跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器（教学课件）化学人教版五四学制2024八年级全一册

我们从纯净水的净化原理来了解自来水变成纯净水的全过程。自来水经过管道传输后，里面会存在泥沙和铁锈，他们需要一个40微米级的前置过滤器来过滤掉水中的蛋白质、有机物和细菌的个头要小很多，要用0.01微米的超滤膜过滤。直径更小的农药残留以及自来水氯气产生的word则需要0.001微米的耐氯才可以搞定。最后还剩下让水质偏硬的金属离子和矿物质盐，只能依靠最细的RO膜来过滤了。现在我们来看看这五个过滤步骤在净水器中是如何工作的当水进入净水器的第一层过滤是pp棉和活性炭组成的初级过滤，过滤的阻力不算大，在进入最核心的高密度2O模式，这个时候自来水的压力就不够了，需要泵来补充压力。因此PP棉、活性炭2膜再加上一个泵，就组成完整的进水管路了。净水器的性能差异主要还是在它的滤芯上，由于RO膜的成本昂贵，所以厂家都会在RRO膜前面增加一个PP滤芯。它就是我们口罩、净化器、手机壳所使用的PP材料。PP滤芯的作用就是阻止泥沙直接接触RO膜，用于延长RO膜的寿命。它前面的第二个材料就是活性炭了，它除了过滤一些较大的污染物，主要还用来吸附自来水中添加的氯。氯可以有效防止水被细菌污染，但是氯对RO膜的伤害很大，所以活性炭也是保护RO膜滤芯的重要材料。 null跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 八年级化学 全一册·人教版五四学制2024 第四单元 自然界的水 学习内容导览 水质检测 2 调查参观 1 3 动手制作 2 1.了解水的净化过程，掌握分离和提纯的基本方法及其与物质性质的关系。 2.从化学、生物学、物理、地理等多学科视角分析并检测水质，体会科学、技术、工程融合解决问题的基本方法。 3.关注饮用水安全与人体健康的关系。 明·教学目标 3 引·新课导入 饮用水安全与人们的健康息息相关。水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。 调查参观 01 探·知识奥秘 一、调查参观 1. 我国生活饮用水卫生标准 2022年3月15日国家发布、执行GB 5749-2022 《生活饮用水卫生标准》。 《标准》关注感官指标、消毒副产物(如具有致癌、致畸、致突变风险的消毒副产物)、重金属及化学残留等。对提升我国饮用水水质、保障饮用水水质安全发挥了重要作用。 探·知识奥秘 一、调查参观 2. 生活饮用水的发展历史 19世纪之前,饮用天然水 (1) 来源： 江河湖泊、山泉水井，一般都是就地取水。 (2) 一些简单方法净化： ①通过加热煮沸的方式杀死水中的细菌及微生物。 ②利用静置沉淀或砂石过滤，或者白矾沉降过滤，提高水质的澄清度。 探·知识奥秘 一、调查参观 2. 生活饮用水的发展历史 19世纪初-20世纪80年代 自来水 (1)1897年人们发现氯可以消毒净水： 加氯能杀死水中的微生物、细菌等。 (2)1908年兴建了第一家自来水厂： 人们通过加混凝剂(明矾)混凝、沉淀、过滤、加氯消毒等工序制得自来水，兴建自来水厂和遍布城市各处的输水管网，造就了现代供水工业。 探·知识奥秘 一、调查参观 2. 生活饮用水的发展历史 20世纪90年代-至今 桶装水 经反渗透、电渗析、蒸馏等工艺处理后灌装至PC桶的饮用水，主要分为纯净水、矿泉水和矿物质水三类‌。 优点：水质优于自来水，减少重金属和细菌风险‌；含矿物质更健康，适合泡茶、煲汤‌；适用于家庭、办公等多场景，可应急储备。‌ 缺点：桶装水可能存在运输污染或塑料微粒问题‌。 探·知识奥秘 一、调查参观 2. 生活饮用水的发展历史 20世纪90年代末-至今 直饮水 通过净水设备对自来水进行深度处理后，可直接饮用的水系统。具有安全性、便捷性、健康险等优点，在欧美等发达国家普及率很高，而在我国现阶段普及率非常低，仅在大城市的一些高档小区采用这种终端直饮水。 探·知识奥秘 一、调查参观 3. 自来水生产的工艺流程 使悬浮颗粒发生凝聚而沉降 除去不溶性杂质 沉降杂质 除去色素、异味 杀菌消毒 探·知识奥秘 一、调查参观 物质分离 分析混合物成分 寻找成分性质差异 找到分离方法 水的净化 泥沙等 色素、异味 微生物 不可溶 可溶(能被吸附) 可被消杀 沉降 过滤 吸附 消毒 低 高 净化程度 4. 混合物分离的一般思路 【典例】下列关于生活饮用水发展历史的说法错误的是（ ） A. 19世纪之前人们主要饮用天然水 B. 1897年人们发现氯可以消毒净水 C. 20世纪90年代开始出现直饮水 D. 桶装水可能存在运输污染问题 C 析·典型范例 13 【变式】自来水生产过程中，除去色素、异味的步骤是（ ） A. 凝聚沉降 B. 过滤 C. 吸附 D. 消毒 析·典型范例 C 14 水质检测 02 探·知识奥秘 二、水质检测 1. 生活饮用水的检测指标 探·知识奥秘 二、水质检测 2. 对水样进行检测：对水样的“色度”“浊度”等感官性状检测 检测指标 检测方法 检测标准 检测结果 色度 肉眼观察 无色   浑浊度 肉眼观察 澄清   臭和味 闻 无异臭、异味   肉眼可见物 肉眼观察 无   探·知识奥秘 二、水质检测 2. 对水样进行检测：用pH检测笔测定pH值 水的pH值过低时，可能会刺激胃粘膜，会导致胃痛、消化不良等问题。 《生活饮用水卫生标准》中规定的pH值：6.5~8.5。 探·知识奥秘 二、水质检测 2. 对水样进行检测：用TDS笔检测水的TDS值 探·知识奥秘 二、水质检测 2. 对水样进行检测：使用16合1水质检测试纸检测水的各项指标 16合1水质检测试纸是一种多功能水质检测工具，可同时检测余氯、pH值、总硬度、重金属（铅/铜/汞/锰）等16项指标，适用于饮用水、自来水、山泉水等场景的快速检测。‌ 【典例】下列不属于生活饮用水检测指标的是（ ） A. 色度 B. 温度 C. pH值 D. TDS B 析·典型范例 21 【变式】用pH检测笔测定水样的pH值为6.0，该水样（ ）《生活饮用水卫生标准》。 A. 符合 B. 不符合 C. 无法确定 析·典型范例 B 22 动手制作 03 三、动手制作 探·知识奥秘 1. 家用净水器的净水原理：视频介绍 三、动手制作 探·知识奥秘 1. 家用净水器的净水原理：常用的几种过滤膜 滤膜的分子孔径越小，可以过滤的杂质越多 三、动手制作 探·知识奥秘 1. 家用净水器的净水原理：简图 进水口 出水口 PP棉 5 μm 除去泥沙 、铁锈等 活性炭 除色素异味、部分有机物 PP棉 1 μm 除大分子杂质 反渗透膜RO （0.1~1nm） 除重金属，钙、镁化合物，细菌病毒等 活性炭 除色素异味，改善口感 按照“先大后小”原理依次过滤水中的杂质 三、动手制作 探·知识奥秘 2. 动手实践：设计思路 利用生活中的材料：矿泉水瓶、纱布、鹅卵石、沙子、活性炭、蓬松棉等自制净水器，分组展示净水器。 天然水 澄清 净水 大颗粒 小颗粒 色素异味 细菌微生物 小卵石 石英砂 活性炭 煮沸 过滤 沉淀 消毒 吸附 纱布 纱布 净水器的设计思路参考 三、动手制作 探·知识奥秘 2. 动手实践：分组展示 利用生活中的材料：矿泉水瓶、纱布、鹅卵石、沙子、活性炭、蓬松棉等自制净水器，分组展示净水器。 三、动手制作 探·知识奥秘 2. 动手实践：评价优化 利用生活中的材料：矿泉水瓶、纱布、鹅卵石、沙子、活性炭、蓬松棉等自制净水器，分组展示净水器。 优化角度： 材料填充顺序、水流方式、外壳材质、调整材料厚度、填料层数等 【典例】家用净水器中，能除去重金属的过滤膜是（ ） A. PP棉 B. 活性炭 C. 反渗透膜RO D. 蓬松棉 C 析·典型范例 30 【变式】在自制净水器时，下列材料填充顺序正确的是（ ） A. 小卵石、石英砂、活性炭 B. 活性炭、石英砂、小卵石 C. 石英砂、小卵石、活性炭 D. 小卵石、活性炭、石英砂 A 析·典型范例 31 跨学科实践活动3 调查参观 我国生活饮用水卫生标准 生活饮用水的发展历史 自来水生产的工艺流程 混合物分离的一般思路 理·核心要点 水质检测 动手制作 生活饮用水的检测指标 对水样进行检测 家用净水器的净水原理 动手实践 32 1.在评价自制净水器时，下列不属于评价要点的是（ ） A. 材料填充顺序 B. 水流速度 C. 外壳颜色 D. 净化效果 练·技能实战 C 33 2.如图所示是某化学兴趣小组设计的可视化净水装置，下列说法正确的是（ ） A. 将水加压水分子变小更有利于净水 B. 活性炭的作用是过滤和吸附 C. 可视化装置可用塑料瓶或玻璃瓶等材料 D. 该净水装置得到的水是纯净水 练·技能实战 B 34 3.某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 活性炭可吸附水中的色素和异味 B. 该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C. 该装置能降低水的硬度 D. 河水经该装置净化后仍是混合物 练·技能实战 C 35 4.某小组利用蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等设计了如下装置，下列说法合理的是（ ） A. a进b出比b进a出净水效果更好 B. 压实填充物可以加快净水速率 C. 为使净水效果好②处一定填充石英砂 D. 蓬松棉可除去水中可溶性杂质 练·技能实战 A 36 5.TDS值是水质的一项重要指标，它与水质关系如图所示。同学们将净化后的水样用水质检测笔测得TDS值为159，根据水质纯度曲线图判断净化后的水质纯度为 。 练·技能实战 较高 37 THANKS! 谢谢观看 八年级化学 全一册·人教版五四学制2024 Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS $