专题4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 沪科版（五四学制）初中化学八年级全一册 专题四 水的性质与组成 一、四维核心素养 化学观念：认识水的组成与基本性质，理解净水过程中各层材料的作用原理，建立物质分离与提纯的基本观念。科学思维：通过水质检测数据的对比分析，培养基于证据推理得出结论的思维方法。科学探究：经历水质检测与净水器制作的完整实践过程，提升动手操作与合作探究能力。科学态度与责任：树立珍惜水资源、保护水环境的意识，增强社会责任感与环保理念。 二、教学重难点 重点：掌握水质检测的基本方法，理解自制净水器各层材料的净化原理。难点：能根据水质检测数据合理分析并判断水质状况，能设计并制作结构合理、净水效果良好的简易净水器。 三、课前预习案 （一）知识回顾 1. 水是由______元素和______元素组成的，水分子由______和______构成。 2. 天然水中含有许多杂质，可利用______、______、______和______等方法净化水。 3. 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______。 4. 明矾可用于净水，是因为明矾溶于水后生成的胶状物可以______悬浮于水中的杂质，使之从水中______出来。 5. 爱护水资源，一方面要______，另一方面要______。 （二）预习检测 6. 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. 水是取之不尽、用之不竭的资源 C. 水是一种常用的溶剂 D. 过滤可以除去水中所有杂质 7. 下列净水操作中，净化程度最高的是（ ） A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 蒸馏 8. 活性炭具有吸附作用，是因为它具有（ ） A. 导电性 B. 导热性 C. 疏松多孔的结构 D. 可燃性 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. 农业上合理使用农药和化肥 C. 生活垃圾随意丢弃 D. 大量使用含磷洗衣粉 10. 进行过滤操作时，下列做法错误的是（ ） A. 玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 B. 漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 C. 滤纸的边缘要低于漏斗口 D. 液面要高于滤纸边缘 （三）预习思考 11. 生活中你见过哪些净化水的方法？请列举两例，并说明其原理。 12. 如果让你用身边的材料制作一个简易净水器，你会选择哪些材料？请写出你的设计思路。 四、课中探究案 探究活动一：水样的物理性质检测 【实验目的】观察并记录不同水样的颜色、气味、透明度等物理性质。 【实验用品】烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台；自来水、池塘水、矿泉水三种水样。 【实验步骤】 （1）取三种水样各少量，分别倒入三个洁净的烧杯中，观察水样的颜色，闻一闻气味，将观察结果填入下表。 （2）将三种水样分别进行过滤操作，观察过滤前后滤液的颜色变化。 【记录表格】 水样名称 颜色 气味 透明度 自来水 池塘水 矿泉水 过滤后池塘水 【思考讨论】 13. 三种水样中，透明度最差的是哪一种？过滤后发生了什么变化？ 14. 过滤操作能否除去水中的颜色和气味？为什么？ 探究活动二：水样的化学性质检测 【实验目的】用pH试纸测定不同水样的酸碱度，了解水质的酸碱性。 【实验用品】pH试纸、玻璃棒、玻璃片、比色卡；自来水、池塘水、矿泉水。 【实验步骤】 （1）用玻璃棒分别蘸取三种水样，滴在pH试纸上。 （2）将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出pH值，记录结果。 【记录表格】 水样名称 pH值 酸碱性判断 自来水 池塘水 矿泉水 【思考讨论】 15. 正常的雨水呈弱酸性，而池塘水的pH值比雨水更低，可能的原因是什么？ 16. 测定pH值时，能否先将pH试纸用水润湿？为什么？ 探究活动三：自制净水器 【活动目的】利用身边材料制作一个简易净水器，检验其净水效果。 【材料准备】矿泉水瓶（剪去底部）、纱布、活性炭、细沙、小卵石、棉花、玻璃杯。 【制作步骤】 （1）将矿泉水瓶倒置，瓶口朝下，剪去底部。 （2）在瓶口处先放一层棉花，再依次从下往上放入纱布、活性炭层、纱布、细沙层、纱布、小卵石层，最上面盖一层纱布。 （3）将浑浊的水样从上方慢慢倒入，从瓶口下方收集滤液，观察滤液的颜色和透明度。 【思考讨论】 17. 净水器中小卵石和细沙的作用是什么？活性炭的作用是什么？纱布和棉花的作用是什么？ 18. 为什么在放置各层材料之间要放上纱布？如果不放纱布会出现什么问题？ 19. 经过自制净水器过滤后的水是否可以直接饮用？为什么？ 拓展提升 20. 下列关于水的净化的说法中，错误的是（ ） A. 明矾可以使悬浮于水中的杂质沉降 B. 过滤可以除去水中的不溶性杂质 C. 活性炭可以吸附水中的色素和异味 D. 蒸馏水是纯净物，长期饮用对人体健康最有益 21. 某同学在进行过滤操作时，发现过滤后的滤液仍然浑浊，可能的原因有哪些？（写出两条即可） 22. 保护水资源是每个公民的责任。请你从节约用水和防治水污染两个角度各提出一条具体可行的建议。 23. 城市中的生活用水是经过自来水厂净化处理的。请你简述自来水厂的净水流程，并说明各步骤的作用。 五、板书设计 水质检测及自制净水器 一、水质检测 1. 物理检测：颜色、气味、透明度 2. 化学检测：pH值测定（酸碱性） 二、净水方法 沉淀 → 过滤 → 吸附 → 蒸馏 三、自制净水器（自上而下） 小卵石 → 细沙 → 活性炭 → 棉花 （过滤大颗粒）（过滤小颗粒）（吸附色素异味）（过滤残留） 四、爱护水资源 节约用水 + 防治水污染 六、参考答案 （一）知识回顾 1. 氢；氧；氢原子；氧原子 2. 沉淀；过滤；吸附；蒸馏（顺序可互换） 3. 漏斗；玻璃棒；引流 4. 吸附；沉降 5. 节约用水；防治水体污染 （二）预习检测 6. C 7. D 8. C 9. B 10. D （三）预习思考 11. 例如：煮沸——高温杀灭水中的细菌和微生物；活性炭吸附——利用活性炭疏松多孔的结构吸附水中的色素和异味。（合理即可） 12. 提示：可选用矿泉水瓶、纱布、活性炭、细沙、小卵石等材料，从下到上依次放置棉花、活性炭、细沙、小卵石等，各层之间用纱布隔开。（合理即可） 探究活动一 13. 透明度最差的是池塘水。过滤后，池塘水中的不溶性固体杂质被除去，滤液变得较为澄清透明。 14. 不能。过滤只能除去水中的不溶性杂质，而颜色和气味是由溶解在水中的物质引起的，需要利用活性炭等吸附剂才能除去。 探究活动二 15. 池塘水可能受到了周边污染物的影响，如工业废水、生活污水或酸性物质的排入，导致其酸性比正常雨水更强。（合理即可） 16. 不能。先将pH试纸用水润湿相当于稀释了待测水样，会导致测定结果不准确。若水样呈酸性，测得的pH值偏大；若水样呈碱性，测得的pH值偏小。 探究活动三 17. 小卵石和细沙主要起过滤作用，除去水中较大和较小的不溶性固体颗粒；活性炭利用其疏松多孔的结构吸附水中的色素和异味；纱布和棉花起到隔离各层材料和进一步过滤细小颗粒的作用。 18. 纱布的作用是隔离各层材料，防止不同材料混合。如果不放纱布，细沙和活性炭会混合在一起，影响过滤和吸附的效果。 19. 不可以直接饮用。自制净水器只能除去水中的不溶性杂质和部分色素异味，但不能杀死水中的细菌和微生物，也不能除去可溶性的有害物质，因此需要经过消毒处理后才能饮用。 拓展提升 20. D 21. 可能的原因：滤纸破损；液面高于滤纸边缘；承接滤液的烧杯不干净等。（写出两条即可） 22. 节约用水：洗菜水浇花、随手关闭水龙头等。防治水污染：工业废水处理达标后排放、合理使用农药和化肥等。（各写一条，合理即可） 23. 自来水厂的净水流程：取水 → 沉淀（加絮凝剂使悬浮杂质沉降） → 过滤（除去不溶性杂质） → 吸附（活性炭吸附色素和异味） → 消毒（杀死细菌和微生物） → 配水。各步骤依次除去不同类型的杂质，最终达到生活用水标准。 学科网（北京）股份有限公司 $