化学九年级上册（2024）水质检测及自制净水器优秀课件ppt

这是一份化学九年级上册（2024）水质检测及自制净水器优秀课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了活动设计与实施，调查参观，饮用水的发展历史，饮用天然水，自来水，桶装水，终端直饮水，除去不溶性杂质，吸附水中悬浮的杂质，沉降杂质等内容，欢迎下载使用。
跨学科实践活动 3 水质检测及自制净水器一、活动目的综合运用化学、物理等学科知识，掌握常见水质检测指标（如酸碱度、硬度、浑浊度等）的检测方法，理解原理 。通过设计和制作简易净水器，培养学生的动手实践能力、创新思维和问题解决能力，加深对水净化原理的理解 。增强学生的环保意识和科学探究精神，认识到水资源保护和合理利用的重要性 。二、活动准备（一）材料准备水质检测材料：pH 试纸、pH 计（可选）、肥皂水、EDTA 标准溶液、铬黑 T 指示剂、比浊管、浊度计（可选）、玻璃棒、烧杯、滴管等 。自制净水器材料：塑料瓶、剪刀、纱布、活性炭、石英砂、蓬松棉、鹅卵石、脱脂棉等 。（二）知识准备复习水的净化相关知识，包括沉淀、过滤、吸附等净化方法及其原理 。学习水质检测指标及检测原理，如 pH 试纸检测酸碱度的原理是根据试纸遇不同酸碱性溶液显示不同颜色来判断溶液的 pH 值；用肥皂水检测水的硬度是利用肥皂与水中钙、镁离子反应产生浮渣的多少来判断硬度大小 。三、活动过程（一）水质检测酸碱度（pH 值）检测用玻璃棒蘸取少量水样滴在 pH 试纸上，待试纸变色后，与标准比色卡对照，读取 pH 值 。若使用 pH 计，先将 pH 计进行校准，然后将电极浸入水样中，待读数稳定后记录 pH 值 。引导学生分析不同 pH 值的水样酸碱性特点，思考其对环境和生活的影响 。硬度检测取等量的两种水样（如硬水和软水）分别加入两个烧杯中，向每个烧杯中逐滴加入肥皂水，边加边振荡 。观察并记录产生泡沫和浮渣的情况，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水 。进一步讲解硬水软化的方法和原理，拓展学生的知识视野 。浑浊度检测若使用比浊管，将水样缓慢倒入比浊管中，与标准浊度管进行对比，估计水样的浑浊度 。若使用浊度计，先将浊度计校准，然后将水样注入比色皿中，放入浊度计测量，读取浑浊度数值 。让学生思考浑浊度高的水可能含有的杂质成分以及对水的使用产生的影响 。（二）自制净水器设计方案：学生分组讨论，根据水净化原理设计简易净水器的制作方案，确定各层过滤材料的选择和放置顺序 。例如，最底层放置鹅卵石用于初步过滤较大颗粒杂质，往上依次放置石英砂、活性炭、蓬松棉、脱脂棉等，分别起到进一步过滤、吸附异味和色素等作用 。制作过程将塑料瓶洗净，从中间剪开，倒置，在瓶盖处钻几个小孔 。按照设计方案，从下往上依次放入过滤材料，每层材料之间用纱布隔开 。在放置过程中，引导学生思考每层材料的作用和选择依据，巩固所学的水净化知识 。测试与优化：将浑浊的水样倒入自制净水器中，观察过滤后的水质变化，检测过滤后水的浑浊度、酸碱度等指标 。根据检测结果，分析净水器的净化效果，讨论如何对净水器进行优化改进，如调整过滤材料的种类、厚度或顺序等 。四、活动评价（一）过程性评价观察学生在活动过程中的参与度、合作能力、问题解决能力等，记录学生在水质检测和自制净水器过程中的表现，包括操作的规范性、对知识的运用能力以及创新思维等方面 。（二）成果性评价对学生检测的水质数据进行分析评价，判断检测结果的准确性和可靠性 。对自制净水器的净化效果进行评价，根据过滤后水的各项指标改善情况，结合设计方案的合理性、创新性等方面，综合评定学生的作品 。五、活动拓展鼓励学生查阅资料，了解更多先进的水质检测技术和净水器原理，如反渗透技术、紫外线消毒技术等 。组织学生开展 “保护水资源，从身边做起” 的宣传活动，将活动中所学知识和理念传递给更多人，增强公众的环保意识 。
1.围绕我国生活饮用水卫生标准、饮用水的发展历史等查阅资料，了解科技进步为人类健康作出的贡献。
我国生活饮用水卫生标准
2022年3月15日国家发布、执行GB 5749-2022 《生活饮用水卫生标准》。《标准》关注感官指标、消毒副产物(如具有致癌、致畸、致突变风险的消毒副产物)、重金属及化学残留等。对提升我国饮用水水质、保障饮用水水质安全发挥了重要作用。
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。
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。
通过R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。
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，其实就是采用最新的过滤消毒技术的中央净水器来进行供水。
2.参观家庭或学校所在地区的自来水厂，了解自来水的生产过程，关注物质分离和提纯的方法及原理，尝试绘制自来水生产的工艺流程简图。
2.请同学们尝试绘制自来水生产的工艺流程简图。
除去可溶性杂质，色素、异味
用ClO2、Cl2杀细菌、病毒化学变化
思考：通过自来水净化过程，你能总结出混合物分离的一般思路吗？
泥沙等色素、异味微生物
不可溶可溶(能被吸附)可被消杀
1.思考并确定应对该水样中的哪些指标进行检测。
01.色度：标准中规定饮用水的色度不应超过15度。02.浑浊度：浑浊度的降低就意味着水体中的有机物、细菌、病毒等微生物含量减少。03.臭和味：公共供水正常臭味的改变可能是原水水质改变或水处理不充分的信号。04.肉眼可见物：主要指水中存在的、能以肉眼观察到的颗粒或其他悬浮物质。05.余氯：余氯是指水经加氯消毒，接触一定时间后，余留在水中的氯量。06.化学需氧量：是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。07.细菌总数：我国规定饮用水的标准为1ml水中的细菌总数不超过100个。08.总大肠菌群：标准是在检测中不超过3个/L。09.耐热大肠菌群：水体粪便污染的指示菌。
2.选取一些指标，如硬度、浊度、微生物等，运用合适的方法及技术手段，设计实验对水样进行检测。
用观察法对水样的“色度”、“浊度”、“臭和味”指标进行评分
色度：30度浊度：浑浊臭和味：有异味。肉眼可见物：有颗粒、悬浮物质
用TDS笔检测水的TDS值
TDS 是英文 ttal disslved slids 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。
用16合1水质检测试纸检测水的各项指标
测试项目： 总碱 pH 硬度 铅 铜 铁 汞 铬 溴 硝酸盐 亚硝酸盐 余氯 氟 亚硫酸盐适用范围：适用于饮用水，水族馆，游泳池和水疗中心，工业用水，池塘，温泉水
1.了解家用净水器的净水原理，选择合适的物品，根据物质的性质和分离提纯的方法，动手制作净水器。
家用净水器中常用的几种过滤膜
滤膜的分子孔径越小，可以过滤的杂质越多
某家用净水器的净水原理简图
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R O（0.1~1nm）
你能用身边的物品制作一个简易净水器净化烧杯中的天然水吗？
实验用品：塑料瓶、石英砂、小卵石、活性炭、蓬松棉、纱布（画出简易净水器的简图）
2.利用自制的净水器净化天然水，从技术与工程的角度进行评价，并进一步优化自制的净水器。
优化角度：调整材料厚度、填料层数、材料种类等
与同学交流你选取的水质检测指标，以及检测时用到的方法与技术手段。
展示自制的净水器，与同学交流制作方法、使用说明及净水效果等，并相互评价。
选择活动中感兴趣的话题制作科技小报或展板，走进社区，宣传水资源保护，共建优良的供水和用水环境。
兴趣小组同学在制作简易净水器过程中，为研究净水效果，进行了下列几组实验。资料：Ⅰ. 明矾是一种常见的混凝剂，溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降，从而达到净水目的。Ⅱ. 浑浊度用于表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好。【进行实验】实验1：分别用等量不同材料装填入装置(如图1 所示)，对100 mL 河水(预先滴入1 滴红墨水)进行净化。实验记录如下：
实验2：分别将相同流量河水注入填充等量活性炭的净化装置。实验记录如下：
实验3：取100 mL 河水，测定初始水样的浑浊度为670 NTU。采用不同的方法分别对水样进行处理，测定水样的浑浊度。实验记录如下：
【解释与结论】(1) 实验1 的目的是__________________________________ ________________________________________________。(2)实验1—3 中，活性炭的作用是_____________________ 。
在净水材料用量、河水体积等条件相同时，比较不同净水材料的净化效果
(3)由实验2 可以得到的结论是________________________ ________________________________________________________________________________________________。(4)实验3 —2 中，加入明矾后水样的浑浊度低于670NTU 的原因是________________________________________。
在河水流量、活性炭用量等其他条件相同时，水自下而上通过活性炭层比自上而下通过活性炭层净水效果好
明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降
【反思与评价】(5)依据实验数据，能得出“其他条件相同时，使用自制净水器处理等量水样比使用滤纸进行过滤净化效果更好”的结论，其证据是________________________________ ________________________________________________。
初始水样的浑浊度相同，实验3-4比3-3 中净化后的水样浑浊度低
(6)如图3 为某同学设计的一款简易净水器，为了得到更好的净水效果，入水口应为______(填“A”或“B”)。
【点拨】(1)在实验1 中，净水材料用量、河水体积等条件相同，不同净水材料的净化效果不同。(2)活性炭具有吸附性，能吸附色素。(3)由实验2 净水的效果可知，在河水流量、活性炭用量等其他条件相同时，水自下而上通过活性炭层比自上而下通过活性炭层净水效果好。(4)在实验3-2 中，加入明矾后水样的浑浊度低于670 NTU 的原因是明矾溶于水后能够吸附水中悬浮物并发生沉降。
(5)依据实验数据和净水的效果可知，其他条件相同时，使用自制净水器处理等量水样比使用滤纸进行过滤净化效果更好，其证据是初始水样的浑浊度相同，实验3-4 比3-3 中净化后的水样浑浊度低。(6)为了得到更好的净水效果，入水口应为B，水流速率慢，净化效果更好。
跨学科实践活动3水质检测及自制净水器