跨学科实践活动水质检测及自制净水器（教学课件）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

主题3 物质的组成与结构 专题4 水的性质与组成 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 八年级化学 全一册·沪科版2024 学习内容导览 水质检测及自制净水器 2 饮用水的水质标准和水净化处理方法 1 2 明·学习目标 1.进一步巩固水净化的原理和方法。 2.学会设计和制作简单的净水器。 3.综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，并对自制净水器进行评价、改进和优化，培养创新意识及敢于质疑、严谨求实的科学态度。 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。 4 饮用水的水质标准 和水净化处理方法 01 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 1.饮用水的水质标准 围绕我国生活饮用水卫生标准、饮用水的发展历史等查阅资料，了解科技进步为人类健康作出的贡献。 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。 6 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 1.饮用水的水质标准 饮用天然水 人们最早喝的是取自江河湖泊、山泉水井里面的水，一般都是就地取水，在一些大城市也会开挖沟渠来输送水，修建水塘来储存水，那时人们家里都有储存水用的水缸之类的容器。 自来水 1902年发现氯可以去除水中的生物污染，比利时是第一个使用自来水的国家，用混凝、沉淀、过滤消毒的方法来制作自来水，这可以说是人类饮用水的第一次革命。 7 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 1.饮用水的水质标准 桶装水 通过Ro反渗透技术有效去除水中的有害有机物、重金属等污染物，现在是一种普及的饮水方式。但是桶装水也有它的缺点，比如二次污染、水桶污染、水质状况、饮用成本等。 终端直饮水 无污染、经济方便、可以直饮，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，其实就是采用最新的过滤消毒技术的中央净水器来进行供水。 8 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 2.水净化处理方法 参观家庭或学校所在地区的自来水厂，了解自来水的生产过程，关注物质分离和提纯的方法及原理，尝试绘制自来水生产的工艺流程简图。 9 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 2.水净化处理方法 除去不溶性杂质 除去可溶性杂质，色素、异味 用ClO2、Cl2杀细菌、病毒 化学变化 吸附水中悬浮的杂质 沉降杂质 10 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 2.水净化处理方法 思考：通过自来水净化过程，你能总结出混合物分离的一般思路吗？ 物质分离 水的净化 分析混合物成分 寻找成分性质差异 找到分离方法 泥沙等 色素、异味 微生物 不可溶 可溶(能被吸附) 可被消杀 低 高 沉降 过滤 吸附 消毒 净化程度 11 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 2.水净化处理方法 实验室——蒸馏 12 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 2.水净化处理方法 学校直饮水机——超滤、紫外线杀菌 13 一、饮用水的水质标准和水净化处理方法 探·知识奥秘 2.水净化处理方法 家用净水器——RO膜反渗透 14 【例1】（2025·河南驻马店·三模）坚持节水优先方针，我国近十年用水总量实现了零增长。下列有关水的说法正确的是（ ） A．自来水厂用蒸馏的方法得到自来水 B．通过活性炭能使硬水转化为软水 C．自然界正常雨水的pH约为7 D．电解水实验说明水由氢元素和氧元素组成 D 析·典型范例 15 【例2】自来水厂净水的部分过程如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ） A．可利用明矾作为絮凝剂，加速杂质的沉降 B．利用活性炭，可除去水中的色素和异味 C．上述过程中，“过滤”可以除尽水中的杂质 D．上述净水过程中，还应包含“消毒” C 析·典型范例 16 水质检测及 自制净水器 02 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 1.水质检测 （1）思考并确定应对该水样中的哪些指标进行检测。 01.色度：标准中规定饮用水的色度不应超过15度。 02.浑浊度：浑浊度的降低就意味着水体中的有机物、细菌、病毒等微生物含量减少。 03.臭和味：公共供水正常臭味的改变可能是原水水质改变或水处理不充分的信号。 04.肉眼可见物：主要指水中存在的、能以肉眼观察到的颗粒或其他悬浮物质。 05.余氯：余氯是指水经加氯消毒，接触一定时间后，余留在水中的氯量。 06.化学需氧量：是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。 07.细菌总数：我国规定饮用水的标准为1ml水中的细菌总数不超过100个。 08.总大肠菌群：标准是在检测中不超过3个/L。 09.耐热大肠菌群：水体粪便污染的指示菌。 18 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 1.水质检测 （2）选取一些指标，如硬度、浊度、微生物等，运用合适的方法及技术手段，设计实验对水样进行检测。 用观察法对水样的“色度”、“浊度”、“臭和味”指标进行评分 色度：30度 浊度：浑浊 臭和味：有异味。 肉眼可见物：有颗粒、悬浮物质 19 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 1.水质检测 用TDS笔检测水的TDS值 TDS 是英文 total dissolved solids 的缩写，中文译名为溶解的固体总量，测量单位为毫克 / 升( mg/L ) ，它表明 1 升 水中溶有多少毫克固体溶解物，它包含无机盐和有机物的总量。通过检测溶解性总固体，可以分析水质的总矿化度。 20 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 1.水质检测 用16合1水质检测试纸检测水的各项指标 测试项目： 总碱 pH 硬度 铅 铜 铁 汞 铬 溴 硝酸盐 亚硝酸盐 余氯 氟 亚硫酸盐 适用范围：适用于饮用水，水族馆，游泳池和水疗中心，工业用水，池塘，温泉水 21 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 了解家用净水器的净水原理，选择合适的物品，根据物质的性质和分离提纯的方法，动手制作净水器。 22 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 设计一个简易净水器，应该考虑哪些问题？ 净水器如何设计（填充顺序、水流方式、外壳材质）？ 净水器可以用哪些材料？其作用分别是什么？ 23 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 哪些材料可以净化水？其作用分别是什么？ 滤纸、石子、纱布、棉花等 常用活性炭、木炭等吸附水中色素、异味等 沉淀 可用明矾使悬浮颗粒发生凝聚而沉降 过滤 吸附 24 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 填充顺序 水流方式 外壳材质 遵循过滤杂质由大到小顺序摆放 大颗粒难溶性杂质→小颗粒难溶性杂质→可溶性杂质→细菌等微生物 依靠重力 由上往下倒入 塑料材质、玻璃材质…… 净水器 依靠压力 净水器 由下往上挤入、推入 净水器如何设计（填充顺序、水流方式、外壳材质）？ 25 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 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。 26 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 根据下列自制净水器设计图，分析各种材料的作用，并检验净化效果。 设计图： 净化效果说明： 净化20 mL水用时：_________s 回收水的体积：_________mL 浑浊度：_________ 颜色：___________ 气味：___________ 27 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 观看水净化的原理、净水器的结构和制作过程等，对制作的净水器进行评价。 28 二、水质检测及自制净水器 探·知识奥秘 2.自制净水器 一台自制简易净水器应该具备的要求： 可操作性 操作简单，省力 净化速率 净化效果 循环利用 便携性 净水速率较快，耗时少 净水效果好，浊度低 方便更换填充材料 轻便，体积较小 29 析·典型范例 【例1】水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质。化学实践小组的同学对水的净化、水的组成进行探究，下列分析正确的是（ ） A．图1中活性炭的作用是吸附悬浮物 B．图2中用带火星的木条检验C中气体 C．图2中B对应的是电源的负极 D．河水经图1装置处理后变为纯水 C 30 析·典型范例 【例2】某同学利用身边常见材料自制如图1所示净水器，并利用图2常见市售水质检测仪检测净化后水质。下列说法不正确的是( ) A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．通过自制净水器净化后得到的水是纯净物 C．自制净水器中用到的小卵石和纱布起到过滤的作用 D．若检测仪所测数值为523，则水中可能含有较多的可溶性钙镁化合物 B 31 析·典型范例 【例3】某同学在跨学科实践活动中用注射器自制了如图所示的便携净水器。下列说法正确的是 ( ) A．该净水器可以降低水的硬度 B．小卵石、石英砂分别起到过滤、吸附的作用 C．活性炭净水是利用了其化学性质 D．待处理的水由下往上压，可达到更好的净化效果 D 32 理·核心要点 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 1 2 水净化处理方法 水质检测 3 动手制作净水器 33 1.公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如图所示，有关此设施的说法中正确的是（ ） A．①可除去水中色素和异味 B．②过程对应的操作需要用到的玻璃仪器是漏斗和烧杯 C．经过上述过程可得到纯水 D．③过程可通过加絮凝剂实现 练·技能实战 A 34 2.苏轼有诗：“天壤之间，水居其多。”下列关于水的说法正确的是（ ） A．溶液中的溶剂一定是水 B．净水过程中加明矾可起杀菌作用 C．我国淡水资源丰富，取之不尽，用之不竭 D．电解水时，电源正、负极两端产生的气体体积比为1：2 练·技能实战 D 35 3.常用净水器中滤芯的工作原理如下图所示，其中颗粒活性炭、压缩活性炭的主要作用是（ ） A．吸附异味 B．使杂质沉降 C．杀菌消毒 D．增加矿物质 练·技能实战 A 36 4.化学小组利用“沉降”“过滤”“吸附”等方法净化伊通河水样。向水样中加入明矾沉降后，再使用右图简易净水装置进行净化处理。下列说法错误的是（ ） A．明矾可使水样中悬浮的杂质较快沉降 B．小卵石、石英砂可过滤水样中的不溶性杂质 C．活性炭可吸附水样中的异味 D．经图中装置净化处理后的水样是纯净物 练·技能实战 D 37 练·技能实战 5.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合成材料 D．该净水装置得到的水是纯净水 B 38 THANKS! 谢谢观看 八年级化学 全一册·沪科版2024 Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS $