跨学科实践活动03 水质检测及自制净水器（活动设计）九年级化学跨学科实践活动（人教版2024）.docx

跨学科实践活动3水质检测及自制净水器

活动设计

活动：水质检测及自制净水器

课时

3

授课年级

九年级

教材分析

《水质检测及自制净水器》针对人类饮水安全、水的净化问题而设计，属于化学与健康、资源领域的作品制作类实践活动。该项目涉及“科学探究与化学实验学习主题中基本化学实验技能，关注“化学与社会·跨学科实践学习主题中健康部分的内容，促进学生发展变化观，进一步发展“系统与模型跨学科大概念。

教学目标

（1）通过对自然界中水的存在、水资源现状的讨论，认识到水质检测、水净化的重要性和必要性，形成保护和节约水资源的可持续发展意识和社会责任，初步形成国际化视野和构建人类命运共同体的意识。

（2）通过水的净化相关资料查阅与分析，知道净水的步骤、方法及作用之间的关系，认识到净水过程中物质的组成、状态及性质的差异与分离试剂和方法选取的关系，初步建立分类观，初步认识物质的性质和用途的关系。

（3）通过简易净水器的制作、改进与展示，了解沉降、吸附、过滤、蒸馏是净化水的常用方法，体会物质分离探究活动的一般思路和方法，发展综合运用化学、技术、工程及跨学科知识解决真实问题的能力。

（4）通过对净水效果的观察、检测与分析，体会对比实验的设计和控制变量的方法；结合水质检测及水的净化等方面的重要技术与工程，了解我国在解决水生态环境中的重大举措和成就，激发学生的创新意识，树立为建设人水和谐的美丽中国做贡献的信念，实现知、情、意、行的统一。

教学重难点

教学重点：在制作便携式净水器过程中，综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，并对自制净水器进行评价、改进和优化，培养学生的创新意识，及敢于质疑、严谨求实的科学态度。

教学难点：让学生体会物质分离的一般思路和方法，发展科学思维。

学情分析

学生具有一定的生活经验，在生活中接触过沉淀、过滤等物质分离方法。但不了解更多物质分离方式，不太清楚物质分离的原理缺乏对已学知识分类、归纳、综合、推理的能力和思维意识；学生具备基本的科学思维能力，但思维方式的层次不高，学习方式较被动但缺少科学探究与实践的体验，对产品设计无从下手；学生具备一定的动手能力，对产品的研发制作缺少理论知识和设计能力。学生节水意识不强，对爱护水资源的具体实践措施认识片面单一。爱护水资源的认识停留在书本，不能主动践行节约用水。

知识整合

1、水的净化：指将自然界中含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈浑浊状态的水，可通过各种途径净化处理的过程。（纯水是无色、无臭、清澈透明的液体）

净化方法

原理

作用

沉淀

静置，使不溶性杂质沉降并与水分层

除去不溶性杂质

过滤

把液体与不溶于液体的固体分离

除去不溶性杂质

吸附

利用木炭或活性炭的吸附作用，或者利用明矾溶于水后生成的胶状物，把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质吸附在其表面，沉降下去。

除去不溶性杂质、一些可溶性杂质和异味等

蒸馏

通过加热的方法使水变成水蒸气后，然后冷凝成水

除去可溶性杂质和不溶性杂质。

2、自来水厂净水过程：

明矾的作用：明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。

3、各种净化方法除去的杂质的种类

难溶性杂质

可溶性杂质

降低水的硬度

沉淀

√

过滤

√

吸附

√

√

蒸馏

√

√

√

水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。

教学过程

【新课导入】饮用水安全与人们的健康息息相关。水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。引入新课。

【设计意图】使学生认识到探究学习跨学科学习的必要性。

【探索新知】

【活动设计与实施】

任务一：调查参观

1.饮用水的发展历史

人类饮用水的第一个阶段：

饮用自然界的水，人们最早喝的是取自江河湖泊、山泉水井里面的水，一般都是就地取水，在一些大城市也会开挖沟渠来输送水，修建水塘来储存水，那时人们家里都有储存水用的水缸之类的容器。

人类饮用水的第二个阶段：自来水，这要感谢比利时人，1902年发现氯可以去除水中的生物污染，比利时是第一个使用自来水的国家，用混凝、沉淀、过滤消毒的方法来制作自来水，这可以说是人类饮用水的第一次革命。

人类饮用水的第三个阶段：桶装水，通过Ro反渗透技术有效去除水中的有害有机物、重金属等污染物，现在是一种普及的饮水方式。但是桶装水也有它的缺点，比如二次污染、水桶污染、水质状况、饮用成本等。

人类饮用水的第四个阶段：终端直饮水，它无污染、经济方便、可以直饮，在欧美等发达国家普及率很高，而在我国现阶段普及率非常低，仅在大城市的一些高档小区采用这种终端直饮水，其实就是采用必威体育精装版的过滤消毒技术的中央净水器来进行供水。

自来水的生产过程：

静置沉淀→吸附沉淀→过滤→吸附→消毒

任务二：水质检测

思考并确定应对该水样中的哪些