De fasen van een stof

APP:   http://phet.colorado.edu/en/simulation/states-of-matter-basics

Deel 1: Onderzoeksvraag

ONDERZOEKSVRAAG:

Welke fasenovergangen kunnen voorkomen bij water?

MOGELIJKE HYPOTHESEN:

Vast, namelijk ijs, vloeibaar, namelijk water en gasvormig, namelijk waterdamp.

Deel2: Voorbereiden

BENODIGDHEDEN:

Materiaal:

Zie simulatie.

VOORKENNIS:

Te kennen begrippen:

– Vaste stof:Een hoeveelheid vaste stof heeft bij een gegeven temperatuur een eigen volume en een eigen vorm.

– Vloeistof:Een hoeveelheid vloeistof heeft bij een gegeven temperatuur een eigen volume maar neemt de vorm van het vat aan.

– Gas:Een hoeveelheid gas past zowel zijn volume als zijn vorm aan die van het vat aan.

 

OPSTELLING: foto beginpagina

Deel3: Uitvoeren

Werkwijze: Werking van simulatie

De fasen van een stof: grondbeginselen

– Tabblad 1: Vaste stof, vloeistof, gas

1. Dit is de menubalk met de menu-items ‘Bestand’, ‘Docent’ en ‘Help’. Met het menu-item ‘Bestand’ kun je enkele voorkeursinstellingen aanpassen en de applet afsluiten. Met het menu-item ‘Docent’ kun je de temperatuurseenheid selecteren, Kelvin of Celsius, en een witte achtergrond instellen om de applet duidelijker te projecteren. Ten slotte kun je met het menu-item ‘Help’ meer informatie over de applet verkrijgen.
2. Dit is de tabbladenbalk waarin de twee tabbladen van deze applet worden weergegeven, nl. ‘Vaste stof, vloeistof, gas’ en ‘Faseveranderingen’.
3. Op deze thermometer kun je de temperatuur in Kelvin of Celsius aflezen.
4. Hier kun je een atoom of molecule naar keuze selecteren die gebruikt wordt in de proefopstelling. Men kan kiezen uit ‘Neon’, ‘Argon’, ‘Zuurstof’ en ‘Water’.
5. Hier kun je de fase van de gekozen stof aanpassen. De mogelijkheden zijn ‘Vaste stof’, ‘Vloeistof’ en ‘Gas’.
6. Met deze knoppen kun je de simulatie pauzeren, stapsgewijs doorlopen of resetten.
7. Deze schuifbalk geeft de mogelijkheid om de temperatuur van de gekozen stof aan te passen door te verwarmen of af te koelen.

– Tabblad 2: Faseveranderingen

1. Hier kun je de druk in de eenheid atmosfeer aflezen?
2. Door de vinger naar benden of naar boven te slepen kun je het volume van het vat aanpassen.
3. Door het handvat van de pomp naar boven en naar beneden te slepen kun je extra moleculen van de gekozen stof toevoegen in het vat.
4. Deze grafiek geeft de fase van de gekozen stof weer afhankelijk van de druk en de temperatuur.

Doel:

Deze applet kan gebruikt worden om enkele leerplandoelstellingen rond het deeltjesmodel en de faseovergangen in (voornamelijk) de eerste graad te bereiken.

In de eerste graad wordt de materie voorgesteld als deeltjes met ruimte tussen de deeltje, waarbij de deeltjes bewegen met een snelheid die afhankelijk is van de temperatuur en dat bij een faseovergang de afstand tussen de deeltjes en dus ook de bewegingssnelheid van de deeltjes verandert, maar de moleculen niet veranderen.

Deel4: Reflecteren

Besluit:

De fasenovergangen die voor kunnen komen bij water zijn vast, namelijk ijs, vloeibaar, namelijk water en gasvormig, namelijk waterdamp.

Deel5: Didactische verwerking

 

Deze applet kan gebruikt worden om enkele leerplandoelstellingen rond het deeltjesmodel en de faseovergangen in (voornamelijk) de eerste graad te bereiken.

In de eerste graad wordt de materie voorgesteld als deeltjes met ruimte tussen de deeltje, waarbij de deeltjes bewegen met een snelheid die afhankelijk is van de temperatuur en dat bij een faseovergang de afstand tussen de deeltjes en dus ook de bewegingssnelheid van de deeltjes verandert, maar de moleculen niet veranderen.