3.水质检测及自制净水器-【众相原创·赋能中考】2026年中考化学跨学科实践活动（河北专用）

跨学料实践活动3 水质检测及自制净水器 //////I 实践活动 A44111111117 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。 【活动目标】 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。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。关注饮用水安全与人体健康的关系。 【活动设计与实施】 任务一调查水污染现状及处理方法 【咨询交流】(1)水体污染主要来自工业废水、 和生活污水。饮用水源保护区 内严禁设置固体废弃物填埋场。 【参观学习】(2)污水处理流程如图1示，污水通过“格栅”可去除较大的悬浮物、漂浮物。 相当于基本实验操作中的 该实验操作用到的玻璃仪器有烧杯 一级处理：去除水中的大块悬浮物、砂粒等 二级处理：去除水中的有机物等 进一步处理后 污水一 排入水体 格栅 沉砂池 初次沉淀池 曝气池 二次沉淀池 污泥处理 图1 任务二了解水质检测标准 【查阅资料】(3)地表水环境质量标准的基本项目包括水温、H值、溶解氧、氨氮、总磷等，若 水质检测结果表明氨、磷超标，可能引发的后果是 任务三参观考察自来水厂 (4)2023年4月1日起，城市供水全面执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)。以下 为标准中的部分内容： 指标 指标参数（限值） 感官性状和一 色度(15/度)、浑浊度(1/TU)、臭和味（无异臭、异味）、肉眼可见物（无）、 般化学指标 铝(0.2mg/L)、铁(0.3mg/L)、锰(0.1mg/L)、总硬度(450mg/L) 毒理指标 硝酸盐(10mg/L)、氟化物(1.0mg/L) 微生物指标 总大肠菌群（不应检出）、大肠埃希氏菌（不应检出）、菌落总数(100MPN/100L) ①“指标参数”中的铝、铁、锰指的是 (填标号)。 A.分子 B.原子 C.单质 D.元素 ②自来水厂从水源地取水后，可通过 (填“过滤”或“吸附”)的方法除去“肉眼可见 物”，再向水样中加入 以降低“色度”和“臭和味”。然后用“电渗析”或“离子交 8 换”等方法除去水中硝酸盐等危害物质，再通过 (填标号)除去总大肠菌群和大肠埃 希氏菌等微生物。 A.加肥皂水 B.投药消毒 C.加入明矾 ③若水的总硬度过高，会使水产生苦涩味。生活中可用 的方法降低水的硬度。 (5)小组同学通过参观考察，绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图（图2）： 混凝剂 消毒剂 格栅 沉淀池过滤池 清水池 配水泵 天然水 活性炭 千家万户 吸附池 图2 ①进入清水池之前应通入氯气进行 其反应原理之一是氯气和水反应生成盐酸和 次氯酸(HCIO),该反应的化学方程式为 ,生成的HCI0具有强氧 化性，能破坏细菌的细胞膜和细胞壁，导致细菌死亡，HC0中氯元素的化合价为 ②处理后的饮用水是纯水吗？经过讨论之后，同学们一致认为不是纯水，理由是 任务四自制净水器 【材料成本】 物品 石英砂 小卵石 纱布 活性炭 塑料瓶 蓬松棉 实物图 单价 2.76元/千克7.6元/千克 3.5元/包 56元/千克 1元/个 10元/千克 【查阅资料】浑浊度用以表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好。 (6)小组同学设计如下实验。 小卵石 纱 石英砂 净水材料 活性炭 纱布 蓬松棉 图3 图4 实验1：分别用等量不同材料装填人装置（见图3），对100L河水（预先滴入1滴红墨水）进 行净化。实验记录如下： 实验序号 净水材料 净水效果 1-1 小卵石 净化速度快，水样浑浊，仍为红色 1-2 石英砂 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色 1-3 活性炭 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色 9 实验2：取100L河水，测定初始水样的浑浊度为670NTU。采用不同的方法分别对水样进 行处理，测定水样的浑浊度。实验记录如下： 实验序号 2-1 2-2 2-3 2-4 操作 静置1h 加入明矾 使用滤纸进行过滤 使用自制净水器（见图4）处理 浑浊度/NTU 256 143 55 43 ①实验1的目的是 ②实验2-2中，加入明矾后水样的浑浊度低于670NTU的原因是 ③依据实验数据，能得出“其他条件相同时，使用自制净水器处理等量水样比使用滤纸进行 过滤净化效果更好”的结论，其证据是 【交流与反思】 (7)通过实践活动，同学们进一步认识到保护水源地的重要性，为了让更多的人了解水源地 现状，加入保护水源地的行动中来，你还能提出的一条有价值的建议是 n对接中考 1.（2025石家庄长安区模拟)某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的部分钙、镁离子 和铅离子、汞离子等有害金属离子。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关 分析正确的是 () A.将出水口和入水口位置互换后，净水效果更好 手柄 出水口 B.该装置利用活性炭进行杀菌消毒 离子交 活性炭复合滤芯 C.净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 换树脂 高精度陶瓷滤芯 D.高精度陶瓷滤芯可除去大部分不溶性杂质 2.(2024常州)兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 入水口 (1)设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 ①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。 ②图1为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味 分子。 B 色素和异味分子 运河水 小砾石 活性炭 活 石英砂 纱布 石英砂 活性炭 小砾石 蓬松棉 图1 图2 (2)净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。其中，装置 制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适 宜”或“不宜”)直接饮用。 (3)总结：自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有 (写一条)。 10跨学科 跨学科实践活动1微型空气质量 “检测站”的组装与使用 实践活动 (1)可吸入颗粒物（或PM。)中度污染(2）①二氧化硫 (或S0,)和二氧化氮（或NO,)化石能源的燃烧（或汽车 排放的尾气等，合理即可)②煤改气（或机动车限号出行 等，合理即可)(3)①一氧化碳（或一氧化氮）②2C0+ 2N0催化剂N,+2C0,(4)OBCD②周漆（合理即可） 将太阳能转化为电能(5)早晨上班高峰期，汽车尾气产 生较多，导致一氧化碳浓度最大(6)手机通信（或手机支 付等，合理即可)(7)节约用电（合理即可） 对接中考 1.A2.A 3.(1)好降水量的增多使PM2,减少(2)D(3)大 车辆平均行驶速度慢，燃料燃烧不充分，产生更多的C0 跨学科实践活动2基于特定需求设计和 制作简易供氧器 实践活动 MnO, (1)吸氧(2)①2H02=2H,0+02↑②AB (3)持续放热，维持反应温度(4)有连续并比较均匀的气 泡冒出过碳酸钠与水反应分解，受热会使反应过于剧烈 过碳酸钠(5)① =+供给呼吸 固体 水 试剂 ②A 对接中考 1.C 2.（1)B(2)2H,0,NM02H,0+0,↑(3)分解反应 (4)控制向下推动注射器的速率 3.(1)呼吸(2)氧气分子之间有间隔(3)它们都可以与 C0,发生反应（或它们都是碱）(4)2KMn0,△ K,Mn0,+Mn02+02↑(5)除去氧气中混有的H,0,(或 便于观察产生氧气的快慢或降低氧气的温度)(6)制 氧室内气体增多，压强增大，使过氧化氢溶液与二氧化锰分 离（7)氢氧化钙是否有效（或装置的气密性等合理即可） 跨学科实践活动3水质检测及 自制净水器 实践活动 (1)农业废水(2)过滤玻璃棒、漏斗(3)水体富营养 20 安践活动 化（合理即可）(4)①D②过滤活性炭B③煮沸 (5)①杀菌消毒CL,+H,0一一HC+HC0+1②水中含 有可溶性物质(6)①在净水材料用量、河水体积等条件相 同时，比较不同净水材料的净化效果②明矾溶于水后能 够吸附水中悬浮物并加速沉降③初始水样的浑浊度相 同，实验2-4比2-3中净化后的水样浑浊度低(7)制作宣 传海报（合理即可）》 对接中考 1.D 2.(1)①过滤②疏松多孔(2)A不宜(3)耐用性 (合理即可) 跨学科实践活动4基于碳中和理念 设计低碳行动方案 实践活动 (1)二氧化碳(2)B(3)植物光合作用温室效应 (4AD(5)ac(6)2C0,+6,定条件CH,+4H,0 (7)乘坐公共交通工具出行（或开发利用新能源等，合理即 可)将二氧化碳转化为甲醇（合理即可）(8)节约用纸 (合理即可) 对接中考 1.(1)增大与反应物的接触面积，使反应更充分2NaOH+ C02—Na,C0+H,0(2)碳酸钙(3)Na0H (4)绿色出行（或使用清洁能源等合理即可） 2.(1)植物的光合作用（或海水吸收）(2)增加二氧化碳 消耗(3)温室效应增强(4)30丙C0,+2Na0H =Na2C03+H,0(5)风能（合理即可） 跨学科实践活动5垃圾的分类与回收利用 实践活动 (1)拆解提取宝贵的稀有金属等原材料（合理即可）》 (2)节约资源（合理即可） (3)》 充电电池矿泉水瓶瓷碗碎片香蕉皮 (4)Fe,03+6HC1=一2FeCl3+3H,0(5)不正确，将螺丝长 时间浸泡在稀盐酸中，可能会除去部分铁（合理即可） (6)①厨余垃圾发生化学变化变质腐烂过滤②肥料 ③混合物CH,+20,点燃c0,+2H,0(7)无氧(8)推行 垃圾分类教育（或加强宣传，从源头上减少垃圾污染等合理 即可)