Scheikunde van basisschool tot bovenbouw · Grades 1–12
1Waar dingen van gemaakt zijn
Kijk eens naar de ontbijttafel. Er ligt een lepel, er staat een glas melk, een vork, een servet, een kom, en over de rugleuning van een stoel hangt een trui. Dat zijn veel dingen, en elk ding is ergens van gemaakt: de lepel van hout, de vork van metaal, het glas van glas, het servet van papier, de kom van plastic, de trui van wol. Een tafel vol dingen, en toch maar een handvol verschillende materialen. Over die materialen gaat dit hoofdstuk.
1.1 Voorwerpen en materialen
Definitie 1.1 (Voorwerp)
Een voorwerp is een ding dat we kunnen zien en aanraken, en dat we vaak kunnen vasthouden en gebruiken: een lepel, een stoel, een bal, een raam, een schoen.
Definitie 1.2 (Materiaal)
Het materiaal van een voorwerp is waar het voorwerp van gemaakt is. Een lepel kan van hout, van metaal of van plastic zijn: de lepel is het voorwerp, het hout is het materiaal.
Voorbeeld 1.3 (Eén voorwerp, drie materialen)
Drie lepels liggen naast elkaar. Ze hebben dezelfde vorm en doen hetzelfde werk, dus zijn het dezelfde soort voorwerpen. Maar de ene is van hout, de andere van metaal en de derde van plastic: drie verschillende materialen.
Voorbeeld 1.4 (Eén materiaal, veel voorwerpen)
Hout is het materiaal van een potlood, een stoel, een deur, een speelgoedtrein en een houten lepel. Veel verschillende voorwerpen kunnen van hetzelfde materiaal gemaakt zijn.
Opmerking 1.5 (Voorwerpen uit meerdere materialen)
Veel voorwerpen zijn van meer dan één materiaal gemaakt. Een schaar heeft bladen van metaal en handvatten van plastic. Een potlood is vanbuiten hout en vanbinnen een grijs staafje grafiet. Een raam is glas in een kozijn van hout, metaal of plastic.
1.2 Zeven gewone materialen
Propositie 1.6 (Overal om ons heen materialen)
De meeste voorwerpen om ons heen zijn gemaakt van een paar gewone materialen:
- hout: tafels, stoelen, potloden, deuren;
- metaal: vorken, sleutels, spijkers, pannen, fietsen;
- glas: ramen, potten, flessen, drinkglazen;
- plastic: kommen, flessen, speelgoed, emmers;
- papier en karton: boeken, servetten, dozen;
- textiel: kleren, gordijnen, tassen — gemaakt van wol, katoen of andere draden;
- steen: muren, traptreden, kiezels, beelden.
Opmerking 1.7 (Namen die ook materialen zijn)
We noemen een drinkglas “een glas” omdat het van glas gemaakt is, en een vel papier noemen we soms gewoon “een papiertje”. Het woord voor het voorwerp en het woord voor het materiaal zijn dan (bijna) hetzelfde. Als we het over materialen hebben, bedoelen we de stof, niet het voorwerp.
1.3 Eigenschappen van materialen
Definitie 1.8 (Eigenschap van een materiaal)
Een eigenschap van een materiaal is iets wat we erover te weten kunnen komen door te kijken, te voelen of te testen: is het hard of zacht? Kunnen we erdoorheen kijken? Trekt een magneet het aan? Blijft het op water drijven of zinkt het?
Voorbeeld 1.9 (Hard en zacht)
Een kiezel is hard: als je er met je duim op drukt, blijft er geen deukje achter. Een wollen sjaal is zacht: hij buigt en vouwt in je hand. Hout, metaal, glas en steen zijn hard; textiel en papier zijn zacht en buigen makkelijk.
Voorbeeld 1.10 (Erdoorheen kijken)
Door een raam zien we de tuin: glas laat licht door, we zeggen dat het doorzichtig is. Door een houten deur, een bakstenen muur of een metalen pan kunnen we niet kijken. Sommige soorten plastic zijn doorzichtig, zoals een waterfles; andere niet, zoals een rood speelgoedblokje.
Voorbeeld 1.11 (Aangetrokken door een magneet)
Een magneet trekt een stalen paperclip, een stalen spijker of een ijzeren sleutel naar zich toe. Hout, glas, plastic, papier, textiel en steen trekt hij niet aan. En, gek genoeg, ook niet elk metaal: een blikje van aluminium en een koperdraad blijven gewoon liggen. Een magneet trekt voorwerpen van ijzer aan, en van staal, dat vooral uit ijzer bestaat.
Voorbeeld 1.12 (Drijven en zinken)
Leg een paar voorwerpen in een bak water. Een houten blokje en een plastic dop drijven. Een kiezel, een glazen knikker en een stalen spijker zinken naar de bodem. Of iets drijft of zinkt, is ook een eigenschap van zijn materiaal.
1.4 Materialen sorteren
Methode 1.13 (Sorteren op één eigenschap)
Zo sorteer je een stapel voorwerpen:
- kies één vraag, bijvoorbeeld “Trekt een magneet het aan?”;
- test elk voorwerp en leg het bij de groep “ja” of bij de groep “nee”;
- sorteer daarna, als je wilt, elke groep nog eens met een andere vraag.
Eén vraag tegelijk: zo heeft elk voorwerp precies één plaats.
| voorwerp (materiaal) | hard? | doorzichtig? | door een magneet aangetrokken? |
|---|---|---|---|
| blokje (hout) | ja | nee | nee |
| spijker (staal) | ja | nee | ja |
| knikker (glas) | ja | ja | nee |
| flessendop (plastic) | ja | nee | nee |
| vel (papier) | nee | nee | nee |
| sjaal (wol) | nee | nee | nee |
| kiezel (steen) | ja | nee | nee |
1.5 Het juiste materiaal voor het werk
Propositie 1.14 (Elk materiaal wordt gekozen om zijn eigenschappen)
Mensen kiezen het materiaal van een voorwerp naar wat het voorwerp moet doen:
- een raam moet licht binnenlaten: het is van glas, en glas is doorzichtig;
- een regenjas moet de regen tegenhouden en opgevouwen kunnen worden: hij is van plastic of van textiel waar geen water door kan;
- een pan mag op het fornuis niet smelten: hij is van metaal;
- het handvat van een pan mag je hand niet branden: het is vaak van hout of van hard plastic, die minder heet worden dan metaal;
- een kussen moet zacht zijn: het is van textiel, gevuld met veren of vezels.
Voorbeeld 1.15 (Een bootje)
Een speelgoedbootje moet drijven. Het kan van hout of van plastic zijn. Een bootje uit één massief blok steen zou meteen zinken.
Opmerking 1.16 (Gebroken glas)
Glas is hard, maar het breekt, en de scherven zijn scherp. Als er een glas breekt, ruimt een volwassene de scherven op.
1.6 Oefeningen
Oefening 1.1 ★
Is een stoel een voorwerp of een materiaal? Is hout een voorwerp of een materiaal?
Oefening 1.2 ★
Noem het materiaal van elk voorwerp: een ruit, een spijker, een kiezel, een boek, een sok.
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.2.
Ruit: glas. Spijker: metaal. Kiezel: steen. Boek: papier. Sok: textiel (wol of katoen).
Oefening 1.3 ★
Noem twee voorwerpen van hout en twee voorwerpen van plastic.
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.3.
Hout: een potlood, een deur (of een stoel, een tafel). Plastic: een kom, een emmer (of speelgoed, een fles).
Oefening 1.4 ★
Welke hoort er niet bij, en waarom? Een houten lepel, een metalen vork, een plastic lepel, een houten stoel. (Kijk naar de materialen.)
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.4.
De metalen vork: dat is de enige die niet van hout of plastic is. (Twee zijn van hout en één is van plastic.)
Oefening 1.5 ★
Door welk materiaal kunnen we kijken: hout, glas of steen?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.5.
Glas: het is doorzichtig.
Oefening 1.6 ★
Iemand houdt een magneet bij een stalen spijker, een glazen knikker en een houten blokje. Welk voorwerp trekt hij aan?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.6.
De stalen spijker. Een magneet trekt ijzer en staal aan, geen glas en geen hout.
Oefening 1.7 ★
Kijk naar de figuur met de bak water. Hoeveel voorwerpen drijven er? Hoeveel zinken er?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.7.
Er drijven twee voorwerpen (het houten blokje en de plastic dop); er zinken er drie (de kiezel, de knikker en de spijker).
Oefening 1.8 ★
Een schaar heeft bladen en handvatten. Van welk materiaal is elk deel gemaakt? Is een schaar van één materiaal of van twee?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.8.
De bladen zijn van metaal, de handvatten van plastic. Een schaar is van twee materialen gemaakt.
Oefening 1.9 ★
Kijk naar de figuur met de twee hoepels. In welke hoepel ligt het blikje? Waarom ligt het niet in de oranje hoepel?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.9.
In de blauwe hoepel: het is van metaal. Het ligt niet in de oranje hoepel, omdat een magneet het niet aantrekt: het is van aluminium, niet van ijzer of staal.
Oefening 1.10 ★★
Waarom zijn ramen van glas en niet van hout?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.10.
Een raam moet licht binnenlaten en we moeten erdoorheen kunnen kijken. Glas is doorzichtig, hout niet.
Oefening 1.11 ★★
Sam wil deze 8 voorwerpen sorteren met de vraag “Trekt een magneet het aan?”: een stalen spijker, een paperclip, een kiezel, een houten lepel, een ijzeren sleutel, een blikje, een glazen knikker, een wollen sok. Hoeveel voorwerpen komen in de groep “ja”? Hoeveel in de groep “nee”?
Oplossing
Oplossing van Oefening 1.11.
“Ja”: de spijker, de paperclip en de sleutel, 3 voorwerpen. “Nee”: de kiezel, de lepel, het blikje, de knikker en de sok, 5 voorwerpen. : elk voorwerp heeft zijn plaats.