第2章 跨学科实践活动2 自制净水器-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册化学同步导学案（沪教版·新教材）

跨学科实践活动2水 要点： 1.该项目以水的净化为核心，综合考虑水质检测 方法，选取具体的技术与工程完成净水器的设 计和制作。 2.水质检测包含多项检测范围和指标，设计和制 作净水器过程中应考虑物理指标、化学指标和 生物指标。可考查生命吸管，学校直饮水，涉 及自来水的生产工艺与工程（涉及化学与生 物、环境、地理等)。 【同步训练】 1.新版《生活饮用水卫生标准》中的水质检测修 订了镉、铅等的限量。这里的镉、铅指的是 ( A.原子 B.元素C.分子 D.单质 2.2022年9月5日8时41分，湖南省气象台发 布气象干旱红色预警，慈利县达到特旱等级， 因此在生活中一定要“珍惜水、爱护水”。下列 做法不符合这一要求的是 A.大力开采地下水，缓解淡水危机 B.用滴灌的方法浇灌园林或农田 C.减少含酸废水的排放量，加强水质检测 D.革新工艺，循环利用工业用水 3.某兴趣小组在完成“水质检测及自制净水器” 跨学科实践活动后收获颇多.下列说法正确 的是 A.用明矾可以吸附水中的色素和异味 B.将pH试纸直接放入水中来检测酸碱性 C.农药使用不当可能会对水体产生污染 D.废旧电池随意丢弃也不会造成水体污染 4.我国纪念2023年“世界水日”“中国水周”活动 主题为“强化依法治水携手共护母亲河”，下列 做法符合这一活动主题的是 () A.开发河流渔业捕捞B.健全河水水质检测 C.扩建河沿岸工厂D.加大河沙开采 27 质检测及自制净水器 5.直饮水机的水处理过程如图所示。 …直依水机 ①炭罐 ③紫外灯 自来水 1(内含颗粒活性炭 ②超滤膜 可直接饮 管照射 用的水 (1)可直接饮用水属于 (填“混合 物”或“纯净物”)。 (2)炭罐的作用是 (填字母)。 a.过滤 b.脱色除味 c.消毒杀菌 6.某化学小组用如图所示的简易净水器处理浑 浊的河水，下面分析正确的是 ( A.净化后的河水属于纯净物 一小卵石 B.该净水器能大量净化水 石英沙 C.该净水器能杀菌消毒 活性炭 膨松棉 D.活性炭的主要作用是吸附 7.兴趣小组的同学发现各地都没有饮用水源保 护区，同学们对饮用水源保护区内的水污染现 状及处理方法，水质检测标准、自来水厂净水 流程及保护水源地的宣传活动等展开了如下 项目化学习。 任务一：调查水污染现状及处理方法 【咨询交流】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】污水处理的部分流程如图所示，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 作用列的玻璃仪器有烧杯、 级处理：去除水中大块悬浮物、砂粒 污水 格栅 沉砂池 初沉池 任务二：了解水质检测标准 【查阅资料】地表水环境质量标准的基本项目 包括水温、pH、溶解氧、氨氮氨、总磷等，若水质 检测结果表明氨、磷超标，可能引发的后果是 28 任务三：参观自来水厂净水流程 加絮凝剂 投药消毒 淀池 吸附池清水池配水泵用户 【分析交流】 (1)取水后加入絮凝剂明矾的作用是 明矾[KA1(SO4)2·12H2O]在水溶液中能解 离出铝离子，其化学符号为 (2)活性炭（主要成分是C)在使用过程中要注 意防火，原因是 (用符号表 达式表示)。 任务四：设计保护水源地的宣传活动 活动 保护水源刻不容缓 活动学校教职工、学 主题 对象生 时间 3月22日上午、学校 活动 展览、演讲 地点 形式 活动a.创作展览板（水源地现状） 流程b.演讲 【成果分享】通过项目化学习，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，投入到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 8.化学实践小组的同学们设计了一系列实践活 动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项 目化学习。 任务一：实验检测水质 【查阅资料】水的检测指标包括色度、浑浊度、 气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、 闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的 仪器测定。 【初步检测】取适量河水观察，颜色为淡黄色、 有悬浮杂质，闻到有鱼腥味；说明该河水需要 净化。 任务二：进行水的净化 根据该河水的情况，小组同学决定利用所学知 识，自制净水器对其进行净化。 【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、 纱布、活性炭、细沙、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。 【设计方案】同学们设计了如 第四层纱布 图所示净水器。 第三层纱布 【进行实验】 第二层纱布 第一层纱布 (1)根据方案中的装置，用小刀 0 去掉饮料瓶瓶底，在饮料瓶中从上到下依次放入 小卵石、 、棉花，每种物质间用纱 布隔开，每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔，插 入一段吸管。 (2)将河水从净水器上方倒人，在下方放一个 烧杯。 【观察现象】吸管处有水流下，接在烧杯中的水 无色透明。 【反思评价】 (1)小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作 中的 (2)为使净水效果更好，你的建议是 (写一条)。 任务三：验证水的组成 【实验用品】电解水装置、学生电源(12V)、导 线、烧杯、3%的硫酸钠溶液、水等。 【进行实验】 活塞 -活塞 实验 装置 电源 实验 步骤一 步骤二 步骤 在图示电解器的a、b玻 分别打开活塞，在a玻 璃管里加满3%的硫酸 璃管的出口处点燃气 实验 钠溶液，关闭两个活 体；b玻璃管的出口处 操作 塞，接通直流电源。 一 用 段时间后，关闭电源 检验产生的气体 两电极上有气泡冒出， a处的气体燃烧，产生 实验 a、b玻璃管内产生气体 淡蓝色火焰；b处 现象 的体积比约为2：1 实验 水是由氢元素、氧元素组成的 结论 【总结反思】实验步骤一中发生的反应的文字 表达式为温馨提示：请做完题后再看答案！ (2)略向下倾斜 (3)AF气泡连续均匀冒出集 参考答案 气瓶口有大量气泡冒出将带火星 的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证 第1章开启化学之门 7.C8.D 明是氧气先预热先撤导管，再 第1节认识化学科学 9.NH P 二氧化碳氯化氢C 熄灭酒精灯 1.B2.D3.B4.火药和造纸术 NH HCO (4)BD 氯酸钾二氧化锰氣化钾 5.A6.B 10.(1)NHHC) 加热NH+CO,+HO 加热 7.(1)无由无色变成红色 十氧气 (2)P+0,点sP,0 (5)C (2)烧杯A中的溶液由无色变成红色 对看不见，摸不着的粒子，要观察它 (3)Mg+O,点sMg0 (6)坩埚钳红热剧烈燃烧，发出白 的运动可以设计实验，通过宏观的现 11.A12.C13.D14.D 光，放出热量，生成能使澄清石灰水变 象来间接观察当某些化学现象不 15.将用砂纸打磨后的铝片放在燃气灶 浑浊的气体 的火焰上灼烧等铝片上的划痕比铁 第4节水的组成与净化 足以说明问题时，要想办法通过设计 片上的划痕明显铝能与醋酸反应 第1课时水的组成 出具有明显现象的实验来推知化学 16.(1)发出白光、放热，生成白色固体 1.C2.D3.A4.C5.B 现象 (2)镁带逐渐溶解，表面有大量气泡 6.(1)氧气1：2水分子 第2节化学研究什么 产生 (2)氢气燃烧产生淡蓝色火焰，集气 第1课时化学研究物质的性质与变化 (3)黑色物质不是氧化镁③ 瓶壁上有水雾生成 1.C2.B3.A4.C5.B 单元整理与归纳 (3)氢元素和氧元素 6.(1)物理变化(2)化学变化 7.A8.B9.A 1.B (3)化学变化 2.(1)①②③(2)④⑤(3)⑥⑦ 10.(1)水由液态变成气态，又冷凝成液态 7.A8.C9.D 水，只是物质状态改变，并没有生成新 3.A4.A5.AB 10.(1)①(2)③(3)②(4)④ 物质，发生的是物理变化 6,漏斗用湿抹布扑盖内壁附着的 11.C12.B13.B14.B (2)水能生成氢气和氧气两种新物 水既不要成水滴，也不成股流下 15.碘升华变成碘蒸气，属于物理变化 质，发生的是化学变化 第2章空气与水资源 11.(1)CO2+H2)→H2CO 把红糖加入水中溶解，属于物理变化 第1节空气的组成 16.(1)观察颜色物理 1.B2.C3.A4.A (2)H,+0,点悠H,0 (2)品尝味道物理 5.(1)红 (3)H,0道电H+0, (3)闻气味物理 (2)红磷量不足（或装置漏气或没冷 (4)HCO3→H2O+CO (4)燃着的木条化学 却到室温就打开止水夹等) (5)石蜡十氧气一水十二氧化碳 第2课时化学研究物质的组成 6.A7.A8.D9.B10.B11.A 12.(1)负A 和结构、用途与制法 12.C13.D14.B15.D16.C (2)排水不易溶于水将带火星 1.C2.C3.A4.C5.B6.D 17.①②④⑤⑥⑦⑨③⑧⑩ 的木条伸到试管中，木条复燃，证明 7.氧气供给呼吸医疗急救二氧 18.(1)不溶于水（合理即可） 是氧气 化碳密度比空气大，不能燃烧且不 (2)更多(3)BDF 第2节性质活泼的氧气 (3)H,0道电H,+0, 支持燃烧灭火 1.C2.C3.C4.C5.B (4)氢元素和氧元素 8.D 6.(1)A(2)C(3)B 13.(1)KMnO H2 O 9.(1)无色极易溶解于水 7.坩埚钳增大铁丝与氧气的接触面 (2)灭火(3)②③ (2)在一定条件下能被氧气氧化（或 积引燃铁丝防止高温熔融物溅 (4)C+0,点c0,化合 能与酸反应) 落炸裂集气瓶（或：防止反应生成的固 第2课时。水的净化及 (3)制备硝酸的重要原料 体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂) 水资源的综合利用 第3节 怎样学习化学 8.C9.B10.D11.C 1.A2.A3.B4.D5.C6.C 第1课时学习化学需要进行 12.供给呼吸支持燃烧不活泼 保 7.(1)玻璃棒引流滤纸漏斗烧杯 化学实验 护气78 (2)滤纸破损液面高于滤纸边缘 1.D2.A3.D4.B5.A6.A 13,能支持燃烧密度比空气的大 (3)滤纸没有紧贴漏斗壁 7.(1)集气瓶烧杯漏斗胶头滴管 14.(1)氧气硫 二氧化硫二氧化碳 (4)茶杯中的纱网 量筒 (2)疏十氧气点感二氧化硫 8.A9.B10.D11.C12.A (2)C A E A F 15.(1)CO2(2)酒精（或石蜡） 13.(1)过滤(2)活性炭 8.B9.C10.A11.C (3)节约用水 (3)防止溅落的熔融物炸裂瓶底 12.(1)试剂瓶瓶口没有紧挨试管口 (4)活泼 14.(1)①物理变化②肥皂水煮沸 (2)标签没有向着手心 (5)①C) ②FeO,③PO ③漏斗的下端未紧靠烧杯的内壁 引流 (3)瓶塞没有倒放桌面上 第3节氧气的制备 (2)ABD 13.(1)42(2)胶头滴管(3)大于 1.C2.C3.B4.D5.A6.B 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 14.(1)铁架台酒精灯(2)外 7.A 实验步骤 (3)以防加热时冷凝水倒流炸裂试管 8.(1)冷凝水回流，炸裂试管 1.(2)①把导管的一端插入水中，双手 (4)增大受热面 (2)收集的氧气不纯 紧握试管导管口有气泡冒出 15.A.污染试剂B.使人中毒 (3)水倒吸，炸裂试管 ②防止高锰酸钾粉末进入导管 C.读数偏大D.打破试管 9.C10.D11.B12.B ③略向下倾斜 第2课时学习化学需要进行科学 13.(1)MnO2 H2 O2 KMnO Fe O 探究和使用化学符号 (2)Fe+(0, 点燃FeO, ④倒立均匀对准试剂部位⑤导 管口气泡连续均匀地放出水面下 1.B2.A3.A4.B5.B6.D 14.(1)集气瓶 正防止水槽中的水倒流入热的试 49 管，使试管炸裂 呼吸耗氧量等) (3)原子是由原子核和核外电子组成 2.(1)①发出白光，放出热量澄清石灰 (2)甲。水汽快速与制氧剂接触，呼 7.A8.D9.B10.B11.A12.A 水变浑浊②碳+氧气点想二氧化碳 气和吸气时水汽都能与制氧剂反应， 13.(1)氢原子氯原子氯化氢分子 (2)①剧烈燃烧，火星四射，生成黑色 水汽利用率高 (2)氢分子氯原子氢分子和氯 固体②铁十氧气点整四氧化三铁 4.(1)2H,0,M0 2H,0+O2↑ 分子氢原子和氯原子 (2)【作出假设】四氧化三铁 14.(1)分子、原子(2)分子 问题与交流 1.还可以用热毛巾捂住试管或用酒精 【实验探究】红 (3)原子(4)原子核、质子 灯微热试管等方法。 Fe+CuSO -FeSO,+Cu (5)电子(6)分子、原子、中子 (7)质子、电子 2.可能的原因有：①导管口刚开始冒气 【交流反思】(3)放出(4)二 泡便开始收集氧气：②排水集气时， (5)+1反应物为固体便于储存 15.(1)14×2=28 5.D (2)32+16×3=80 集气瓶中的水没有完全充满，还留有 (3)39×2+55+16×4=197 空气等。 6.(1)Ca0, 3.如果开始便将红热的木炭伸入盛有 (2)设10g过氧化钙完全反应时产生 (4)40+12+16×3=100 氧气的质量为x, (5)40+(16+1)×2=74 氧气的集气瓶底部，因木炭在氧气中 (6)64×2+(16+1)×2+12+16× 燃烧放出大量的热并产生二氧化碳， 2CaO+2H,O=2Ca(OH)2+0 3=222 易使集气瓶中的氧气逸出损失，会迅 144 32 16.(1)9109910101011 速使瓶中氧气的含量降低，影响实验 10g 1211 1112121212 现象。 14410g 实验习题 32 x≈2.22g (2)质子数=核电荷数=核外电子数 1.A2.A3.C 4.A 答：10g过氧化钙完全反应时产生氧 质子数不一定等于中子数 5.(1)集气瓶 气的质量为2.22g。 第3课时离子 二氧化锰，水十氧气 跨学科实践活动2水质检测及 1.C2.C3.D4.B5.B6.C (2)过氧化氢 自制净水器 7.C8.C9.C10.C 铁十氧气点警四氧化三铁 1.B2.A3.C4.B5.(1)混合物 11.B12.C13.D14.C (3)c在瓶内装满水 (2)b6.D (4)60.5%带火星的木条复燃 7.【咨询交流】农业废水 15.(1 基础实验2水的组成及变化的探究 【参观学习】过滤玻璃棒、漏斗 实验步骤 【查阅资料】水体富营养化（合理即可） (2)失去2个2个单位正 1.水雾生成氢气在空气或氧气里燃 【分析交流】(1)溶于水后生成胶状物 得到1个(3)1：2离子 烧生成水2.氧气氢气1：2 对杂质进行吸附，使杂质沉降 Ap- 16.阴离子2个单位负电荷12 10 3.更旺燃烧淡蓝色水雾 (2)C+0,点整c0, 中性阳离子1个单位正电荷9 问题与交流 第2节组成物质的化学元素 1.化学氧气氢气 【成果分享】制作宣传海报（合理即可） 第1课时元素与元素符号 2.氢元素氧元素 8.【进行实验】(1)细沙、活性炭 1.D2.D3.A4.D5.C 实验练习 【反思评价】(1)过滤(2)将出水口 6.(1)Ca(2)He(3))(4)2S 1.B2.D3.A4.(1)c(2)2:1 留小一点（或水流慢一点） (5)钠离子(6)3个镁离子 5.(1)玻璃棒CBA燃着的木条氢 【进行实验】带火星的木条 带火星 一个氢 元素和氧元素随着反应的进行，水 的木条复燃 (7)2个氮原子(8)氢元素 原子 的质量减少，氢氧化钠溶液的浓度增 【总结反思】水通电氢气十氧气 7.D 大(2)过氧化钙与水反应缓慢，利 单元整理与归纳 8.①⑧②③④⑤⑥⑦②⑤ 于持续产生氧气，而过氧化钠与水反 1.D2.D ③④⑥⑦③④⑥ 应剧烈（或过氧化钠和水反应生成的 3.(1)过氧化氢溶液 二氧化锰 9.C10.B11.B12.D 氢氧化钠具有较强的腐蚀性，而过氧 (2)ABD或EC 13.(1)A1 Si Ne Mn碳F 化钙和水反应生成的氢氧化钙腐蚀 4.D 性较小等，合理即可) (3)根据温度 (2)He Fe N Ca 的变化，精确提供鱼类生存所需的氧 5.(1)产生的氢气体积大于产生的氧气 (3)氮元素 一个氮原子铂元素 气（合理即可） 温度升高，水中的溶 体积(2)5② 一个铂原子 铂四个磷原子五 解量减少 第3章物质构成的奥秘 个银原子 6.(12H,0道电2H,++0,+ 第1节构成物质的微观粒子 14.(1)氢、氧元素改变不变 (2)根 第1课时分子 (2)过氧化氢分子2个氧原子2 据质量守恒定律，化学反应前后元素 1.C2.D3.C4.A5.C6.C 个氢原子改变不变 的种类不变(3)a 7.(1)①(2)③(3)①(4)③ 15.(1)离子分子(2)铁原子 跨学科实践活动1制作简易供氧器 (5)④(6)② (3)四BCD AE 1.(1)D 8.A9.C10.C11.A12.B 第2课时 自然界元素的存在元素 (2)可通过气泡观察氧气生成速率或 13.物理水分子水分子间的间隔 与人体健康 增加氧气的湿度 化学发生了改变分子本身没有发 1.C2.B3.C4.D5.D6.A MnO. (3)2KCIO. 2KC1+3O2◆或 生改变分子本身发生了改变 7.B 14.整瓶水变红分子在不断运动 8.(1)Ca(2)Fe(3)Zn9.D 2KMnO. -K.MnO,+MnO,+O↑ 液面低于刻线且距离较远分子间 10.(1)0(2)N (3)H(4)A 2.(1)试管 存在间隙便于观察液面变化 11.铁，钙 (2)过氧化氢溶液和二氧化锰分解 第2课时原子 12.(1)硅(2)氮气化学变化 反应 1.B2.D3.D4.C5.B (3)碳酸钙 3.(1)呼出气体中的水蒸气量（或每次 6.(1)原子很小(2)原子核带正电 13.(1)化学物理(2)非金属2 51