第四单元跨学科实践活动3水质检测及自制简易净水器-2025-2026学年九年级化学人教版上册

这是一份初中化学同步教学课件，主题为“水质检测及自制净水器”，围绕自然界的水展开，包含调查参观（饮用水卫生标准、发展历程）、知识建构（明矾净水、活性炭吸附等实验及净水流程）、实践探究（水样检测、自制净水器）三大模块，融合生物（细菌污染）、地理（水资源分布）跨学科知识，辅以实验操作与成果汇报，构建完整学习支架。 资料以核心素养为引领，通过硬水鉴别（肥皂水实验）、净水器分层设计等实践，培养科学探究与实践能力，结合地理“北方水质硬成因”、生物“细菌致臭”跨学科分析，发展科学思维，引导关注饮用水安全树立环保意识。能帮助学生掌握净水原理与操作技能，为教师提供同步教学的丰富案例与活动设计支持。九年级学生面临升学，需强化水的净化等重点知识，通过实践提升实验操作与跨学科应用能力，兼顾核心素养与应试需求。

跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 交城县东关初级中学校 韩玲艳 第四单元 自然界的水 化学学科核心素养目标 1、宏观辨识与微观探析：通过净水前后宏观现象（浑浊度、颜色），关联活性炭吸附氯气消毒的微观过程，理解水净化原理。 2、证据推理与模型认知：依据实验证据（肥皂水现象、浊度变化）推理水质，构建“过滤→吸附→消毒”的净水模型。 3、科学探究与创新意识：小组合作完成水质检测与净水器制作，发展实验操作与创新设计能力。 4、科学态度与社会责任：关注饮用水安全，树立水资源保护意识，参与跨学科实践宣传。 学习内容导览 调查参观 知识建构 实践探究 情景导入 自来水厂取水口（浑浊） 受污染河水 （漂浮物+异色） 家庭饮用水 （清澈） 小组讨论 2 分钟 三类水能否直接饮用？ 从化学（有害物质）物理（浑浊度）、生物（微生物）角度分析原因。 4 一、调查参观 调查参观 《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022） 发布于2022年3月15日 《标准》关注感官指标、消毒副产物（如具有致癌、致时、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 调查参观 7 二、知识建构 【明矾净水实验】 俩杯浑浊河水，一杯 加明矾搅拌静置，对 比悬浮物变化。 知识建构一 9 【活性炭吸附实验】 红墨水 + 活性炭搅拌、过滤， 展示活性炭颗粒实物。 知识建构二 10 【自来水厂净水流程】 知识建构三 11 【硬水鉴别】 自来水 vs 煮沸水，各加 5 滴 肥皂水振荡，对比泡沫多少， 发现“钙镁离子影响硬度”。 知识建构四 12 跨学科融合知识建构 【注意事项】 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低：滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘 三靠：烧杯口紧靠玻璃棒 玻璃棒斜靠三层滤纸处 漏斗颈紧靠烧杯内壁 过滤了哪些杂质？原理是什么？ 13 跨学科融合知识建构（生物） “细菌致水体发臭” 14 跨学科融合知识建构（地理） 中国水资源分布 北方水质硬的地理原因 北方地层多石灰岩、白云岩等含钙镁的岩石，雨水、地下水易溶解出钙镁离子； 北方降水少、蒸发强，水循环慢，使水中钙镁离子易富集浓缩。 15 三、实践探究：水质检测 水质检测 实验目的： 区分不同水样（自来水、人工湖水、煮沸水）的浊度、硬度差异，初步判断微生物污染情况；关联物理观察、化学实验、生物感官判断的跨学科方法。 分组水质检测 A 自来水 B 人工湖水 C 煮沸水 实验样本 实验材料： 透明刻度杯(500mL)；3个水样（自来水A、人工湖水B、煮沸水C，各200mL)；10%的肥皂水；浊度对比卡（清晰/轻微浑浊/严重浑浊）。 18 水质检测 01 02 03 浊度检测 水样倒入刻度杯静置 2 分钟，观察区分：清晰/轻微浑浊/严重浑浊并记录； 硬度检测 各加 5 滴肥皂水搅拌，观察对比泡沫多/中/少并记录，判断硬软； 微生物初判 观察颜色、闻气味，结合“异味浓→微生物可能多”进行判读并讨论。 19 水质检测 检测成果汇报 【汇报3 份水样结果】 （如 “A 是硬水，B 浊度高”），说明“用了化学肥皂水实验、物理浊度观察”； 20 三、实践探究：自制净水器 自制净水器 实验目的： 设计净水器分层方案，理解“小石子→细沙→活性炭→棉花”的过滤与吸附逻辑；观察净水效果，优化装置（如材料厚度、松紧度）。 材料：截底矿泉水瓶、小石子（大/中粒）、细沙、活性炭、 棉花、纱布、浑浊红墨水、净化效果对比卡； 设计类型 分层1 (自上而下 ) 分层2 分层3 分层4 常规高效 过滤型 0.5-1cm小石子(滤大颗粒， 5-6cm) 0.1-0.3cm细沙(滤中颗粒， 3-4cm) 颗粒活性炭 (吸色味， 4-5cm) 脱脂棉 (滤细杂， 1-2cm) 防堵塞 优化型 脱脂棉 (滤极细杂， 1-2cm) 0.3-0.5cm石子(滤中大块， 4-5cm) 0.1-0.3cm细沙(滤残杂， 3-4cm) 颗粒活性炭 (吸色味， 4-5cm) 吸附 强化型 0.5-1cm小石子(滤大颗粒， 3-4cm) 分层活性炭 (吸色味， 6-7cm, 中间隔纱布) 0.1-0.3cm细沙 (滤炭粒，3cm) 脱脂棉 (滤细杂， 1-2cm) 1 2 动手制作：分工装料（小石子铺 5cm、细沙 3cm、活性炭 4cm、棉花1cm），倒入红墨水观察出水颜色，效果差则调整（如压实活性炭）。 3 自制净水器 23 自制净水器 用纱布包裏矿泉水瓶底 部（防止材料漏出）， 按上述分层顺序依次铺 设材料，每铺一层轻轻 压实（避免过紧导致水 流中断）； 组装净水器 测试净水效果 效果判断 将100mL 浑浊红墨水缓 慢倒入净水器顶部，观 察水流速度（快/中/慢 ），收集底部流出的净 化水； 对照“净化效果对比 卡”记录以下指标 净水器展示 ① 演示 倒入浑浊红墨水，展示出水颜色，对照“效果对比卡”说明效果； ② 互评 提问：为什么水流快但效差？ 回答：材料填充松紧度影响过滤。 ③ 提问反思 提问：净水器能除微生物吗？怎么改进？ 回答：加消毒剂、煮开水 自制净水器 25 检测成果汇报 自制净水器 核心知识口诀 净化方法篇 水质净化有妙招，学科知识要记牢； 明矾凝住小泥藻，水变清来杂质掉； 活性炭，多孔道，色素异味全吸掉； 氯气消毒靠HClO，细菌病毒跑不了！ 净水器设计篇 净水器，分层巧，由粗到细过滤好： 小石子先拦大藻，细沙再滤小泥宵； 活性炭在中间站，色味吸附全搞定； 棉花最后把关牢，细杂残留全赶跑！ 总结拓展 课堂总结 本节课用了哪些化学原理？ 融合了物理/生物/地理哪些知识？ 体现了哪些核心素养？ 28 课后拓展 任务：制作 “水资源保护” 跨学科小报； 要求：含化学（净水原理）、地理（区域水资源）、生物（水污染影响）、节水建议四部分，可用手绘、剪贴图片等形式。 29 谢谢观看 $