5.1走进制造-2024-2025学年七年级科学下册同步精讲精练（浙教版2024）

第5章 制造技术与工程 第1节 走进制造 ◆网络构建 ◆课本导学 一、物品的制造 二、现代制造技术与工程 三、从制造大国迈向制造强国 ◆基础训练 ◆强化训练 一、物品的制造 1.制造的概念：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。如，将纸张折成纸飞机、千纸鹤；将铁块加工成汤匙、冰箱；将木头加工成桌椅等。 2.制造门类：制造门类众多，有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。 （1）电子产品制造：是一个复杂且技术密集的过程。它涵盖计算机、手机、电子器件等众多产品制造。以手机制造为例，首先是设计环节，包括外观和内部电路等设计。接着是零部件生产，像芯片制造需要高精度的半导体工艺，屏幕生产涉及复杂的液晶显示技术。然后是组装，将处理器、屏幕、摄像头等众多零部件精确地组合在一起。最后是测试环节，检测手机的性能、信号接收、软件兼容性等方面是否达标。电子产品制造推动了现代通信、计算机技术等领域的进步，是科技产业的重要支柱。 （2）汽车制造：是一个复杂的工业过程。首先是设计阶段，考虑外观、性能和舒适性。接着是冲压，把钢板压成车身部件。车身车间将这些部件焊接组装成白车身。在涂装车间进行喷漆防护。总装环节把发动机、座椅等零部件安装到车身上。汽车制造融合机械、电子、材料等众多技术，生产出轿车、SUV、客车等不同类型的汽车，满足人们不同的出行需求，提供高效、舒适的交通工具。 （3）船舶制造：是综合性极强的工业领域。前期要依据用途、航区进行精准设计，货船侧重载货量，客船侧重舒适度。制造时，先切割钢板、经弯曲成型，打造船体各分段；再焊接组装，焊缝质量关乎航行安全。随后是舾装，安装设备、铺设线路；最后涂装防腐油漆。从巨型油轮到豪华邮轮，船舶制造融合多种学科技术，助力全球海洋运输、旅游发展。 （4）机械制造：是工业基石，流程严谨精细。先经产品设计，工程师勾勒蓝图，敲定机械结构、功能细节；再选钢材、铸件等原料，投入精密加工。车削、铣削、磨削上阵，精准塑造零件；之后是热处理强化性能，装配环节依序组合，调试优化。大到巨型盾构机，小至家用缝纫机，机械制造凭专业技术，撑起各行业运转，推动工业前行。 （5）化学制造：是利用化学反应生产各种化学品的过程。它涵盖基础原料制造，像生产硫酸、火碱等。在化肥制造领域，为农业提供氮肥、磷肥等。制药行业也依赖化学制造，合成原料药并制成药剂。其生产过程包括原料预处理、化学反应和产品精制。通过精确控制反应条件，如温度、压力、催化剂，制造出高纯度、高质量的产品，对推动农业、医药等诸多行业发展起着至关重要的作用。 （6）食品制造：是以农产品、畜产品等为原料，加工成可供食用产品的行业。先是原料筛选，剔除劣质品，保证品质源头。烘焙食品，要精准调配面粉、酵母、糖比例，经发酵、烤制，香气四溢；乳制品则着重杀菌、均质，保留营养与风味。食品制造遵循严苛的卫生标准，利用保鲜、调味技术，让传统小吃、新潮零食纷纷上架，满足大众舌尖味蕾，丰富饮食生活。 （7）纺织制造：是将各类天然或化学纤维加工成织物的产业。先是纤维原料预处理，如棉花要除杂、开松；羊毛需洗净梳理。纺纱环节，把纤维捻成纱线，粗细、强度有严格要求。织布时，机织、针织各展其长，机织纹路规整，针织弹性出色。后续还有印染工序，赋予织物缤纷色彩与时尚图案。从日常衣物到工业用布，纺织制造靠精湛工艺，让纤维华丽变身，装点生活、助力生产。 （8）医药制造：是关乎健康的重要产业。它分为化学药制造和中药制造。化学药制造包括原料药合成和制剂生产，在严格环境下，利用化学合成或生物技术生产药物，制成片剂、胶囊等剂型。中药制造涉及中药材炮制和中成药生产，将中药材按古方或现代工艺加工，提取有效成分制成丸剂、颗粒等。医药制造需遵循严格质量规范，确保药物安全、有效，为医疗保健提供有力支持。 【名师讲解】拓展：我国古代纺织技术 我国古代纺织技术历史悠久且成就斐然。 早在新石器时代，就出现了原始的纺织工具。早期主要是麻纺织，人们利用纺轮将麻纤维捻成线来织布。 到了商周时期，纺织技术进一步发展，丝绸开始崭露头角。汉代提花机的出现是纺织技术的重大突破，能够织出精美的花纹图案，马王堆汉墓出土的大量丝织品就是很好的例证。 唐宋时期，纺织业规模扩大，技术更加成熟。黄道婆改进了棉纺织技术，从轧棉籽、弹棉到纺纱织布等一系列流程都得到优化，推动了棉纺织业的繁荣。 ◆教材<思考与讨论>（见课本第182页） 从棉花到成衣主要涉及的制造技术： 一是纺纱技术，通过纺纱机把棉花纺成纱线，利用了纤维的拉伸和加捻原理。其次是织造技术，像机织、针织等，机织依靠经纬纱交织，针织则是线圈相互串套。 二是印染技术，包括染色和印花，涉及化学中染料与织物纤维的化学反应和物理吸附知识。 三是裁剪和缝制技术，根据服装版型裁剪布料，再用缝纫机等设备缝合，这涉及几何图形的裁剪和机械缝合原理。 整个过程包含物理中的力学、化学中的反应原理等诸多科学知识。 【例1】在现代汽车制造中，为了确保汽车零部件的高精度和一致性，广泛应用的技术是( ) A. 手工锻造 B. 精密铸造 C. 模具制造与冲压成型 D. 自由锻造 【答案】C 【解析】模具制造与冲压成型可以通过高精度的模具，确保汽车零部件在大量生产过程中具有高精度和一致性。手工锻造和自由锻造精度较低，难以满足汽车零部件大规模生产的高精度要求；精密铸造虽然精度较高，但对于一些形状复杂的汽车零部件，冲压成型结合模具制造更具优势。 二、现代制造技术与工程 1.制造技术的发展：随着社会的进步，制造技术由使用简单工具的手工制造发展为采用复杂机械的机器制造、自动化制造，以及当今信息社会的智能制造、纳米制造、生物制造等先进制造技术与工程。 2.现代先进制造技术 （1）智能制造：是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。如装有程序控制系统的数控机床，就是一种机电一体化的智能制造设备。 （2）纳米制造：主要指研究纳米结构生长、加工、改性、组装等制造方法与工艺，以生产纳米尺度的结构与器件。如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。纳米制造大大提升了制造的精度。 （3）生物制造：是以微生物细胞生产生物制剂，或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成，或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式，主要有基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。 【名师讲解】拓展：人工合成淀粉技术 人工合成淀粉技术是一项极具创新性的技术。它的基本原理是利用化学催化剂将二氧化碳和氢气转化为甲醇，再通过一系列复杂的酶促反应，将甲醇转化为淀粉。这一过程模拟了自然光合作用的部分路径，但效率比植物合成淀粉高很多。 这项技术突破了自然光合作用的诸多限制，比如不受季节、地域和气候的影响。在环境方面，它为二氧化碳的减排提供了新途径，能有效缓解温室气体带来的环境压力。同时，在未来的粮食生产等领域也可能会带来革命性的变化，为解决粮食危机等问题提供新思路。 【例2】简述3D打印技术的原理及其在现代制造中的优势。 原理：3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它的工作原理是先将三维模型进行切片处理，将其分解为一系列的二维层面信息。然后，3D打印机根据这些层面信息，从底部开始，一层一层地将材料堆积起来，最终形成三维物体。 优势：高度的设计自由度、快速原型制作、个性化定制、材料多样性等。 三、从制造大国迈向制造强国 我国实现制造强国三步走战略： 第一步：到2025年，迈入制造强国行列 ，进入世界制造强国第二方阵。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平，形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群，在全球产业分工和价值链中的地位明显提升。 第二步：到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平，位居世界制造强国第二方阵前列，成为名副其实的制造强国。创新能力大幅提升，重点领域发展取得重大突破，整体竞争力明显增强，优势行业形成全球创新引领能力，全面实现工业化。 第三步：到新中国成立一百年时，我国制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列，进入世界制造强国第一方阵，成为世界领先的制造强国。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势，建成全球领先的技术体系和产业体系。 ◆教材<实践活动>（见课本第185页） 中国在高铁制造技术上全球领先。 在技术水平方面，中国高铁拥有先进的高速列车制造技术，速度快、安全性高。其工程建设更是遍布全国，形成庞大交通网络。如京沪高铁等线路，线路规划合理，桥梁和隧道建设技术复杂而精湛。 对人们生活而言，高铁使出行更便捷、舒适，大大缩短城市间距离。从社会发展看，促进区域经济交流与融合，带动沿线城市发展，推动城市化进程，提升中国在全球交通领域的地位，为全球轨道交通建设提供了宝贵经验。 1.下列选项为某大型钢铁企业的子工厂，其中利用化学变化制造产品的工厂是 ( ) A. 炼钢厂（将铁矿石冶炼成钢） B. 棒材厂（将钢锭抽拉成钢棒） C. 带钢厂（将钢锭压延成钢带） D. 模具厂（将钢铁熔化注模制成机件） 【答案】A【解析】炼钢厂将铁矿石炼成钢有新物质生成，是化学变化；棒材厂、带钢厂和模具厂的生产过程只是物体形状改变，无新物质生成，属于物理变化。 2.[2024 山西太原调研]“模范法” 制作青铜器在人类文明中有重要意义。首先制作铸造器物的模型，这就是 “模范法” 中的 “模”；然后用泥土覆盖在 “模” 的外部，这就是 “模范法” 中的 “外范”；将 “模” 进行刮削可制成 “内范”；最后往 “范” 的空隙中浇铸铜水，铜水冷却后将 “范” 打碎，就可以得到青铜器。对于青铜器铸造过程中的物态变化分析，下列说法正确的是 ( ) A. 固态铜放热液化，形成铜水 B. 固态铜吸热液化，形成青铜器 C. 铜水吸热升华，形成铜蒸气 D. 铜水放热凝固，形成青铜器 【答案】D【解析】固态铜吸热熔化形成铜水，A 错误；液化放热，B 错误；铜水变成青铜器是凝固过程，C 错误，D 正确。 3.[2024山东菏泽期末]如图是石墨烯纸，它薄如纸张，密度约为钢的 。下列有关说法中正确的是( ) A.石墨烯纸受热膨胀后，质量将会随之变大 B.与同体积的钢相比，石墨烯纸的质量较大 C.与同质量的钢相比，石墨烯纸的体积较小 D.一张石墨烯纸用去一半，其密度保持不变 【答案】A【解析】 石墨烯纸受热膨胀后，质量不变，故A错误；石墨烯纸的密度约为钢的 ，与同体积的钢相比，石墨烯纸的质量较小，故B错误；与同质量的钢相比，由于石墨烯纸的密度较小，所以体积较大，故C错误；一张石墨烯纸用去一半，密度保持不变，故D正确。故选D。 4.[2024 安徽合肥期末]玻璃一般透明而质脆，在被加热时由硬变软到完全变为液态有一个相当大的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品，如图所示。关于玻璃的这个性质，下列图中能正确表示玻璃工艺品整个制造工艺过程温度变化情况的是 ( ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】玻璃是非晶体，无熔点和凝固点，制作玻璃工艺品时先熔化后凝固，A、B、D 错误。 5.[2024江苏泰州调研]制造飞机时，通常选用密度较小的铝合金，飞机设计师为减轻某一型号飞机的质量，将一钢质零件改为铝制零件，使其质量减少了，已知，，则所需铝的质量为( ) A.B.C.D. 【答案】B【解析】设零件的体积为，由题意可知，由可得，解得，则所需铝的质量。故选B。 6.[2024 浙江温州期中]伽利略制造了世界上第一个温度计 —— 空气温度计。如图所示，一个细长颈的球形容器倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，可根据液面的变化测出温度的变化。当气温升高时，球形容器内气体体积__________（填 “膨胀” 或 “缩小”），细管内液面__________。 【答案】膨胀 下降 【解析】球形容器内气体体积膨胀，细管内液面下降。因为气温升高时，球形容器内气体受热膨胀，会使管内液面下降。 1. 下列技术设计最能体现技术与自然关系的是 (　　) A. 自行车的发明 B. 头盔的设计 C. 北斗系统在政治、军事、文化中发挥作用 D. 都江堰工程 【答案】D 【解析】都江堰工程是人类利用自然水资源进行防洪、灌溉的伟大工程，充分体现了技术与自然的和谐关系 。自行车的发明主要是为了满足出行需求；头盔设计是为了保障安全；北斗系统主要在政治、军事、文化等社会领域发挥作用，这三项与自然关系的体现均不如都江堰工程直接，所以最能体现技术与自然关系的是都江堰工程。 2. 2023 年 5 月 30 日，神舟十六号载人飞船成功进入中国空间站；6 月 4 日，神州十五号载人飞船返回舱成功着陆，我国航天事业进入国际先进行列，并逐渐迈向航天强国。如图是载人飞船的模型，其中返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温考验。下列说法错误的是 (　　) A. 太阳翼可将太阳能转化为化学能 B. 飞船大量使用密度较小的材料，能减轻船体质量 C. 返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点 D. 天线材料采用了钛镍合金，它属于混合物 【答案】A 【解析】太阳翼的作用是将太阳能转化为电能，而非化学能，A 选项错误。飞船使用密度小的材料，根据密度计算公式，在体积一定时，密度越小质量越轻，可减轻船体质量，B 选项正确。返回舱在经过大气层时要经受高温，所以其表面材料需具备熔点高、强度大的特点，才能保证安全，C 选项正确。合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物，钛镍合金属于混合物，D 选项正确。 3. 如图所示为上海国家会展中心，该设计灵感来源于四叶幸运草，采用对称图形契合的布局形式，展厅镶嵌在四个 “叶片” 之下，实现了形式与功能的完美统一。下列对该结构从文化角度进行赏析的是 (　　) A. 整体造型形似四叶幸运草，含有幸运的寓意 B. 新颖的造型体现了精湛的制造工艺 C. 中央结合区域的设计有利于各展厅开展有效交流 D. 布局形式可支持多个不同类型的展览同期进行 【答案】A 【解析】从文化角度赏析，上海国家会展中心整体造型形似四叶幸运草，含有幸运的寓意 。B 选项 “新颖的造型体现了精湛的制造工艺” 是从工艺角度赏析；C 选项 “中央结合区域的设计有利于各展厅开展有效交流” 和 D 选项 “布局形式可支持多个不同类型的展览同期进行” 是从功能角度赏析，均不符合文化角度赏析的要求。 4. 某研究人员开发了一种快速 3D 打印技术，该技术使用液态金属进行打印，可以快速制造大型铝部件。但该技术为了速度舍弃了打印精度，只能用来制造一些精细度要求不高的部件。下列关于该 3D 打印技术的分析不恰当的是 (　　) A. 该技术可以快速制造大型铝部件，体现了技术具有解放人的作用 B. 该技术只能用来制造一些精细度要求不高的部件，体现了技术的复杂性 C. 该技术的运用使得设计的手段变得更加便捷、丰富 D. 相比传统的制造工艺，该技术的制造成本更低、效率更高，体现了技术的创新性 【答案】B 【解析】该技术能快速制造大型铝部件，节省了人力和时间，体现了技术解放人的作用，A 选项分析恰当。技术只能制造精细度要求不高的部件，这体现的是技术的局限性，而非复杂性，B 选项分析不恰当。使用液态金属打印使设计手段更丰富，C 选项分析恰当。相比传统工艺，该技术速度快，意味着效率更高，且为了速度舍弃精度，可能成本更低，体现了技术的创新性，D 选项分析恰当。 5. 据《飞行国际》报道称，中国制造的首款具有 “隐身能力” 和强大攻击力的第四代作战飞机 “歼－20”(如图)，于 2011 年 1 月 11 日 12：50 进行了公开首飞。它的首飞成功标志着中国继美国和俄罗斯之后，成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家。隐形飞机的原理：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识判断，下列说法正确的是 (　　) A. 隐形飞机可能在机身表面涂上一层高效吸收电磁波的物质，造成雷达无法接收到反射波 B. 运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它 C. 主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击 D. 隐形飞机速度很大，使雷达难以探测 【答案】A 【解析】隐形飞机的隐身原理主要是通过特殊材料吸收电磁波，使雷达接收不到反射波，A 选项正确。隐形飞机不是通过隐蔽色涂层让肉眼看不到，即使使用望远镜也看不到的说法太绝对，B 选项错误。隐形飞机主要是减少雷达波反射，不是针对紫外线辐射采取措施，C 选项错误。隐形飞机隐身不是因为速度大，而是通过特殊设计和材料减少可探测性，D 选项错误。 6. 中国科学院在国际学术期刊《科学》上发表论文，宣布在实验室中首次实现二氧化碳到淀粉的人工全合成。经科研人员检测发现，人工合成淀粉和自然生产的淀粉成分和性质是相同的。 (1) 已知淀粉的化学式为(C6H10O5)n，则碳、氢元素的质量比为_________。 (2) 科研人员认为人工合成淀粉和自然生产的淀粉相同，下列表述能作为他判断依据的是______。 A. 都由 C、H、O 三种元素组成 B. 构成分子的原子数目相同 C. 构成分子的原子种类相同 D. 具有相同的分子结构 (3) 若人工合成淀粉的技术在未来投入生产运营，则从环境保护角度分析，其优势在于___________________。 【答案】(1) 36∶5；(2) D；(3) 可以缓解温室效应 【解析】(1) 根据淀粉化学式(C6H10O5)n，碳、氢元素质量比为(12×6n):(1×10n)=72n:10n = 36:5。 (2) 判断两种物质相同，关键是看分子结构是否相同，人工合成淀粉和自然生产的淀粉成分和性质相同，是因为具有相同的分子结构，A、B、C 选项只是分子组成的部分特征，不能作为判断依据，所以选 D。 (3) 人工合成淀粉利用二氧化碳作为原料，大量生产可消耗二氧化碳，从而缓解温室效应。 7.《中国制造 2025》提出 “三步走” 的战略目标，第一步：到 2025 年迈入制造强国行列，第二步：到 2035 年达到制造强国阵营中等水平，第三步：到 2045 年进入世界制造强国前列。中国制造和中国智造在不远的将来，将成为世界上亮丽的中国名片。我国许多城市已经启动 “智慧城市” 建设，先进的技术设计产品让我们的生活越来越幸福。 (1) 我国中小学生近视率令人担忧，目前市场上有哪些预防近视的产品？各类产品在设计上有哪些特点？ _______________________________。 (2) 如图所示是一款坐姿矫正器，请同学们查阅相关资料，从功能、结构、材料、工艺等任意一方面，写出它的设计用意。 _______________________________。 【答案】(1) 如护眼光度笔、正姿护眼笔等。护眼光度笔：通过监测光线亮度，告知用户当前光线亮度是否适合于各种应用场景等。正姿护眼笔：通过红外传感器检测到书写者姿势不对或低头时，与芯片配合控制机械装置将笔尖缩回，姿势正确后，笔尖伸出可以继续书写。(2) 该产品运用人体工程学、材料学等知识，采用塑料材质，遵循经济原则，可以节省成本；上面用硅胶铺垫，便于皮肤接触；下面固定在课桌上，可以调节高低，从而达到预防近视的目的。 【解析】这道题是结合生活实际的简答题。(1) 根据对市场预防近视产品的了解进行回答，护眼光度笔利用光线监测功能，正姿护眼笔利用传感器和机械控制原理。(2) 从坐姿矫正器的功能、结构、材料、工艺等方面分析，答案从材料节省成本、接触舒适性和高度调节功能阐述其预防近视的设计用意。 8. 新型铸铁材料 —— 蠕墨铸铁：在高碳铁液中加入稀土合金，得到断口呈 “花斑” 状、石墨为蠕虫状的蠕墨铸铁 (又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能 (耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能好的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素，如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。请回答下列问题。 (1) 蠕墨铸铁从材料分类看属于_______(填 “有机合成” 或 “金属”) 材料。 (2) 蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的_______(填 “物理” 或 “化学”) 性质。 (3) 片状石墨和球状石墨的组成元素_______(填 “相同” 或 “不同”)。 (4) 要炼出含铁 90% 的生铁 100 吨，至少需要Fe2O3质量分数为 80% 的铁矿石_______吨。(计算结果取整数) 【答案】(1) 金属；(2) 物理；(3) 相同；(4) 161 【解析】(1) 蠕墨铸铁是铸铁材料，属于金属材料，因为它主要成分是金属，具有金属的特性。 (2) 蠕墨铸铁用于发动机材料，利用的是其耐高温、强度大、断面敏感性小等力学性能，这些属于物理性质。 (3) 片状石墨和球状石墨都由碳元素组成，组成元素相同，只是原子排列方式不同。 (4) 根据铁元素质量守恒计算。生铁中含铁的质量为100t×90% = 90t。设需要Fe2O3质量分数为 80% 的铁矿石质量为x，Fe2O3中含铁元素的质量分数为×100% = 70%，则x×80%×70% = 90t，解得x161t。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！11 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5章 制造技术与工程 第1节 走进制造 ◆网络构建 ◆课本导学 一、物品的制造 二、现代制造技术与工程 三、从制造大国迈向制造强国 ◆基础训练 ◆强化训练 一、物品的制造 1.制造的概念：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。如，将纸张折成纸飞机、千纸鹤；将铁块加工成汤匙、冰箱；将木头加工成桌椅等。 2.制造门类：制造门类众多，有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。 （1）电子产品制造：是一个复杂且技术密集的过程。它涵盖计算机、手机、电子器件等众多产品制造。以手机制造为例，首先是设计环节，包括外观和内部电路等设计。接着是零部件生产，像芯片制造需要高精度的半导体工艺，屏幕生产涉及复杂的液晶显示技术。然后是组装，将处理器、屏幕、摄像头等众多零部件精确地组合在一起。最后是测试环节，检测手机的性能、信号接收、软件兼容性等方面是否达标。电子产品制造推动了现代通信、计算机技术等领域的进步，是科技产业的重要支柱。 （2）汽车制造：是一个复杂的工业过程。首先是设计阶段，考虑外观、性能和舒适性。接着是冲压，把钢板压成车身部件。车身车间将这些部件焊接组装成白车身。在涂装车间进行喷漆防护。总装环节把发动机、座椅等零部件安装到车身上。汽车制造融合机械、电子、材料等众多技术，生产出轿车、SUV、客车等不同类型的汽车，满足人们不同的出行需求，提供高效、舒适的交通工具。 （3）船舶制造：是综合性极强的工业领域。前期要依据用途、航区进行精准设计，货船侧重载货量，客船侧重舒适度。制造时，先切割钢板、经弯曲成型，打造船体各分段；再焊接组装，焊缝质量关乎航行安全。随后是舾装，安装设备、铺设线路；最后涂装防腐油漆。从巨型油轮到豪华邮轮，船舶制造融合多种学科技术，助力全球海洋运输、旅游发展。 （4）机械制造：是工业基石，流程严谨精细。先经产品设计，工程师勾勒蓝图，敲定机械结构、功能细节；再选钢材、铸件等原料，投入精密加工。车削、铣削、磨削上阵，精准塑造零件；之后是热处理强化性能，装配环节依序组合，调试优化。大到巨型盾构机，小至家用缝纫机，机械制造凭专业技术，撑起各行业运转，推动工业前行。 （5）化学制造：是利用化学反应生产各种化学品的过程。它涵盖基础原料制造，像生产硫酸、火碱等。在化肥制造领域，为农业提供氮肥、磷肥等。制药行业也依赖化学制造，合成原料药并制成药剂。其生产过程包括原料预处理、化学反应和产品精制。通过精确控制反应条件，如温度、压力、催化剂，制造出高纯度、高质量的产品，对推动农业、医药等诸多行业发展起着至关重要的作用。 （6）食品制造：是以农产品、畜产品等为原料，加工成可供食用产品的行业。先是原料筛选，剔除劣质品，保证品质源头。烘焙食品，要精准调配面粉、酵母、糖比例，经发酵、烤制，香气四溢；乳制品则着重杀菌、均质，保留营养与风味。食品制造遵循严苛的卫生标准，利用保鲜、调味技术，让传统小吃、新潮零食纷纷上架，满足大众舌尖味蕾，丰富饮食生活。 （7）纺织制造：是将各类天然或化学纤维加工成织物的产业。先是纤维原料预处理，如棉花要除杂、开松；羊毛需洗净梳理。纺纱环节，把纤维捻成纱线，粗细、强度有严格要求。织布时，机织、针织各展其长，机织纹路规整，针织弹性出色。后续还有印染工序，赋予织物缤纷色彩与时尚图案。从日常衣物到工业用布，纺织制造靠精湛工艺，让纤维华丽变身，装点生活、助力生产。 （8）医药制造：是关乎健康的重要产业。它分为化学药制造和中药制造。化学药制造包括原料药合成和制剂生产，在严格环境下，利用化学合成或生物技术生产药物，制成片剂、胶囊等剂型。中药制造涉及中药材炮制和中成药生产，将中药材按古方或现代工艺加工，提取有效成分制成丸剂、颗粒等。医药制造需遵循严格质量规范，确保药物安全、有效，为医疗保健提供有力支持。 【名师讲解】拓展：我国古代纺织技术 我国古代纺织技术历史悠久且成就斐然。 早在新石器时代，就出现了原始的纺织工具。早期主要是麻纺织，人们利用纺轮将麻纤维捻成线来织布。 到了商周时期，纺织技术进一步发展，丝绸开始崭露头角。汉代提花机的出现是纺织技术的重大突破，能够织出精美的花纹图案，马王堆汉墓出土的大量丝织品就是很好的例证。 唐宋时期，纺织业规模扩大，技术更加成熟。黄道婆改进了棉纺织技术，从轧棉籽、弹棉到纺纱织布等一系列流程都得到优化，推动了棉纺织业的繁荣。 ◆教材<思考与讨论>（见课本第182页） 从棉花到成衣主要涉及的制造技术： 一是纺纱技术，通过纺纱机把棉花纺成纱线，利用了纤维的拉伸和加捻原理。其次是织造技术，像机织、针织等，机织依靠经纬纱交织，针织则是线圈相互串套。 二是印染技术，包括染色和印花，涉及化学中染料与织物纤维的化学反应和物理吸附知识。 三是裁剪和缝制技术，根据服装版型裁剪布料，再用缝纫机等设备缝合，这涉及几何图形的裁剪和机械缝合原理。 整个过程包含物理中的力学、化学中的反应原理等诸多科学知识。 【例1】在现代汽车制造中，为了确保汽车零部件的高精度和一致性，广泛应用的技术是( ) A. 手工锻造 B. 精密铸造 C. 模具制造与冲压成型 D. 自由锻造 二、现代制造技术与工程 1.制造技术的发展：随着社会的进步，制造技术由使用简单工具的手工制造发展为采用复杂机械的机器制造、自动化制造，以及当今信息社会的智能制造、纳米制造、生物制造等先进制造技术与工程。 2.现代先进制造技术 （1）智能制造：是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。如装有程序控制系统的数控机床，就是一种机电一体化的智能制造设备。 （2）纳米制造：主要指研究纳米结构生长、加工、改性、组装等制造方法与工艺，以生产纳米尺度的结构与器件。如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。纳米制造大大提升了制造的精度。 （3）生物制造：是以微生物细胞生产生物制剂，或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成，或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式，主要有基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。 【名师讲解】拓展：人工合成淀粉技术 人工合成淀粉技术是一项极具创新性的技术。它的基本原理是利用化学催化剂将二氧化碳和氢气转化为甲醇，再通过一系列复杂的酶促反应，将甲醇转化为淀粉。这一过程模拟了自然光合作用的部分路径，但效率比植物合成淀粉高很多。 这项技术突破了自然光合作用的诸多限制，比如不受季节、地域和气候的影响。在环境方面，它为二氧化碳的减排提供了新途径，能有效缓解温室气体带来的环境压力。同时，在未来的粮食生产等领域也可能会带来革命性的变化，为解决粮食危机等问题提供新思路。 【例2】简述3D打印技术的原理及其在现代制造中的优势。 三、从制造大国迈向制造强国 我国实现制造强国三步走战略： 第一步：到2025年，迈入制造强国行列 ，进入世界制造强国第二方阵。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平，形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群，在全球产业分工和价值链中的地位明显提升。 第二步：到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平，位居世界制造强国第二方阵前列，成为名副其实的制造强国。创新能力大幅提升，重点领域发展取得重大突破，整体竞争力明显增强，优势行业形成全球创新引领能力，全面实现工业化。 第三步：到新中国成立一百年时，我国制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列，进入世界制造强国第一方阵，成为世界领先的制造强国。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势，建成全球领先的技术体系和产业体系。 ◆教材<实践活动>（见课本第185页） 中国在高铁制造技术上全球领先。 在技术水平方面，中国高铁拥有先进的高速列车制造技术，速度快、安全性高。其工程建设更是遍布全国，形成庞大交通网络。如京沪高铁等线路，线路规划合理，桥梁和隧道建设技术复杂而精湛。 对人们生活而言，高铁使出行更便捷、舒适，大大缩短城市间距离。从社会发展看，促进区域经济交流与融合，带动沿线城市发展，推动城市化进程，提升中国在全球交通领域的地位，为全球轨道交通建设提供了宝贵经验。 1.下列选项为某大型钢铁企业的子工厂，其中利用化学变化制造产品的工厂是 ( ) A. 炼钢厂（将铁矿石冶炼成钢） B. 棒材厂（将钢锭抽拉成钢棒） C. 带钢厂（将钢锭压延成钢带） D. 模具厂（将钢铁熔化注模制成机件） 2.[2024 山西太原调研]“模范法” 制作青铜器在人类文明中有重要意义。首先制作铸造器物的模型，这就是 “模范法” 中的 “模”；然后用泥土覆盖在 “模” 的外部，这就是 “模范法” 中的 “外范”；将 “模” 进行刮削可制成 “内范”；最后往 “范” 的空隙中浇铸铜水，铜水冷却后将 “范” 打碎，就可以得到青铜器。对于青铜器铸造过程中的物态变化分析，下列说法正确的是 ( ) A. 固态铜放热液化，形成铜水 B. 固态铜吸热液化，形成青铜器 C. 铜水吸热升华，形成铜蒸气 D. 铜水放热凝固，形成青铜器 3.[2024山东菏泽期末]如图是石墨烯纸，它薄如纸张，密度约为钢的 。下列有关说法中正确的是( ) A.石墨烯纸受热膨胀后，质量将会随之变大 B.与同体积的钢相比，石墨烯纸的质量较大 C.与同质量的钢相比，石墨烯纸的体积较小 D.一张石墨烯纸用去一半，其密度保持不变 4.[2024 安徽合肥期末]玻璃一般透明而质脆，在被加热时由硬变软到完全变为液态有一个相当大的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品，如图所示。关于玻璃的这个性质，下列图中能正确表示玻璃工艺品整个制造工艺过程温度变化情况的是 ( ) A. B. C. D. 5.[2024江苏泰州调研]制造飞机时，通常选用密度较小的铝合金，飞机设计师为减轻某一型号飞机的质量，将一钢质零件改为铝制零件，使其质量减少了，已知，，则所需铝的质量为( ) A.B.C.D. 6.[2024 浙江温州期中]伽利略制造了世界上第一个温度计 —— 空气温度计。如图所示，一个细长颈的球形容器倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，可根据液面的变化测出温度的变化。当气温升高时，球形容器内气体体积__________（填 “膨胀” 或 “缩小”），细管内液面__________。 1. 下列技术设计最能体现技术与自然关系的是 (　　) A. 自行车的发明 B. 头盔的设计 C. 北斗系统在政治、军事、文化中发挥作用 D. 都江堰工程 2. 2023 年 5 月 30 日，神舟十六号载人飞船成功进入中国空间站；6 月 4 日，神州十五号载人飞船返回舱成功着陆，我国航天事业进入国际先进行列，并逐渐迈向航天强国。如图是载人飞船的模型，其中返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温考验。下列说法错误的是 (　　) A. 太阳翼可将太阳能转化为化学能 B. 飞船大量使用密度较小的材料，能减轻船体质量 C. 返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点 D. 天线材料采用了钛镍合金，它属于混合物 3. 如图所示为上海国家会展中心，该设计灵感来源于四叶幸运草，采用对称图形契合的布局形式，展厅镶嵌在四个 “叶片” 之下，实现了形式与功能的完美统一。下列对该结构从文化角度进行赏析的是 (　　) A. 整体造型形似四叶幸运草，含有幸运的寓意 B. 新颖的造型体现了精湛的制造工艺 C. 中央结合区域的设计有利于各展厅开展有效交流 D. 布局形式可支持多个不同类型的展览同期进行 4. 某研究人员开发了一种快速 3D 打印技术，该技术使用液态金属进行打印，可以快速制造大型铝部件。但该技术为了速度舍弃了打印精度，只能用来制造一些精细度要求不高的部件。下列关于该 3D 打印技术的分析不恰当的是 (　　) A. 该技术可以快速制造大型铝部件，体现了技术具有解放人的作用 B. 该技术只能用来制造一些精细度要求不高的部件，体现了技术的复杂性 C. 该技术的运用使得设计的手段变得更加便捷、丰富 D. 相比传统的制造工艺，该技术的制造成本更低、效率更高，体现了技术的创新性 5. 据《飞行国际》报道称，中国制造的首款具有 “隐身能力” 和强大攻击力的第四代作战飞机 “歼－20”(如图)，于 2011 年 1 月 11 日 12：50 进行了公开首飞。它的首飞成功标志着中国继美国和俄罗斯之后，成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家。隐形飞机的原理：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识判断，下列说法正确的是 (　　) A. 隐形飞机可能在机身表面涂上一层高效吸收电磁波的物质，造成雷达无法接收到反射波 B. 运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它 C. 主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击 D. 隐形飞机速度很大，使雷达难以探测 6. 中国科学院在国际学术期刊《科学》上发表论文，宣布在实验室中首次实现二氧化碳到淀粉的人工全合成。经科研人员检测发现，人工合成淀粉和自然生产的淀粉成分和性质是相同的。 (1) 已知淀粉的化学式为(C6H10O5)n，则碳、氢元素的质量比为_________。 (2) 科研人员认为人工合成淀粉和自然生产的淀粉相同，下列表述能作为他判断依据的是______。 A. 都由 C、H、O 三种元素组成 B. 构成分子的原子数目相同 C. 构成分子的原子种类相同 D. 具有相同的分子结构 (3) 若人工合成淀粉的技术在未来投入生产运营，则从环境保护角度分析，其优势在于___________________。 7.《中国制造 2025》提出 “三步走” 的战略目标，第一步：到 2025 年迈入制造强国行列，第二步：到 2035 年达到制造强国阵营中等水平，第三步：到 2045 年进入世界制造强国前列。中国制造和中国智造在不远的将来，将成为世界上亮丽的中国名片。我国许多城市已经启动 “智慧城市” 建设，先进的技术设计产品让我们的生活越来越幸福。 (1) 我国中小学生近视率令人担忧，目前市场上有哪些预防近视的产品？各类产品在设计上有哪些特点？ _______________________________。 (2) 如图所示是一款坐姿矫正器，请同学们查阅相关资料，从功能、结构、材料、工艺等任意一方面，写出它的设计用意。 _______________________________。 8. 新型铸铁材料 —— 蠕墨铸铁：在高碳铁液中加入稀土合金，得到断口呈 “花斑” 状、石墨为蠕虫状的蠕墨铸铁 (又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能 (耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能好的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素，如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。请回答下列问题。 (1) 蠕墨铸铁从材料分类看属于_______(填 “有机合成” 或 “金属”) 材料。 (2) 蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的_______(填 “物理” 或 “化学”) 性质。 (3) 片状石墨和球状石墨的组成元素_______(填 “相同” 或 “不同”)。 (4) 要炼出含铁 90% 的生铁 100 吨，至少需要Fe2O3质量分数为 80% 的铁矿石_______吨。(计算结果取整数) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$