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Estrarre l'acqua dal suolo lunare - Imparare la filtrazione e la distillazione

Breve descrizione:

In questa risorsa, gli studenti impareranno a conoscere i cambiamenti di stato della materia utilizzando come esempio l'acqua sulla Luna.

Interpreteranno i dati di un grafico della pressione e della temperatura dell'acqua per discutere di come i cambiamenti di stato siano diversi sulla Luna rispetto a quelli a cui siamo abituati sulla Terra.

Confronteranno poi due metodi per separare le miscele, nel contesto dell'estrazione dell'acqua dal suolo lunare.

I ragazzi riceveranno blocchi analoghi al suolo lunare già preparati e confronteranno la semplice distillazione con la filtrazione, decidendo quale sia la più efficiente sulla Terra e sulla Luna.
Oggetto: Scienza, Chimica, Fisica
Obiettivi di apprendimento

  • Imparare come i cambiamenti di stato variano a seconda della pressione e della temperatura.
  • Comprendere i cambiamenti di stato in termini di modello particellare.
  • Imparare a utilizzare le apparecchiature di distillazione per separare le miscele.
  • Utilizzare la filtrazione per separare le miscele.
  • Eseguire gli esperimenti in modo appropriato, tenendo conto della corretta manipolazione delle apparecchiature, dell'accuratezza delle misurazioni e delle considerazioni relative alla salute e alla sicurezza.
  • Valutare i metodi e suggerire possibili miglioramenti e ulteriori indagini.
  • Interpretare percentuali e variazioni percentuali come frazioni o decimali.
    •  
    Fascia d'età:
    12 - 16 anni
     
    Tempo
    Preparazione: 30 minuti
    Lezione: 1 ora e 20 minuti
     
    Risorsa disponibile in:
    Inglese, Danese, Francese, Tedesco, Portoghese e Spagnolo
    Scarica l'attività - EN
    Attività 1: L'acqua è diversa sulla Luna?

    In questa attività gli studenti studieranno gli stati dell'acqua e le transizioni di fase dell'acqua. Gli studenti analizzeranno il diagramma di fase dell'acqua e condurranno un semplice esperimento per capire che la pressione e la temperatura influenzano lo stato dell'acqua.

    Infine, gli studenti metteranno in relazione quanto appreso con l'esplorazione della Luna e con le modalità di estrazione dell'acqua dalla regolite lunare.
    Attrezzatura

  • Foglio di lavoro stampato per ogni studente
  • Siringa
  • Acqua calda
    • Attività 2: Filtrazione o distillazione?

    In questa attività, gli studenti confronteranno due metodi di separazione dell'acqua dalla sabbia: la filtrazione e la distillazione. Verranno forniti loro dei carotaggi di ghiaccio lunare simulati da utilizzare per il loro esperimento e calcolare la massa percentuale di acqua estratta in ciascun caso.
    Attrezzatura

    Per ogni gruppo:  
  • Fogli di lavoro stampati per gli studenti
  • Ghiaccioli preparati (vedi allegato)
  • Bilance di pesatura
  • Sabbia e acqua
  • Confezionamento in provetta o simile
  • 2 matracci conici
  • 2 cilindri di misura
  • Filtro
  • Imbuto
  • Bruciatore Bunsen o piastra/anello di ebollizione
  • Treppiede
  • Tappo con foro per tubo in plastica/gomma
  • Lattina grande con un foro sul lato
  • Cubetti di ghiaccio (per raffreddare le provette)
  • Piccolo pezzo di tubo di rame (opzionale - migliora il raffreddamento)

    • Lo sapevate?

    Gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale riciclano la maggior parte dell'acqua che utilizzano, circa 75%. Il sistema di recupero dell'acqua può recuperare l'acqua dall'urina e dal respiro degli astronauti. Questa viene filtrata e pulita e può essere riutilizzata. In media, un astronauta sulla Stazione spaziale internazionale utilizza 90% di acqua in meno rispetto a una persona sulla Terra.

    L'astronauta dell'ESA Tim Peake ingerisce acqua sulla ISS

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