水質檢測及自制凈水器

目

錄活動引入2展示與交流4活動目標1活動設計與實施31.了解水的凈化過程，掌握分離和提純的基本方法及其與物質性質的關系2.從化學、生物學、物理、地理等多學科視角分析并檢測水質，體會科學、技術、工程融合解決問題的基本方法3.關注飲用水安全與人體健康的關系活動目標活動引入

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節。活動設計與實施

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一

調查參觀你知道飲用水的發展歷史嗎？天然水自來水桶裝水直飲水(1)來源：從山泉、河流等就地取水(2)為改善水質用一些簡單方法凈化：①通過加熱煮沸的方式殺死水中的細菌及微生物。②利用靜置沉淀或砂石過濾，或者白礬沉降過濾，提高水質的澄清度19世紀之前

飲用天然水(1)1897年人們發現氯可以消毒凈水：加氯不僅能殺死水中的微生物、細菌等，還可以使水中部分有機物氧化破壞，消除水中的生物污染(2)1908年興建了第一家自來水廠：人們通過加混凝劑(明礬)混凝、沉淀、過濾、加氯消毒等工序制得自來水，興建自來水廠和遍布城市各處的輸水管，造就了現代供水工業19世紀初~20世紀80年代

飲用自來水XXX年3月15日國家發布、執行GB5749XXX《生活飲用水衛生標準》。

《標準》關注感官指標、消毒副產物(如具有致癌、致畸、致突變風險的消毒副產物)、重金屬及化學殘留等。對提升我國飲用水水質、保障飲用水水質安全發揮了重要作用。19世紀初~20世紀80年代

飲用自來水自來水是怎樣生產出來的呢？請同學們嘗試繪制一下自來水的生產工藝簡圖吸附水中懸浮的雜質沉降雜質除去不溶性雜質主要除去部分可溶性雜質，如色素、異味殺菌消毒自來水生產的工藝流程簡圖物質分離水的凈化分析混合物成分尋找成分性質差異找到分離方法泥沙等色素、異味微生物不可溶可溶(能被吸附)可被消殺沉降過濾吸附消毒低

高凈化程度思考：通過自來水凈化過程，你能總結出混合物分離的一般思路嗎？

與直接飲用天然水相比，自來水安全、潔凈，使用也很方便。但是自來水管道、水箱等可能造成“二次污染”以及隨著人們對飲水水質的要求不斷提高，人們致力于開發新的技術對自來水進一步凈化。為避免二次污染，桶裝水和直飲水應運而生桶裝水一般是指以活性炭為吸附介質、經過現代工業技術（反滲透、電滲析、蒸餾、樹脂軟化等）處理而成的凈化水，由灌裝生產線灌裝至?桶得到的產品。可在用戶終端通過凈水設備，通過活性炭吸附、微濾、納濾、超濾等方式進行凈化，直接輸出符合國家標準的飲用水。20世紀90年代~至今

桶裝水20世紀90年代末~至今

直飲水01①加熱煮沸，初步殺菌②白礬吸附，提高澄清度天然水①加氯殺菌消毒②加混凝劑(明礬)沉降雜質③活性炭吸附色素異味02自來水活性炭吸附、利用現代工業技術：如反滲透、電滲析、蒸餾、樹脂軟化等03桶裝水利用納濾、超濾等過濾余氯、重金屬、化學殘留等有害物質04直飲水科技進步保障人類健康

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二

水質檢測觀察下面燒杯中的天然水在不做處理的情況下能飲用嗎？燒杯中的天然水渾濁，不能飲用生活飲用水需滿足哪些標準要求呢？根據GB5749XXX《生活飲用水衛生標準》中的規定，生活飲用水的檢測指標有以下幾類：序號指標限值一、微生物指標1總大腸菌群(MPN/100mL或CFU/100mL)

不應檢出2大腸埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL)不應檢出3菌落總數(CFU/mL)100序號指標限值二、毒理指標4砷(mg/L)0.01………………11硝酸鹽(以N計)(mg/L)b10………………三、感官性狀和一般化學指標22色度(鉑鈷色度單位)/度1523渾濁度(散射渾濁度單位)/NTUb1………………26pH6.5≤pH≤8.5………………四、放射性指標38總α放射性/(Bq/L)0.5（指導值）………………長期飲用高硬度的水可能增加患腎結石、膽結石以及心血管疾病的風險水的pH值過低時，會導致胃痛、消化不良等問題硝酸鹽可在體內還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽對人體有害，長期過量攝入可能增加患癌癥的風險

硬度pH硝酸鹽飲用水指標不符合《衛生標準》對人體的危害使用16合1水質檢測試紙1.總堿 2.pH 3.硬度4.硫化氫 5.鐵 6.銅7.鉛 8.錳 9.總氯10.余氯 11.硝酸鹽 12.亞硝酸鹽13.硫酸鹽 14.鋅 15.氟16.氯化鈉測定天然水的pH、硬度、硝酸鹽等那如何用定量的方法判斷燒杯中的天然水能否飲用呢？

動手實踐：再選取一些指標，對燒杯中的天然水進行檢測

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三

動手制作目前家中常安裝有凈水器，那家用凈水器的凈水原理什么樣的呢？

資料卡片微濾超濾納濾反滲透RO細菌、懸浮物(0.0510μm)大分子有機物(2100nm)顏料、有機酸等(0.55nm)無機鹽、金屬離子(0.11nm)各種膜的實際過濾效果濾膜的分子孔徑越小，可以過濾的雜質越多家用凈水器中常用的幾種過濾膜按照“先大后小”原理依次過濾水中的雜質思考：家用凈水器是按照什么順序除去各種雜質的呢？PP棉5μm活性炭PP棉1μm反滲透膜RO（0.1~1nm）活性炭進水口出水口除去泥沙、鐵銹等除色素異味、部分有機物除大分子雜質除重金屬，鈣、鎂化合物，細菌病毒等除色素異味，改善口感某家用凈水器的凈水原理簡圖你能用身邊的物品制作一個簡易凈水器凈化燒杯中的天然水嗎？

動手實踐：類比凈水器的凈水原理動手自制一個簡易凈水器凈化天然水①實驗用品：塑料瓶、石英砂、小卵石、活性炭、