6.2 材料的性能与规划 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》

通用技术·技术与设计1 温故知新 1.模型：根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。 2.模型的功能：①使设计对象具体化 ②帮助分析设计的可能性 3.模型的分类： 草模：用简单的立体模型表达构思意图 概念模型：表达设计产品造型的整体概念 结构模型：体现内部结构，帮助测试强度 功能模型：体现产品功能，用于研究性能与人机关系 展示模型：作为产品的样品，为用户提供实物体验 4.原型：一个能反映设计产品全部功能的形体 6.2 材料的性能与规划 通用技术·技术与设计1 教学目标与重难点 教学目标： 理解各种材料的特性和应用环境 掌握根据设计要求选择合适材料的方法，培养物化能力 教学重点：比较各种材料的特性，并在设计分析中合理使用 教学难点：明确各种材料性能的含义 通用技术·技术与设计1 6.2.1 探究材料的性能与应用 通用技术·技术与设计1 材料 鬶的高度为30厘米左右，是一种可以加热的陶器，三脚造型可加大受热面积。鼎为一种带足的烹煮器具，同时也是一种礼器，由青铜制成。现代锅具由不锈钢制成，同时内部有聚四氟乙烯涂层。 鬶（gui，一声） 5 通用技术·技术与设计1 材料 材料是人类用以制成生活和生产中的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质，它是人类生存和发展的物质基础，是人类社会现代文明的重要支柱。 材料是产品设计的物质条件，是产品设计的基础和前提。材料以其自身的特性影响着产品设计，维持产品功能的形态，满足产品功能的要求。 通用技术·技术与设计1 材料 在工程领域，一般将材料按化学成分分为金属材料、无机非金属材料、 有机高分子材料和复合材料四大类。 材料 单一材料 复合材料 有机高分子材料 金属材料 无机材料 无机非金属材料 通用技术·技术与设计1 金属材料 金属材料是指由纯金属或合金构成的材料，具有金属光泽，有良好的导热和导电性能，以及优良的力学性能和可加工性能。 铜是人类最早使用的金属之一，其单质呈紫红色，延展性、导热性和导电性高，在电缆和电气、电子元件中十分常见，还可用于制造炊具。 铁是柔韧而延展性较好的银白色物质，是使用最广泛的金属。纯铁用于制发电机和电动机的铁芯，铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。 通用技术·技术与设计1 金属材料 铝是一种银白色轻金属，有延展性，不耐酸碱，在潮湿空气中能形成一层防止内部金属腐蚀的氧化膜。铝无法通过普通冶炼法生产，需要将铝土矿处理后电解才能制得。 钛的主要特点是密度小、机械强度大、容易加工，有良好的抗腐蚀性能，不受大气和海水的影响。钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化。除此以外，钛与人体组织及血液有好的相容性，可用于制造人工髋关节、膝关节等。 通用技术·技术与设计1 金属材料 合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。与纯金属相比，合金一般有着硬度增大、熔点降低的特性。常见的合金包括碳素钢（铁、碳）、不锈钢（铁、铬、镍）、镁铝合金、青铜（铜、锡、铅）、黄铜（铜、锌）等。 通用技术·技术与设计1 无机非金属材料 无机非金属材料指的是除金属材料外的无机材料，包括传统硅酸盐材料与新型陶瓷等。硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）形成的化合物，是多种岩石和土壤的主要成分，在地壳中含量较大。常见的硅酸盐材料主要包括无机玻璃、水泥、传统陶瓷三类。 通用技术·技术与设计1 无机非金属材料 无机玻璃是用石英砂、纯碱与石灰石烧制而成的混合物，一般为无色透明的非晶体物质，可以通过添加金属氧化物来改变其颜色。 玻璃对碱性物质和氢氟酸的抗性较差，实验室中盛放氢氟酸要使用塑料容器，且盛放碱性溶液的细口瓶要搭配橡胶塞。 通用技术·技术与设计1 无机非金属材料 水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，即加水搅拌后形成的浆体能在空气中硬化或者在水中硬化，并把砂、石等材料牢固地胶结在一起的物质。最常用的“波特兰水泥”是用黏土、石灰石、石膏等原料制成的，其主要成分包括硅酸三钙（，也可以氧化物的形式记为，下同）、硅酸二钙（）和铝酸三钙（）等。 通用技术·技术与设计1 无机非金属材料 传统陶瓷是以陶土、高岭土等原料经过烧制而成的材料，主要含硅酸盐与硅铝酸盐。陶瓷的耐碱性强于玻璃，但是高温条件下也可被碱性物质腐蚀，因此在实验室中严禁使用陶瓷坩埚熔融、、等固体。 陶瓷与玻璃不同，烧成硬化后难以重塑，因此陶瓷器的成型往往在烧制之前。如想回收利用废弃的陶瓷器，则需要对其进行粉碎，之后按一定比例掺入原料，进行新器具的制作。 通用技术·技术与设计1 有机高分子材料 有机高分子材料一般包括天然材料（木、棉、麻、丝、毛等）以及合成材料（合成树脂、合成纤维、合成橡胶等）。 棉主要成分为纤维素，坚牢耐磨，