eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen...

19
1 WKRU. Gebruik van dit materiaal: Creative Commons ‘NaamsvermeldingNietCommercieelGelijkDelen’ (CC BYNCSA 4.0). Zie: http://www.wkru.nl/materialen/gebruikmaterialen/ Activiteiten bij het thema ‘Grafeen’ uit de boekenreeks Wetenschappelijke doorbraken de klas in! (boek 2, 2013) Overzicht Introductieactiviteit ..................................................................................................................................... 3 ACTIVITEIT 1: Introductie van het materiaal grafeen ............................................................................... 3 Verkenningsactiviteit – eigenschappen van grafeen .................................................................................. 5 ACTIVITEIT 2: Kristallen verkennen ........................................................................................................... 5 Bijlage 1: Opbouw van structuur uit koolstofatomen .................................................................................. 7 ACTIVITEIT 3: Regelmaat en symmetrie.................................................................................................... 8 ACTIVITEIT4: Kristalroosters ................................................................................................................... 10 Bijlage 2: Kristal en Grafeen ........................................................................................................................ 12 Bijlage 3: Invulformulier .............................................................................................................................. 13 ACTIVITEIT 5: Atomen en moleculen ...................................................................................................... 14 Bijlage 4: De machten van tien .................................................................................................................. 16 .................................................................................................................................................................... 17 ACTIVITEIT 6: Stroomgeleiding als materiaaleigenschap........................................................................ 18

Transcript of eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen...

Page 1: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

1WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

                                                                                                                                                      

Activiteiten bij het thema ‘Grafeen’ uit de boekenreeks 

Wetenschappelijke doorbraken de klas in! (boek 2, 2013) 

Overzicht Introductieactiviteit.....................................................................................................................................3

ACTIVITEIT1:Introductievanhetmateriaalgrafeen...............................................................................3

Verkenningsactiviteit – eigenschappen van grafeen..................................................................................5

ACTIVITEIT2:Kristallenverkennen...........................................................................................................5

Bijlage1:Opbouwvanstructuuruitkoolstofatomen..................................................................................7

ACTIVITEIT3:Regelmaatensymmetrie....................................................................................................8

ACTIVITEIT4:Kristalroosters...................................................................................................................10

Bijlage2:KristalenGrafeen........................................................................................................................12

Bijlage3:Invulformulier..............................................................................................................................13

ACTIVITEIT5:Atomenenmoleculen......................................................................................................14

Bijlage4:Demachtenvantien..................................................................................................................16

....................................................................................................................................................................17

ACTIVITEIT6:Stroomgeleidingalsmateriaaleigenschap........................................................................18

 

   

Page 2: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

2WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

LICENTIEVOORWAARDEN 

OponswerkisdeCreativeCommonslicentie‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’

(CCBY‐NC‐SA4.0)vantoepassing,tenzijandersvermeld.Dithoudtindatdiebetreffendewerkenmogen

wordengebruikt,zolangdenaamvandemaker,hetWKRU,duidelijkwordtvermeld;hetwerkalleen

voorniet‐commerciëledoeleindenwordtgebruikt;endehergebruikerhetwerkonderdezelfdelicentie

verspreidt,alshijhetwerkopenigemanierheeftveranderd.

AlsumaterialenvanhetWKRUvoorcommerciëledoeleindenwiltgebruiken,neemdancontactopmet

hetWKRUvoortoestemming.

 

Afbeeldingen 

Allefoto’sopdezewebsitezijngemaaktdoorhetWetenschapsknooppuntRadboudUniversiteit©

WKRU.Individueelhergebruikhiervanisniettoegestaanomdatopveelvandefoto’sleerlingenofdoor

hengemaaktematerialenstaanafgebeeld.Geenvandezeafbeeldingenmagindividueelworden

verveelvoudigd,opgeslagenineengeautomatiseerdgegevensbestandofopenbaarwordengemaakt,in

enigerleivormofwijze,hetzijelektronisch,mechanisch,doorfotokopieën,opnameofenigeandere

manier.Voorafbeeldingenindeboekenreeks‘Wetenschappelijke doorbraken de klas in!’geldtdatdeze

enkelmogenwordenhergebruiktineenintegralekopievanminimaaltweepagina’s.

 

Page 3: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

3WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Introductieactiviteit 

ACTIVITEIT 1: Introductie van het materiaal grafeen 

 Deleerlingenmakenkennismethetmateriaal‘grafeen’,zebekijkeneenvideowaaruitzekunnenopmakenwatdemateriaaleigenschappenvangrafeenzijn.Gezamenlijkwordtereenwoordwebgemaakt.Ookwordtereenbegingemaaktmet‘devragenmuur’.Fase van onderzoekend leren Fase1:IntroductieDoelen • Deleerlingennieuwsgierigmakennaarhetthemagrafeen• Deleerlingenrakenbekendmetdeeigenschappenvangrafeen Duur Introductie25minuten Werkvorm Klassikaalenindividueel Voorbereiding en Benodigdheden • ZetdevideoklaarophetdigibordDWDDnobelprijs:https://www.youtube.com/watch?v=Yz‐e5OVIEWQ • Schrijfdekijkvraagophetbord:Wat zijn de eigenschappen van grafeen?• Geefiederkindeenleegvelpapierwaaropzijhunantwoordkunnenschrijven• Hangtweegrotevellenpapieropindeklasenschrijfophetene,‘Watwetenweal?’enophet

ander‘Watwillenweweten?’• Legeengrotestapelpost‐itsklaarwaaropgeschrevenkanwordenwatdekinderenwetenenwillen

weten Activiteit BekijkhetfragmentvanDeWereldDraaitDoorwaarinRobbertDijkgraafenDiederikJekelenthousiastvertellenoverdeontdekkervanhetmateriaalgrafeen.Geefdekinderendevolgendekijkvraagmee:Wat zijn de eigenschappen van grafeen?   Geefdeleerlingennahetbekijkennogeenpaarminutendetijdomhunantwoordenopteschrijvenenmethunbuurman/vrouwtebespreken.Vertelnahetafrondendatdeleerlingendekomendewekenaandeslagzullengaanmethetproject‘Grafeen’.Vraagdekinderenwelkeantwoordenzehebbengevondenopdekijkvraag.Startdaarnaeenwoordwebop.Watkunnendekinderenzichverdernogherinnerenoverwaterovergrafeenwerdverteld,wiezijnbijvoorbeelddeontdekkersenwatkunjeallemaalmetditmateriaal?Afronding Hetwoordwebkanderestvanhetprojectindeklasblijvenhangeneneventueelaangevuldworden.

Page 4: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

4WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Hangindeklastweegrotevellenpapierop,‘devragenmuur’.Ophetenebladkomttestaanwatdeleerlingenalwetenovergrafeenenophetanderewatzenoggraagwillenweten.Beplakdebeidevellenmetpost‐itsmetdaaropdingendiezewetenennogwillenontdekken.Zodraerietsnieuwsisontdektkandepost‐itvanhetenenaarhetanderevel. Verbinding met het thema  Leesparagraaf3.1inhetboek.Wellichtzijnerondertussenalnieuweinzichten/ontdekkingen/ontwikkelingen?

Page 5: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

5WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Verkenningsactiviteit – eigenschappen van grafeen 

ACTIVITEIT 2: Kristallen verkennen Deleerlingenlerendatgrafeeneenkristalisenontdekkendeeigenschappenvankristal.Fase van onderzoekend leren  Fase2:verkennenSubthema Kristallen Doelen • Deleerlingenbekijkenmaterialen(kristalenniet‐kristal)ondereenmicroscoop• Deleerlingenontdekkenwatdeeigenschappenvankristalzijn• DeleerlingenlerenwaaromgrafeeneenkristalisDuur 45minuten Werkvorm Klassikaaleningroepjes Voorbereiding en benodigdheden  • DeKlokhuis‐afleveringmetalstitel‘ijskristal’klaar

https://www.hetklokhuis.nl/tv‐uitzending/1459/IJskristal

• Pergroepjevan4eenmicroscoop• Verschillendematerialenomonderdemicroscoopteleggen

Materialen met kristalstructuur:(zee)zout,(basterd)suiker,zand,bergkristal,ijs,sneeuwvlokken,grafiet,kiezel,amethist,potloodpunt,aspirineMaterialen zonder kristalstructuur:leegflesjedrinkwater(plastic),glas,plant,karton,(spijker)stof

• Penenpapierpergroepje  Activiteit  Deel 1:Verdeeldeklasingroepjesvanvier,pergroepjestaatereenmicroscoopenverschillendematerialen(welennietkristal)klaar.Legpergroepjetenminste4verschillendekristalmaterialenen4anderematerialenklaar.Laatdekinderendeverschillendematerialenonderdemicroscoopleggenenopschrijvenwatzezien.Watzijndeverschillentussendematerialendiewelendienieteenkristalstructuurhebben?Welkeovereenkomstenhebbendekristallen?Deel 2:Bekijksamenmetdeleerlingeneenafbeeldingvandestructuurvangrafeenenvanbijvoorbeeldeendiamantengrafiet.Ziebijlage1.Kunnendekinderenuitleggenwaaromgrafeenookeenkristalis?Watiserandersaangrafeeninvergelijkingmetdeanderekristallen?

Page 6: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

6WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Afronding Inventariseerklassikaalwelkekristal‐eigenschappenerzijnontdekt.Vuldevragenmuuraan,watwetenwealenwatwillenwenogweten? Verbinding met het thema  Omdatdebasisstructuurvangrafeeneenkristalstructuuris,valthetonderdekristallen.Kristallenzijnoveralomonsheen.Denkaanhetzoutopdefriet,desuikerdiejeindekoffiedoet,desneeuwvlokkenindewinter,hetzandindezandbakendediamantinsieraden.Eenkristalbestaatuiteenordelijkgerangschiktgroepjemoleculen,ionenofatomen,watindrierichtingensteedsherhaaldwordt.Detotalestructuurdieinderangschikkingontstaatwordteenkristalstructuurofkristalroostergenoemd.Eenkenmerkvandekristalstructuurisdesymmetriedieerinterugtevindenis.Grafeenisheteerstetweedimensionalekristal(eenplatvlak);anderekristallenzijnallemaaldriedimensionaal.Tips  •Omdenieuwsgierigheidteprikkelenkunjedelesbeginnenmeteenspeeddate‐rondemetkristallen.Legcirca8verschillendevoorwerpenklaarondereendoek,inallevoorwerpenzittenkristallen.Bv:potzout,paksuiker,aspirientjes,mooiekristalstenen,potlood,ijsklontjes,zandetc.•Deleerkrachtverdeeltdeklasingroepjesvan2à3leerlingen.Hetmateriaalligtalklaaronderdetheedoeken.Ditisvoordespeeddateronde.Deleerkrachtgeeftalsopdracht:datdeleerlingengaankennismakenmetverschillendematerialendoormiddelvaneenspeeddate.Degroepjesleerlingengaanviaeenroulatielangsalletafelswaarmateriaalklaarligtomkortteontdekkenmetwateronderdedoekligt.Hiervoorkrijgendeleerlingenperronde30secondeninclusiefdoordraaien.Deleerkrachthoudtdetijdbijopdetimer.Naafloopvanallerondenkrijgendeleerlingeneenformuliermetdevolgendevragen:Waarhebjenetkennismeegemaakt?Watisdeovereenkomsttussenaldezematerialen?Dezebeantwoordenzeinhungroepje.Danvolgtdeuitwisselingindegroep.Afronding:Tijdensdeklassikaleevaluatieverteltdeleerkrachtwatdeverschillendematerialenmetelkaartemakenhebben.Hiernakandevragenmuuraangevuldwordenmetdaaropdevragen:Watwillenweweten?Enwatwetenweal?Devragenvandeleerlingenvormeneenbelangrijkebasisvoorhetformulerenvanonderzoeksvragen.Devragenmuurisnognietklaaraanheteindvandezeactiviteit,demuurwordtgedurendedekomendeactiviteitenverderuitgebreidenaangevuld.

Page 7: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

7WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Bijlage 1: Opbouw van structuur uit koolstofatomen 

 

Page 8: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

8WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

ACTIVITEIT 3: Regelmaat en symmetrie Deatomenwaaruitkristallenzijnopgebouwd,zijngerangschiktineenregelmatig/symmetrischpatroon.Zoookgrafeen,deleerlingenonderzoekenwelkevormenvanregelmaatensymmetrieerzijn. Duur 30minuten Werkvorm Klassikaaleningroepjes Benodigdheden • PowerPointpresentatie• Spiegeltjeensetjeafbeeldingvooriedergroepje• Uitleguithetboek Activiteit Alsjeomjeheenkijkt,ziejematerialendieregelmatigzijn.Vraagaandeleerlingenofzijindeklaseenvoorbeeldkunnennoemenvanmaterialenwaarineenregelmaatvoorkomt.Voorbeeldendiejekunttegenkomenzijn:deramen,(tapijt)tegels,plafond,bord,patroonvandegordijnenetc.  Deel 1:Maakgroepjesvanvierengeefiedergroepjeeensetjeafbeeldingeneneenspiegeltje.Geefdeleerlingendeopdrachtommethetspiegeltjeopzoektegaannaarregelmaatindeafbeeldingen,oftewelsymmetrie.Bespreekna10minutenwatdeleerlingenisopgevallen.Deel 2:Legdebegrippenspiegelsymmetrie,draaisymmetrieen translatiesymmetrie uit.GebruikhiervoordevoorbeeldenuitdePowerPointpresentatieengebruikdeuitlegopblz.60uithetboek.De afbeeldingen uit de volgende map? Z:\Winterschool\2011\Materialen\workshop_grafeen_kristal_van_de_toekomst\Workshop Grafeen,kristal van de toekomstDe PowerPoint uit de volgende map? Z:\Winterschool\2011\Materialen\2011 Workshop Grafeen  Afronding  Kijknadeuitlegopnieuwnaardeeerderuitgedeeldeafbeeldingen: kunnendekinderendeafbeeldingendiezehebbenbestudeerdbijeenvandevormenvansymmetrieplaatsen?Tip:  Laatdeleerlingenuitgerustmeteendigitalecamera/telefoonmetcamera(inenrondomdeschool)zelfopzoekgaannaarsymmetrie.  Verbinding met het thema 

Page 9: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

9WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Deatomenwaaruitkristallenopgebouwdzijn,zijngerangschiktineenregelmatigpatroon.Hetregelmatigepatroonvandeatomenofmoleculenineenkristalnoemenwehetkristalrooster.Eennoodzakelijkevoorwaardeisdatersprakeisvantranslatiesymmetrie(verschuifsymmetrie).Eenkristalroosterisduseenregelmatigpatroonmettranslatiesymmetrie.Hetzelfdefiguurkomtsteedsterug.Ditisduidelijktezienbijgrafeenwatisopgebouwduitzeshoeken.Diezeshoekenvormensameneenrooster.

Page 10: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

10WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

ACTIVITEIT4: Kristalroosters Deleerlingenhebbengeleerddatatomenwaaruitkristallenzijnopgebouwd,gerangschiktzijnineenregelmatigpatroon.Hetregelmatigepatroonvandeatomenofmoleculenineenkristalnoemenwehetkristalrooster.

Omhetbegriproosteraanleerlingenteverduidelijkengaanzeingroepjesvanviermetdriefigureneentegelvloermaken.Daarnamakenzezelfkristalvormenna.

Duur 75minuten Werkvorm Ingroepjesvanvier Benodigdheden Deel 1: 

Pergroepjeeensetmetdriehoeken,vierkantenenvijfhoekenbijvoorbeeldvanhetmateriaal‘Magformers’(zieFilm 3. Kristallen, patronen en symmetrie, rond 05.30 min.voorhetmateriaaldatdestijdsisgebruikt)

Eenvoetbalmeteenvijfhoek/zeshoekpatroon

Deel 2:  

Bijlage2 Deel 3: 

Pergroepjeeengrotehoeveelheidwinegumsenvoldoendesateprikkers Activiteit  

Deel 1:Maakgroepjesvanvierengeefiedergroepjedrieverschillendefiguren.Geefdeleerlingendevolgendeopdracht:“Een metselaar krijgt als opdracht om met een driehoek, vierkant en vijfhoek een tegelvloer te maken. Hij mag maar één figuur per tegelvloer gebruiken en de tegels moeten precies in elkaar vallen. Lukt dit?”Laatdekinderenditperfiguuruitproberen.Bespreekna15minutenwatdeleerlingenisopgevallen.Uitleg:Waarschijnlijkishenopgevallendatjemetdedriehoekenenvierkanteneenmooievloerkuntleggen,maardatermetdevijfhoeksteedsruimteoverblijft.Jekuntmeteensymmetrischfiguurdusnietaltijdeenregelmatigplatpatroonmaken.Wanneerjeereenanderfiguuraantoevoegtkanditwel,illustreerditdooreenvoetbaldoordeklastelatengaan,welkefiguren/patronenzienzeerinterug? 

Deel 2:Hetmooieaandeopbouwvaneenkristalisdataldiekleinestukjesopzo'nmanierinelkaarzittendateraltijdregelmaattevindenis.Deleerlingenlerendathetzelfdefiguursteedsterugkomt.LaatditzienaandehandvanhetplaatjeinBijlage2.Hetzijneensoortgroeneenpaarseknikkers.Zekomenindezelfdegrootteenvolgordeterug:groen‐paars‐groen‐paarsetcetera.

Page 11: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

11WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Deklasheeftgeleerddatgrafeenookeenkristalis,bespreekhoejedatkuntzienaandehandvandeafbeeldingeninbijlage2endevolgendevragen:

Hoekunjeziendatgrafeeneenkristalis? Welkfiguurkomtersteedsterug? Watiserandersaangrafeeninvergelijkingmetdeanderekristallen(antwoord: grafeen is de 

eerste tweedimensionale kristal)   Dekinderenziendatgrafeenalskippengaasis.Zeziensteedseenzeshoekterugkomen.Indefiguurisdezeshoekhetregelmatigepatroon.Hierdoorkunnenzedelinkmet'kristal'leggen.

 

Deel 3:Dekinderengaanverkennendatstructurenvankristallensymmetrischzijndoorzelfkristalstructurentebouwen.Deleerlingengaaningroepjesvanviereenkristalstructuurbouwenmetwinegumsensatéprikkers,waarbijzegebruikmakenvanéénofmeerderevormenvansymmetriedieaanbodgekomenzijn.Pergroepjekiezenzemetwelkfiguur(driehoek,vierkantofzeshoek)zeeenkristalbouwen.Zemogenechtermaar1figuurgebruiken.Ditfiguurkomtsteedsweerterug,waardoorhunbouwwerkeenregelmatigestructuurkrijgt.Ookmogendegroepjeskiezenofzehunbouwwerkeenenkelelaaghoogmakenofdatzedehoogteingaan.Deleerlingenkunnenopdezemanierkiezenomdetweedimensionalestructuurvangrafeennatemaken.Geefiedergroepjehiernaeenformulierwaaropzekunneninvullenwelkevormenvansymmetrieerindeverschillendebouwwerkenvanhunklasgenotenterugkomen.Ziebijlage3.Afronding Laatdeleerlingeneenmindmapmakenomhenzodeopgedanekennistelatenstructureren. Verbinding met het thema  Kristallen en kristalrooster  Omdatdebasisstructuurvangrafeeneenkristalstructuuris,valthetonderdekristallen.Grafeenisheteerstetweedimensionalekristal(eenplatvlak);anderekristallenzijnallemaaldriedimensionaal.Kristallenzijnoveralomonsheen.Denkaanhetzoutopdefriet,desuikerdiejeindekoffiedoet,desneeuwvlokkenindewinter,hetzandindezandbakendediamantinsieraden.Eenkristalbestaatuiteenordelijkgerangschiktgroepjemoleculen,ionenofatomen,watindrierichtingensteedsherhaaldwordt.Detotalestructuurdieinderangschikkingontstaatwordteenkristalstructuurofkristalroostergenoemd.Eenkenmerkvandekristalstructuurisdesymmetriedieerinterugtevindenis.Kristalrooster Deatomenwaaruitkristallenopgebouwdzijn,zijngerangschiktineenregelmatigpatroon.Hetregelmatigepatroonvandeatomenofmoleculenineenkristalnoemenwehetkristalrooster.Eennoodzakelijkevoorwaardeisdatersprakeisvantranslatiesymmetrie(verschuifsymmetrie).Eenkristalroosterisduseenregelmatigpatroonmettranslatiesymmetrie.Hetzelfdefiguurkomtsteedsterug.Ditisduidelijktezienbijgrafeenwatisopgebouwduitzeshoeken.Diezeshoekenvormensameneenrooster.

Page 12: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

12WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Bijlage 2: Kristal en Grafeen 

 

De opbouw van een kristal  

(Sodium‐chloride‐3D‐ionic.png) 

Grafeen als kippengaas (Graphen.jpg) 

Page 13: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

13WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Bijlage 3: Invulformulier 

Vragenlijst

1. Metwelkfiguurhebbendekinderenhetkristalgebouwd?(omcirkel het goede 

antwoord)

Driehoek‐vierkant‐6‐hoek‐trapezium

2. Ishetfiguur2Dof3D?

3. Waaraankunjedatzien?

4. Ishetfiguursymmetrisch?

5. Waaraankunjedatzien?

Page 14: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

14WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

ACTIVITEIT 5: Atomen en moleculen Deleerlingenontdekkendatallematerialenuitkleinedeeltjeszijnopgebouwd.Devoorbeeldenzijnzoconcreetentastbaarmogelijkomzoteverduidelijkenwatatomenenmoleculenzijn,zoervarendeleerlingenzelfhoeonvoorstelbaarkleineenatoomeigenlijkis.

Duur 45minuten Werkvorm Klassikaalenindividueel Benodigdheden 

PerleerlingeenA4‐velpapier Devideo(inplaatsvanBassieenAdriaan):Wat zijn moleculen?

https://www.youtube.com/watch?v=RBLLanhErVwof/enHoe klein is een atoom?(inhetEngelsmetNederlandseondertiteling)https://radioactiviteit.wordpress.com/theorie/hoe‐klein‐is‐een‐atoom/

DeafbeeldingenmetDe machten van 10klaarzettenophetdigibord.ZieBijlage4. Inhetboekwordtovervideo’smet‘demachtenvan10’gesproken,dezehebiknietterug

kunnenvinden…. Eensuikerklontjevooriedereleerling Meerdereloepen,bijvoorbeeld1per5kinderen

 Activiteit  Deel 1:GeefiederkindeenwitA4‐velmetdeopdrachtomditpapierdoormiddentevouwen,vervolgensoverdevouwlijnteknippen,enditzovaakmogelijkteherhalen.Verteldatzemoetentellenhoevaakzeditvolkunnenhouden.Hoeverkomenze…?Vertelnahetproefjedatwanneerjedit31keerdoet,jeeensnippertjepapierhebttergroottevaneenatoom.Maardieisuiteraardonzichtbaarvoorhetbloteoog.Deel 2:Bekijkbeideofeenvanbovenstaandevideo’sovermoleculenenatomen.Vraagofdekinderenkunnenvertellenhoegrooteenatoomiseneenmolecuul?Laatmet‘demachtenvan10’zienhoevereringezoomdwordt,voordatjebijdekernkomt.Geefdeleerlingendeopdrachtomnaarhunduimtekijken.“Watzieje?”Zekrijgenvervolgenseenplaatjevaneenduimtezienwaarernogeenpaarkeerwordtingezoomdtothetniveauvanhetatoom,metbehulpvandemachtenvan10.Dekinderenziendatjehettotstap2methetbloteoogkuntzien,naardaarnaalleenmeteenvergrootglasofmicroscoop.Laateventueelookdeafbeeldingmet‘demachtenvan10’zien,waarinersteeds(meteenfactor10)verderwordtingezoomdopeenblad.Deel 3:Verteldekinderenhiernadatallesomonsheenuitkleinedeeltjesbestaat.Diekleinedeeltjeszijnatomen.Bekijksameneenstukjestof.Eenstukjestofbestaatuitverschillendedraadjes.Dedraadjeskunjeweersteedskleinermaken.Jekunthetstukjestofsteedsverderontleden. Deel 4:Deelaanallekindereneensuikerklontjeuit.Geefhendeopdrachtomhetklontjetedelentotsuikerkorrels,steedskleinertotzedienietverdermeerkunnendelen.Laathendekorrelsmeteenloep

Page 15: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

15WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

bekijkenenlaatzedevolgendevraagbeantwoorden:Hoe kun je de korrel nog kleiner maken?Wat voor apparatuur heb je daarvoor nodig?” Afronding  Bespreeknawatdekinderengeleerdhebben.Verteldatmaterialenuitkleinedeeltjesbestaan.Omtotdekerntekomen,hebjeeenelektronenmicroscoopnodig.Jekuntatomeneenbeetjevergelijkenmeteenlegodoos:jehebtmaar10verschillendesoortenblokjes,maarjekunthuizen,torens,vliegtuigen,bruggen,auto's,kastelenennoemmaaropbouwen.Veelmeerdan10verschillendedingen.Zowerkthetookmetatomen.Erismaareenbeperktaantalatomen,waarallesindewerelduitopgebouwdis.Verbinding met het thema  Atomen  Atomenzijnkleinedeeltjes,waaruitallesbestaat.Atomenzelfbestaanuitprotonen,neutronenenelektronen.Erzijnnietzoveelverschillendesoortenatomen(ongeveer100),maarerzijnoneindigveelverschillendesoortenmaterialen.Materialendieuitdezelfdeatomenbestaan,kunnenheelverschillendzijn,omdatdeatomenopeenanderemanierbijelkaarzitten,netzoalsjevanaankleinaantalverschillendesoortenlegosteentjesheelveelverschillendedingenkuntbouwen.Deatomenindevastestofbepaleneigenschappenalskleur,sterkteenstroomgeleiding.Hetisnieteenvoudigomuitdeeigenschappenvandeatomentebepalenhoeeenmateriaaldatuitdeatomenbestaat,eruitziet.Diamantisheelhard,transparantenglinstert.Grafietishetgrijzezachtemateriaalinhetmiddenvanjepotlood.Maargrafietendiamantbestaanallebeiuitdezelfdekoolstofatomen.Grafietiszachtomdatdeatomeninlagenzittendielangselkaarkunnenglijden,netalsvellenpapierineenstapel.Grafeenbestaatuiteenenkelelaagvandiekoolstofatomen. Moleculen  Somszijnatomeningroepjesergsterkaanelkaargebonden.Zulkegroepjesnoemenwemoleculen.Eenmolecuulisdekleinsteeenheidwaarineenstofverdeeldkanwordenzonderzijneigenschappenteverliezen.

Page 16: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

16WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Bijlage 4: De machten van tien  

 

 

 

Page 17: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

17WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

 

  

 

 

Page 18: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

18WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

ACTIVITEIT 6: Stroomgeleiding als materiaaleigenschap Deleerlingenontdekkendateenvandemateriaaleigenschappenvangrafietengrafeenstroomgeleidingis.

Duur 30minuten Werkvorm Klassikaaleningroepjes Benodigdheden 

Eenbladofwebsitemetaanwijzingenoverhoejeeenstroomkringmaakt.Bijvoorbeelddeze:https://educatie‐en‐school.infonu.nl/diversen/152976‐elektriciteit‐voor‐jong‐en‐oud‐een‐eenvoudige‐stroomkring.html

Vooriedergroepjedematerialenomdekringtebouwen: Eenbatterij Driegeïsoleerdesnoertjesmetkrokodillenbekjes Eenfitting Eenlampje Vooriedergroepjedematerialenomaandekringtoetevoegen: Stukjehout Stukjeplastic Eenmuntjevan10cent Potlood(grafiet) Eenaardappelschilmesje Papier

Vooriedergroepjeeenvelpapierwaaropzevoorspellenwelkmateriaalwelenwelkmateriaal

geenstroomzalgeleiden. Activiteit Laatdekindereneersteenstroomkringmakenmeteenlampje.Jekuntdematerialenomeenkringtebouwenklaarleggenendekinderenzelflatenexperimenterenofeenblad/websiteklaarzettenwaarzeaanwijzingenvindenhoezeeenstroomkringkunnenmaken.Bijdetweedestapvoegendekinderenereenmateriaalaandekringtoeomtekijkenofhetstroomgeleidt,zoals,eenstukjehouten/ofplastic,eenmuntjevan10cent,potlood(grafiet),eenaardappelschilmesjeenpapier.Verteldatzeeerstmoetenvoorspellenwelkmateriaalwelenwelkmateriaalgeenstroomzalgeleiden.Devoorspellingenschrijvenzevoorzebeginnenopeenvelpapier.Waaromdenkenzedat? Afronding  Bespreekklassikaaldebevindingen.Welkematerialengeleidenwel/nietstroom?Legdekoppelingtussenpotlood(grafiet)engrafeen.Vuldevragenmuuraan.Watwetenweenwatwetenwenogniet?Watwillenweonderzoeken?Verbinding met het thema 

Page 19: eigenschappen van grafeen 1...• Geef ieder kind een leeg vel papier waarop zij hun antwoord kunnen schrijven • Hang twee grote vellen papier op in de klas en schrijf op het ene,

19WKRU.Gebruikvanditmateriaal:CreativeCommons‘Naamsvermelding‐NietCommercieel‐GelijkDelen’(CCBY‐NC‐SA4.0).Zie:http://www.wkru.nl/materialen/gebruik‐materialen/

Grafeengeleidtstroomvelemalenbeterdankoper.Stroomgeleidingisduseenbelangrijkeeigenschapvangrafeenendaarmeeeenbelangrijketoepassingvoorelektronicaindetoekomst.