bouw en binding
vakinhoud
Stoffen op grond van de formule indelen bij de metalen, moleculaire stoffen en zouten en daarmee op microniveau diverse stofeigenschappen zoals smelt-en kookpunt, oplosbaarheid en stroomgeleiding verklaren en voorspellen.
voorkennis
Over atoombouw weten de leerlingen al wat valentie-elektronen zijn. Ze weten hoe een ion is opgebouwd, en dat positieve en negatief geladen deeltjes elkaar aantrekken. Vanuit de natuurkunde hebben ze een basisbegrip van stroomgeleiding: dat is het transport van elektronen.
problemen
Voor leerlingen is het onderscheid in de drie groepen stoffen nog een lastig leerpunt. Alles hierover kort na elkaar behandelen zorgt er voor dat het een "rommeltje" wordt: ze weten niet goed meer wat nou bij wat hoort.
Didactisch gezien is het dus verstandig om de verschillende soorten stoffen niet te kort achter elkaar te behandelen. Dan raad ik ook aan om eerst stil te staan bij de metalen (dat is de meest eenvoudige groep), metaalbinding, stroomgeleiding door vaste en gesmolten metalen, en de betekenis van een oxidatiegetal (BINAS tb 99) en de valentie-elektronen die ervoor zorgen dat een metaalatoom zich als metaalatoom gedraagt.
Een logische volgende stap is dan uitkomen bij ionen, en dus zouten, onderbouwd met de kennis van metaalatomen die elektronen "kwijt" willen (dit regelmatig noemen vormt een mooie voorkennisbrug naar redox!).
Veelgemaakte fouten:
- een zout is een mengsel van een metaal en een niet-metaal
- de deeltjes waaruit een zout is opgebouwd zijn atomen
- een zout is geladen
- een metaal is geladen
- een zout geleidt stroom omdat het een metaal bevat
- een zout geleidt stroom omdat er elektronen kunnen bewegen
- een zout heeft een hoog smeltpunt omdat het een metaal bevat
Zonder de moleculaire stoffen behandeld te hebben, is het lastig om de samengestelde ionen uit te leggen. Je zou kunnen volstaan met "een samengesteld ion is eigenlijk een molecuul met een lading". Dat sluit goed aan bij de voorkennis uit de derde klas. Even oefenen met aantallen protonen en elektronen in een samengesteld ion geeft dan een kans om de voorkennis hierover te herhalen en een opstapje naar het later leren rekenen met de massa van samengestelde ionen of moleculen.
Vanwege de complexiteit van bouw en binding bij de moleculaire stoffen is het aan te raden even wat bezinktijd in te bouwen na het behandelen van de metalen en de zouten. Bijvoorbeeld door eerst het hoofdstuk over zouten te behandelen.
Het verschil tussen een vanderWaalsbinding (molecuulbinding = binding tussen moleculen) en een covalente binding (atoombinding = binding tussen atomen) is voor leerlingen lastig te begrijpen omdat het verschil tussen atomen en moleculen in de derde klas niet bij iedereen even duidelijk geworden is. Behandel ze dus met tussentijd, zodat de eerste goed geland is voordat je de boel oprakelt met de tweede. Als de landing gelukt is, is het verfijnen met de waterstofbrug meestal geen probleem meer. Maar wat is nou het verschil tussen water, waterstof, en waterstofatomen die een waterstofbrug kunnen vormen...?