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第三单元 维持生命的物质——氧气、水
3.5跨学科实践活动：水的净化与自制净水器
1.学习水净化的方法——静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏。
2.认识软水与硬水的区别及硬水的软化。
【重点】水的净化和纯化方法。
【难点】过滤、蒸发、蒸馏装置的原理和学习过滤的正确操作。
思考：天然淡水可以直接饮用吗？如果要制作净水装置，需要哪些材料？
项目活动1 认识水的净化方法
观察活动 目的 使用目测法和显微镜法观察浑浊的天然水。
1.取约 100mL浑浊的天然水置于烧杯中，用肉眼观察水中存在的杂质。(注:使用新鲜提取或冷藏保存6小时内的天然水进行观察)
2.取几滴烧杯中的天然水，制作临时装片并用光学显微镜观察天然水中还有哪些杂质。
天然水中含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物，还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物，需要净化处理后才能饮用和使用。常用的净水方法有:沉淀法、过滤法和吸附法。实验室中也常用这三种方法实现混合物的分离。
观察活动 目的 学习水的净化方法。
【实验3-8】沉淀法：取一个100mL的烧杯，加入约70mL的浑浊河水（或混有少量泥土的自来水）
（1）静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水，记录现象：浑浊的河水静置后，固体颗粒会慢慢聚沉，上层的水较下层清澈。
静置沉淀：让部分不溶的杂质沉到水底。不能去除悬浮在水中及浮于水面的固体物质。
（2）把硫酸铝或明矾加入烧杯中，搅拌后，继续观察变化，记录现象：有明矾的水比没明矾的澄清，杯底有明显的沉淀。
【实验3-9】过滤法：(1)取一张圆形滤纸对折两次，打开成圆锥形放入漏斗内，滤纸边缘略低于漏斗口，用手压紧，并用水润湿，组装实验仪器。
(2)把[实验3-8]中经硫酸铝或明矾沉淀后的水沿玻璃棒缓慢倒进漏斗中，用烧杯收集滤液。
现象：烧杯中得到的滤液较为澄清。
解释：使用过滤柱过滤浑浊液，可以去除不溶性杂质，活性炭疏松多孔，易吸附一些有色素或气味的杂质。
操作要点：
一贴:滤纸紧贴在漏斗内壁上。
二低:滤纸边缘低于漏斗口，液面低于滤纸边缘。
三靠:盛液烧杯口紧靠在倾斜的玻璃棒中部，玻璃棒斜靠在三层滤纸一边，漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。
【实验3-10】将【实验3-9】中滤液约50mL置于烧杯中，再加入少量活性炭(或木炭)振荡，静置数分钟，记录现象：颜色变浅。
交流与讨论
自来水厂净化水的过程如图3.5-4表示。自来水不能直接饮用。
流程 格栅 絮凝剂 过滤池 活性炭 消毒剂
作用 体积较大的不溶物 可悬浮的不溶物 细小不溶物 色素和异味 杀菌消毒
自来水厂处理过的水，不能直接饮用，需要煮沸。
活动项目2 设计与制作净水器
实践活动
自制净水器需综合考虑各层材料的种类与厚度、填料顺序、容器规格(大小、形状)等因素，合理设置进水与出水方向，以提高净水效率;同时还需要根据成本调整材料厚度、填料层数、材料种类等。
方案设计
实验用品：20mL浑浊的天然水、可进行组装的不同规格的实验盒、石英砂、小卵石、活性炭、纱布、蓬松棉、导管。
方案图解
净水效果：净化20mL水用时:_____s；回收水的体积:______mL；浑浊度:____；颜色:_____；气味: 。
项目活动3 测试并优化净水器
混合物分离的一般思路与方法
混合物分离是利用混合物中不同组分的性质差异，选择合适的方法将杂质分离。其主要步骤有:分析混合物成分、比较物质性质差异、明确分离方法。利用物质溶解性的不同进行物质分离是常用的分离思路，过滤是其中常用的分离方法。
项目活动4 展示与评价净水器
实践活动
展示净水器，并尝试撰写说明书。
注：说明书可包含净水量，净水速度，净水方法，净水效果，使用次数等。
评价净水器
改进净水器
【典型例题】
1.下列净化天然水的操作中，净化程度最高的是(　A　)
A．蒸馏 B．过滤
C．静置沉淀 D．吸附沉淀
2.有关硬水的说法错误的是（　C　）
A．硬水是溶有较多可溶性钙、镁化合物的水
B．用肥皂水可以区别硬水和软水
C．通过煮沸不能降低水的硬度
D．硬水蒸馏后可变成软水
3.某自来水广生产自来水的主要步骤如图所示。下列说法正确的是（　D　）
A．经过滤池，水中杂质离子都已经除去
B．吸附池中的活性炭可长期使用，无需更换
C．净水过程中X和Y的作用相同
D．经该净水过程，用户得到的是仍然有杂质的水
本节课为新教材新增内容，重动手操作，提高学生的体验。虽然上周已经通知下去以小组的形式设计并准备好制作净水器的物品，但是还是有些小组未能准备，导致效果较差。在组装、调试、评价阶段，各组学生速度不一，导致进度不均衡，课堂较乱。反思：可以设计相同的器材让学生做，做完之后再引导他们自选器材制作并交流。

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