第四单元跨学科实践活动3水质检测及自制净水器导学案--2026-2027学年八年级化学人教版（五四学制）全一册

跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 导学案 人教版·初中化学·九年级上册 一、学习目标（四维核心素养） 化学观念：认识水的净化常用方法及原理，理解混合物分离与物质转化的基本观念，形成“水是宝贵资源”的科学认知。 科学思维：通过设计并制作简易净水器，培养比较、分析、归纳的逻辑思维和系统设计能力，能运用模型解释净水过程。 科学探究：经历水样采集、水质检测、净水器制作与效果检验的完整探究过程，学会观察、记录、分析与交流。 科学态度与责任：树立节约用水、保护水资源的意识，体会化学在改善生活水质中的重要作用，增强社会责任感。 二、学习重难点 重点：水的净化常用方法（沉淀、过滤、吸附）及各层作用原理；自制净水器的设计思路与制作流程；常见水质检测项目及方法。 难点：净水器各层材料的选择依据与顺序设计；从检测数据中分析水质优劣并提出改进建议；将化学知识与生活实际相联系。 三、课前预习案 （一）选择题 1. 下列净化水的单一操作中，净化程度最高的是（ ） A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 蒸馏 2. 下列关于过滤操作的叙述中，不正确的是（ ） A. 滤纸边缘要低于漏斗口 B. 液面要低于滤纸边缘 C. 玻璃棒要靠在三层滤纸一侧 D. 漏斗下端管口应放在烧杯正中央 3. 下列物质中，可用于除去水中异味和色素的是（ ） A. 小卵石 B. 石英砂 C. 活性炭 D. 膨松棉 4. 硬水和软水的本质区别是（ ） A. 硬水浑浊，软水澄清 B. 硬水含杂质多，软水含杂质少 C. 硬水不是纯净物，软水是纯净物 D. 硬水中含较多可溶性钙、镁化合物，软水不含或含较少 5. 下列变化中，属于化学变化的是（ ） A. 水结成冰 B. 水蒸发变成水蒸气 C. 水通电分解生成氢气和氧气 D. 水蒸气遇冷凝结成小水滴 6. 自来水厂净水过程中，属于化学变化的是（ ） A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 消毒杀菌 7. 下列关于水的说法中，正确的是（ ） A. 水是由氢气和氧气组成的 B. 清澈透明的水一定是纯水 C. 水是一种常见的溶剂 D. 经过沉淀、过滤后得到的矿泉水是纯净物 8. 自制简易净水器时，小卵石和石英砂的主要作用是（ ） A. 吸附色素和异味 B. 过滤除去不溶性杂质 C. 消毒杀菌 D. 使硬水软化 9. 下列做法中，有利于保护水资源的是（ ） A. 工业废水直接排放 B. 合理施用农药和化肥 C. 生活污水任意排放 D. 大量使用含磷洗衣粉 10. 下列关于过滤操作的说法中，错误的是（ ） A. 玻璃棒的作用是引流 B. 漏斗下端紧贴烧杯内壁 C. 滤纸紧贴漏斗内壁 D. 过滤可以除去水中所有杂质 （二）填空题 11. 净化水的常用方法有________、________、________和消毒等，其中净化程度最高的是________。 12. 过滤操作中用到的仪器有铁架台、烧杯、________和________，其中玻璃棒的作用是________。 13. 硬水是指含有较多可溶性________、________化合物的水；生活中常用________的方法将硬水软化。 14. 自制简易净水器中，活性炭的作用是________，小卵石和石英砂的作用是________。 15. 水体污染的来源主要有工业污染、________污染和________污染。 四、课中探究案 （一）水质检测探究 16. 某化学兴趣小组的同学对学校附近河流水样进行了检测，请你参与并回答下列问题。 （1）观察水样：取少量水样于烧杯中，静置后观察到烧杯底部有少量泥沙，上层水略显浑浊。该水样中含有的杂质主要是________（选填“可溶性”或“不溶性”）杂质。 （2）检测气味：闻水样时发现有轻微的刺激性气味，说明水中可能含有________杂质（选填“可溶性”或“不溶性”）。 17. 某同学取了一杯浑浊的河水，设计了如下实验进行净化，请你帮助完成相关问题。 （1）向浑浊的河水中加入少量明矾，搅拌后静置一段时间。明矾溶于水后生成的胶状物可以________水中的悬浮杂质，使之从水中________出来。 （2）将上述静置后的水进行过滤，过滤操作中玻璃棒的作用是________。若过滤后滤液仍然浑浊，可能的原因是________（写出一条即可）。 （3）向过滤后的滤液中加入几块活性炭，轻轻振荡后静置。活性炭的作用是________，该过程属于________变化（选填“物理”或“化学”）。 （4）最后得到的水是纯净物吗？________（选填“是”或“不是”），理由是________。 （二）自制净水器设计与制作 18. 某学习小组利用身边的材料设计并制作了一个简易净水器，请你参与设计并回答下列问题。 （1）制作材料：饮料瓶一个（剪去底部）、纱布、小卵石、石英砂、活性炭、膨松棉。请你将各材料按由上到下的顺序填入下列空格中。 ①________ ②________ ③________ ④________ ⑤________（提示：每两层之间用纱布隔开） （2）各层材料的作用：小卵石和石英砂层主要除去水中的________杂质；活性炭层主要除去水中的________；膨松棉和纱布主要起________作用，防止各层材料混合。 （3）为什么小卵石要放在上层，石英砂放在下层？请说明理由。 （4）将浑浊的河水从净水器上方缓缓倒入，下方流出的水变得澄清了。此时得到的水是纯净水吗？为什么？ 19. 阅读下列材料，回答问题。 材料一：某市自来水厂的净水过程主要包括取水、沉淀、过滤、吸附、消毒和配水等环节。 材料二：我国《生活饮用水卫生标准》规定，浑浊度不超过1度。 （1）自来水厂净水过程中，沉淀和过滤的作用分别是什么？ （2）自来水厂常用氯气进行消毒，消毒过程中发生的变化是________变化（选填“物理”或“化学”）。 （三）综合分析与讨论 20. 水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。请你运用所学知识回答下列问题。 （1）下列“水”中，属于纯净物的是________（填序号）。 A. 自来水 B. 矿泉水 C. 蒸馏水 D. 净化后的湖水 （2）长期饮用硬水对健康不利，生活中常用________的方法降低水的硬度。 （3）请你写出一条节约用水的具体做法：________。 （4）请你写出一条防治水体污染的措施：________。 21. 某同学在进行过滤操作时，发现过滤速度很慢，且滤液仍然浑浊。请你帮助分析可能的原因，并提出改进建议。 （1）过滤速度很慢的原因可能是什么？（写出两条） （2）滤液仍然浑浊的原因可能是什么？（写出两条） （3）过滤后滤液仍然浑浊，应如何处理？ 22. 环境保护是我国的一项基本国策。请你结合水质检测的实践，回答下列问题。 （1）水体污染主要来自哪些方面？（写出三个方面） （2）请你为保护家乡的水资源提出两条合理化建议。 （3）作为中学生，你在日常生活中可以采取哪些行动来节约用水？（写出两条） 23. 某同学设计了如下实验来比较不同净化方法的效果。请你参与分析。 实验一：取两份等量的浑浊河水，一份静置，另一份加入明矾后静置。 实验二：将实验一中两杯水的上层清液分别进行过滤。 实验三：将过滤后的两份水分别加入活性炭，振荡后静置。 （1）实验一中，加入明矾的那杯水静置后更澄清，说明明矾的作用是________。 （2）实验二中，过滤的目的是除去水中的________杂质。 （3）实验三中，加入活性炭后水的颜色变浅、异味消失，说明活性炭具有________性。 （4）综合以上实验，你认为水的净化过程中，各步骤的作用能否颠倒？为什么？ 五、板书设计 【板书设计】 跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 一、水的净化方法 沉淀（加明矾吸附悬浮杂质）→ 过滤（除去不溶性杂质）→ 吸附（活性炭除色素异味）→ 消毒 二、过滤操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低：滤纸边缘低于漏斗口；液面低于滤纸边缘 三靠：烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒靠三层滤纸处；漏斗下端靠烧杯内壁 三、硬水与软水 硬水：含较多可溶性钙、镁化合物 → 泡沫少、浮渣多 软水：不含或含较少 → 泡沫多、浮渣少 生活中：煮沸；实验室：蒸馏 四、自制净水器（从上到下） 小卵石 → 石英砂 → 活性炭 → 膨松棉 （过滤大颗粒）（过滤小颗粒）（吸附色素异味）（阻挡炭粒） 五、水质检测项目 浑浊度、气味、颜色 六、参考答案 （一）选择题 1. D 2. D 3. C 4. D 5. C 6. D 7. C 8. B 9. B 10. D （二）填空题 11. 沉淀；过滤；吸附；蒸馏 12. 漏斗；玻璃棒；引流 13. 钙；镁；煮沸 14. 吸附色素和异味；过滤除去不溶性杂质 15. 农业；生活 （三）水质检测探究 16.（1）不溶性 （2）可溶性 17.（1）吸附；沉降 （2）引流；滤纸破损（或液面高于滤纸边缘、仪器不干净等，合理即可） （3）吸附色素和异味；物理 （4）不是；水中还含有可溶性杂质 （四）自制净水器设计与制作 18.（1）小卵石；石英砂；活性炭；膨松棉（注：由上到下依次为小卵石、石英砂、活性炭、膨松棉） （2）不溶性；色素和异味；过滤（或阻挡） （3）小卵石颗粒大，先除去较大颗粒的不溶性杂质；石英砂颗粒小，进一步除去较小颗粒的杂质。先大后小，逐层过滤，提高净化效率，避免堵塞。 （4）不是纯净水。因为净水器只能除去不溶性杂质和部分色素、异味，水中仍含有可溶性杂质，所以得到的水不是纯净物。 19.（1）沉淀：使水中较大颗粒的不溶性杂质沉降下来；过滤：除去水中的不溶性杂质。 （2）化学 （五）综合分析与讨论 20.（1）C （2）煮沸 （3）随手关闭水龙头（或用洗菜水浇花、洗衣服的水冲厕所等，合理即可） （4）工业废水处理达标后再排放（或合理施用农药和化肥、生活污水集中处理等，合理即可） 21.（1）滤纸没有紧贴漏斗内壁，留有气泡；液体中不溶性杂质太多，堵塞滤纸孔隙。 （2）滤纸破损；液面高于滤纸边缘；仪器本身不干净。 （3）更换滤纸，重新进行过滤操作，直到滤液澄清为止。 22.（1）工业废水的任意排放；农业上农药和化肥的不合理施用；生活污水的任意排放。 （2）工业废水处理达标后再排放；合理施用农药和化肥；生活污水集中处理；加强水质监测等（任选两条，合理即可）。 （3）随手关闭水龙头；用洗菜水浇花；用洗衣服的水冲厕所；使用节水器具等（任选两条，合理即可）。 23.（1）吸附水中的悬浮杂质，使之沉降 （2）不溶性 （3）吸附 （4）不能颠倒。因为净化水时应先除去较大颗粒的不溶性杂质，再除去较小颗粒的杂质，然后吸附色素和异味。如果颠倒顺序，会导致过滤速度变慢、净化效果变差，甚至堵塞净水器。 学科网（北京）股份有限公司 $