人教版（2024新版）九年級上冊化學：第四單元 跨學科實踐活動3《水質檢測及自制凈水器》教案教學設計

第第頁人教版（2024新版）九年級上冊化學：第四單元跨學科實踐活動3《水質檢測及自制凈水器》教案教學設計【教材分析】本項目針對人類飲水安全、水的凈化問題而設計，屬于化學與健康、資源領域的作品制作類實踐活動。該項目涉及科學探究與化學實驗"學習主題中基本化學實驗技能，關注化學與社會·跨學科實踐"學習主題中健康部分的內容，促進學生發(fā)展變化觀，進一步發(fā)展系統(tǒng)與模型"跨學科大概念?！緦W情分析】學生具有一定的生活經驗，在生活中接觸過沉淀、過濾等物質分離方法。但不了解更多物質分離方式，不太清楚物質分離的原理缺乏對已學知識分類、歸納、綜合、推理的能力和思維意識；學生具備基本的科學思維能力，但思維方式的層次不高，學習方式較被動但缺少科學探究與實踐的體驗，對產品設計無從下手；學生具備一定的動手能力，對產品的研發(fā)制作缺少理論知識和設計能力。學生節(jié)水意識不強，對愛護水資源的具體實踐措施認識片面單一。愛護水資源的認識停留在書本，不能主動踐行節(jié)約用水?！窘虒W目標】1.通過對自然界中水的存在、水資源現狀的討論，認識到水質監(jiān)測、水凈化的重要性和必要性，形成保護和節(jié)約水資源的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責任，初步形成國際化視野和構建人類命運共同體的意識。2.通過水的凈化相關資料查閱與分析，知道凈水的步驟、方法及作用之間的關系，認識到凈水過程中物質的組成、狀態(tài)及性質的差異與分離試劑和方法選取的關系，初步建立分類觀，初步認識物質的性質和用途的關系。3.通過簡易凈水器的制作、改進與展示，了解沉降、吸附、過濾、蒸餾是凈化水的常用方法，體會物質分離探究活動的一般思路和方法，發(fā)展綜合運用化學、技術、工程及跨學科知識解決真實問題的能力。4.通過對凈水效果的觀察、檢測與分析，體會對比實驗的設計和控制變量的方法；結合水質檢測及水的凈化等方面的重要技術與工程，了解我國在解決水生態(tài)環(huán)境中的重大舉措和成就，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，樹立為建設人水和諧的美麗中國做貢獻的信念，實現知、情、意、行的統(tǒng)一?！窘虒W重點】在制作便攜式凈水器過程中，綜合運用化學、技術、工程及跨學科知識，并對自制凈水器進行評價、改進和優(yōu)化，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，及敢于質疑、嚴謹求實的科學態(tài)度；【教學難點】在制作便攜式凈水器過程中，綜合運用化學、技術、工程及跨學科知識，并對自制凈水器進行評價、改進和優(yōu)化，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，及敢于質疑、嚴謹求實的科學態(tài)度；【教學方法】自主學習法、探究學習法、合作學習法【教學準備】教師準備：多媒體課件。學生準備：復習水的凈化知識?！窘虒W過程】【新課導入】飲用水安全與人們的健康息息相關。水的凈化和水質檢測是保障飲用水安全的重要環(huán)節(jié)。引入新課?！驹O計意圖】使學生認識到探究學習跨學科學習的必要性?！咎剿餍轮俊净顒釉O計與實施】：任務一：調查參觀1.飲用水的發(fā)展歷史人類飲用水的第一個階段：飲用自然界的水，人們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，在一些大城市也會開挖溝渠來輸送水，修建水塘來儲存水，那時人們家里都有儲存水用的水缸之類的容器。人類飲用水的第二個階段：自來水，這要感謝比利時人，1902年發(fā)現氯可以去除水中的生物污染，比利時是第一個使用自來水的國家，用混凝、沉淀、過濾消毒的方法來制作自來水，這可以說是人類飲用水的第一次革命。人類飲用水的第三個階段：桶裝水，通過Ro反滲透技術有效去除水中的有害有機物、重金屬等污染物，現在是一種普及的飲水方式。但是桶裝水也有它的缺點，比如二次污染、水桶污染、水質狀況、飲用成本等。人類飲用水的第四個階段：終端直飲水，它無污染、經濟方便、可以直飲，在歐美等發(fā)達國家普及率很高，而在我國現階段普及率非常低，僅在大城市的一些高檔小區(qū)采用這種終端直飲水，其實就是采用最新的過濾消毒技術的中央凈水器來進行供水。自來水的生產過程：靜置沉淀→吸附沉淀→過濾→吸附→消毒任務二：水質檢測思考并確定應對該水樣中的哪些指標進行檢測。01.色度：標準中規(guī)定飲用水的色度不應超過15度。02.渾濁度：渾濁度的降低就意味著水體中的有機物、細菌、病毒等微生物含量減少。03.臭和味：公共供水正常臭味的改變可能是原水水質改變或水處理不充分的信號。04.肉眼可見物：主要指水中存在的、能以肉眼觀察到的顆?；蚱渌麘腋∥镔|。05.余氯：余氯是指水經加氯消毒，接觸一定時間后，余留在水中的氯量。06.化學需氧量：是指化學氧化劑氧化水中有機污染物時所需氧量。07.細菌總數：我國規(guī)定飲用水的標準為1ml水中的細菌總數不超過100個。08.總大腸菌群：標準是在檢測中不超過3個/L。09.耐熱大腸菌群：水體糞便污染的指示菌。對水樣進行檢測。01.用觀察法對水樣的“色度”“渾濁度”“臭和味”指標進行評分02.用TDS筆檢測水的TDS值03.用16合1水質檢測試紙檢測水的各項指標任務三：動手制作根據物質的性質和分離提純01.水的凈化常用方法——沉淀02.水的凈化常用方法——過濾03.水的凈化常用方法——吸附物質分離的一般思路：明確需求一方案設計一動手制作一測試與優(yōu)化任務三：動手制作根據物質的性質和分離提純小組展示自制凈水器闡述設計思路。以小組為單位，進行自制凈水器凈水比賽，從水的澄清程度、顏色、流速、水回收率等凈化效果及效率指標來衡量比賽結果，并說明原因；基于評價量規(guī)分析自制凈水器的等級。凈水比賽后分析自制凈水器的優(yōu)點與不足，明確從哪些方面改進和優(yōu)化自制凈水器。【設計意圖】（1）了解吸附、沉降、過濾等是凈化水的常用方法，體會物質分離探究活動的一般思路和方法。（2）綜合考慮各類因素對凈水效果及效率的影響，優(yōu)化和改進簡易凈水器。（3）經歷“明確需求一方案設計一動手制作一測試與優(yōu)化”的作品制作過程，體會物質分離的思路原理以及工程和技術的重要作用?！菊故九c交流】1.與同學交流你選取的水質檢測指標，以及檢測時用到的方法與技術手段。2.展示自制凈水器，與同學交流制作方法、使用說明及凈水效果等，并相互評價?！菊n后小結】調查參觀水質檢測自制凈水器【板書設計】【課后作業(yè)】選擇活動中感興趣的話題制作科技小報或展板，走進社區(qū)，宣傳水資源保護，共建優(yōu)良的供水和用水環(huán)境?！窘虒W反思】亮點：經過本次跨學科實踐活動的教學，感受到項目式教學活動實施困難重重，首先需要教師課前做足充分的準備，并且在實施過程中，要充分喚起他們對學習的興趣，因為興趣是求知的巨大動力，發(fā)明創(chuàng)造的源泉，興趣的培養(yǎng)在于誘導。不足：因為準備時間有限，