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:
    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

    Moon Camp Challenge
    Przegląd prywatności

    Ta strona używa plików cookie, abyśmy mogli zapewnić Ci jak najlepsze wrażenia z użytkowania. Informacje z plików cookie są przechowywane w przeglądarce użytkownika i pełnią takie funkcje, jak rozpoznawanie użytkownika przy ponownym wejściu na naszą stronę internetową oraz pomagają naszemu zespołowi zrozumieć, które sekcje strony internetowej są dla użytkownika najbardziej interesujące i przydatne.