第5章 制造技术与工程（培优教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

该初中科学课件围绕“制造技术与工程”，系统涵盖制造的定义、分类、现代技术（智能制造、3D打印等）及金属、塑料、陶瓷制造，通过生活场景提问导入，从基础制造到现代技术再到国家战略，构建递进式学习支架。 其亮点在于结合素纱襌衣、手撕钢、C919等案例，融入我国制造成就，培养科学观念与态度责任。通过例题和陶艺实践，锻炼科学思维与探究实践能力，帮助学生建立知识联系，提升教师教学效率。

第五章 制造技术与工程 七年级下册•浙教版 第1节 走进制造 当你穿上衣服，背上书包，骑车来到学校；当你打开书本，编制程序，遨游于知识海洋；当你坐上火车，乘上飞机，穿行于世界各地。你会发现，其实，我们生活在一个人工制造的世界里。那么，一件件物品是怎么制造的？现代有哪些先进的制造技术？ 第五章 制造技术与工程 七年级下册•浙教版 第2节 我们一起来制造 每天刷牙时，打开水龙头，用杯子盛水，用牙刷刷牙，我们所用的物品是用不同材料制造的。环顾四周，我们会发现金属、陶瓷、塑料制品随处可见，这些物品是怎么制造的？ 导入新课 （1）物品的制造 什么是制造？ 制造有哪些门类？ 纺织技术如何进步的？ 导入新课 （2）现代制造技术与工程 什么是智能制造？ 什么是纳米制造？ 什么是生物制造？ 导入新课 （3）从制造大国迈向制造强国 我国有哪些重大工程？ 我国哪些制造技术领先？ 我国制造业三步走战略是什么？ 导入新课 （4）金属制品的制造 金属制品有哪些作用？ 有哪些金属成型技术？ 有哪些金属锻造技术？ 导入新课 （5）塑料品的制造 塑料有哪些分类？ 塑料的制造有哪些方式？ 导入新课 （6）陶瓷的制造 陶器与瓷器的差别？ 瓷器的发展过程？ 制造陶瓷的过程？ 物品的制造 制造的分类、纺织技术的升级 现代制造技术与工程 智能制造、纳米制造、生物制造 从制造大国迈向制造强国 中国制造、中国创造 金属制品的制造 金属的成型技术与铸造技术 塑料品的制造 塑料的分类与各种成型技术 陶瓷器的制造 陶瓷的制造与发展过程 学习目标 重点难点 教学重点 1.物品的制造。 2. 现代制造技术。 3.从制造大国迈向制造强国 4.金属、塑料与陶瓷的制造 教学难点 1. 物品的制造 2. 现代制造技术与工程 3. 从制造大国迈向制造强国 4. 金属制品的制造 5. 塑料品的制造 6. 陶瓷器的制造 学习内容 一、物品的制造 第1节 走进制造 1.制造 当纸张被你折成纸飞机、千纸鹤，铁块被工人加工成汤匙、冰箱，制造便发生了。这种将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。 一、走进制造 2.制造的分类与作用 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。制造出的产品创造了一个人工世界，满足了人们的衣食住行、学习娱乐、探索未知等各种需求。 一、走进制造 3.制造的流程 我们所使用的每一件产品，往往都涉及多项制造技术与工程。产品质量、制造效率与制造技术密切相关，人们一直在开发更先进的制造技术，建设更高效的制造工程。 一、走进制造 4.我国古代的纺织技术 我国古代纺织技术的发展可以追溯到新石器时代。当时人们使用手工纺纱器将棉花、亚麻、蚕丝等纤维材料加工成纱线，然后通过手工织机将纱线织成布匹。 纺车是以毛、棉、麻、丝等纤维材料为原料，通过人力驱动机械，利用旋转抽丝的工艺制造线或纱的设备。纺车通常有一个用手或脚驱动的轮子和一个纱锭。中国古代纺纱工具分手摇纺车、脚踏纺车、大型水力纺车等类型。纺车、织布机等制造技术促进了我国古代纺织业的发展。 1972 年，沉睡了千年的马王堆汉墓得以重见天日。出土文物素纱襌衣“薄如蝉翼，轻如浮烟”，它长128 cm，袖长190 cm，质量49 g，折叠后可以放入火柴盒中，被誉为西汉纺织业的一大代表作。 一、走进制造 【例题1】以下哪项属于现代制造技术（　　） A．手工纺车 B．数控机床 C．水力织布机 D．脚踏纺车 【例题2】书写工具经历了从鹅毛吸水笔—钢笔—圆珠笔这一技术发展过程。圆珠笔要顺畅地书写，关键是（　　） A．油墨制造术 B．笔管制造技术 C．小圆珠的制造技术 D．以上都是关键技术 一、土壤的价值 【答案】B D 【例题3】中国编织原料的使用历史如图所示，其中蚕丝的应用更是驱动了我国丝绸之路的发展。1972年，马王堆汉墓出土了一件仅重 49 克的素纱禅衣，湖南博物院曾委托某研究所复制，成品重量却超过了80克。据测定，素纱禅衣单根蚕丝直径仅约10至 11微米，而现代最细的蚕丝也在15微米左右，且特殊的纺织工艺已经失传。若要复刻现代版素纱禅衣，下列有关现代制造技术与工程的说法错误的是（　　） A．可利用基因工程改良蚕种，使其吐出更细更轻质的蚕丝 B．蚕丝是一种天然纤维，也是最早被我国使用的编织原料 C．可利用3D打印技术智能制造，将服饰细节精准编织 D．我国在制造业具有全球领先的竞争力但仍面临诸多挑战 一、土壤的价值 【答案】B 二、现代制造技术与工程 第1节 走进制造 1.现代制造技术 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。 二、现代制造技术与工程 2.智能制造 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。 二、现代制造技术与工程 3.3D打印 3D 打印技术是智能制造的明珠，它以数字模型文件为蓝图，内装有金属、陶瓷、塑料、沙等“打印材料”。与电脑连接后，通过电脑控制，它可以把 “打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。 二、现代制造技术与工程 4.纳米制造及应用 纳米制造主要研究纳米结构生长、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。 二、现代制造技术与工程 5.生物制造及应用 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，主要包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。 二、现代制造技术与工程 6.人工合成淀粉技术 2021 年，中国科学家历时6 年多，实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。这项技术只需要水、二氧化碳和电，不依赖光合作用，被誉为“将是影响世界的重大颠覆性技术”。淀粉人工合成是一种新型生物制造技术，为农业生产、工业生物制造提供了一个新的途径，具有非常重大的推进意义。如果未来二氧化碳人工合成淀粉的成本能够降低，具有了经济可行性，将会节约耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平，为实现“碳达峰”和“碳中和”提供了一种新的技术路线。 二、现代制造技术与工程 【例题1】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到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、生物制造等先进技术与工程。下列不属于现代制造技术与工程的是（    ） A．自动化装配线 B．纳米传感器 C．生物合成化学品 D．纺织技术 【例题2】智能制造的核心特征是（　　） A．手工操作 B．感知、决策、执行一体化 C．高能耗 D．依赖传统机械 【答案】D B 二、现代制造技术与工程 【例题3】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到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、生物制造等先进技术与工程。下列不属于现代制造技术与工程的是（    ） A．自动化装配线 B．纳米传感器 C．生物合成化学品 D．纺织技术 【例题4】智能制造集成了哪些技术（　　） A．先进制造技术和信息技术 B．纳米技术和生物技术 C．化学制造和食品制造 D．机械制造和纺织制造 【答案】D A 二、现代制造技术与工程 【例题5】如图所示，智能手表具有多种功能，普遍受到人们的喜欢。当你使用智能手表时，你直接使用的是（　　） A．制造智能手表相关的科学知识 B．制造智能手表采用的技术手段 C．通信技术与工程制造的产品 D．制造智能手表的工艺流程 【答案】C 二、现代制造技术与工程 三、从制造大国迈向制造强国 第1节 走进制造 1.制造业的重要性 制造业是国民经济的基础，是立国之本、强国之基、兴国之器。 从2012 年到2021 年的十年间，从奋斗者号探测万米深海沟，到C919大型客机成功飞行，再到嫦娥探月、祝融探火、羲和逐日、北斗组网…… 一大批重大工程引领中国制造业不断攀上新高度。 三、从制造大国迈向制造强国 2.领先的中国制造 在一些重要的制造业领域，中国已经具有全球领先的竞争力，如轨道交通、通信装备、输变电装备的制造工程。 三、从制造大国迈向制造强国 3.我国制造业的战略 当今世界正经历百年未有之大变局，我国在制造技术与工程方面也面临诸多新挑战，如芯片制造、航空发动机、极小径铣刀、超精密抛光工艺、扫描电子显微镜等关键制造技术落后于世界发达国家。为突破卡脖子技术，推动我国从制造大国迈向制造强国，国家制定了实现制造强国“三步走”战略 三、从制造大国迈向制造强国 【例题1】以下哪项不是中国制造业在全球领先的技术领域（　　） A．轨道交通 B．芯片制造 C．通信装备 D．输变电装备 【例题2】中国实现制造强国“三步走”战略的第一步目标是什么（　　） A．成为世界制造强国前列 B．制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平 C．迈入制造强国行列 D．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 【答案】B C 三、从制造大国迈向制造强国 【例题3】《中国制造2025》是我国政府为全面提升中国制造发展质量和水平的重大部署，以下选项中属于新材料方面的是（　　） A．射电望远镜“天眼” B．工业生产微晶钢 C．量子通信“量子”号 D．神威超级计算机 【例题4】《中国制造2025》是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，它指出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，通过“三步走”实现制造强国的战略目标。下列做法有利于实现《中国制造2025》目标的是（　　） A．将经济建设的重心转移到依靠传统产业和生态保护的轨道上来 B．发挥政府在资源配置中的决定性作用 C．坚持以人为本，发挥劳动者的数量优势 D．以改革之手激活创新引擎，释放创新活力 【答案】B D 三、从制造大国迈向制造强国 【例题3】《中国制造2025》是我国政府为全面提升中国制造发展质量和水平的重大部署，以下选项中属于新材料方面的是（　　） A．射电望远镜“天眼” B．工业生产微晶钢 C．量子通信“量子”号 D．神威超级计算机 【例题4】《中国制造2025》是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，它指出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，通过“三步走”实现制造强国的战略目标。下列做法有利于实现《中国制造2025》目标的是（　　） A．将经济建设的重心转移到依靠传统产业和生态保护的轨道上来 B．发挥政府在资源配置中的决定性作用 C．坚持以人为本，发挥劳动者的数量优势 D．以改革之手激活创新引擎，释放创新活力 【答案】B D 三、从制造大国迈向制造强国 四、金属制品的制造 第2节 我们一起来制造 1.金属制品的作用 日常生活中，金属制品无处不在，如铁锅、导线、金属螺丝、金属水杯、合金门窗、汽车轮毂等，它们改善了我们的生活。 四、金属制品的制造 2.金属制造技术 把金属材料加工成零件或物品的工艺，称为金属制造技术，一般包括成型技术与铸造技术。下图是不锈钢盘的制造过程。 四、金属制品的制造 3.成型技术 成型技术可以让材料发生永久的形变，根据制造时工件的受力和变形，有轧制、挤压、拉拔、锻造等方式。生产中，人们会根据所需金属制品的形状选用不同的成型技术。 四、金属制品的制造 4.锻造技术的进步 金属成型需要对材料施加足够大的压力，才能获得所需形状和尺寸的锻件。随着社会的发展，成型技术也在发展。古时铁匠用铁锤、铁砧和火炉，锻造农具、硬币、珠宝等金属制品；现在，大多数锻造机已经实现了计算机自动控制，可自动制造各类工具、零部件和产品。 四、金属制品的制造 5.手撕钢 手撕钢薄如蝉翼，厚度只有普通A4纸的四分之一，用手能轻易撕开，价格堪比黄金。手撕钢广泛应用于航天、通信、医疗器械等高精尖制造业，如折叠屏手机底衬加入手撕钢后，可被反复折叠40 多万次而不变形或者断裂。 2016 年，我国突破技术封锁，研制出手撕钢。2020 年，我国成功轧制出厚度为0 .015 mm的手撕钢，打破了全球手撕钢领域的最薄纪录。 四、金属制品的制造 6.铸造技术 铸造技术是将液态金属注入模具，待金属凝固，再移除模具得到所需产品的制造技术。它是最古老的材料加工方法之一，能够以较低的成本完成复杂构件的加工。金属铸造技术是机械制造工业的基础。 四、金属制品的制造 【例题1】如图所示，在咖啡杯中嵌入了磁铁，使得杯子、杯碟和勺子能够彼此吸附在一起，即使倒扣，也不会落下。一个巧妙的设计，一定要抓住每个新用户的好奇心，磁铁咖啡杯就能让人误以为是个连体假单件。勺子能够被磁铁咖啡杯吸附，则制造勺子的材料可能是（ ） A．银 B．不锈钢 C．铝 D．铜 一、土壤的价值 【答案】B 【例题2】金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途．下列说法中不正确的是（　　） A．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具 C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，常用来制造人造骨 D．银具有很好的导电性，常用于制电线 一、土壤的价值 【答案】D 【例题3】不锈钢盘的制造过程中，主要利用了哪种成型技术（　　） A．轧制 B．拉拔 C．锻造 D．注射成型 【例题4】成型技术可以让材料发生永久的形变，生产中人们会根据所需金属制品的形状选用不同的成型技术。金属材料适合这种加工方式的原因是其具有（　　） A．耐腐蚀性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 【例题5】用塑料制造汽车保险杠，主要选用的工艺和技术原因是（　　） A．挤出成型——可连续生产长条形部件 B．模压成型——适合热固性塑料增强件 C．注射成型——高效成型复杂曲面结构 D．浇铸成型——适用于大型厚重零件 一、土壤的价值 【答案】A B C 【例题6】商周时期，我国劳动人民已经熟练掌握青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热成青铜液体，然后将液体倒入模具中冷却成型。该过程中涉及的主要物态变化是（　　） A．熔化和凝固 B．汽化和液化 C．升华和凝华 D．熔化和液化 【例题7】早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析不正确的是（　　） A．铜料化为铜液，属于熔化现象 B．铜料化为铜液过程中温度不断升高 C．铜液冷却成型过程中需要放热 D．模具中的铜液冷却成青铜器后质量不变 一、土壤的价值 【答案】A B 五、塑料品的制造 第2节 我们一起来制造 1.塑料 塑料是由石油工业副产品制造而成的高分子聚合物。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料在加热时会软化，在降温时会硬化。热固性塑料在制造时受热发生化学反应而导致硬化，成品在加热时不会软化，也不能被重新塑形。 五、塑料品的制造 2.塑料的成型技术 （1）模压成型： 将粉状或粒状的热固性塑料填入模具后加热、加压，压制成型。 （2）挤出成型：将原料加热成泥状，利用旋转的螺杆把原料由细孔中挤出形成管状、丝状或条状物。此工艺主要用于生产管、板和软片等。 五、塑料品的制造 2.塑料的成型技术 （3）注射成型：将粒状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒，经加热熔化呈流动状后，注入塑模中成型。大多数热塑性塑料或某些热固性塑料可用此工艺加工成型。 （4）浇铸成型：将液态塑料倒入模具中硬化，即可制成薄板等制品。例如，将昆虫、植物、纪念物等封入树脂中制成的人造琥珀制品。此工艺用于热固性塑料或热塑性塑料的熔融物的加工。 五、塑料品的制造 【例题1】将昆虫、植物、纪念品等放入模具中，再往模具中倒入液态树脂，待树脂硬化后便制成了人造琥珀。人造琥珀制造过程中使用了下列哪种制造技术（　　） A．模压成型 B．挤出成型 C．注射成型 D．浇铸成型 一、土壤的价值 【答案】D 【例题2】如图“浇铸成型”制造的典型产品是（　　） A．人造琥珀 B．PVC排水管 C．手机外壳 D．尼龙渔网 【例题3】塑料的哪种制造技术主要用于生产管、板和软片等（　　） A．模压成型 B．挤出成型 C．注射成型 D．浇铸成型 一、土壤的价值 【答案】A 六、陶瓷器的制造 第2节 我们一起来制造 1.陶器与瓷器 陶器，是由黏土捏制成形后烧制而成的器具。瓷器是由陶器发展而来的。它们的制造工艺接近，成品却截然不同。《天工开物》对造瓷工序有详细记载。陶土含有较多氧化铁，瓷土氧化铁含量低、氧化铝含量高。焙烧陶器时，温度约为900 ℃，瓷器焙烧温度在1200 ℃以上。因此，陶器表面无釉或只有低温釉，而瓷器表面则有高温釉。 六、陶瓷器的制造 2.陶瓷的发展过程 中国瓷器驰名世界，被西方人誉为“瓷器之国”。中国瓷器经历了由陶器到瓷器、由青瓷到白瓷、由白瓷到彩瓷的发展过程。 六、陶瓷器的制造 3.陶瓷的制作步骤 古时候中国瓷器通过陆上和海上的“丝绸之路”传到西亚和南亚，再由这些国家传到欧洲各国。陶瓷器制造主要有揉泥、制坯、干燥、素烧、施釉及烧制等步骤。 六、陶瓷器的制造 3.陶瓷的制作步骤 （1）揉泥：目的是排空泥料中的气泡。缺少这一工序，坯体中容易出现气泡，坯体干燥烧制时容易破裂变形。 （2）制坯：在泥揉妥后，即可开始制坯，依据最终的器型做出相应的坯体。 （3）干燥：坯体成型后，自然晾干。 六、陶瓷器的制造 3.陶瓷的制作步骤 （4）素烧：将干燥的坯体烧到800～900 ℃，使坯体变得较牢固，以减少在搬运、施釉时发生的破损，且坯体较容易吸附釉料。 （5）施釉：釉就是陶瓷表面那层光亮、类似玻璃的物质。釉的原料一般是矿物的粉末，用水调和成釉浆。施釉即将釉浆均匀地加在坯体表面，以待烧制时釉能熔在坯体表面。施釉的方法有浸釉法、淋釉法、刷釉法、荡釉法及喷釉法等。施釉可使陶瓷更实用、美观。 六、陶瓷器的制造 3.陶瓷的制作步骤 （6）烧制：烧制陶瓷的窑炉有柴窑、煤窑、气窑、电窑。陶器烧制温度低于瓷器。目前，人们通过精确地控制温度，使釉料在特定温度下发生化学变化而烧制出精美的成品。 六、陶瓷器的制造 5.设计与制作一件陶艺作品 目标：了解陶瓷制作过程，制作具有创意的陶艺作品。 器材：如图所示。 过程： 1.展开想象，设计具有创意的陶瓷日常用品，画出草图。思考：怎样的设计能使作品稳固站立，不容易垮掉？ 2.选用图5.2 -21 中的一种方法，将设计概念加工成型，制作出你所喜爱的陶艺作品。 六、陶瓷器的制造 【例题1】下列关于陶瓷品制造的步骤正确的是（　　） A．制坯→揉泥→素烧→干燥→施釉→烧制 B．制坯→揉泥→干燥→素烧→施釉→烧制 C．揉泥→制坯→干燥→施釉→素烧→烧制 D．揉泥→制坯→干燥→素烧→施釉→烧制 【例题2】陶瓷的烧制过程中，最为关键的阶段是（　　） A．干燥 B．预热 C．高温烧制 D．冷却 【例题3】清华大学的研究人员发明的一种新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点。这种材料适合用来制造下列物品中的（ ） A．自行车的车架 B．新型消防服 C．输电导线 D．便携式水果刀 一、土壤的价值 【答案】D C B 【例题4】传承千年文韵，“虞”见青瓷之美。青瓷的制作过程主要包括筛料、制胎、涂釉、装饰、烧成、冷却等环节。下列制作过程中属于化学变化的环节是（　　） A．筛料 B．制胎 C．烧成 D．冷却 一、土壤的价值 【答案】 C 【例题5】今年是河姆渡文化发现50周年，猪纹陶钵（如图所示）等324件文物将赴京参展，在陶钵制作过程中，属于化学变化的是（　　） A．选土：选取优质陶土，并搅拌揉搓 B．制坯：将优质陶土放入模具，使其成型 C．烧坯：将陶钵置于高温炉中烘烤 D．刻坯：在钵体上进行图案刻画 一、土壤的价值 【答案】 C $