën wit gevuld max 2 pt Het gaat om de variatie wit en donker wel en niet gevuld in afb 4 1 pnt 3p Vraag 6. Pagina 12

14 Teken een brokstuk van het polymeer polystyreen dat opgebouwd is uit drie monomeereenheden. Hoofdketen Begin eind keten Zijgroep 3p Vraag 7. Leg uit met wie jij het eens bent, Bert of Ernie. Het gaat om de motivatie, voorbeelden van goede antwoorden: Bert heeft gelijk want het acrylzuur bevat een OH groep en daaraan kan water worden gebonden. Het impregneermiddel gaat in de poriën zitten waardoor daar meer plaatsen zijn waaraan water kan worden gebonden. Ernie heeft gelijk, de zuurgroep van het acrylzuur kan ( op een aantal plaatsen) reageren met de hydroxylgroepen. Hierdoor verdwijnen de mogelijkheden om water te binden hydroxylgroepen zorgen voor binding water Aantal hydroxylgroepen voor en na impregneren Conclusie Pagina 13

15 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Dick Naafs Laatst gewijzigd 16 February 2015 om 11:51 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau HAVO 5; Leerinhoud en Scheikunde; doelen Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 0 uur en 30 minuten Trefwoorden ce havo scheikunde, houtrot, houtveredeling, veredeld hout, voorbeeldopgave ce havo scheikunde Gebruikte Wikiwijs Arrangementen Naafs, Dick. (2014). Carbid schieten. Pagina 14