Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Учебный проект: "Альтернативные источники воды"

Учебный проект: "Альтернативные источники воды"

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

Учебный проект на тему: «Альтернативные источники воды»



Учебный предмет (дисциплины, близкие к теме): физика - тема “Тепловые явления. Изменение агрегатных состояний вещества”, интеграция с географией, биологией ,химией .

Возраст учащихся: 8 класс.

Тип проекта: ролевой, поисковый.

Цель проекта: формирование компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности:

  • навыков самостоятельной работы с большими объемами информации,

  • умений увидеть проблему и наметить пути ее решения,

  • навыков работы в группе.

Основополагающий вопрос: Создание модели для опреснения или очищения воды.



Продукты проекта: Модель для опреснения или очистки питьевой воды. Показ работы на практике во время похода.

Первая группа теоретики – физики.

Творческое название работы – Найти методы очистки и опреснения питьевой воды.

Проблемный вопрос: Можно ли вообще в походных условиях найти альтернативные источники воды?

Задание: Собрать и обобщить теоретический материал по данной теме.

Туристические маршруты, неизведанные места и страны, походы и гитара с отблесками костра. Однако туристический пеший поход — это еще и испытание, своеобразная проверка знаний, находчивости в чрезвычайных ситуациях, способности мыслить нестандартно и из многого извлекать пользу. Туристический маршрут предполагает большие пешие переходы, в которых просто не обойтись без хорошей воды. Следует отметить, что иногда случается так, что потребность в питьевой воде оказывается больше, нежели было припасено. Кроме того, в различных экстремальных ситуациях очистка питьевой воды равноценна жизни, поэтому нужно знать хотя бы несколько способов, как сделать воду пригодной для питья.



Как очистить имеющуюся воду в полевых условиях?

Существует несколько несложных способов очистки воды в походных условиях. В первую очередь, следует использовать для обеззараживания воды ту самую природу, которая находится вокруг вас.

1. Целебные и обеззараживающие свойства кремния. Кремний может быть использован как активатор природной воды, благодаря чему она приобретает бактерицидные свойства. Вода с добавление кремния благотворно влияет на человеческий организм, улучшая обмен веществ и осуществляя регенерационное воздействие на ткани внутренних органов.

Для приготовления полезной воды нужно положить кремний в эмалированную или стеклянную емкость с кипяченой или сырой водой. Для 1-5 литров будет достаточно 1-3 г минерала (кремния). Емкость накрываем чистой салфеткой из марли и ставим в нежаркое, защищенное от солнечный лучей место. Через 24 часа водой можно умываться, полоскать горло и промывать раны.

2. Естественные фильтры. В качестве природного фильтра для воды подойдет речной песок, прокаленный на огне или солнце. В качестве дренажа можно использовать прихваченный с собой таблетки активированного или березового угля. Для создания фильтра понадобится простейшая воронка, кусочек ваты или марли, активированный уголь. Вода пройдет частичную очистку, после чего ее можно обеззаразить марганцовкой

Описание: Способы очистки воды в полевых условиях3.Марганцовка или йод. Для дезинфекции воды можно добавлять в воду марганцовку или йод (в  спиртовой настойке). Подойдет йод в концентрации 5-8 капель на 1 литр. После йодирования и отстаивания, воду можно профильтровать с помощью самодельного фильтра (указано выше, как его изготовить) 2-3 раза. После этого можно применить традиционный способ — прокипятить. Можно также использовать йодные таблетки, предназначенные специально для индивидуального дезинфицирования воды.

Описание: Способы очистки воды в полевых условиях

Марганцовки понадобится 1-2 г на ведро воды, или 1-2 кристаллика на литр (объем кристалликов должен быть меньше спичечной головки). Получившаяся жидкость будет бледно-розовой. Осадок с кристаллами — НЕ пить!

4. Растения-антисептики. Для обеззараживания воды в полевых условиях можно использовать листья брусники, чистотела, ромашки, зверобоя или малины, а также других растений, которые обладают антисептическими свойствами. Лидером среди таких растений считается чистотел, так как он способен убивать практически все известные микроорганизмы. Подойдут для дезинфекции воды и грибы: чага, белый гриб, дождевик.

5. Алюминиевые квасцы и соль. Можно применять для очистки воды алюминиевые квасцы (щепотка на ведро воды) и поваренную соль (одна столовая ложка на литр воды).

6. Кипячение. Наиболее надежный способ обеззаразить воду — прокипятить ее. Если вода взята из заранее ненадежного источника, то кипятить ее следует не менее 30 минут. Для очисти при кипячении добавляют молодые ветки ели, кедра, сосны, пихты или можжевельника (150-200 гр. на ведро). Можно очищать воду при помощи коры дуба, ивы, вербы, бука, молодой бересты (100-150 гр. на ведро).

Воду следует кипятить 30-40 минут, образовавшийся на дне осадок ни в коем случае не пить! Нужно дать воде отстояться несколько часов и прогнать ее через самодельный фильтр.

Описание: Способы очистки воды в полевых условиях

7.Дистилляция - это когда вода кипит, пар над ней собирается, охлаждается, превращается обратно в воду в ёмкости-приёмнике.

Ступени дистилляции:

Описание: Принципиальная схема дистиллятора





На рисунке цифрами обозначены:

  1. Огонь.

  2. Ёмкость с морской водой.

  3. Передающее пар устройство (трубка).

  4. Охлаждающее устройство.

  5. Приёмная ёмкость.

  6. Очищенная вода.

Почему дистилляция очищает воду от солей? Потому что соли кипят при более высокой температуре, чем вода. Поэтому первой испаряется вода. Без солей. Что и нужно сделать с морской водой.

Что будет, если в воде, которую дистиллируют, есть вещества, кипящие при меньшей температуре? Например, летучие органические вещества? Они испарятся первыми. Поэтому один из принципов дистилляции - не направлять собиратель пара сразу в принимающее устройство, а дать воде серьёзно закипеть.

Также важный принцип дистилляции - хорошее охлаждение пара. От эффективности охлаждения напрямую зависит производительность устройства. Если часть пара не охлаждается, а улетучивается, то, соответственно, получится меньше чистой воды. Дистилляция морской воды как она получилась.

Процедура дистилляции очень проста. Морская вода - в чайник, чайник - на огонь. Ямка в земле. В неё под наклоном зарыть стеклянную бутылку. Из песка торчало только горлышко, в которое и вставлялась передающая пар трубка.

Всё - вода кипит, проходит по трубке в бутылку, там охлаждается. Для лучшего охлаждения бутылку поливать холодной (относительно, конечно) морской водой. По мере испарения солёную воду доливать в чайник.

Вторая группа физики – практики.

Место проведения: Свердловская область, Каменск – уральский район ,село Бекленищево, рек Исеть порог Ревун. (Проблемы с питьевой водой были ,есть, и будут.)

Источник воды: Река Исеть, вода берётся только для мытья посуды, пить нельзя.

Творческое название работы: Проверить методы очистки и опреснения питьевой воды.

Проблемный вопрос: Можно ли вообще в походных условиях найти альтернативные источники воды?

Задание: Собрать и проверить на практике методы очистки воды.

Примечание: Можно очищать грязную или морскую воду.



Материалы и оборудование:

  • два кирпича;

  • костёр;

  • туристический чайник;

  • изогнутая алюминиевая трубка;

  • стеклянная бутылка;

  • ямка в песке;

  • кружка для грязной ( морской) воды;

  • много дров и очень много терпения .

Дистилляция морской воды в походе

Теперь технологии:

Первое, что было скорректировано, это уровень (морской) грязной воды в чайнике. Морская вода должна занимать меньше половины объёма, лучше одну треть. Это нужно для повышения интенсивности парообразования. Неизвестно, почему пара в таком случае образуется больше, но оказалось, что это так.

дистилляция морской воды в походе

Далее, нельзя поливать для охлаждения пара передающую трубку. Охлаждающая вода оказалась коварна, и стекала по трубке (кстати, длинной - порядка 80 см) снизу в бутылку с чистой водой. Соответственно, вкус у очищенной воды был не очень.

дистилляция морской воды в походе

Потом, пластиковую бутылку для приёмного устройства лучше не брать. Поскольку её корёжит от пара. Хотя, если стеклянной под рукой нет, сойдёт и из пластика. В месте, где был расположен лагерь, в изобилии присутствовали как пластиковые, так и стеклянные бутылки.

Результаты: за 30-40 минут дистилляции описанным способом очищается порядка 350 миллилитров воды.

Выводы.

Испробованный дистиллятор отлично очищает (морскую) грязную воду. Соли в полученной воде не ощущаются на вкус. По всей видимости, их там просто нет :) Процесс очистки требует достаточно большого количества топлива. Тщательное охлаждение приёмной ёмкости повышает производительность дистиллятора почти вдвое. Испробованный дистиллятор с учётом всевозможных поправок и проблем за днёвку может обеспечить чистой водой 2-3 человек на 2-3 дня. Для того чтобы снабдить чистой водой большее количество людей на дольшее время необходим либо более совершенный дистиллятор (что утяжелит его конструкцию и сделает сложной транспортировку), либо сделать испробованный дистиллятор личным снаряжением (за днёвку каждый участник очищает себе нужное количество воды).

Совсем экстремальные условия.

Предположим ситуацию, при которой кто - то оказался на острове без надлежащего оборудования. Мы предлагаем следующие способы очистки воды.

Выкопать яму, налить туда достаточное количество негодной для пить воды, найти какой - нибудь сосуд для чистой воды, обязательно в солнечную погоду накрыть яму полиэтиленом, закрепить её чтобы не унесло ветром, положить в центр плёнки с наружи грузик, для того чтобы капли собирались и падали в нужную посуду. (Смотри рисунок). Найти плёнку и какой - нибудь стаканчик не составляет труда, особенно в последние годы. К недостаткам способа очистки относится то, что этот способ работает только в жаркую погоду, а пить хочется всегда.

C:\Documents and Settings\user\Рабочий стол\Новая папка\s_voda4.jpg

В конце предлагаем ещё два способа очистки воды, принцип остаётся таким же, но результат гораздо большее количество полученной, годной для питья воды.

H:\ДОКУМЕНТЫ НА ФЕСТИВАЛЬ\Безымянный2.png

H:\ДОКУМЕНТЫ НА ФЕСТИВАЛЬ\Безымянный3.png

На последнем рисунке используется крышка котелка перевёрнутая внутрь.







Литература

  1. Горев Л.А. Занимательные опыты по физике.- М.:Просвещение,1987

  2. Райт М. Что, как и почему? Удивительный мир техники.- М.: Астель АСТ, 2001

  3. Сёмке А.И. Занимательные материалы к урокам физики 8 класс. - М.: НЦ ЭНАС, 2006.



11


Автор
Дата добавления 06.11.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров238
Номер материала ДВ-128784
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх