maan_kamp

Water winnen uit Maanbodem - Leren over filtratie en distillatie

Korte beschrijving:

In deze bron leren de leerlingen over veranderingen van de toestand van materie met water op de maan als voorbeeld.

Zij zullen gegevens interpreteren uit een druk/temperatuur-grafiek voor water om een discussie mogelijk te maken over hoe veranderingen van toestand anders zijn op de maan vergeleken met wat wij op aarde gewend zijn.

Vervolgens zullen zij twee methoden voor het scheiden van mengsels vergelijken, in de context van de extractie van water uit de maanbodem.

Zij zullen vooraf bereide analoge maangrondblokken krijgen en eenvoudige distillatie vergelijken met filtratie en beslissen wat op aarde en op de maan het efficiëntst is.
Onderwerp: Wetenschap, Scheikunde, Natuurkunde
Leerdoelen

  • Leren hoe toestandsveranderingen variëren afhankelijk van druk en temperatuur.
  • Toestandsveranderingen begrijpen in termen van het deeltjesmodel.
  • Leer distillatieapparatuur te gebruiken om mengsels te scheiden.
  • Gebruik filtratie om mengsels te scheiden.
  • Experimenten op de juiste wijze uitvoeren, rekening houdend met de juiste hantering van apparatuur, de nauwkeurigheid van de metingen en gezondheids- en veiligheidsoverwegingen.
  • De methoden evalueren en mogelijke verbeteringen en verder onderzoek voorstellen.
  • Percentages en procentuele veranderingen interpreteren als een breuk of een decimaal.
    •  
    Leeftijdscategorie:
    12 - 16 jaar oud
     
    Tijd
    Bereiding: 30 minuten
    Les: 1 uur en 20 minuten
     
    Hulpbron beschikbaar in:
    Engels, Deens, Frans, Duits, Portugees en Spaans
    Download activiteit - EN
    Activiteit 1: Is water anders op de maan?

    In deze activiteit zullen de leerlingen de toestanden en faseovergangen van water onderzoeken. De leerlingen zullen het fasediagram van water analyseren en een eenvoudig experiment uitvoeren om te leren dat druk en temperatuur de toestand van water beïnvloeden.

    Tenslotte zullen de leerlingen het geleerde in verband brengen met de verkenning van de maan en met de vraag hoe water uit het regolith op de maan kan worden gewonnen.
    Uitrusting

  • Afgedrukt werkblad voor elke leerling
  • Spuit
  • Warm water
    • Activiteit 2: Filtratie of distillatie?

    In deze activiteit vergelijken de leerlingen twee methoden om water van zand te scheiden: filtratie en distillatie. Ze krijgen gesimuleerde maanijs/bodemkernen om in hun experiment te gebruiken en berekenen de procentuele massa van het water dat in beide gevallen wordt gewonnen.
    Uitrusting

    Voor elke groep:  
  • Gedrukte werkbladen voor studenten
  • Voorbereide ijskorrels (zie bijlage)
  • Weegschalen
  • Zand en water
  • Verpakking voor reageerbuisjes of vergelijkbaar
  • 2 erlenmeyers
  • 2 meetcilinders
  • Filter
  • Trechter
  • Bunsenbrander of kookplaat/kookring
  • Driepoot
  • Bung met gat voor plastic/rubber slang
  • Groot blik met een gat in de zijkant
  • Ijsblokjes (voor het koelen van de buisjes)
  • Klein stukje koperen buis (Facultatief - verbetert de koeling)

    • Wist je dat?

    Astronauten in het internationale ruimtestation recyclen het grootste deel van het water dat zij gebruiken - ongeveer 75%. Het waterterugwinningssysteem kan water terugwinnen uit de urine van astronauten en uit hun adem. Dit wordt gefilterd en gereinigd en kan opnieuw worden gebruikt. Gemiddeld gebruikt een astronaut in het internationale ruimtestation 90% minder water dan een mens op aarde.

    ESA-astronaut Tim Peake slikt water in op het ISS

    Sleutelwoorden:
    , , , , , ,