moon_camp

Utvinning av vatten från månjord - Lär dig om filtrering och destillation

Kortfattad beskrivning:

I den här resursen får eleverna lära sig om förändringar av materiens tillstånd med vatten på månen som exempel.

De kommer att tolka data från ett diagram över tryck och temperatur för vatten för att möjliggöra en diskussion om hur tillståndsförändringar är annorlunda på månen jämfört med vad vi är vana vid på jorden.

De kommer sedan att jämföra två metoder för att separera blandningar i samband med extraktion av vatten från månjord.

De kommer att få förberedda block av månjord och jämföra enkel destillation med filtrering och avgöra vilket som är mest effektivt på jorden och på månen.
Ämne: Naturvetenskap, kemi, fysik
Mål för inlärning

  • Lär dig hur tillståndsförändringar varierar beroende på tryck och temperatur.
  • Förstå tillståndsförändringar i termer av partikelmodellen.
  • Lär dig att använda destillationsutrustning för att separera blandningar.
  • Använd filtrering för att separera blandningar.
  • Utföra experiment på lämpligt sätt, med vederbörlig hänsyn till korrekt hantering av apparatur, mätningarnas noggrannhet samt hälso- och säkerhetsaspekter.
  • Utvärdera metoderna och föreslå möjliga förbättringar och ytterligare undersökningar.
  • Tolka procentsatser och procentuella förändringar som bråk eller decimaler.
  •  
    Åldersintervall:
    12 - 16 år
     
    Tid
    Förberedelse: Förberedelse: 30 minuter.
    Lektion: 1 timme och 20 minuter
     
    Resurs tillgänglig i:
    Aktivitet 1: Är vattnet annorlunda på månen?

    I den här aktiviteten kommer eleverna att undersöka vattnets tillstånd och vattenfasövergångar. Eleverna ska analysera fasdiagrammet för vatten och utföra ett enkelt experiment för att lära sig att tryck och temperatur påverkar vattnets tillstånd.

    Slutligen kommer eleverna att relatera det de lärt sig till utforskning av månen och hur vatten kan utvinnas ur regolit på månen.
    Utrustning

  • Utskrivet arbetsblad för varje elev
  • Spruta
  • Varmt vatten
  • Aktivitet 2: Filtrering eller destillation?

    I den här aktiviteten ska eleverna jämföra två metoder för att separera vatten från sand: filtrering och destillation. De kommer att få simulerade is- och jordkärnor från månen som de ska använda i sina experiment och beräkna den procentuella massan av vatten som extraherats i varje fall.
    Utrustning

    För varje grupp:  
  • Utskrivna arbetsblad för eleverna
  • Förberedda iskärnor (se bilaga).
  • Vågar
  • Sand och vatten
  • Förpackning av provrör eller liknande
  • 2 koniska kolvar.
  • 2 mätcylindrar
  • Filter
  • Tratten
  • Bunsenbrännare eller kokplatta/kokring
  • Stativ
  • Spjäll med hål för plast- eller gummislangar
  • Stor burk med ett hål i sidan
  • Isbitar (för att kyla rören)
  • En liten bit kopparslang (valfritt - förbättrar kylningen)
  • Visste du det?

    Astronauterna på den internationella rymdstationen återvinner det mesta av det vatten de använder - cirka 75%. Vattenåtervinningssystemet kan återvinna vatten från astronauternas urin och andedräkt. Detta filtreras och renas och kan användas igen. I genomsnitt använder en astronaut på den internationella rymdstationen 90% mindre vatten än en person på jorden.

    ESA-astronauten Tim Peake sväljer vatten på ISS