九年级化学上册跨学科实践活动2 自制净水器（教学课件）

跨学科实践活动2自制净水器九年级化学

上册·沪教版2024

1.进一步巩固水净化的原理和方法。2.学会设计和制作简单的净水器。3.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，培养创新意识及敢于质疑、严谨求实的科学态度。活动目标任务引入野外的水源是否可以直接饮用？如果在野外生存，如何保障饮水安全呢？能否设计制作一个简易的净水器吗？不能，水中除了肉眼可见的泥沙、黏土和藻类等，还可能有致病菌、寄生虫等，直接饮用会导致腹泻、绞痛、恶心呕吐等不适症状活动任务一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理自来水的生产过程回顾：1.自来水生产过程中，天然水要经过沉降、过滤、杀菌消毒等净化环节，各环节的作用分别是什么？使液体中悬浮的固体凝聚而沉降除去液体中的不溶性固体消毒、灭杀细菌2.天然水经处理后得到的自来水是纯净物还是混合物？自来水中还含有可溶性杂质，是混合物。活动任务回顾：如何除去自来水中的可溶性杂质，使其变成纯净物？一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理含多种成分的水加热至

水的沸点水蒸汽蒸馏水冷

凝蒸馏：加热水至沸腾，再将水蒸气冷凝，收集得到蒸馏水（纯净物）活动任务思考：如何从净水方法提炼混合物分离的思路？一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理天然水

泥沙

带色或异味的物质

细菌

可溶性物质

小颗粒

大颗粒

沉降过滤消毒蒸馏吸附蒸馏水

混合物纯净物水的净化：

单一净化程度由低到高

分析混合物成分寻找成分性质差异利用性质差异选择合适的方法进行分类混合物分离的一般思路：活动任务思考：自来水厂净化处理过的水能够直接饮用吗?一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理

资料卡片

自来水厂能除去天然水中大多数杂质，但是水体中对人体有害的离子，以及加氯消毒过程中残留的含氯物质(余氯)是不能被完全除去的，同时输水管道中也难免有些不洁物质和致病细菌，因此不宜直接饮用自来水，应将自来水煮沸后再饮用，或使用市售家用净水器进行二次滤水。活动任务观看视频，了解家用净水器的工作原理并绘制原理简图。一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理活动任务家用净水器中常用的几种过滤膜一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理微滤超滤纳滤反渗透RO细菌、悬浮物(0.05-10μm)大分子有机物(2-100nm)颜料、有机酸等(0.5-5nm)无机盐、金属离子(0.1-1nm)各种膜的实际过滤效果滤膜的分子孔径越小，可以过滤的杂质越多活动任务某家用净水器的净水原理简图一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理PP棉5μm活性炭PP棉1μm活性炭进水口出水口除去泥沙、铁锈等除色素异味、部分有机物除大分子杂质除重金属，钙、镁化合物，细菌病毒等除色素异味，改善口感思考：家用净水器是按照什么顺序除去各种杂质的呢？按照“先大后小”原理依次过滤水中的杂质反渗透膜RO（0.1~1nm）活动任务思路整理：通过了解自来水厂和家用净水器的净水原理，你认为设计自制净水器有哪些注意事项？一、了解自来水厂和家用净水器的净水原理1.按照净化程度从低到高的顺序使用净水方法2.

按照从大到小的顺序依次去除水中的杂质3.根据杂质种类选择相应的净水方法和材料大颗粒难溶性杂质→小颗粒难溶性杂质→可溶性杂质→细菌等微生物沉降→过滤→吸附→消毒→蒸馏活动任务二、自制净水器并交流互评河水中有哪些杂质呢？你能利用下列材料设计制作一款简易净水器净化河水吗？物品石英砂小卵石纱布活性炭塑料瓶……实物图……单价(元/kg)2.767.63.5元/卷561元/个……活动任务二、自制净水器并交流互评设计思路：确定杂质成分选择净水材料选择净水方法泥沙水中的悬浮物颜色、异味可溶性杂质沉淀过滤吸附蒸馏烧杯或塑料瓶小卵石、石英砂、纱布活性炭蒸馏装置活动任务二、自制净水器并交流互评利用生活中的材料：矿泉水瓶、纱布、鹅卵石、沙子、活性炭、蓬松棉等自制净水器，先画出设计图再动手搭建，分组展示净水器。蓬松棉纱布活性炭石英砂小卵石纱布纱布纱布活动任务二、自制净水器并交流互评检验自制净水器净水效果取100

mL有颜色的浑浊的天然水，慢慢注入自己小组制作的净水器中，注意不要让水溢出。可从以下几个角度记录净水效果。测试指标净化100mL水用时回收水的体积浑浊度颜色气味TDS值测试结果活动任务二、自制净水器并交流互评用TDS笔检测水的TDS值TDS是英文totaldissolvedsolids的缩写，中文译名为溶解的固体总量，测量单位为毫克/升(mg/L)，它表明1升水中溶有多少毫克固体溶解物，它包含无机盐和有机物的总量。通过检测溶解性总固体，可以分析水质的总矿化度。活动任务二、自制净水器并交流互评自制净水器互评从以下维度对各小组设计的净水器进行评价。组别评价维度净水原理选用材料成本使用效果小组1小组2……根据小组交流的结果，优化本小组的设计方案活动任务三、探究净水效率的影响因素不同小组设计的净水器净水效率存在一定差异，哪些因素会影响净水效率呢？净水效率净水方法装置结构水流速度水流方向……材料堆叠厚度材料堆叠顺序可以通过实验进行探究并得出结论活动任务三、探究净水效率的影响因素影响净水效率的因素有这么多，那设计实验时有哪些注意事项？实验过程中要控制单一变量，以排除其他因素对结果的干扰确定影响因素的条件实验组对照组施加实验变量不施加实验变量控制无关变量相同对照分析实验变量的有关结论活动任务三、探究净水效率的影响因素以探究水流速度对净水效率的影响为例进行设计实验明确问题提出假设设计实验探究水流速度的快慢是否对净水效率有影响相同装置水流速度越快，净化效率越低1.制作两个相同的净水器，向一个净水器快速倒入待净化后的河水水样，向另一个净水器中用注射器缓慢加入相同体积的待净化后的河水水样2.分别使用观测法和TDS笔检测法对净化水的水质进行检测评分，判断不同水流速度的净水效果根据实验现象分析，得出实验结论1.（2025·河北·中考真题）“中国水周”期间，学生制作了简易净水器，其中主要用于吸附水中色素的材料是（

）A．小卵石 B．石英砂 C．活性炭 D．塑料瓶C中考链接2．（2025·山东青岛·中考真题）水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于

。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭

②小卵石

③石英砂，水流经它们的顺序为

(填序号)，其中活性炭的作用是

。混合物中考链接②③①吸附水中有颜色异味的粒子3.（2024·江苏常州·中考真题）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是

(选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水

(选填“适宜