Vandens išgavimas iš Mėnulio dirvožemio - mokymasis apie filtravimą ir distiliavimą

Trumpas aprašymas:

Šioje medžiagoje mokiniai sužinos apie medžiagos būsenos pokyčius, remdamiesi vandens Mėnulyje pavyzdžiu.

Jie interpretuos vandens slėgio ir temperatūros grafiko duomenis, kad galėtų aptarti, kaip būsenos pokyčiai skiriasi Mėnulyje, palyginti su tuo, ką mes žinome Žemėje.

Tada jie palygins du mišinių atskyrimo metodus, susijusius su vandens gavyba iš Mėnulio grunto.

Jie gaus iš anksto paruoštus Mėnulio grunto analogų blokus ir palygins paprastą distiliavimą su filtravimu bei nuspręs, kuris iš jų yra veiksmingiausias Žemėje ir Mėnulyje.

Tema: Mokslas, chemija, fizika

Mokymosi tikslai

Sužinokite, kaip būsenos pokyčiai priklauso nuo slėgio ir temperatūros.

Suprasti būsenos pokyčius pagal dalelių modelį.

Išmokite naudoti distiliavimo įrangą mišiniams atskirti.

Mišiniams atskirti naudokite filtravimą.

Tinkamai atlikti eksperimentus, atsižvelgiant į teisingą naudojimąsi prietaisais, matavimų tikslumą ir sveikatos bei saugos aspektus.

Įvertinkite metodus ir pasiūlykite galimus patobulinimus bei tolesnius tyrimus.

Interpretuoti procentinius dydžius ir procentinius pokyčius kaip trupmeną arba dešimtainį skaičių.

Amžiaus diapazonas:

12 - 16 metų

Laikas

Paruošimas: 30 minučių
Pamokos trukmė: 1 valanda ir 20 minučių

Išteklius galima rasti:

Anglų kalba, Danų, Prancūzų kalba, Vokiečių kalba, Portugalų kalba ir Ispanų kalba

1 užduotis: Ar vanduo Mėnulyje skiriasi?

Atlikdami šią užduotį mokiniai tirs vandens būsenas ir vandens fazinius perėjimus. Mokiniai analizuos vandens fazių diagramą ir atliks paprastą eksperimentą, kad sužinotų, jog slėgis ir temperatūra turi įtakos vandens būsenai.

Galiausiai mokiniai susies įgytas žinias su Mėnulio tyrinėjimais ir su tuo, kaip Mėnulyje iš regolito būtų galima išgauti vandenį.

Įranga

Atspausdintas mokinio darbo lapas kiekvienam mokiniui

Švirkštas

Karštas vanduo

2 veikla: Filtravimas ar distiliavimas?

Atlikdami šią užduotį mokiniai palygins du vandens atskyrimo nuo smėlio būdus: filtravimą ir distiliavimą. Jie gaus imituotas Mėnulio ledo ir (arba) dirvožemio šerdis, kurias panaudos eksperimento metu ir apskaičiuos kiekvienu atveju išgauto vandens masės procentinę dalį.

Įranga

Kiekvienai grupei:

Atspausdinti mokinių darbo lapai

Iš anksto paruoštos ledo šerdys (žr. priedą)

Svarstyklės

Smėlis ir vanduo

Mėgintuvėlių pakuotė arba panašiai

2 kūginės kolbos

2 matavimo cilindrai

Filtras

Piltuvėlis

Bunseno degiklis arba kaitinimo plokštė ir (arba) virimo žiedas

Trikojis

Jungtis su skyle plastikiniams ir (arba) guminiams vamzdeliams

Didelė skardinė su skyle šone

Ledo kubelių (mėgintuvėliams atšaldyti)

Nedidelis gabalėlis varinio vamzdelio (pasirinktinai - gerina aušinimą)

Ar žinojote?

Tarptautinėje kosminėje stotyje esantys astronautai didžiąją dalį sunaudojamo vandens - apie 75% - perdirba. Vandens atgavimo sistema gali atgauti vandenį iš astronautų šlapimo ir jų kvėpavimo. Jis filtruojamas ir valomas, todėl gali būti naudojamas dar kartą. Vidutiniškai astronautas Tarptautinėje kosminėje stotyje sunaudoja 90% mažiau vandens nei žmogus Žemėje.

Reikšminiai žodžiai:

Chemija, Klasės ištekliai, Mėnulis, Mokslas, Antrinis, Dirvožemis, Vanduo