Inhoudsopgave 1
Natuurwetenschappen en onderwijs 1.1
Wat bedoelen we met
1.1.1 1.1.2
Hoe gaan wetenschappers te werk?
1.1.3
Een classificatie van wetenschappen
1.1.4
Natuurwetenschappen op school
1.2
1.2.1
Doelstellingen van wetenschap op school
1.2.2
Wetenschappelijke geletterdheid
1.3 2
Waarom natuurwetenschappen op school?
Goed wetenschapsonderwijs
Het concept energie 2.1
Systemen
2.1.1
Wat is een systeem?
2.1.2
Een systeem bestaat uit componenten
2.1.3
Processen
2.1.4
Complexiteit en emergentie
2.2
Wat is energie?
2.2.1
Een definitie van energie
2.2.2
Behoud van energie
2.3
Energievormen
2.3.1
Bewegingsenergie
2.3.2
Interactie-energie
2.3.3
Energievormen in natuurwetenschappen
2.4
Energie-omzettingen
2.4.1
Energie omzettingen visualiseren met een E-flowchart
2.4.2
Arbeid
2.4.3 Vermogen 2.4.4 Alternatieve eenheden 2.4.5 Warmte 2.4.6 EfficiĂŤntie 2.5
Elektrische energie
2.5.1
Basiscircuits en de wateranalogie
2.5.2
Spanning, stroomsterkte en vermogen
2.5.3
De generator: omzetten van bewegingsenergie naar elektrische energie
2.6
3
Behoud en spreiding van energie
2.6.1
Behoud van energie
2.6.2
Spreiding van energie (entropie)
Energie in levende systemen 3.1 3.2
3.2.1
Waarvoor hebben organismen energie nodig?
3.2.2
Hoe komen organismen aan hun energie?
3.3
5
Hoe gebruiken organismen hun energie?
3.3.1
Bruto- en surplus energie
3.3.2
Energy Return on Investment (EROI)
3.3.3
Metabolisme en handhaving
3.3.4
Thermoregulatie
3.4
4
Organismen hebben energie nodig
Energie flow in ecosystemen
3.4.1
Voedselketens
3.4.2
Voedselwebben en voedselpiramides
3.4.3
Biodiversiteit, veerkracht en robuustheid
Energie en maatschappij 4.1
Bronnen en omzetters
4.2
De vraag naar energie
4.3
Energieproductie
4.3.1
Beschikbaar vermogen en maatschappelijke evoluties
4.3.2
Diversiteit in energiebronnen
4.3.3
Fossiele brandstoffen
4.3.4
Nucleaire energie
4.3.5
Zon en wind
Deeltjesmodel van materie 5.1
Wat is materie?
5.1.1
Een poging tot definitie
5.1.2
Wat is massa en hoe deze te bepalen
5.1.3
Massa als hoeveelheid materie.
5.1.4
Massa versus gewicht
5.1.5
Soorten materie: stoffen en stofeigenschappen
5.1.6
Fasen van de materie
5.2
5.2.1
Het deeltjesmodel in ĂŠĂŠn zin
5.2.2
Over welke deeltjes gaat het hier?
5.2.3
Modellen van deeltjes
5.2.4
Mengsels en zuivere stoffen
5.3
6
Materie bestaat uit deeltjes
Interactie tussen deeltjes
5.3.1
Aantrekken en afstoten
5.3.2
Cohesie en adhesie
5.3.3
Interactie-energie
5.3.4
Interactie in verschillende fasen
5.3.5
Merkwaardige fenomenen in samenhang
Bouwstenen van deeltjes: atomen 6.1
Deeltjes bestaan uit atomen
6.2
Opbouw van het atoom
6.2.1
Atoommodel van Thompson
6.2.2
Model van Bohr
6.2.3
Opbouw van de atoomkern
6.2.4
Soorten atomen: over elementen, isotopen en ionen
6.3
Elektronenconfiguraties
6.4
Patronen in eigenschappen: het PSE
6.4.1 (PSE)
Wat kan ik allemaal terugvinden in het Periodiek Systeem der Elementen
6.4.2
Perioden en groepen
6.4.3
Groepsvorming op grond van orbitalen
6.4.4
Metalen, halfgeleiders en niet metalen
6.4.5
Atoomstralen
6.4.6
Ionisatie-energie
6.4.7
Elektro-negativiteit
6.5
Hoe atomen deeltjes vormen
6.5.1
Edelgasstructuur
6.5.2
Metaalbinding
6.5.3
Ionenbinding
6.5.4
Covalente binding
6.5.5
Polariteit
6.5.6
Lewis structuur en resonantie
6.6
7
Interactie nader bekeken: hoe deeltjes samenhangen
6.6.1
Vooral een kwestie van lading
6.6.2
Ion-dipool
6.6.3
Dipool-dipool krachten
6.6.4
Van der Waalskrachten
6.6.5
Waterstofbruggen
Thermische verschijnselen 7.1
Continu bewegende deeltjes
7.2
Temperatuur, warm en koud
7.3
Thermische uitzetting
7.3.1
Een gevolg van thermische beweging
7.3.2
Lineaire uitzetting van vaste stoffen
7.3.3
Anomale expansie van water
7.4
Warmte en temperatuur
7.4.1
Warmte en thermische energie: verwant, maar duidelijk verschillend
7.4.2
Het verband tussen warmte en temperatuurverschillen: warmte-capaciteit
7.5
Hoe warmte wordt overgedragen
7.5.1
De tweede hoofdwet
7.5.2
Conductie
7.5.3
Convectie
7.5.4
Radiatie
7.6
Fase-overgangen
7.6.1
De verschillende fase-overgangen
7.6.2
Fysische versus chemische processen
7.6.3
Energie-aspecten bij fase-overgangen
7.6.4
Temperatuursverloop bij fase-overgangen
7.6.5
Verdampen en koken
7.6.6
Kook- en smeltpunten
7.7
Thermo-regulatie bij organismen
8
7.7.1
Aanpassingen van organismen aan hun omgeving
7.7.2
Aanpassingen aan omgeving
evolutie
Hoezo, opwarming van de aarde? 8.1
Broeikaseffect in de atmosfeer
8.2
CO2 als broeikasgas
9
Chemische reacties 9.1
Eenvoudige chemische reacties
9.2
Stochiometrie: hoeveel verdwijnt en verschijnt?
9.2.1 Stochiometrie en oplossingen 9.3
Reactie-energie
9.3.1
Bindingen breken en bindingen maken
9.3.2
Exotherme en endotherme reacties
9.3.3
Spontaan of niet spontaan?
9.3.4
Hydrolyse van ATP
9.4
Reactie-snelheid
9.4.1
Reactiesnelheid
9.4.2
Factoren die de reactiesnelheid beĂŻnvloeden
9.4.3
Biokatalysatoren (enzymen)
9.5
Evenwichten
9.5.1
Evenwichten
9.5.2
Evenwichtsconstante
9.5.3
Factoren die het evenwicht beĂŻnvloeden
9.6
Zuren en basen
9.6.1
Wat zijn zuren en basen?
9.6.2
Reacties van zuren met water
9.6.3
Reacties van basen met water
9.6.4
Autoprotolyse van water
9.6.5
pH-waarde
9.6.6
Zuursterkte
9.6.7
Zuren en basen vormen zouten
9.6.8
Stabilisatie: buffersystemen
9.7
Redox-reacties
9.8
Oxidatie en reductie
9.9
Corrosie en verbranding
9.9.1 Corrosie 9.9.2 Verbranding 10 Denkvragen en oefeningen