第4单元跨学科实践活动3水质检测及自制净水器同步练习--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 以水质净化为主题，通过基础认知、知识应用、综合探究三层设计，实现从单一知识点到实验探究的进阶，强化化学观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|净水材料作用、过滤原理等单一知识点|选择题考查活性炭吸附、软水判断等基础原理| |知识应用层|自来水生产、硬度测量等综合应用|填空题结合生产流程与水质检测，强化科学思维| |综合探究层|净水材料效果、明矾影响因素等实验分析|实验题设计对照实验，培养科学探究与实践能力|

跨学科实践活动3水质检测及自制净水器同步练习 --2026-2027学年九年级化学人教版上册 一、选择题 1.某同学利用身边常见材料自制如图1所示净水器，并利用图2常见市售水质检测仪检测净化后的水质。下列说法不正确的是（ ） A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．通过自制净水器净化后得到的水是软水 C．自制净水器中用到的小卵石和纱布起到过滤的作用 D．若检测仪所测数值为523，则水中可能含有较多的可溶性钙、镁化合物 2.如图为某家用净水器的结构示意图，下列分析正确的是（ ） A．该净水器净水过程中主要发生化学变化 B．超滤膜允许小于其孔径的水分子通过 C．通过该净水器净化后得到的水为蒸馏水 D．将进水口和出水口位置互换，净水效果更好 3.古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”，其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图，下列有关分析不正确的是（ ） A．图1“净水桶”按照石块在上、稻草在下的顺序填充 B．图1中钟乳石为多孔结构，可起到吸附作用 C．图2进水的方式具有更好的净水效果 D．经过图2装置净化过的水是纯净物 二、非选择题 4.化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 活动一：参观自来水生产过程 【参观实践】 (1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括取水→加混凝剂→ →活性炭吸附→投药消毒→配水。 活动二：测量自来水的硬度 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg·L-1) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【进行测量】 (2)同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得到该自来水的CaCO3浓度为311.2mg·L-1，说明本地区的自来水属于 。 活动三：自制简易净水器 家中使用自来水时，最好安装净水器。于是同学们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 【成果展示】 (3)同学们将自制的简易净水器(如下图)在学校“科技节”上进行了展示，请你帮他们补全“？”处物质的名称： 。 5.学习小组开展“自制净水器并净化自来水”的实践活动。 任务一  明确需求，构思方案 家用净水器可除去自来水中的铁锈、泥沙、细菌、余氯（主要成分为HClO）等杂质，净化后的水须符合《生活饮用水卫生标准》。 (1)图1为TDS值（溶解性固体总量）与水质纯度的关系曲线（ppm为百万分比浓度）。经检测，某小区自来水的TDS值为129 ppm，其水质纯度为 。 任务二  选择净水滤料，绘制设计草图 小组同学选用椰壳活性炭、麦饭石、亚硫酸钙、PP棉和脱脂棉作为净水滤料，并绘制了如图2所示的净水器设计图。 (2)小组同学将脱脂棉作为净水器的“第一道屏障”，脱脂棉的作用是 。 (3)为充分发挥麦饭石吸附水中重金属离子的作用，应将其颗粒粒径控制在较 （填“大”或“小”）的范围，以增大与水的接触面积。 (4)亚硫酸钙（CaSO3）能除去自来水中的余氯，CaSO3中S的化合价为 。 (5)图2净水器设计中，采用自下而上的水流方向的目的是 。 任务三  根据设计图纸，制作净水器 小组同学根据图2的设计，用PE管做外壳材料，制得的净水器如图3所示。 (6)该净水器由多根PE管道拼接合成，大管与小管之间的密封是关键。已知PE具有热塑性（受热熔化，冷却凝固），利用该性质实现密封的方法是 。 6 . 兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。 【查阅资料】Ⅰ.明矾是一种常见的混凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。Ⅱ.浊度表示浑浊程度，浊度越低代表水质越好。 【进行实验】实验1：分别用等量不同材料装填入装置(图1)，对100mL河水(预先滴入1滴红墨水)进行净化。实验记录如表： 实验序号 净水材料 净水效果 ① 小卵石 净化速度快，水样浑浊，仍为红色 ② 石英砂 净化速度较慢，水样较澄清，仍为红色 ③ 活性炭 净化速度很慢，水样澄清，一段时间后，出现浅红色 (1)实验1的目的是 。 (2)实验1的③中，活性炭的作用是 。 实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如表： 实验序号 ① ② 实验装置 河水通过活性炭层的方式 自上而下 自下而上 净水效果 实验②比①净化后的水更清澈 (3)由实验2可以得到的结论是 。 实验3：探究用明矾净水时影响净化效果(浊度)的因素。取水样，向其中加入明矾，搅拌，用数字浊度计测定水样上层的浊度。记录如表： 实验序号 水样的体积/mL 加明矾的质量/g 静置时间/min 浊度/% ① 200 0 20 87 ② 200 0.3 20 16 ③ 200 0.4 10 31 ④ 200 0.4 20 14 (4)从实验3的记录可以看出，所要探究的明矾净水的影响因素是 和 。 (5)实验3主要采用了对照实验，分析对照实验数据可以帮助我们获得结论。 a.对比①和②，可以得出的结论是 ，或对比 (填实验序号)也可以获得相同的结论。 b.对比③和④，可以获得的结论是 。 c.除上述外，对比 (填实验序号)还可以获得的结论是 。 【反思评价】 (6)从实验1的净水速率和效果来看，净水材料从上到下(图1)最佳堆叠的顺序是 (填字母，下同)。 A．小卵石→石英砂→活性炭 B．活性炭→石英砂→小卵石 C．石英砂→活性炭→小卵石 D．活性炭→小卵石→石英砂 (7)图2为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为 。 参考答案 1-3 BBD 4.(1)过滤 (2)硬水 (3)活性炭 5.(1)一般 (2)除去铁锈和泥沙 (3)小 (4)+4 (5)使自来水能与净水滤料充分接触，提高水的净化程度 (6)将大的PE管加热，再将小的PE管套进大的PE管，冷却凝固 6.(1)探究净水材料对净水效果的影响 (2)吸附水中的色素 (3)净水时，将河水自下而上通过活性炭层的净化效果比自上而下更好 (4) 加明矾的质量 静置时间 (5)明矾能有效降低水的浊度 ①④ 相同条件下，静置时间越长，净化效果越好 ②④ 相同条件下，加明矾的质量越大，净化效果越好 (6)A (7)B 学科网（北京）股份有限公司 $