Extreem Tekenen

Smelten en stollen: lesidee over aggregatietoestanden

Lesidee

Vast, vloeibaar, gas, en weer terug

De meeste stoffen kunnen vast, vloeibaar of een gas zijn, afhankelijk van hoe warm ze zijn: dat heten de aggregatietoestanden. In deze les van 45 minuten vriezen leerlingen een schilderij keihard in, laten ze een ijsje en chocolade smelten en stollen en zien ze nat papier droogstomen op het digibord. Daarna houden ze een echte ijsblokjesrace en meten ze de temperatuur.

  • 45 minuten
  • Groep 5 tot 7
  • Alleen gratis spullen
Geschilderde illustratie: de schilder wijst met een potlood naar een smeltend ijsblokje, naast smeltende chocolade en een waterkoker die stoom afgeeft.

In het kort

Leeftijd
7 tot 10 jaar (groep 5 tot 7; in Vlaanderen het 3de tot 5de leerjaar)
Past bij
Kerndoel 42 · minimumdoelen wetenschap en techniek (Vlaanderen) · internationaal: KS2 Year 4, NGSS 2-PS1-1 en 5-PS1-1
Tijd
45 minuten
In de app (allemaal gratis)
Verf, IJsje, Chocolade, IJsblokje, Water gieten, Strijkijzer, Hamer, In de vriezer leggen, In de oven bakken
In het echt
IJsblokjes, schoteltjes, thermometers, een timer, een glas ijswater, blokjes chocolade op aluminiumfolie
Alleen de leerkracht
Alles wat heet is. Leerlingen komen niet aan een waterkoker of heet water

Lesdoel en kerndoelen

Lesdoel: leerlingen kunnen stoffen indelen in vast, vloeibaar en gas, en beschrijven hoe verwarmen of afkoelen een stof van de ene toestand in de andere brengt.

Succescriteria

  • Ik kan zeggen of iets vast, vloeibaar of een gas is, en waarom.

  • Ik kan smelten, stollen (bevriezen) en verdampen benoemen.

  • Ik kan de temperatuur meten waarbij ijs smelt, en plekken vergelijken waar het sneller smelt.

Waar het bij past

  • Nederland, kerndoel 42: onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals temperatuur. In de nieuwe kerndoelen valt dit onder het leergebied mens en natuur; we koppelen de les daaraan zodra die kerndoelen wettelijk vastliggen.

  • Vlaanderen: de minimumdoelen wetenschap en techniek over materialen en hoe ze veranderen door verwarmen en afkoelen.

  • Internationale scholen: England, Year 4, states of matter (stoffen indelen als vast, vloeibaar of gas; sommige stoffen veranderen van toestand bij verwarmen of afkoelen, en de temperatuur meet je in °C; de rol van verdamping en hoe snel die gaat bij hogere temperatuur), NGSS 2-PS1-1 (veel stoffen kunnen vast of vloeibaar zijn, afhankelijk van de temperatuur) en NGSS 5-PS1-1 (stof bestaat uit deeltjes die te klein zijn om te zien; verdampen is een van de voorbeelden).

Geschilderde illustratie: de schilder wijst met een potlood naar een smeltend ijsblokje, naast smeltende chocolade en een waterkoker die stoom afgeeft.

Wat de app laat zien

  • Vast: een reep Chocolade is hard en breekt onder de Hamer. Na In de vriezer leggen is elk plasje, sausje en elke natte vlek verf keihard bevroren, en bevroren verf spat in ijzige scherfjes uiteen als je erop slaat.

  • Vloeibaar: een bolletje IJsje smelt bij kamertemperatuur, de randen het eerst (dunne stukjes warmen sneller op), en loopt uit tot een plasje. Chocolade die je met het Strijkijzer verwarmt, wordt glanzend en vloeibaar, en stolt weer zo'n 20 seconden nadat de warmte weg is.

  • Gas: ga met het Strijkijzer over nat papier en het droogt sissend, met wolkjes stoom. Na In de oven bakken stijgt er stoom op van het hete eten. Azijn op baking soda bruist op tot schuim vol gas.

  • Verdampen: nat papier droogt vanzelf langzaam op, en veel sneller vlak bij iets warms.

Het IJsblokje bevriest alleen het plekje waar je het vasthoudt; een warme vinger smelt een vingerafdruk in de rijp.

De les, stap voor stap

Klaarzetten vóór de les: de browserversie open op het digibord, ijsblokjes in een koelbox, per groepje een thermometer en een schoteltje, en vanaf het begin een glas ijswater op je bureau (dat heeft tijd nodig om te beslaan).

  1. 5 minuten

    Start: vries een schilderij in

    Laat een leerling met Verf een grote natte klodder schilderen en met Water gieten een plasje maken. Tik op In de vriezer leggen en sla dan met de Hamer op de bevroren verf. Die spat uiteen. Vraag: was de verf eerst vast of vloeibaar? En nu?

  2. 5 minuten

    Voorspellen

    Laat een bolletje IJsje, een reep Chocolade en een stuk nat papier zien. Tweetallen voorspellen: wat smelt er vanzelf in de klas? Wat heeft warmte nodig? Wat zien we als het strijkijzer het natte papier raakt?

  3. 10 minuten

    Uitproberen op het digibord

    Kijk hoe het ijsje smelt (ongeveer anderhalve minuut voor een heel bolletje; de randen gaan eerst). Smelt de chocolade met het Strijkijzer, til het op en tel tot hij gestold is. Ga met het strijkijzer over het natte papier: wolkjes stoom, gesis, droog papier. Benoem elke verandering terwijl het gebeurt: smelten, stollen, verdampen.

  4. 15 minuten

    Echt doen: de ijsblokjesrace

    Elk groepje legt een ijsblokje op een schoteltje op een andere plek (op de tafel, bij het raam, in een holle hand op een stukje keukenpapier, naast de verwarming). Meet op elke plek de temperatuur, start de timer en noteer welk blokje het eerst gesmolten is. Kijk tussendoor naar het glas ijswater op je bureau: waar komt het water aan de buitenkant vandaan?

  5. 10 minuten

    Uitleggen

    Verzamel de resultaten: op warmere plekken smelt het sneller. Teken de drie aggregatietoestanden op het bord met pijlen: smelten, stollen, verdampen, condenseren. Leg uit dat het witte wolkje boven een waterkoker uit piepkleine waterdruppeltjes bestaat; de waterdamp zelf is onzichtbaar. Afsluitende vraag: is chocolade vast of vloeibaar? (Allebei, afhankelijk van hoe warm hij is.)

Woordenschat en differentiatie

Kernwoorden

  • vast: houdt zijn eigen vorm

  • vloeibaar: stroomt en neemt de vorm aan van waar het in zit

  • gas: verspreidt zich door elke ruimte; vaak onzichtbaar

  • aggregatietoestand: vast, vloeibaar of gas

  • smelten / stollen: van vast naar vloeibaar, van vloeibaar naar vast (bij water heet stollen ook bevriezen)

  • verdampen: van vloeibaar naar gas, sneller als het warm is

  • condenseren: van gas naar vloeibaar, op iets kouds

  • temperatuur: hoe warm of koud iets is, gemeten in °C

Ondersteuning

Sorteren op het bord

Leerlingen komen naar voren en wijzen aan: vast, vloeibaar of gas? Gebruik plaatjes voor de echte versies. Jongere leerlingen kunnen stoppen bij sorteren op wat ze zien.

Basis

Meten en vergelijken

Een tabel voor de ijsblokjesrace (plek, temperatuur, minuten tot gesmolten) en één zin: hoe warmer het was, hoe…

Verrijking

Lastige stoffen

In de app blijft ketchup eerst als een bolletje liggen en gaat hij pas lopen als de klodder hoog genoeg is. Is ketchup vast of vloeibaar? En het schuim van azijn en baking soda, dat een vloeistof vol gas is?

Wat zijn de drie aggregatietoestanden?

Vast, vloeibaar en gas. Iets vasts houdt zijn vorm, een vloeistof stroomt en neemt de vorm aan van waar hij in zit, en een gas verspreidt zich door de hele ruimte.

Wat is het verschil tussen smelten en stollen?

Bij smelten wordt iets vasts vloeibaar door warmte, zoals chocolade in je hand. Bij stollen wordt een vloeistof weer vast als hij afkoelt, zoals gesmolten chocolade die hard wordt. Bij water noem je stollen ook bevriezen.

Is stoom een gas?

Waterdamp is een gas, en dat is onzichtbaar. Het witte wolkje dat je boven een waterkoker ziet, zijn piepkleine waterdruppeltjes die weer zijn gecondenseerd terwijl de damp afkoelt.

Waarom smelten de randen van een ijsje het eerst?

Dunne stukjes warmen sneller op dan het dikke midden. Je ziet het in de app en bij een echt hoorntje.

Wat is een leuk proefje over smelten voor in de klas?

Een ijsblokjesrace: leg ijsblokjes op verschillende plekken, meet overal de temperatuur en kijk welk blokje het eerst gesmolten is. Je hebt alleen ijs, schoteltjes en een thermometer nodig.

Vries de verf in, en race met het ijs

Gratis in de browser, zonder leerlingaccounts. Meer lessen en het overzicht van de kerndoelen vind je op de pagina voor leerkrachten.