初中化学新人教版九年级上册第四单元水质检测及自制净水器教学课件2024秋

跨学科实践活动3水质检测及自制净水器 学习目标素养目标1.了解水的净化过程，掌握分离和提纯的基本方法及其与物质性质的关系。2.从化学、生物学、物理、地理等多学科视角分析并检测水质，体会科学、技术、工程融合解决问题的基本方法。3.关注饮用水安全与人体健康的关系。水的净化过程，掌握分离和提纯的基本方法。运用化学知识对生活及社会实际问题作出判断和决策。学习重点学习难点 预习检测（1）自来水的净化过程：天然水→______→______→______→消毒→自来水。（2）常用的混凝剂有明矾，硫酸铝、聚合氯化铝等。投药消毒常用氯气(_____)、二氧化氯(_____)或臭氧(_____)等。吸附过滤沉淀Cl2ClO2O3 1.社会调查水质安全 水质监测与预警系统建立了覆盖全国的水质监测网络，利用自动化监测设备和大数据分析技术，实现对水源地、水厂出水、管网水及末梢水的实时、精准监测。同时，建立水质预警系统，能够在发现水质异常时迅速响应，保障供水安全水处理技术的创新深度处理（如臭氧-生物活性炭、超滤、反渗透等）、膜处理技术、高级氧化技术等，有效去除了水中的有害物质，提高了饮用水的安全性和口感供水系统智能化管理通过智能水表、压力传感器等设备，实时采集供水信息，进行远程监控和数据分析，及时发现并处理漏水、水质异常等问题，提高供水效率和水质稳定性应急供水与救援技术的发展在自然灾害或突发事件发生时，我国能够快速响应，利用先进的应急供水技术和设备，如移动式净水车、应急储水罐等，为受灾群众提供安全可靠的饮用水农村饮水安全工程针对农村地区饮水安全问题，国家实施了一系列饮水安全工程，通过打井、建池、铺设管网等方式，解决了数亿农村居民的饮水难题公众健康教育与宣传通过多种渠道和形式（如网络、媒体、社区活动等），普及安全饮水知识，提高公众的自我保护意识和能力科技保障安全用水科技赋能用水安全 思考与讨论结合生活分享自己对提高饮用水质量的认识可以定期请专业机构进行水质检测定期检测水质0405养成良好的用水习惯，同时增强自身体质环保与节约，增强健康意识06积极关注政府和相关机构会定期发布关于饮用水安全的政策和科普知识关注政策与科普了解自家饮用水的来源是无论是自来水、井水还是瓶装水了解水源0102家用净水器是一个有效提升水质的方法能有效去除水中的杂质、余氯、重金属等有害物质，提供更为纯净的饮用水安装净水器03煮沸是最简单有效的消毒方式，能杀死大部分细菌和病毒，减少因生水饮用而引起的疾病风险煮沸饮用 井的出现开启了人类的第一次饮用水革命，井使人类从河里取水过渡到打井取水第一次饮水革命井水时代氯的使用战胜了水中生物污染，制止了瘟疫的流行，产生了流入千家万户的自来水第二次饮水革命自来水时代第三次饮水革命桶装水时代第五次饮水革命电解还原水时代第四次饮水革命直饮水时代饮用水发展历史 自来水生产流程 2.水质检测认识水质标准，保障健康生活 生活饮用水的卫生标准水质要求具体指标饮食建议病原微生物：生活饮用水中不应含有病原微生物，以确保饮用水的生物安全性。化学物质：水中化学物质不应危害人体健康，包括重金属、有机物、消毒副产物等。放射性物质：生活饮用水中放射性物质不应危害人体健康。感官性状：生活饮用水的感官性状应良好，包括透明、无色、无异味和异臭，无肉眼可见物。消毒处理：生活饮用水应经消毒处理，以杀灭或去除水中的病原微生物。溶解性总固体（TDS）：TDS>250mg/L时会有矿物质味道，TDS>800mg/L后会产生咸、涩、苦等不良口味。硬度：水的硬度就越大。饮用水标准中总硬度应<450mg/L。pH值：水的pH值在6.5-8.5之间，有机物可以通过嗅味影响水的口感。无机盐：无机盐的味道强度在低于体温或者室温的情况下会变弱。氯含量：管网末梢水中游离氯浓度需≥0.05mg/L，。饮水量：成年人每日饮水量建议在1500-1700毫升，大概是每天7-8杯水。对于运动量大、劳动强度高、或需长时间暴露于高温干燥等特殊环境下的人，应增大饮水量，甚至需补充适当的盐分。饮水方式：推荐喝白水或茶水，少喝或不喝含糖饮料，不用饮料代替白水。不喝生水，尽量喝烧开的水或净水机过滤后的饮用水（净水机滤芯需依据实际使用情况定期更换）。饮水时间：饮水应少量多次，不要等口渴了再喝水。每餐后15分钟至半小时饮水最佳。睡觉前建议少喝一点水，起床以后可以适当增加水的摄入量。 水质的检测指标物理指标温度、色度、浑浊度和透明度、嗅味、总固体、悬浮性固体、固定性固体、电导率（电阻率）等01化学指标pH值、硬度、碱度、溶解氧、各种离子（如氯离子、硫酸根离子等）、一般有机物质、重金属（如铅、镉等）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等02其他特殊指标根据不同用途的水体，还可能需要检测其他特殊指标，如工业废水中的特定污染物浓度、农业灌溉水中的营养成分含量等03生物指标细菌总数、大肠菌群、其他生物指标：包括病毒、寄生虫、藻类等05放射性指标总α射线、总β射线、其他放射性物质：如铀、镭、钍等04 水质检测步骤90水质检测步骤结果解释与评估数据比对，结果解释，风险评估报告编制与发布编制报告，发布报告后续监测与跟踪定期监测，跟踪调查水样采集选择采样点,准备采样容器,采集水样(按照规定的采样方法和技术要求采集水样)水样处理与保存根据需要，对水样进行初步处理，如过滤、沉淀等，以去除悬浮物、颗粒物等杂质实验室检测样品准备，检测分析包括物理指标（如温度、色度、浑浊度等）、化学指标（如pH值、溶解氧、重金属含量等）和生物指标（如细菌总数、大肠菌群等），数据记录 了解实验室水质检测流程01物理性质检测包括透明度、颜色、气味等02化学性质检测检测pH值、硬度、矿物质含量03生物活性检测微生物含量，病毒、细菌等04毒性检测重金属、有机污染物含量05净水效果评价去除率、净化效率等指标06自制净水器测试材料选择、过滤效果评估水质的检测方法 保障和家人饮水安全，及时发现潜在污染。家庭水质检测的必要性常规指标如PH值、硬度、余氯，及微生物检测。检测项目的选择试纸、试剂、PH计、微生物检测仪器等。检测方法与工具自主控制过滤材质，针对性地解决水质问题。自制净水器的优势选择合适的过滤材料，确保过滤效果与安全性。净水器的选择要点定期检查过滤效果，及时更换损耗材料。日常维护与更换选购与使用家用水质检测仪器家庭水质检测 3.水质检测工具的制作掌握自制净水器的原理与方法 过滤原理利用物理方式去除水中的杂质和颗粒活性炭吸附去除水中有色、有味、有毒杂质紫外线消毒杀死水中细菌和病毒，确保水质安全过滤、吸附、消毒等净水方式净水器原理介绍 活性炭、陶瓷、PP棉等材质按过滤机理分，有机械过滤、活性炭过滤、膜过滤等。过滤材料分类例如活性炭、PP棉、RO膜等，各有其过滤特点和适用范围。常用过滤材料包括过滤效率、过滤精度、使用寿命、成本和环保性等。材料选择因素过滤材料的选择 1过滤材料选择选择适合的过滤材料，如活性炭、PP棉等。2过滤器壳体设计设计合适的壳体，保证过滤器的稳定性和美观性。3过滤器布局合理布局过滤材料，确保水质的纯净。4进水出水口设计设计合理的进水出水口，方便水流畅通。5过滤器维护与更换方便过滤材料的维护和更换，保证净水效果持久。预处理、主过滤、后处理等净水器结构设计 详细步骤与注意事项准备组装材料列出所需滤材和组装工具清洗过滤材料去除杂质和活化炭安装滤材顺序按照设计安装各级滤料构建过滤支架制作或选用适合的支架连接进出水口确保水流顺畅无阻测试净水效果检查过滤水质是否达标净水器的制作 （1）切割瓶子：旋开瓶盖，用剪刀将其中一个塑料瓶从中间剪开，使之成为一个开口容器和一个漏斗状的过滤器。（2）放置材料：将塑料瓶的底部放在桌面上，作为收集滤液的容器。将漏斗状的过滤器倒放在容器上，并向其中依次放置棉絮、细棉布、活性炭、细棉布、沙子、细棉布和石头。净水器的制作步骤 净水器的制作视频 小组制作成果展示 1、各小组用自己的第三代作品净化浑浊的水（留一半对比）。2、选择合适的检测方法检测净化前后水质的变化，记录数据,分析数据，相互交流，进行评价、汇报。3、反思装置的优缺点进一步改进优化并用于实践。课堂活动 1、净化效果与材料量和材料种类成正比与流速成反比。2、不同材料的净水能力与其颗粒度有关，颗粒度越小，过滤效果越好。3、相同材料情况下摆放顺序影响净水效果。自下而上净水效果比较好。4、水源本身的因素。课堂活动影响净水器净化效果的因素有哪些？ 拓展提升1.新版《生活饮用水卫生标准》(简称新国标）中水质检测指标从原来的35项增加到106项，对供水各环节的水质提出了相应的要求。(1)新国标在指标中修订了镉、铅等的限量，这里的镉、铅指的是______(填字母）。A.原子B.分子C.元素D.单质(2）新国标中消毒剂由1项增至4项，加入了对用臭氧、过氧化氢和氯胺消毒的规定:①臭氧（O3,）在消毒过程中转化为氧气，臭氧转化为氧气属于_______(填“物理”或“化学”）变化;②氯胺（NH2C1）由_______种元素组成。③硬水和软水可用___________鉴别。C化学3肥皂水 拓展提升(1）水库取水后加入絮凝剂明矾的作用是___________________(2）A池中通过__________(填操作名称）除去水中的固体杂质，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、__________2.如图H4-1所示是水厂利用水库中的水生产自来水的主要流程。吸附悬浮颗粒，使杂质沉降过滤漏斗 (3）吸附池中使用___________(填物质名称），除去水体中的色素和异味。(4）把自来水进一步净化，得到纯净水的方法是_____它是根据水与杂质的_______不同，除去各种杂质。(5）如果地震灾区大范围停水，为防止灾区疾病传染，需对临时水源进行以下处理后才能饮用。下列净水步骤合理的顺序为___________(填序号）。1投药消毒②加热煮沸③过滤④沉淀活性炭蒸馏沸点④③①②拓展提升 3.水是生命之源，万物之基，是人类最宝贵的自然资源。(1)化学课外小组的成员对某水样进行探究，先观察水质的能见度，然后进行如图H4-2甲所示过滤，写出标号仪器的名称:②_______。图中缺少的一种仪器是________玻璃棒其作用是______;图中另一个错误是______________________漏斗玻璃棒引流漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁拓展提升 (2)图H4-2乙是小组成员们制作的简易净水器，可对河水进行初步净化。图中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用为________活性炭所起的主要作用是_________(3)小组成员用________(填所用试剂名称)确定该水样是硬水;硬水软化的方法有________(填一种)。(4)请你写出一种防止水体污染的措施:________________过滤吸附肥皂水煮沸工业废水处理达标后再排放拓展提升 课后作业查阅水资源保护相关资料，就我国水资源保护政策与措施的发展写一篇小论文。