moon_camp

Získávání vody z měsíční půdy - poznatky o filtraci a destilaci

Stručný popis:

V tomto materiálu se žáci seznámí se změnami skupenství látek na příkladu vody na Měsíci.

Žáci budou interpretovat údaje z grafu závislosti tlaku na teplotě vody, aby mohli diskutovat o tom, jak se změny stavu vody na Měsíci liší od toho, na co jsme zvyklí na Zemi.

Poté porovnají dvě metody separace směsí v kontextu získávání vody z měsíční půdy.

Žáci dostanou předem připravené bloky analogické měsíční půdě a porovnají jednoduchou destilaci s filtrací a rozhodnou, která z nich je na Zemi a na Měsíci nejúčinnější.
Předmět: Věda, chemie, fyzika
Cíle učení

  • Zjistěte, jak se mění stavové změny v závislosti na tlaku a teplotě.
  • Porozumět změnám stavu z hlediska částicového modelu.
  • Naučte se používat destilační zařízení k oddělování směsí.
  • K oddělení směsí použijte filtraci.
  • Provádět experimenty vhodným způsobem s ohledem na správnou manipulaci s přístroji, přesnost měření a zdravotní a bezpečnostní hlediska.
  • Vyhodnoťte metody a navrhněte možná zlepšení a další zkoumání.
  • Interpretovat procenta a procentuální změny jako zlomek nebo desetinné číslo.
    •  
    Věkové rozmezí:
    12 - 16 let
     
    Čas
    Příprava: 30 minut
    Lekce: 1 hodina a 20 minut
     
    Zdroj je k dispozici v:
    Angličtina, Dánský, Francouzština, Němčina, Portugalština a Španělština
    Stáhnout aktivitu PDF - EN
    Aktivita 1: Je voda na Měsíci jiná?

    V této aktivitě budou studenti zkoumat stavy vody a její fázové přechody. Studenti analyzují fázový diagram vody a provedou jednoduchý experiment, aby zjistili, že tlak a teplota ovlivňují stav vody.

    Nakonec studenti propojí své poznatky s výzkumem Měsíce a s tím, jak by se z regolitu na Měsíci mohla získávat voda.
    Vybavení

  • Vytištěný pracovní list pro každého studenta
  • Injekční stříkačka
  • Horká voda
    • Aktivita 2: Filtrace nebo destilace?

    V této aktivitě studenti porovnají dvě metody separace vody z písku: filtraci a destilaci. Dostanou k dispozici simulovaná měsíční ledová/půdní jádra, která použijí při svém experimentu, a vypočítají procentuální hmotnost extrahované vody v každém případě.
    Vybavení

    Pro každou skupinu:  
  • Vytištěné pracovní listy pro studenty
  • Předpřipravená ledová jádra (viz příloha)
  • Váhy
  • Písek a voda
  • Obaly na zkumavky nebo podobné obaly
  • 2 kónické baňky
  • 2 měřicí válce
  • Filtr
  • Trychtýř
  • Bunsenův hořák nebo vařič/vařicí kroužek
  • Stativ
  • Závit s otvorem pro plastovou/kaučukovou hadičku
  • Velká plechovka s otvorem na boku
  • Kostky ledu (pro chlazení zkumavek)
  • Malý kousek měděné trubky (volitelně - zlepšuje chlazení)

    • Věděli jste to?

    Astronauti na Mezinárodní vesmírné stanici recyklují většinu vody, kterou spotřebují - přibližně 75%. Systém pro zpětné získávání vody dokáže získat vodu z moči astronautů a z jejich dechu. Ta se filtruje a čistí a může být znovu použita. Astronaut na Mezinárodní vesmírné stanici spotřebuje v průměru o 90% vody méně než člověk na Zemi.

    Astronaut ESA Tim Peake polyká na ISS vodu

    Klíčová slova:
    , , , , , ,