Utvinning av vann fra månejord - Lære om filtrering og destillasjon

Kort beskrivelse:

I denne ressursen lærer elevene om endringer i materiens tilstand ved å bruke vann på månen som eksempel.

De vil tolke data fra en graf over trykk og temperatur for vann for å muliggjøre en diskusjon om hvordan tilstandsendringer er annerledes på månen sammenlignet med det vi er vant til på jorden.

De vil deretter sammenligne to metoder for å separere blandinger i forbindelse med utvinning av vann fra månejord.

De vil få utdelt forhåndstilberedte månejordanalogblokker og sammenligne enkel destillasjon med filtrering og avgjøre hva som er mest effektivt på jorden og på månen.

Emne: Vitenskap, kjemi, fysikk

Læringsmål

Lær hvordan tilstandsendringer varierer avhengig av trykk og temperatur.

Forstå tilstandsendringer i forhold til partikkelmodellen.

Lær å bruke destillasjonsutstyr for å skille blandinger.

Bruk filtrering for å skille blandinger.

Utfør eksperimenter på riktig måte, med behørig hensyn til korrekt håndtering av apparatur, nøyaktigheten av målinger og helse- og sikkerhetshensyn.

Evaluere metoder og foreslå mulige forbedringer og videre undersøkelser.

Tolk prosentandeler og prosentvise endringer som en brøk eller en desimal.

Aldersgruppe:

12 - 16 år gammel

Tid

Forberedelse: 30 minutter
Leksjon: 1 time og 20 minutter

Ressurs tilgjengelig i:

engelsk, Dansk, Fransk, Tysk, Portugisisk og Spansk

Aktivitet 1: Er vann annerledes på månen?

I denne aktiviteten skal elevene undersøke vanntilstander og faseoverganger for vann. Elevene skal analysere fasediagrammet for vann og gjennomføre et enkelt eksperiment for å lære at trykk og temperatur påvirker vannets tilstand.

Til slutt skal elevene relatere det de lærer til utforskning av månen og hvordan vann kan utvinnes fra regolitt på månen.

Utstyr

Utskrevet elevarbeidsark for hver elev

Sprøyte

Varmt vann

Aktivitet 2: Filtrering eller destillasjon?

I denne aktiviteten skal elevene sammenligne to metoder for å skille vann fra sand: filtrering og destillasjon. De vil få utdelt simulerte måneis-/jordkjerner som de skal bruke i eksperimentet og beregne den prosentvise massen av vann som ekstraheres i hvert tilfelle.

Utstyr

For hver gruppe:

Trykte arbeidsark for studenter

Forhåndstilberedte iskjerner (se vedlegg)

Veieskalaer

Sand og vann

Reagensglassemballasje eller lignende

2 koniske kolber

2 målesylindere

Filter

Trakt

Bunsenbrenner eller kokeplate/kokende ring

Stativ

Propp med hull for plast-/gummislange

Stor boks med hull i siden

Isbiter (for avkjøling av rørene)

Lite stykke kobberrør (valgfritt - forbedrer kjøling)

Visste du det?

Astronautene på den internasjonale romstasjonen resirkulerer det meste av vannet de bruker - omtrent 75%. Vanngjenvinningssystemet kan gjenvinne vann fra astronautenes urin og fra pusten deres. Dette filtreres og renses og kan brukes på nytt. I gjennomsnitt bruker en astronaut på den internasjonale romstasjonen 90% mindre vann enn en person på jorden.

Nøkkelord:

Kjemi, Klasseromsressurser, Måne, Vitenskap, Sekundær, Jordsmonn, Vann