moon_camp

Pozyskiwanie wody z gleby księżycowej - nauka o filtracji i destylacji

Krótki opis:

W tym materiale uczniowie poznają zmiany stanu materii na przykładzie wody na Księżycu.

Zinterpretują dane z wykresu zależności ciśnienia od temperatury dla wody, aby umożliwić dyskusję o tym, jak zmiany stanu skupienia są inne na Księżycu w porównaniu z tym, do czego jesteśmy przyzwyczajeni na Ziemi.

Następnie porównają dwie metody rozdzielania mieszanin, w kontekście pozyskiwania wody z gleby księżycowej.

Otrzymają przygotowane wcześniej bloki analogowe gleby księżycowej i porównają prostą destylację do filtracji oraz zdecydują, która z nich jest najbardziej efektywna na Ziemi i na Księżycu.
Przedmiot: Nauka, chemia, fizyka
Cele nauczania

  • Dowiedz się, jak zmiany stanu zmieniają się w zależności od ciśnienia i temperatury.
  • Rozumienie zmian stanu w ujęciu modelu cząsteczkowego.
  • Naucz się używać urządzeń do destylacji w celu rozdzielenia mieszanin.
  • Zastosuj filtrację do rozdzielenia mieszanin.
  • Przeprowadzanie eksperymentów w odpowiedni sposób, z uwzględnieniem właściwego obchodzenia się z aparaturą, dokładności pomiarów oraz względów bezpieczeństwa i higieny pracy.
  • Oceniaj metody i sugeruj możliwe ulepszenia i dalsze badania.
  • Interpretować procenty i zmiany procentowe jako ułamek lub dziesiętny.
    •  
    Zakres wiekowy:
    12 - 16 lat
     
    Czas
    Przygotowanie: 30 minut
    Lekcja: 1 godzina i 20 minut
     
    Zasób dostępny w:
    Angielski, Duński, Francuski, Niemiecki, Portugalski oraz Hiszpański
    Pobierz aktywność - EN
    Zadanie 1: Czy woda na Księżycu jest inna?

    W tym ćwiczeniu uczniowie będą badać stany skupienia wody i przejścia fazowe wody. Uczniowie przeanalizują diagram fazowy wody i przeprowadzą prosty eksperyment, aby dowiedzieć się, że ciśnienie i temperatura wpływają na stan wody.

    Na koniec studenci odniosą zdobytą wiedzę do badań Księżyca oraz do tego, jak można wydobyć wodę z regolitu na Księżycu.
    Sprzęt

  • Wydrukowany arkusz dla każdego ucznia
  • Strzykawka
  • Gorąca woda
    • Ćwiczenie 2: Filtracja czy destylacja?

    W tym ćwiczeniu uczniowie będą porównywać dwie metody oddzielania wody od piasku: filtrację i destylację. Otrzymają symulowane rdzenie lodowe/glebowe Księżyca, które wykorzystają w swoim eksperymencie i obliczą procentową masę wody wyekstrahowanej w każdym przypadku.
    Sprzęt

    Dla każdej grupy:  
  • Wydrukowane arkusze robocze dla uczniów
  • Wstępnie przygotowane rdzenie lodowe (patrz załącznik)
  • Wagi ważące
  • Piasek i woda
  • Opakowanie na probówki lub podobne
  • 2 kolby stożkowe
  • 2 cylindry pomiarowe
  • Filtr
  • Lejek
  • Palnik Bunsena lub płyta grzewcza/ pierścień do gotowania
  • Tripod
  • Króciec z otworem na rurkę z tworzywa sztucznego/ gumy
  • Duża puszka z dziurą w boku
  • Kostki lodu (do chłodzenia probówek)
  • Mały kawałek rurki miedzianej (opcjonalnie - poprawia chłodzenie)

    • Wiedziałeś?

    Astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej poddają recyklingowi większość wody, którą zużywają - około 75%. System odzyskiwania wody może odzyskać wodę z moczu astronautów i z ich oddechu. Jest ona filtrowana i oczyszczana i może być ponownie użyta. Średnio astronauta na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zużywa o 90% mniej wody niż człowiek na Ziemi.

    ESA Astronauta Tim Peake połyka wodę na ISS

    Słowa kluczowe:
    , , , , , ,