第四单元跨学科实践活动3水质检测及自制净水器教案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该教案聚焦水的净化及物质分离提纯，通过饮用水安全情境导入，引导学生从调查参观自来水厂流程，到多学科分析确定水质检测指标，再到动手制作净水器，构建“原理认知-实践操作-优化改进”的学习支架。 特色在于跨学科融合与实践创新，以科学思维引导多学科视角分析水质，通过科学探究与实践完成检测实验和净水器制作，如分层装填材料并评价优化，结合科学态度与责任开展社区科普。助力学生提升探究能力与社会责任感，为教师提供跨学科教学优质范例。

跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 教案 一、基本信息 学科：初中化学 年级：九年级上册 课时：1 课时（跨学科实践课） 二、教学目标 1. 化学观念 了解水的净化过程，掌握物质分离与提纯的基本方法，理解分离提纯方法和物质性质之间的联系。 认识天然水中存在多种杂质，理解净水原理，建立混合物分离的基本观念。 2. 科学思维 能够从化学、生物、物理、地理多学科视角分析水质，自主确定水质检测指标； 能根据杂质性质选择净水材料，基于净水效果评价、优化自制净水器，形成工程设计思维。 3. 科学探究与实践 通过资料查阅、参观调查、水质检测、动手制作净水器等一系列实践活动，体验完整跨学科探究流程； 学会利用合适技术手段开展水质检测，动手搭建简易净水器，对装置进行评价与改进。 4. 科学态度与责任 认识饮用水安全与人体健康密切相关，树立水资源保护、安全用水意识； 通过社区科普宣传，主动承担保护水资源的社会责任，体会科技对保障饮水安全的价值。 三、教学重难点 重点 了解水净化、物质分离提纯的基本方法； 完成水质检测方案设计、自制简易净水器的制作与效果评价。 难点 融合多学科视角综合分析水质； 结合物质性质选择净水材料，依据净水效果优化净水器装置。 四、教学准备 资料准备 生活饮用水卫生标准资料、自来水厂生产工艺流程素材； 实验材料 天然水样、烧杯、漏斗、滤纸、石英砂、活性炭、小卵石、蓬松棉、塑料瓶、水质简易检测用品（检测浊度、硬度相关器材）； 课前安排 布置预习任务：查阅饮用水相关资料，了解自来水生产流程。 五、教学过程 （一）情境导入（6 分钟） 饮用水安全直接影响人体健康。水的净化、水质检测是保障饮用水安全的关键环节。本节课开展跨学科实践活动—水质检测及自制净水器。我们将通过调查参观、水质检测、动手制作三大任务，融合多学科知识探究净水相关问题。 （二）任务一：调查参观（11 分钟） 资料查阅任务 学生围绕我国生活饮用水卫生标准、饮用水发展历史查阅资料，交流讨论科技进步对保障人类饮水健康起到的作用。 参观学习 组织实地参观本地自来水厂（或观看自来水厂生产视频），了解自来水完整生产过程，识别流程中用到的物质分离、提纯方法与原理。 实践输出 尝试绘制自来水生产工艺流程简图。 教师点拨：自来水净化常用沉降、过滤、吸附、消毒等分离提纯手段，不同方法除去水中不同类型杂质。 （三）任务二：水质检测（10 分钟） 水样采集 采集学校或家庭周边天然水作为待测水样。 方案研讨 引导学生从化学、生物学、物理、地理多个学科角度综合分析水样，小组讨论确定需要检测的水质指标。 示例可选指标：硬度、浊度、微生物等。 实验设计与检测 各组选取确定的检测指标，选用合适方法与技术手段，设计实验完成水样检测，如实记录实验数据。 水质检测记录表 待测指标 检测方法 实验现象 检测结果分析 浊度 肉眼观察 / 简易透光对比 水样澄清 / 轻微浑浊 / 明显浑浊 判断悬浮杂质含量高低 水的硬度 肥皂水实验 泡沫多浮渣少 / 泡沫少浮渣多 判断硬水、软水 （四）任务三：动手制作（课外操作） 原理学习 了解家用净水器净水原理，结合杂质性质、物质分离提纯方法，筛选合适材料。 常用材料：小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉。 安全提示：使用剪刀切割塑料瓶时注意安全，避免割伤；天然水样不可饮用，实验后洗手。 制作净水器 利用塑料瓶等废旧物品，分层装填净水材料，组装自制简易净水器。 自制简易净水器的标准装填顺序应为由上到下：小卵石→石英砂→活性炭→蓬松棉（颗粒从大到小） 说明 小卵石、石英砂：过滤不溶性杂质（物理沉降/过滤）； 活性炭：吸附色素和异味（物理吸附）； 蓬松棉：阻挡细小颗粒，防止材料混合和漏出。 净水实验与工程评价 使用自制净水器净化天然水样，观察净化效果。从技术、工程角度评价装置存在的不足，讨论改进方案，进一步优化净水器结构。 （五）展示与交流（10 分钟） 依据教材三点交流主题组织小组展示汇报： 水质检测汇报：交流选取的水质检测指标、检测方法与使用的技术手段； 净水器成果展示：展示自制净水器，介绍制作方法、使用方法、净水效果，小组之间相互评价装置优缺点； 科普拓展：选取活动感兴趣话题，设计科技小报或展板，规划走进社区开展水资源保护宣传，倡导优良供水与用水环境。 （六）课堂总结（8 分钟） 梳理三大实践任务：调查参观→水质检测→动手制作； 核心知识：沉降、过滤、吸附等水的分离提纯方法； 净水步骤 对应杂质 分离/提纯方法 原理 沉降 大颗粒悬浮物 重力沉降 密度差异 过滤 不溶性固体 过滤 颗粒大小差异 吸附 色素、异味 吸附 表面积大（物理性质） 消毒 细菌、病毒 化学变化 蛋白质变性 跨学科思想：结合化学、生物、物理、地理知识解决真实饮水安全问题； 价值升华：关注饮用水安全，树立保护水资源、节约用水意识。 六、板书设计 跨学科实践活动 3 水质检测及自制净水器 一、任务一 调查参观 查阅饮用水标准→参观自来水厂→绘制净水工艺流程 核心：认识自来水生产中的分离提纯方法 二、任务二 水质检测 水样采集→多学科分析→确定检测指标（硬度、浊度等）→开展检测 三、任务三 动手制作 学习净水原理→选择净水材料 组装自制净水器 净化天然水→评价、优化装置 四、展示交流 成果汇报、互评；制作科普展板，宣传水资源保护 核心观念：饮水安全与人体健康息息相关 七、作业布置 完善自来水厂工艺流程简图，整理水质检测实验记录； 根据课堂评价方案，改进自制净水器； 初步构思水资源保护科技小报提纲。 八、教学反思 本活动属于跨学科实践课，注重引导学生融合多学科知识分析真实问题，避免单纯讲授化学知识点； 水质检测、净水器制作环节保证学生充分动手实践，引导学生基于实验事实进行评价； 重视安全教育，规范水样实验操作，合理使用净水材料。 word理化 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $