NAAM - Telenet Users

Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
1. Basiskennis
1. Natuurwetenschappen
De studie van de natuurverschijnselen kan je ruwweg onderverdelen in:
 Biologie:
Studie van de levende materie.
 Fysica:
Studie van de verschijnselen waarbij geen nieuwe stoffen
worden gevormd.
 Chemie:
Studie van de verschijnselen waarbij wel nieuwe stoffen
worden gevormd (studie van stoffen en reacties).
Een fysisch verschijnsel is dus een verschijnsel waarbij geen nieuwe stoffen ontstaan.
Voorbeeld: Elke zuivere stof kan in principe 3 aggregatietoestanden aannemen,
afhankelijk van de beweeglijkheid van de moleculen. Die beweeglijkheid wordt
bepaald door de temperatuur.
Oefening 1:
Smelten:
Stollen:
Verdampen:
Plaats de verschillende overgangsvormen in onderstaand schema:
vast -> vloeibaar
condenseren: gas -> vloeibaar
vloeibaar -> vast
sublimeren: vast -> gas
vloeibaar -> gas
verrijpen:
gas -> vast
ijs
water
waterdamp
Een chemisch verschijnsel is het verschijnsel waarbij wel nieuwe stoffen ontstaan.
Voorbeeld:
verbranding
Enkelvoudige stof
C
+
koolstof
zuurstofgas
O2

zuurstofgas
Oefening 2: Tot welke onderzoeksmethode behoren volgende verschijnselen
a) het bestuderen van de voortplanting bij de dieren: ……………………
b) de afbraak van ozon in de atmosfeer: …………………………………
c) de beweging van een slinger: ………………………………………….
d) de splitsing van uranium in een kerncentrale:…………………………
e) een auto die uit een bocht slipt:………………………………………..
f) het transport van zuurstofgas in het bloed:…………………………….
oxide
CO2
koolstofdioxide
1
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
2
2. Chemie
2.1 Opbouw van de materie

Zuivere stof:
Is materie die uit 1 stof bestaat en niet meer gescheiden
kan worden door fysische scheidingstechnieken.
Voorbeeld: diamant, zuurstofgas, gedestilleerd water,...

Mengsel:
Is materie die bestaat uit verschillende stoffen en die
gescheiden kan worden door middel van fysische
scheidingstechnieken.
Voorbeeld: lucht, zeewater, modder,…

Samengestelde stof: Is een zuivere stof die bestaat uit een verbinding van
verschillende elementen.
Voorbeeld: water (H2O), keukenzout (NaCl), …

Enkelvoudige stof : Is een zuivere stof die bestaat uit slechts 1 element.
Voorbeeld: zuurstofgas (O2), kopermetaal (Cu), …

Homogeen mengsel: Is een mengsel met overal dezelfde samenstelling,
zodat men de componenten niet kan onderscheiden.
Voorbeeld: pekelwater, lucht,…

Heterogeen Mengsel: Is een mengsel waarvan men de componenten wel kan
onderscheiden.
Voorbeeld: mengsel van olie + water, modder, …

Compomenten:
Zijn de bestanddelen van een mengsel.
Voorbeeld: zand en water zijn de componenten van modder.

Molecule:
Is een verbinding van verschillende atomen.
Bij vloeistoffen en gassen is dit het kleinste deeltje van die
stof, dat nog de eigenschappen van die stof bezit.
Bij vaste stoffen, zoals kristallen, spreken we liever van een
binding tussen geladen deeltjes.
M.a.w.: zegt iets over het aantal deeltjes van een stof.
Voorbeeld: 1 druppel water bevat 1021 moleculen water.

Atoom:
Is de bouwsteen van alle materie, ook van moleculen.
M.a.w.: zegt iets over uit welke en hoeveel deeltjes een
stof is opgebouwd.
Voorbeeld: water ( H2O) bevat 2 atomen waterstof (2 H) en
1 atoom zuurstof (1 O).

Element :
Elementen zijn de bestanddelen van alle stoffen. In de natuur
komen 92 elementen of atoomsoorten voor. Deze (symbolen)
worden voorgesteld in het periodiek systeem van de elementen.
M.a.w.: zegt iets over uit welke deeltjes een stof is opgebouwd.
Voorbeeld: water ( H2O) bevat de elementen waterstof (H) en
zuurstof (O).
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008

Index:

Voorgetal (coëfficiënt): Geeft het aantal moleculen van een stof weer.
Voorbeeld: 3 H2O => 3 moleculen H2O
Oefening 3:
Geeft het aantal atomen binnen een molecule weer.
Voorbeeld: 3 H2O => 2 atomen H
Geef van alle voorgaande definities (omschrijvingen) een duidelijk voorbeeld.

Zuivere stof:

Mengsel:

Samengestelde stof:

Enkelvoudige stof :

Homogeen mengsel:

Heterogeen Mengsel:

Compomenten:

Molecule:

Atoom:

Element:
Oefening 4: Vul onderstaande begrippen in, in de juiste kolom:
a) zwavelzuur (H2SO4), zuurstofgas (O2), koolstofdioxide (CO2), zout (NaCl), water
enkelvoudig
samengesteld
b) vruchtenpulp, suikerwater, groentesoep, kraantjeswater, chocomelk
homogeen
heterogeen
Oefening 5:
Geef van onderstaande vergelijkingen het aantal moleculen en
atomen, en de elementen waaruit die stof is opgebouwd:
a) H2O:
b) 3 NaCl:
c) 6 CO2 :
3
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
4
2.2 symbolen en formules
A) Symbolen:
Alle elementen zijn ondergebracht in het periodiek systeem dat werd opgesteld door
Mendeleev. Ze worden voorgesteld d.m.v. een symbool en zijn gerangschikt volgens
stijgende massa van de atomen.
Opmerking: de symbolen van onderstaande elementen moeten gekend zijn:
H
Na
Mg
U
Ag
Mn
O
Ba
Fe
He
Cu
Au
Al
Zn
Hg
Sn
F
Pb
Si
B
P
S
Cl
C
N
Br
I
K
Ca
Ne
B) Formules:
Naast hun wetenschappelijke naam (soms gebruiksnaam ) worden stoffen ook dikwijls
voorgesteld door hun molecuul- formule.
De wetenschappelijke naam van een verbinding verklapt hoeveel en welke atomen een
verbinding bevat.
Opmerking: onderstaande formules moeten ook steeds gekend zijn:
formule wetenschappelijke naam
gebruiksnaam
H2O
CO2
CO
O2
H2SO4
HCl
CH4
H2
NaCl
water
diwaterstofmonoxide
koolstofdioxide
koolstofmonoxide
dizuurstof
diwaterstofsulfaat
waterstofchloride
diwaterstof
natriumchloride
zuurstofgas
zwavelzuur
zoutzuur
methaan
waterstofgas
Keukenzout
2.3 Chemische reactie
Tijdens een chemische reactie worden de uitgangsstoffen of reagentia omgezet in
reactieproducten (hierbij worden de elementen anders gegroepeerd).
Deze reactieproducten zijn nieuwe stoffen met andere eigenschappen.
Een chemische reactie kunnen we dus voorstellen als:
stof A + stof B + …
Kortweg:
 stof C + stof D + …
A + B  C + D
Met stof a, b de uitgangsstoffen en stof c, d de reactieproducten.
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
Voorbeeld 1: Fotosynthese
koolstofdioxide + water 
Ofwel
CO2
+ H2O 
Voorbeeld 2: Verbranding (aardgas)
methaan
+
zuurstofgas
Ofwel
( CH4 )g +
( O2 )g
5
glucose + zuurstofgas
C6H12O6 +
O2


koolstofdioxide + water
( CO2 )g
+ ( H2O )vl
2.4 Chemische wetten
Voorbeeld: Fotosynthese
Ofwel
Koolstofdioxide + water 
CO2
+ H2O 
Wet van Lavoisier:
Wet van Lavoisier:
glucose + zuurstofgas
C6H12O6 +
O2
Het aantal atomen van iedere soort wordt door een reactie
niet gewijzigd, de atomen worden alleen anders gegroepeerd.
m.a.w. : Het aantal atomen links in de reactie = het aantal
atomen rechts in de reactie.
FOUT: CO2
+
H2O  CH2O
+
O2
koolstofdioxide water
methanol
zuurstofgas
1C 3O 2H
1C
3O 2H
JUIST: 6 CO2
+ 6 H2O
koolstofdioxide water
6 C 18 O 12 H
Oefening 6:
Mg
2) Wet van Proust:
In een samengestelde stof is de verhouding van de elementen
constant.
m.a.w. : Of je nu 1 of 1000 moleculen neemt, de verhouding
van het aantal atomen blijft steeds hetzelfde
1 H2O => 2 H / 1 O = 2 / 1 = 2
2 H2O => 4 H / 2 O = 4 / 2 = 2
6 H2O => 12 H / 6 O = 12 / 6 = 2
Wet van Proust:
Oefening 7:
3) Wet van dalton:
+
O2
->
 1 C6H12O6 + 6 O2
glucose
zuurstofgas
6C
18 O 12 H
MgO
1 CO2
3 CO2
Sommige elementen kunnen zich in verschillende
verhoudingen verbinden met een ander element.
De aard en de getallenverhouding van de verschillende
atoomsoorten wordt voorgesteld door de brutoformule.
m.a.w. : als je in een formule de index verandert, krijgt je
een andere stof
Wet van Dalton:
HO of OH- => 1 H / 1 O = 1 / 1 = 1
H2O => 2 H / 1 O = 2 / 1 = 2
H2O2 => 2 H / 2 O = 2 / 2 = 1
Oefening 8: Welke stoffen herken je:
CO
CO2
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
6
3. Fysica
3.1 Grootheden en eenheden
Fysica is een wetenschap die zich voornamelijk bezig houdt met het beschrijven van de
wetenschap. Om de waargenomen feiten en de wetten (de vorm waarin de wetmatigheden
worden beschreven) in een klare en duidelijke taal te kunnen weergeven, gebruikt men een
bepaald vocabularium (woordenschat). In dat vocabularium zijn volgende zaken van groot
belang: grootheden en eenheden.
1) Grootheden:
Grootheden zijn een soort eigenschappen die een fysische
informatie geven. Een grootheid is het 'gereedschap' waarmee
waarnemingen en fysische wetten beschreven worden.
De grootheid wordt weergegeven door een internationaal
afgesproken, algemeen aanvaard symbool*: dit symbool
verwijst ondubbelzinnig naar die welbepaalde grootheid.
De grootheid wordt in vele gevallen gemeten (experiment).
Voor de grootheden bestaan dus specifieke, internationaal
afgesproken termen*, alsook de bijhorende symbolen*.
1
De hoofdgrootheden of basisgrootheden zijn massa, lengte
en tijd. De meeste andere grootheden (vb. druk, energie, ...)
zijn gebaseerd op deze hoofdgrootheden.
10
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
13
Eenheden:
14
Het resultaat (de 'grootte', de waarde) van de meting van een
grootheid wordt uitgedrukt door een getal én een eenheid;
de eenheid geeft aan over welke (soort) grootheid het gaat.
15
grootheid symbool
massa
m
lengte
l
tijd
t
oppervlakte
A
volume
V
dichtheid

temperatuur T (of )
snelheid
v
kracht
F
druk
p
warmte
Q
versnelling
a
Arbeid
W
energie
E
vermogen
P
eenheid
kg
m
s
m2
m3 of l
kg/m3
°C (of K)
m/s
N
Pa
J
m/s2
J
J
W
* We verwijzen naar het S.I.-stelsel van internationaal aanvaarde grootheden en eenheden
Opmerkingen:
1. De eerste 10 grootheden + eenheden moeten gekend zijn.
2. Voor eenheden wordt meestal de naam gekozen van een bekend, maar overleden wetenschapper.
In principe worden eenheden voluit met een kleine beginletter geschreven, ook al zijn ze afgeleid van
eigennamen van wetenschappers. Bijvoorbeeld : joule, newton, ...
3. Er wordt vaak geen vermenigvuldigingsteken geschreven tussen eenheden: we zullen vaker Nm zien staan
i.p.v. van N.m.
4. Niet alle grootheden in de Fysica hebben een eigen eenheid of symbool. Voor alle afgeleide grootheden is er
wel een aparte naam, maar daarom nog geen aparte eenheid. Bijvoorbeeld snelheid v heeft als eenheid m/s; er
is geen afzonderlijke eenheid.
3) Afgeleide eenheden:
Lengte, tijd, kracht, energie, druk, ... komen vaak voor in kleine en grote hoeveelheden.
In zo’n gevallen worden vaak afgeleide eenheden gebruikt:
symbool
naam
waarde
voorbeeld

micro
10-6
3 m
3 micrometer
m
m
milli
10-3
25 ms
25 milliseconde
s
h
hecto
102
6 hPa
6 hectopascal
Pa
k
kilo
103
10 kΩ
10 kilo-ohm
Ω
M
mega
106
8 MJ
8 megajoule
J
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
7
3.2 Krachten
1. Definitie:
Een kracht is elke oorzaak van vervorming of verandering in de bewegingstoestand
van een voorwerp.
a) Statische kracht: is een kracht die elke oorzaak is van de vervorming van
van een voorwerp.
b) Dynamische kracht: is een kracht die elke oorzaak is van de verandering van
de bewegingstoestand van een voorwerp.
2. Kenmerken van een kracht:
a) Symbool:
F (force)
b) Eenheid:
De grootte van een kracht wordt gemeten m.b.v.
een dynamometer en uitgedrukt in newton (N)
c) Elementen van een kracht: aangrijpingspunt, richting, zin en grootte
3. Voorbeelden van krachten:
a) Zwaartekracht:
Is de aantrekkingskracht die een hemellichaam, zoals de aarde, uitoefent op een
voorwerp in haar omgeving.
g = valversnelling
Fz = m . g
g = 9,81 m/s²
Voorbeeld:
aantrekkingskracht tussen aarde en persoon.
Fz = m . g = 75 . 9,81 = 736 N
b) Gewicht:
Is de kracht waarmee een voorwerp, door het hemelvoorwerp (aarde) waarop
het zich bevindt, wordt aangetrokken. F = G = m . g
g = valversnelling
g
g = 9.81 m/s²
Voorbeeld: het gewicht van een persoon.
Fg = m . g = 75 . 9,81 = 736 N
De zwaartekracht op een voorwerp en het gewicht van een voorwerp, zijn 2
krachten met dezelfde grootte en richting, alleen het aangrijpingspunt verschilt.
Regelmatig spreekt men over gewicht terwijl men massa bedoelt. Een balans
(of personen- weegschaal) meet het gewicht, maar geeft de massa weer van het
‘gewogen’ voorwerp.
De massa is de hoeveelheid materie waaruit een
voorwerp is opgebouwd.
Oefening 9:
Bereken het gewicht, de zwaartekracht en de massa van een persoon die
op een weegschaal 100 kg weegt.
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
8
4. Biologie
4.1 Bouw van de cel
Alles wat leeft is opgebouwd uit cellen. Behalve bij de allereenvoudigste dieren, die slechts
uit één cel bestaan, vormen deze cellen groepen. Elke groep van cellen heeft een speciale
functie in het levensproces. Zulke groepen van gelijksoortige cellen die samenwerken,
noemen we weefsels. We kennen vijf soorten weefsel: huidweefsel, bindweefsel,
steunweefsel, spierweefsel en zenuwweefsel. Verschillende weefsels, van elkaar gescheiden
door tussencelstof, vormen met elkaar organen.
Alhoewel de verschillende weefsels qua structuur en functie sterk van elkaar kunnen
verschillen, zijn ze toch opgebouwd uit dezelfde basisstructuur: de cel.
De cel is de kleinste eenheid die alle elementaire levenseigenschappen bezit zoals:
Stofwisseling, vermenigvuldiging, prikkelbaarheid, differentiatie en regeneratie.
En alhoewel de verschillende cellen uiteenlopende vormen kunnen aannemen, bezitten ze
toch allemaal hetzelfde basisgrondplan:
1) Celmamembraan = bescherming
2) Kern = bevat erfelijke informatie
Celorganellen = insluitsels
 3) Ribosoom = aanmaak eiwitten
 4) endoplasmatisch reticulum = transport
 6) golgi apparaat = afwerking stoffen
 5) mitochondrium (bladgroenkorrel)= energie
 7) lysosoom = afbraak
Opdat het lichaam van de mens naar behoren kan functioneren, moet het de juiste brandstof
en bouwstoffen krijgen. De aanvoer en afvoer van deze stoffen gebeurt door verschillende
organen, elk met hun eigen functie. Verschillende organen vormen samen een stelsel, dat
instaat voor een functie in het lichaam.
Opdracht: Tot welke stelsels behoren onderstaande structuren / organen:
maag, nieren, ogen, haarvaten, teelballen, galblaas, oren, eileiders, lever, longblaasjes, hersenen, slokdarm, aorta,
luchtpijp, eierstokken, darm, pees, bloed, prostaat, bijnieren, neus, ribben, hart, lymfeklier, spieren, alvleesklier,
schedel, zenuwen, beenderen, ruggemerg, zweetklieren, appendix, baarmoeder, aders, urineblaas,…

Bloedvatenstelsel:

Spijsverteringsstelsel:

Uitscheidingsstelsel:

Ademhalingsstelsel:

Voortplantingstelsel:

Spierstelsel:

Skelet:

Zintuigen:

Huid:

Coordinatiestelsel:
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
9
4.2 Bacteriën en virussen
1) Bouw:
2) Levensvoorwaarden:
De verschillende soorten bacteriën komen zowat overal voor in elk midden: water, lucht
en bodem. Zij hebben dan ook zeer uitlopende levensvoorwaarden. Voor alle bacteriën
zijn water, minerale stoffen en organische voedingstofen van levensbelang. Bacteriën
bevatten geen bladgroen en zijn bijgevolg niet in staat om zelf te voorzien in hun energie.
Ze zijn dus aangewezen op andere organische stoffen.
Virussen daarentegen vertonen niet alle eigenschappen die levende organismen bezitten:
ze bevatten geen eigen stofwisseling, ze hebben geen begrenzend membraan en ze kunnen
zich ook niet zelfstandig vermenigvuldigen.
3) Bestrijding:
Oefening 1: Bespreek de aspecifieke of de specifieke immuniteit.
 Fagocytose = Aspecifieke immuniteit:
 bacterie of virus dringt lichaam binnen.
 macrofagen herkennen bacterie of virus als
lichaamsvreemd.
 macrofagen omringen (insluiten) bacterie of virus.
 macrofagen verteren bacterie of virus (fagocytose).

Immuniteit = Specifieke immuniteit:
 bacterie of virus dringt lichaam binnen.
 T- lymfocyten herkennen bacterie of virus als
lichaamsvreemd.
 T- lymfocyten waarschuwen B- lymfocyten.
 B- lymfocyten maken antistoffen aan.
 Antistoffen inactiveren of vernietigen de bacteriën
of virussen.
 Sommige B- lymfocyten vormen zich om tot
geheugencellen.
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
Extra voorbeeldvragen
I) Element, enkelvoudig of samengesteld:
plaats in de juiste kolom:
suiker (C6H12O6)v, waterstofgas (H2)g, ijzer (Fe)v, zinkmetaal (Zn)v, fluorgas (F2)g,
koolstofdioxide (CO2)g, waterstof (H), zoutzuur (HCl)vl, kwikmetaal (Hg)vl, lood (Pb)
Element
Enkelvoudig
II) Element, atoom of molecule:
Samengesteld
vervolledig volgende uitspraken:
a) 1 suikerklontje bevat miljoenen ………………… suiker.
Elke suikermolecule is opgebouwd uit:
- elementen :……………………………
- atomen :……………………………….
b) 15 moleculen keukenzout bevat:
- elementen :……………………………
- atomen :……………………………….
c) 8 H2SO4 bevat:
- moleculen : …………………………...
- elementen :……………………………
- atomen :……………………………….
III) Chemische wetten:
A) Wet van Lavoisier:
a)
N2
+
H2
Werk volgende reactievergelijkingen verder uit:
->
NH3
b)
CH4
+
H2O
->
c)
NH3
+
H2SO4 ->
B) Wet van Proust:
a)
CH4
5 CH4
b)
+
H2
(NH4)2SO4
Verklaar de begrippen molecule, atoom en element:
C6H12O6
4 C6H12O6
C) Wet van Dalton:
a)
O2
b)
CO2
H2O
Welke stoffen herken je:
O3
H2O2
10
Basiskennis natuurwetenschappen
schooljaar 2007-2008
IV) Grootheden en eenheden:
A) Geef een voorbeeld van een basisgrootheid en een afgeleide grootheid
B) Geef de waarde (betekenis) van milli in millimeter (mm):
C) Zet om in de standaardeenheid:
 0.05 mm =
m

10 hPa =
Pa

500 µg =
g
IV) Immuniteit:
A) Wat is het verschil tussen serum, vaccin of antibioticum?
11