跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器课件 -2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 目 录 01 活动设计与实施 02 活动检测 【项目内容结构】 任务一：调查参观 资料： (1)基于航天技术的太空制水机，在净水的基础上再制水，并添加钙、镁、锌、钠等矿物质，促进人体健康。 (2)针对砷和氟超标等问题，科学团队研发了一系列新材料，可以有效地吸附砷和氟，并在过去的研究基础之上，开发了“大通量电渗析技术”，可以廉价又高效地去除水中的氟和钙。 (3)“水专项”工程针对我国饮用水源的问题、水污染事件频发和供水系统的安全隐患，系统地研发了水源保护、水质净化、管网输配、水质监测、预警应急和安全管理等关键技术，有效解决了藻类、臭味、氨氮、砷等有毒有害物质去除等难题，建立了“从水源地到水龙头”全流程的饮用水安全保障技术体系。 饮用水的发展历史 天然水 人类最早的饮用水直接来源于江河湖泊或山泉井里面的水，先民们为了喝水方便就住在河边，所以水资源丰富的地区人口会相对密集；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 1897年，人们发现氯可以用来消毒饮水。 1902年比利时开始采用氯气来消毒供水，是第一个使用自来水的国家。用混凝、沉淀、过滤消毒的方法制作自来水。氯战胜了水中生物污染，制止了瘟疫的流行，产生了流入千家万户的自来水，这就是第二次饮用水的革命 饮用水的发展历史 桶装水 第三次饮水革命：桶装水时代 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，如：二次污染、水桶污染、水质状况、引用成本等 饮用水 纯净水安全无毒，无污染，应该说安全系数更高，可以避免不良水质对健康的影响；经济方便，可以直饮，在欧美等发达国家普及率很高，但社会上对其意见并不一致，而矿泉水以含有一定的矿物质和微量元素为显著特征，是较为理想的饮用水 任务一：调查参观 吸附水中悬浮的杂质 沉降杂质 除去不溶性杂质 除去部分可溶性杂质，色素、异味 杀死残存的细菌和病毒 任务一：调查参观 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？ 任务二：水质检测 1. 了解我国水质检测的标准 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。 任务二：水质检测 1.了解我国水质检测的标准 序号 指标 限值 一、微生物指标 1 总大肠菌群(MPN/100mL或CFU/100mL) 不应检出 2 大肠埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL) 不应检出 3 菌落总数(CFU/mL) 100 任务二：水质检测 序号 指标 限值 二、毒理指标 4 砷(mg/L) 0.01 …… …… …… 11 硝酸盐(以N计)(mg/L)b 10 …… …… …… 三、感官性状和一般化学指标 22 色度(铂钴色度单位)/度 15 23 浑浊度(散射浑浊度单位)/NTUb 1 …… …… …… 26 pH 6.5≤pH≤8.5 …… …… …… 四、放射性指标 38 总α放射性/(Bq/L) 0.5（指导值） …… …… …… 任务二：水质检测 测定天然水的pH、硬度、硝酸盐等 那如何用定量的方法判断烧杯中的天然水能否饮用呢？ 操作2min,记录 使用16合1水质检测试纸 任务二：水质检测 我国生活饮用水水质标准（部分） 编号 项目 标准 1 感官 性状 指标 色 不得出现其他异色 2 浑浊度 不超过5度 3 臭和味 不得含有异臭、异味 4 肉眼可见物 不得含有 5 化学 指标 PH 6.5-8.5 6 总硬度 不超过250mg/L 7 铁 不超过0.3mg/L ...... ...... 检测指标 检测值 是否符合《生活用水卫生标准》 任务三：动手制作 PP棉 5 μm 活性炭 PP棉 1 μm 反渗透膜 R O（0.1~1nm） 活性炭 进水口 出水口 某家用净水器的净水原理简图 除去泥沙 、铁锈等 除色素异味、部分有机物 除大分子杂质 除重金属，钙、镁化合物，细菌病毒等 除色素异味，改善口感 思考：家用净水器是按照什么顺序除去各种杂质的呢？ 按照“先大后小”原理依次过滤水中的杂质 任务三：动手制作 动手实践：类比净水器的净水原理动手自制一个简易净水器净化天然水 ①实验用品：塑料瓶、石英砂、小卵石、活性炭、蓬松棉、纱布（画出简 易净水器的简图） 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 任务三：动手制作 选择合适的物品，根据自己设计的草图和提供的仪器用品，制作净水 器。再用自制净水器净化收集到的雨水或河水，再次进行水质检测，记录 结果。 请你和小组同学交流讨论，自己所制作的净水器有哪些优点？有哪些可改进的点？ 优化角度：调整材料厚度、填料层数、材料种类等 活动检测 (1)①、②、③分别是石英砂、蓬松棉、小卵石中的一种，①②③分别对应的物质是 ⁠。 (2)有同学提出该装置缺少活性炭，则可能导致的后果是 ，继续在该装置中补充活性炭，最合理的位置为 (填序号，后同)和 之间。 (3)制作净水器时，不同净水材料之间最好用 (填“纱布”或“棉花”)隔开，原因可能是 。 如图为小组同学设计并制作的简易净水器 小卵石、石英砂、蓬松棉 水中含有色素和异味 ② ③ 纱布 避免不同净水材料混合(或透水等，合理即可) 活动检测 (4)同学们在进行净水前后水质检测时，发现用TDS水质检测笔测得的(TDS)的数值没有明显变化，原因可能是 。 此净水过程中只除去了难溶性杂质，可溶性杂质并没有去除 (或检测方法不正确等，合理即可) $