专题4跨学科实践活动水质检测及自制净水器导学案-2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

《跨学科实践活动 水质检测及自制净水器》导学案 版本 沪科版（五四学制）八年级全一册 化学观念：认知天然水含多种杂质，明晰沉降、过滤、吸附等净水方法的核心原理，区分纯水与天然水的本质差异。 科学思维：对比不同净水方式的净化效果，归纳净水流程逻辑，建立混合物分离的基础思维。 科学探究：独立完成水质检测、净水器组装与净水实操，规范实验操作。 科学态度与责任：认识水资源现状，树立节水、护水意识，践行生态环保理念。 二、教学重点与难点 教学重点：掌握沉降、过滤、吸附的净水原理与操作要点，学会常用水质检测方法，熟悉简易净水器的制作材料与组装流程。 教学难点：区分不同净水方法的适用范围与净化层级，结合水质问题优化净水器结构，结合跨学科知识分析净水效果差异，建立理论与实践的关联。 三、教学内容设计 课前预习 （一）预习目标 1. 初步了解天然水中含有的各类杂质，知晓生活中常见的净水方式。 2. 认识沉降、过滤、吸附三种基础净水方法的基本作用。 3. 了解常用的水质检测指标和简易检测工具。 4. 搜集生活中可用于净水的常见材料，为自制净水器做准备。 （二）预习填空题 1. 自然界中的河水、湖水、井水等天然水不属于纯净物质，其中含有_______、_______和微生物等杂质。 2. 净水过程中，静置浑浊水，让大颗粒杂质自然下沉的过程叫做_______。 3. 过滤操作可以除去水中的_______杂质，是分离固液混合物的常用方法。 4. 活性炭具有疏松多孔的结构，具备良好的_______能力，可除去水中的色素和异味。 5. 常见的水质检测指标包含浑浊度、_______、臭和味、可溶性杂质含量等。 6. 生活中常见的净水材料有石英砂、_______、棉花、纱布等。 7. 自来水厂净水的基础流程依次为沉降、_______、吸附、消毒。 8. 含有较多可溶性钙、镁物质的水被称为_______，不含或含较少的称为软水。 （三）预习判断题 1. 天然水经过简单过滤后可以直接饮用。（） 2. 活性炭吸附可以除去水中的所有杂质。（） 3. 静置沉降只能去除水中的大颗粒不溶性杂质。（） 4. 水质浑浊度越高，说明水中不溶性杂质含量越多。（） 5. 自制净水器可以完全替代工业净水设备。（） （四）预习简答题 1. 简单说明静置沉降和吸附沉降的区别。 2. 列举两种生活中简单判断水质好坏的直观方法。 3. 思考自制净水器时，滤材摆放的先后顺序可能会对净水效果产生什么影响。 教学过程：课中探究案 探究模块一：水资源与天然水杂质认知 一、单项选择题 1. 下列关于天然水的说法，正确的是（） A. 天然水是纯净的水，不含任何杂质 B. 天然水仅含有不溶性固体杂质 C. 天然水含有不溶性杂质、可溶性杂质和微生物 D. 天然水可以直接满足饮用标准 2. 下列物质中，不属于天然水中常见杂质的是（） A. 泥沙 B. 色素 C. 纯净水 D. 细菌 3. 河水出现浑浊的主要原因是水中含有大量的（） A. 可溶性杂质 B. 不溶性固体颗粒 C. 异味分子 D. 微生物 4. 下列关于水资源的说法错误的是（） A. 地球水资源总量丰富，但淡水资源稀缺 B. 天然水需要经过净化处理才能饮用 C. 水资源污染会导致水质下降 D. 所有天然水都无法用于生活使用 二、多项选择题 1. 下列属于导致天然水质变差的因素有（） A. 生活污水排放 B. 工业废水污染 C. 泥沙冲刷入河 D. 水体微生物繁殖 2. 下列关于水中杂质的危害，说法正确的有（） A. 不溶性杂质导致水体浑浊，影响观感 B. 有害微生物会引发饮水健康问题 C. 部分可溶性杂质会影响水质口感 D. 所有水中杂质都会对人体造成伤害 三、填空题 1. 根据杂质的存在状态，天然水中的杂质可分为不溶性杂质、_______和微生物三类。 2. 淡水资源短缺和_______是目前水资源面临的两大主要问题。 3. 清澈的天然水看似干净，实则含有_______杂质，无法直接饮用。 4. 水体中的异味主要来源于水中的_______和微生物代谢产物。 四、简答题 1. 简要分析为什么清澈的井水、河水不能直接饮用。 2. 结合生活实际，说说保护水资源、改善水质的基础做法。 探究模块二：基础净水方法原理与应用 一、单项选择题 1. 静置沉降的主要作用是除去水中的（） A. 细小悬浮杂质 B. 大颗粒不溶性杂质 C. 可溶性杂质 D. 微生物 2. 下列操作中，能除去水中色素和异味的是（） A. 静置沉降 B. 过滤 C. 活性炭吸附 D. 自然晾晒 3. 过滤操作的核心目的是分离（） A. 可溶性固体与水 B. 不溶性固体与水 C. 微生物与水 D. 异味物质与水 4. 明矾在净水过程中的主要作用是（） A. 吸附色素异味 B. 杀菌消毒 C. 吸附悬浮杂质，加速沉降 D. 溶解水中杂质 5. 下列净水方法中，净化层级最低的是（） A. 静置沉降 B. 过滤 C. 活性炭吸附 D. 消毒 二、多项选择题 1. 下列关于过滤操作的说法正确的有（） A. 过滤可去除水中泥沙等不溶性杂质 B. 过滤后的水依然含有可溶性杂质 C. 过滤可以除去水中的细菌病毒 D. 过滤是物理净水方法 2. 活性炭可用于净水的原因包括（） A. 结构疏松多孔，接触面积大 B. 具备吸附性 C. 能溶解有害杂质 D. 可杀灭微生物 三、判断题 1. 吸附沉降比自然沉降的净水效果更好。（） 2. 经过过滤和吸附后的水属于纯净水。（） 3. 所有净水操作均不会产生新物质。（） 4. 活性炭吸附杂质后，自身结构不会发生改变。（） 四、填空题 1. 净水的常用方法有静置沉降、_______、吸附、消毒等。 2. 过滤操作中，滤纸的作用是_______水中的不溶性杂质。 3. 活性炭净水主要利用其_______性，属于物理净水过程。 4. 自来水厂净水流程中，_______环节可杀灭水中的有害微生物。 五、简答题 1. 对比自然沉降和吸附沉降的异同点。 2. 简要说明过滤操作无法将天然水净化为纯净水的原因。 3. 分析活性炭在净水过程中的优势与局限性。 探究模块三：水质检测方法与实操应用 一、单项选择题 1. 下列不属于常规水质检测直观指标的是（） A. 浑浊度 B. 颜色 C. 体积 D. 臭和味 2. 检测水体浑浊度的直观方法是（） A. 观察水体清澈程度 B. 闻水体气味 C. 品尝水体味道 D. 测量水体温度 3. 可用于快速检测水中可溶性杂质含量的工具是（） A. 放大镜 B. TDS水质检测笔 C. 直尺 D. 量筒 4. 水质检测试纸主要用于检测水体的（） A. 浑浊度 B. 酸碱度及多项水质指标 C. 异味浓度 D. 微生物数量 二、多项选择题 1. 下列属于科学水质检测方式的有（） A. 视觉观察浑浊度、色度 B. 嗅觉辨别有无异味 C. TDS笔检测可溶性杂质 D. 水质试纸综合检测 2. 下列情况说明水质较差的有（） A. 水体浑浊、有悬浮物 B. 水体有刺鼻异味 C. 水体颜色异常发黄发绿 D. 水体清澈无异味 三、判断题 1. 仅凭肉眼观察，即可精准判断水质是否达标。（） 2. TDS检测数值越高，说明水中可溶性杂质含量越高。（） 3. 无异味、清澈的水一定符合饮用标准。（） 4. 水质检测需要对比净化前后的水体数据，判断净水效果。（） 四、填空题 1. 基础水质检测分为直观感官检测和_______检测两种方式。 2. 水体出现异色、异味、浑浊，均说明水体受到_______。 3. 检测水质时，需先检测_______水样，再检测净化后水样，形成对比。 4. 生活饮用水的基本要求是清澈、无异味、无_______、杂质含量达标。 五、实验探究简答题 1. 简述水质对比检测的完整实验步骤。 2. 说明感官检测和工具检测各自的优点与不足。 3. 结合检测结果，分析天然水需要净化处理的原因。 参考答案 （一）课前预习案答案 填空题 1. 不溶性杂质、可溶性杂质 2. 静置沉降 3. 不溶性 4. 吸附 5. 色度 6. 活性炭 7. 过滤 8. 硬水 判断题 1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. × 简答题 1. 静置沉降依靠杂质自身重力自然下沉，无需添加物质；吸附沉降需加入明矾等物质，吸附悬浮细小杂质，加速杂质沉降，净水效果更好。 2. 观察水体是否清澈、有无悬浮物；闻水体是否存在异味；观察水体颜色是否透明无色。 3. 滤材需遵循由粗到细的顺序摆放，若顺序颠倒，细小滤材会堵塞上层粗滤材缝隙，降低过滤效率，无法有效分层净化，净水效果大幅下降。 （二）课中探究案答案 探究模块一 单项选择题：1.C 2.C 3.B 4.D 多项选择题：1.ABCD 2.ABC 填空题：1. 可溶性杂质 2. 水体污染 3. 可溶性 4. 有机物 简答题：1. 清澈天然水仅无明显不溶性杂质，水中仍含有可溶性杂质、有害细菌和微生物，直接饮用会危害人体健康，因此不能直接饮用。 2. 生活中随手节约用水、不随意排放污水、减少化肥洗涤剂使用、主动参与水资源保护宣传、合理利用水资源等。 探究模块二 单项选择题：1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 多项选择题：1.ABD 2.AB 判断题：1.√ 2.× 3.× 4.√ 填空题：1. 过滤 2. 阻隔、过滤 3. 吸附 4. 消毒 简答题：1. 相同点：均为沉降净水方式，可去除水中不溶性杂质，属于物理净化。不同点：自然沉降无需添加试剂，仅去除大颗粒杂质，速度慢、效果差；吸附沉降需加明矾，可吸附细小悬浮杂质，沉降速度快、净水效果好。 2. 过滤仅能去除水中不溶性固体杂质，无法除去溶解在水中的可溶性杂质和微生物，因此过滤后的水仍为混合物，不是纯净水。 3. 优势：吸附性强，可有效去除水中色素、异味，净化效果好、操作简便、无二次污染。局限性：无法去除可溶性钙镁化合物、有害微生物，不能实现彻底净水。 探究模块三 单项选择题：1.C 2.A 3.B 4.B 多项选择题：1.ABCD 2.ABC 判断题：1.× 2.√ 3.× 4.√ 填空题：1. 工具量化 2. 污染 3. 原（天然） 4. 有害杂质 简答题：1. 首先取等量天然原水，通过感官和工具检测记录水质数据；再用自制净水器净化原水，取等量净化后水样；采用相同检测方法再次检测，对比两组数据，判断净水效果。 2. 感官检测：优点是便捷、直观、无需工具；不足是主观性强、精度低，无法检测微量杂质。工具检测：优点是数据精准、客观，可量化水质指标；不足是需要专用工具，操作相对复杂。 3. 天然水含有不溶性杂质、可溶性有害杂质和微生物，感官观感差，直接饮用会引发健康问题，无法满足生活饮用标准，因此必须经过净化处理。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $