Années 9-12 (Science, chimie et biologie)
Temps: 60 minutes
Espace requis: Salle de classe avec lavabo et beaucoup d’espace de comptoir
Méthodologie: Apprentissage coopératif, Discussion en groupes, Action dans la communauté.
Matériaux qui ne sont pas inclus dans le kit:
Échantillons d’eau de votre école et de jusqu’à cinq communautés de l’extérieur
Matériaux qui sont inclus dans le kit qui vont être utilisés:
Bandes d’essais d’ammoniaque, petits béchers en plastique et cartes de couleurs pour le test d’ammoniaque
Objectifs: Les étudiants vont élargir leurs connaissances des problèmes causés par ammoniaque en sources d’eau potable. Les étudiants vont examiner la qualité de leur eau locale et celle d’un nombre d’échantillons de la région environnante. Les étudiants vont agir pour aider toutes les communautés qui sont trouvées d’avoir eau potable mal désinfectée.
Directions/procédure:
Commencez à collectionner les échantillons des communautés environnantes aussi tôt que possible. Quelques de vos étudiants ou collègues sont peut-être d’une autre communauté ou planifient de visiter une autre communauté, demandez-les d’apporter un échantillon d’eau. Il serait idéal d’obtenir quelques échantillons de lieux qui obtiennent leur eau des sources et des facilités de traitement différents. Échantillons aussi petits que 20mL vont être corrects et presque n’importe quel récipient propre et bien rincé fonctionnera, assurez-vous juste qu’il est étiqueté avec le lieu où il été collectionné. Les matériaux pour tester votre eau locale et cinq autres échantillons sont fournit.
Discussion de résultats d’expériences en Leçon quatre :
a. Sur le tableau dessiner un graphique qui ressemble l’un à la fin du document à distribuer pour Leçon quatre que les étudiants ont rempli avec leurs résultats des expériences. Parlant de chacun des boîtes en haut demandez quelques groupes quelle valeur ils ont trouvé pour la concentration et essayez de découvrir s’il y en a du consensus entre deux ou plusieurs groupes. Marquez sur le tableau une valeur ou une gamme de valeurs qui reflètent ce que la classe a trouvé.
b. Demandez aux étudiants de partager leurs réponses pour la première question demandée sur le document à distribuer pour Leçon quatre. Enregistrez une réponse ou deux réponses typiques sur le tableau. Démontrez comment ces valeurs peuvent être trouvées aux étudiants qui ont besoin d’une explication.
c. Continuez de demander aux étudiants de suggérer des réponses aux questions et de les enregistrer sur le tableau. Permettez les étudiants d’avoir beaucoup d’opportunité d’expliquer leurs processus de pensée et les méthodes utilisées pour trouver leurs réponses. Démontrez comment question 2 pourrait être fait si les étudiants ont eu de la difficulté avec cette question et essayez de les guider avec les autres questions.
Distribuez les copies imprimées du document à distribuer pour Leçon cinq à la classe et lisez le document avec les étudiants.
Vous pourriez aussi demandez aux étudiants de se diviser en les groupes et demandez à chaque groupe de tester un des échantillons. Vous pourriez aussi demander pour les volontiers et avoir quelques des étudiants faire les tests devant la classe.
Si la classe divise en groupes, quelqu’un de chaque groupe peut collectionner l’échantillon d’eau et les matériaux pour le test d’ammoniaque. Chaque groupe performera un test d’ammoniaque sur leur échantillon d’eau utilisant les instructions du test de la concentration d’ammoniaque.
Vérifiez les résultats ou faites un sondage des groupes pour découvrir si quelqu’un a obtenu un résultat plus haut que 0,1mg/L.
Si vous avez des résultats plus hauts que 0,1mg/L les étudiants peuvent investiguer. Ils peuvent essayer de contacter la facilité de traitement pour découvrir si l’ammoniaque a été ajoutée pendant traitement. Si l’ammoniaque n’était pas ajoutée et il était dans l’eau brute cette eau potable n’est pas désinfectée correctement et les personnes dans cette communauté devraient être informés.
Si vous avez obtenu au moins un résultat plus haut que 0,1mg/L les étudiants vont probablement être intéressés en une discussion de comment ils sentent à propos de l’eau de leur communauté ou d’une communauté environnante n’étant pas désinfectée correctement. Les étudiants vont peut-être aussi vouloir discuter comment il sera de vivre dans une communauté qui a un avis d’ébullition de l’eau.
Ceci est une opportunité excellente pour les étudiants de devenir actifs en la promotion d’eau potable sûre pour tout le monde. Étapes additionnels qui peuvent être prit sont trouvés dans la section « Pour l’enseignant » dessous.
Évaluation: Les étudiants peuvent être évalués basé sur le travail qu’ils soumettent des calculs en Leçon quatre. Ils devraient démontrer l’utilisation propre d’unités et une compréhension de comment les mesures de concentration fonctionnent. Les étudiants peuvent être évalués basé sur leur participation dans les discussions en classe au sujet des réactions du chlore et de l’ammoniaque et l’impact social d’eau potable de pauvre qualité.
Pour l’enseignant: Si la classe trouve ammoniaque dans un ou plus qu’un des échantillons vous devrez les demander de composer une lettre à la facilité du traitement qui les informent de la concentration d’ammoniaque qui a été trouvée et demande si cette ammoniaque est présent dans l’eau brute ou est ajouté pendant traitement. C’est possible que plusieurs appelles téléphoniques et plus d’investigation seront requis pour obtenir cette information. Si l’ammoniaque est dans l’eau brute il est une concerne car que ceci prévient la désinfection propre. La classe peut essayer de contacter la facilité du traitement encore pour leur demander s’ils sont conscients de ce problème et comment ils peuvent peut-être l’adresser. Les étudiants vont peut-être aussi vouloir écrire une lettre à leur membre de l'Assemblée Législative pour leur informer de la situation. La Fondation de l’Eau Potable Sûre veut savoir si les classes prennent cette sorte d’action alors laissez-nous savoir s’il vous plait en nous envoyant un courriel à info@safewater.org
Clé de Réponse pour les questions sur le Document à distribuer pour leçon quatre:
1. Les concentrations de chloramine peuvent être trouvées en soustraire les concentrations du chlore libre des concentrations du chlore total.
2. Parce que les deux solutions sont mélangées 50/50 la concentration de chaque produit chimique dans la solution mélangée va initialement (à cause de la dilution avant qu’une réaction chimique se produit) être le moyen des valeurs dans les deux solutions séparées comme était démontré dans l’exemple du sel et du sucre. Par exemple, si la solution du chlore avait une concentration du chlore total de 0,8mg/L et la solution d’ammoniaque avait une concentration du chlore total de 0,1mg/L le calcul les étudiants devraient effectuer est le suivant :
0,8 mg/L * 100 mL + 0,1 mg/L * 100 mL = 0,09 mg chlore total dans la solution mélangée
0,09 mg / 200 mL = 0,45 mg/L chlore total dans la solution mélangée
Ou tout simplement
(0,8 mg/L + 0,1 mg/L)/2 = 0,45 mg/L
Les étudiants devraient compléter quatre calculs comme cela, un chaque pour ammoniaque, chlore total, chlore libre et chloramine. Les étudiants devraient comprendre qu’il est la différence entre ces concentrations calculées et les concentrations trouvées en faisant les expériences sur la solution mélangée qui indique les résultats de la réaction chimique et PAS la différence entre les concentrations trouvées en faisant les expériences sur les solutions qui ne sont pas mélangées et la solution mélangée. Par exemple, si la solution du chlore avait une concentration du chlore libre de 0,8mg/L, la solution d’ammoniaque avait une concentration du chlore libre de 0,0mg/L et la solution mélangée avait une concentration du chlore libre de 0,0mg/L les étudiants seront peut-être tentés de dire que la réaction chimique a réduit la concentration du chlore libre de 0,8 mg/L à 0,0 mg/L. Ce qui a vraiment arrivé est que la concentration du chlore libre a été réduite à 0,4 mg/L par la dilution et puis davantage à 0,0mg/L par la réaction chimique dans les processus séparés.
3.
a) La réponse attendue est « non », quelques des résultats expérimentaux devraient être très proche aux résultats trouvés en question 2.
b) Il est prévu que les concentrations calculées d’ammoniaque et de chlore total vont être très proches à les résultats que les étudiants ont trouvés en faisant les expériences. Toutefois, ceci ne veut pas dire qu’ammoniaque et chlore total n’étaient pas impliqués dans la réaction. Ils sont, bien sûr, réactants très importants.
c) La concentration d’ammoniaque peut apparaître inchangée parce que son change actuel aurait été très faible, beaucoup trop petit pour noter avec le test qui est disponible. Ceci est le cas parce que beaucoup plus du chlore est utilisé dans cette réaction qu’ammoniaque. Souvenez qu’il prend environ 10-15mg du chlore pour réagir avec 1mg d’ammoniaque. Les concentrations du chlore total peuvent être inchangées parce que quand le chlore libre est transformé en chloramine la somme, chlore libre + chloramine devrait être constant.
d) Il est prévu que les concentrations calculées du chlore libre et chloramine seront très différentes des résultats expérimentaux. La concentration du chlore libre devrait baisser fortement parce qu’il est utilisée dans la réaction avec l’ammoniaque. La concentration de la chloramine devrait augmenter en conséquence parce qu’il est créé dans la réaction.
4. C’est aux étudiants de décider s’ils croient que leurs résultats expérimentaux sont en accord avec les hypothèses. Ils devraient être capables de supporter et expliquer leurs réponses. Demandez aux étudiants de comparer l’augmentation apparente en la concentration de la chloramine avec la diminution dans la concentration du chlore libre.
Liens associés:
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Conséquences du Traitement d’Eau Potable Inadéquat
Il est très simple de découvrir si une communauté a un problème avec ammoniaque. Il faut seulement faire un seul test sur un échantillon d’eau du robinet. Mais, parce qu’il y en a aucune ligne directrice pour ammoniaque dans les lignes directrices pour la qualité d’eau potable canadienne, ce test est rarement fait. Les personnes dans ces communautés souvent ne savent pas que leur eau n’est pas désinfectée correctement. Dans ce leçon votre classe performera les tests d’ammoniaque sur les échantillons d’eau que vous avez collectionnés.
Votre classe peut trouver d’ammoniaque dans quelques des échantillons d’eau que vous avez collectionnés et testés pendant ce leçon. Souvenez de Leçon trois quand vous avez appris que quelques facilités de traitement d’eau ajoute d’ammoniaque à l’eau. Ceci est fait après que l’eau a été désinfectée pour qu’ils puissent l’utiliser pour créer chloramine qui va garder l’eau désinfectée à travers le système de distribution. Dans ces cas l’eau est désinfectée correctement même qu’un test d’ammoniaque peut montrer qu’il y a encore d’ammoniaque dans l’eau. Cette pratique est d’habitude seulement utilisée par les facilités de traitement d’eau qui servent les systèmes de distribution très grands et n’est pas commun dans les communautés rurales qui ont des petits facilités. Si vous trouvez d’ammoniaque dans ces échantillons vous devrez investiguer si la facilité qui a traité l’eau a ajouté l’ammoniaque après désinfection ou si l’ammoniaque était dans l’eau brute. Il y a raison d’être concerné que l’eau n’était pas désinfectée seulement si l’ammoniaque était dans l’eau brute. Ceci signifie que c’est possible qu’il y a des micro-organismes qui causent les maladies dans cette eau. Quand une situation comme ceci est découvert un avis d’ébullition de l’eau est d’habitude émet
