Waterzuivering met natuurlijke materialen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 2

Waterzuivering met natuurlijke materialen

JdW-kijkwijzer

Lesopbouw:

1. Vooraf:
   Startklaar, Voorkennis activeren, Formatief Handelen
   
   
2. Instructie:
   Leerdoelgericht werken, Inclusieve didactiek, Concrete en herkenbare voorbeelden, Formatief Handelen
   
   
3. Toepassing:
   Actieve verwerking, Formatief handelen 
   
   
4. Evaluatie:
   Afsluiting

Overzicht Periode 3 (ZV3B)

• Thema: Erfelijkheid & Evolutie en alle eerdere lesstof
• Benodigde lesmaterialen: BvJ B, later ook A, papier en pen

Week 1	Week 2	Week 3	Week 4	Week 5	Week 6	Week 7	Week 8	Week 9	Week 10	Week 11	Week 12
Toetsbespreken (Suikerfeest)	5.1 Genotype en fenotype + 5.2 Chromosomen	5.3 Genen en alllelen + 5.8 Dominant en recessief	Vakantie	Vakantie	5.9 Kruisingen	5.5 Evolutietheorie	5.4 Transcriptie	Hemelvaart	Herhaling	Herhaling	Herhaling

              Startklaar

• Op je plek zitten 
• Telefoon in het Zakkie 
  
• Jas over de stoel, oortjes in de tas, tas op de grond
• Schoolspullen op tafel: Boek, Chromebook, JdW-map, etui 

1. Startklaar

Bij de start van iedere les verwelkomt de docent de leerlingen bij de ingang van de deur, noemt leerlingen bij naam, maakt oogcontact en besteedt aandacht aan hun welbevinden. De docent geeft het goede voorbeeld en spreekt hoge verwachtingen uit voor het verloop van de les door succescriteria op gewenst gedrag, schooltaal en effectief leren te benoemen. De leerlingen zijn startklaar: ingelogd in LessonUp, telefoons opgeborgen in het Zakkie, en JdW-map op tafel.

Checklist:

• Bepaal welke voorkennis relevant is voor de nieuwe lesstof.
• Ontwerp een terugblik-opdracht die deze voorkennis activeert.
• Overweeg of en hoe thuistalen ingezet kunnen worden om voorkennis te activeren.

Wat is compost?

Welke voordelen heeft compost voor het milieu?

2. Voorkennis activeren

De docent activeert relevante voorkennis aan de hand van een terugblik-opdracht, waarbij eventueel een beroep op de thuistalen wordt gedaan. Op deze manier biedt de docent een kapstok om nieuwe stof te verbinden aan de eerder geleerde stof en richting te geven aan het verdere verloop van de les. Tegelijkertijd worden hiermee misconcepties van leerlingen zichtbaar gemaakt, waar de docent vervolgens gericht op in kan spelen. 

Practicum

Waterzuivering met natuurlijke materialen (50 minuten)

Inleiding:

• Schoon drinkwater is essentieel voor het leven, maar niet overal ter wereld vanzelfsprekend. 

• In dit practicum onderzoeken we hoe natuurlijke materialen zoals katoen, actieve kool, zand en grind kunnen bijdragen aan het zuiveren van vervuild water.

Doel van dit Practicum

Leerdoelen:

• Leren hoe natuurlijke materialen kunnen bijdragen aan waterzuivering.

• Verschillende parameters (troebelheid, pH, geur, geleidbaarheid) leren meten.

• Inzicht krijgen in duurzame en eenvoudige filtratiemethoden.

Benodigheden

• Plastic flessen (0,5 L)  2-3
• Katoen of watten 1 handvol
• Actieve kool (geactiveerd indien mogelijk) 1 kopje
• Zand (schoon) 1 kopje
• Grind of kleine steentjes 1 kopje

Benodigheden

• Bekers of glazen (voor watermonsters) 
• Lepel of roerstaaf 1
• Filterpapier (optioneel) 2–3 Pl
• Handschoenen 

Voor het water en metingen:

Benodigdheid                                                             Opmerkingen

Kraanwater (voor verdunnen)

Aarde, azijn, zout                                          Om water te vervuilen

pH-strips 

Water test strips                                         om waterkwaliteit te testen

Neus! (geur beoordelen)                             Subjectieve beoordeling

Stappen:

1. Voorbereiding vervuild water maken:

• Vul een beker met water en voeg 1 theelepel aarde, een paar druppels azijn en eventueel wat zout toe.
• Roer goed door.

Stappen:

2. Filter bouwen:

• Snijd een plastic fles doormidden (bovenkant als trechter).
• Vul van onder naar boven in deze volgorde:

1. Katoen/watten

2. Actieve kool

3. Fijn zand

4. Grind

3. Plaats de filter in een standaard of hou het boven een schone beker.

Stappen:

Uitvoering:

Stap 1: Metingen vóór filtering

• Vul een tabel met de volgende gegevens voor het vervuilde water:

o Troebelheid: kijk of je door het water heen kunt kijken.

o pH: meet met een strip of meter.

o Geur: ruik voorzichtig.

o Waterkwaliteit : Gebruik  water teststrips

Uitvoering:

Stap 2: Filter het water

• Giet langzaam het vervuilde water door het filter.

• Vang het gefilterde water op in een schone beker.

Stap 3: Metingen na filtering

• Herhaal de metingen zoals bij stap 1.

• Noteer alle resultaten.

Resultaten:

Parameter	Voor filtering	Na filtering
Troebelheid
pH
Geur
Geleidbaarheid

Resultaten

Parameter	Voor filtering	Na filtering
Troebelheid	Erg troebel, bruin, ondoorzichtig	Duidelijk helderder
pH	± 5,5 (zuur door azijn)	± 6,5–7
Geur	Sterk ruikend	Nauwelijks geur
Geleidbaarheid	Hoog	iets lager

Uitvoering

• Eventueel kunnen meerdere filters getest worden (bijvoorbeeld één zonder actieve kool, zonder zout of alleen met zand) en resultaten worden vergeleken.

Veiligheid:

• Draag handschoenen en veiligheidsbrillen.

• Drink het water niet, ook niet na filtering.

• Was je handen na afloop goed.

Koppeling aan duurzaamheid:

• Lage kosten

• Geen elektriciteit nodig

• Toepasbaar in noodsituaties en arme gebieden

• Milieuvriendelijk

Conclusie vragen:

1. Welk materiaal denk je was het meest effectief?

Actieve kool (houtskool) is waarschijnlijk het meest effectieve materiaal in je filter. Het heeft een groot oppervlak en kan organische stoffen, geuren en sommige chemicaliën uit het water verwijderen.

Conclusie vragen:

2. Waarom gebruik je meerdere lagen in een filter?

Meerdere lagen zorgen voor een efficiëntere filtratie:

• Grove materialen (zoals grind) verwijderen grotere deeltjes.

• Fijnere lagen (zoals zand en actieve kool) verwijderen kleinere deeltjes en onzuiverheden.

Deze opbouw voorkomt verstopping en zorgt voor schoner water.

Conclusie vragen:

3. Is het water na filtering drinkbaar? Waarom wel of niet?

Nee, gefilterd water uit een zelfgemaakt filter is meestal niet direct drinkbaar. Hoewel het schoner lijkt, kunnen er nog steeds bacteriën, virussen en chemische stoffen in zitten. Om het veilig te maken, moet je het water na filtratie koken of desinfecteren.

Conclusie vragen:

4. Hoe kun je deze methode verbeteren?

Je kunt de waterzuivering verbeteren door:

• Actieve kool toe te voegen voor het verwijderen van chemicaliën en geuren.

• Zilverbehandelde keramische filters te gebruiken om bacteriën te doden.

• UV-licht of chloor toe te passen na filtratie voor desinfectie.

Deze stappen verhogen de effectiviteit van de zuivering.

Conclusie vragen:

5. Wat zijn de voordelen van deze methode in ontwikkelingslanden?

Voordelen zijn onder andere:

• Lage kosten en gebruik van lokale materialen.

• Eenvoudige constructie zonder geavanceerde technologie.

• Verbeterde gezondheid door vermindering van watergedragen ziekten.

Deze methode is vooral nuttig in gebieden zonder toegang tot schoon drinkwater.

Conclusie vragen:

6. Wat zijn de beperkingen?

Beperkingen zijn:

• Onvolledige verwijdering van virussen en sommige chemicaliën.

• Regelmatig onderhoud en vervanging van filtermaterialen.

• Beperkte capaciteit voor grote hoeveelheden water.

Daarom is aanvullende behandeling vaak nodig om veilig drinkwater te verkrijgen.

Video's

https://www.youtube.com/watch?v=XJR6PQB0fTY

Eindslide.

Ruimte voor een afsluitend woord.