初中七年级科学（浙教版）制造技术与工程知识清单

初中七年级科学（浙教版）制造技术与工程知识清单

一、制造技术的核心概念与分类

【基础】【必记】

制造技术是指将原材料通过特定的工艺方法，转化为具有使用价值的零件或物品的总称。它不仅仅是简单的加工，更是科学原理与技术应用的深度融合。根据加工对象和工艺特点，本单元主要探讨三大类材料的制造技术：金属制品制造、塑料制品制造和陶瓷制品制造。理解制造技术，需要我们从“材料特性决定工艺方法，工艺方法决定产品性能”这一核心逻辑出发，建立跨学科的工程思维。

二、金属制品的制造：从“液态成型”与“固态塑性变形”的视角

【章节核心】【高频考点】

（一）金属制造技术两大基石

【非常重要】

金属制造技术主要分为两大类：铸造技术和成型技术。二者的根本区别在于加工时金属所处的状态。

1、铸造技术（液态成型）：【核心原理】将金属加热至液态（熔化），注入预先设计好的模具型腔中，待其冷却凝固后，获得所需形状的零件或毛坯的方法。这是最古老的金属加工方法之一，被誉为“机械制造工业的基础”。

工艺特点：适用于制造形状复杂（特别是内腔复杂）的零件，成本相对较低，但机械性能（如强度、韧性）可能不如锻件。

【考点】铸造过程涉及的物态变化（熔化与凝固）及吸放热判断是常考知识点。例如，“铜料化为铜液”是熔化吸热，“铜液冷却成型”是凝固放热。

常见方法：砂型铸造（最传统）、精密铸造（如失蜡法，用于高精度零件）、低压铸造、离心铸造（用于制造管状件）等。

2、成型技术（固态塑性变形）：【核心原理】对固态金属施加足够大的外力，使其产生永久性的塑性变形，从而获得所需形状、尺寸和性能的加工方法。其本质是利用金属的塑性。

工艺特点：能改善金属的组织结构（如细化晶粒），提高材料的致密性和力学性能（强度、硬度），通常用于制造受力复杂、性能要求高的零件。

【高频考点】区分各种成型方式的应用场景。

轧制：金属通过旋转的轧辊间隙，产生塑性变形的过程。主要用于生产板材、型材（如工字钢）、管材等。例如，桥梁钢架、钢轨的生产。【常见题型】给出产品图片判断成型方式。

挤压：将金属放入模具（挤压筒）中，一端施加压力，使其从较小的模孔中挤出，获得与模孔形状相同的长条形产品。主要用于生产铝型材（如门窗框架）、管材、棒材等。

拉拔：将金属坯料从小于其断面的模具孔中拉出，使其断面减小、长度增加。主要用于生产细线材（如电线、电缆的芯线）、薄壁管等。

锻造：利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得特定形状和力学性能的锻件。分为自由锻（如古代铁匠打铁）和模锻（在现代汽车制造中，为确保零部件高精度和一致性，广泛应用模锻或精密锻造与冲压技术）。【重要】现代汽车覆盖件（如车门、引擎盖）多采用冲压成型，这是锻造的一种特殊形式。

（二）工艺流程与科学原理的融合

以“不锈钢盘的制造”为例，其过程涉及：

1、冲压成型（成型技术）：利用模具和压力机对不锈钢板施加压力，使其发生塑性变形，拉伸出盘的基本形状。这里应用了物理学中的压力与压强原理、材料的力学性能知识。

2、抛光技术（表面处理）：通过机械或化学作用，降低工件表面粗糙度，使其光亮。这涉及摩擦学和材料表面科学。

3、热处理（如涉及）：在制造某些刀具或复杂构件时，需通过加热和冷却控制来改变金属内部组织结构（如奥氏体、马氏体转变），从而获得所需的硬度或韧性。这应用了热学知识和材料科学原理。

（三）【难点与易错点】铸造与成型技术的辨析

【易错点】误以为所有金属制品都是铸造出来的。例如，日常用的易拉罐是铝板通过冲压（成型技术）制成的；厨房用的不锈钢刀通常是锻造后经磨削而成；而复杂的发动机缸体则是铸造而成。解题关键在于判断加工过程中金属是否经历“固-液-固”的转变。

【考查方式】通常以选择题或填空题形式，给出具体物品或工艺描述，让学生判断其属于铸造还是某种成型技术。

三、塑料品的制造：基于高分子特性的成型工艺

【章节核心】【热点】

（一）塑料的分类与特性【基础】

塑料是以石油工业副产品（如乙烯、丙烯等）为原料合成的高分子聚合物。根据受热后的行为，可分为两大类，这是选择成型工艺的根本依据。

1、热塑性塑料：【非常重要】具有受热软化、冷却硬化的特性，且这个过程是可逆的，可以反复进行。在成型过程中主要发生物理变化（熔化与凝固）。常见的有聚乙烯（PE，如保鲜膜、塑料袋）、聚丙烯（PP，如脸盆、水桶）、聚氯乙烯（PVC，如自来水管）、聚苯乙烯（PS）等。

2、热固性塑料：在初次受热时，会发生化学反应（交联）而固化成型，成为不溶不熔的物质。一旦成型，再次加热时不会软化，也不能被重新塑形。在成型过程中发生了不可逆的化学变化。常见的有酚醛树脂（电木，如插座、开关面板）、环氧树脂、氨基塑料等。

【高频考点】区分热塑性和热固性塑料的性质、变化类型及典型制品。例如，“电木插座”属于热固性塑料，而“塑料凉鞋”属于热塑性塑料。

（二）塑料的主要成型技术【核心】【必记】

根据塑料的特性和产品形状，选择合适的成型技术。

1、模压成型：将粉状或粒状塑料（主要是热固性塑料）放入加热的模具中，闭模加压，使其在模具内塑化流动并充满型腔，同时发生交联反应而固化成型。适用于形状复杂、尺寸精度要求高的制品，如电器外壳、餐具、按钮等。

2、挤出成型：【工艺特征】将粒状或粉状塑料在挤出机料筒中加热熔融成粘流态，在旋转螺杆的挤压作用下，使其连续通过具有一定截面形状的口模（机头），然后经冷却定型而成型。此法主要用于生产连续的、具有恒定截面形状的型材，如管材、板材、棒材、薄膜、电线电缆包层等。【高频考点】“主要用于生产管、板和软片”是其标志性特征。

3、注射成型（注塑成型）：【工艺特征】将粒状或粉状塑料在注射机料筒中加热熔融，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，快速注入温度较低的闭合模具中，冷却固化后开模得到制品。此法成型周期短、生产效率高、能一次成型形状复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件，是热塑性塑料最主要的成型方法。广泛应用于生产各种壳体（如手机壳、电器外壳）、容器（如塑料盆、桶）、玩具、日常用品等。【注意】注射成型不适合生产管、板、薄膜等连续型材。

4、浇铸成型：将加有固化剂（或本身能固化）的液态塑料（单体、预聚体或熔融体）直接倒入模具中，在常压或低压、常温或加热条件下使其固化成型。此法适用于流动性好的塑料，如将昆虫、植物封入透明树脂中制成“人造琥珀”，或制作有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）板、棒等。【常见题型】“人造琥珀”采用的成型技术即为浇铸成型。

（三）工程伦理与环境视角【拓展】【社会责任】

塑料制品在为生活带来巨大便利（轻便、卫生、成本低、化学性质稳定）的同时，也带来了严峻的环境问题，如“白色污染”。这是本单元联系实际、培养社会责任感的重要内容。

【考点】分析塑料的利弊，理解可降解塑料的研发意义，以及在生活中如何科学合理地使用塑料制品（如避免用非耐热塑料盛装热食、减少一次性塑料制品的使用等）。

四、陶瓷器的制造：泥与火的艺术与科学

【章节核心】【传统文化与科技】

（一）陶器与瓷器的科学辨析【非常重要】【高频考点】

“陶瓷”是陶器和瓷器的总称，但二者在原料、烧成温度和性能上有着本质区别。

1、原料不同：这是根本区别。

陶器：使用一般的黏土（陶土），其主要成分含有较多的氧化铁，因此烧成后常呈红、褐、灰色。

瓷器：使用纯净的高岭土（瓷土），其主要成分是氧化铝含量高，氧化铁含量低，因此胎体洁白。

2、烧成温度不同：

陶器：烧成温度较低，一般在900℃左右。

瓷器：烧成温度较高，需在1200℃以上，使胎体充分烧结（玻化），结构致密。

3、釉料不同：

陶器：表面通常不施釉，或施以低温釉。

瓷器：表面必须施以高温釉，这层光滑的玻璃质层不仅美观，更重要的是能防止渗水，使瓷器便于清洗、卫生实用。

4、性能差异：【总结对比】

质地：陶器粗糙，瓷器细腻光滑。

吸水性：陶器有吸水性（断面吸水），瓷器不透水（几乎不吸水）。

硬度与强度：陶器较低，瓷器较高。

声音：敲击时，陶器声音沉闷，瓷器声音清脆。

透光性：陶器不透光，薄胎瓷器有半透明感。

【考查方式】以选择题或简答题形式，列表对比陶与瓷的区别，或给出一段描述让学生判断是陶还是瓷，并说明依据。

（二）传统陶瓷制造工艺流程【基础】【实践】

【核心步骤】陶瓷器的制造是一个完整的流程，每一步都至关重要，时序不可颠倒。

1、揉泥：目的【重要】——排空泥料中的气泡。若省略此步，坯体中残留的气泡在干燥和烧制时会因受热膨胀而导致坯体开裂变形。【考点】揉泥的目的。

2、制坯：将揉好的泥料制作成所需器型的坯体。成型方法主要有：

手捏成型：最简单的方法，适合小型、简单造型。

土条成型（盘筑）：将泥搓成细长条，然后一圈圈盘叠粘合，筑成器型。

压片成型（泥板成型）：将泥擀成均匀的泥片，然后通过切割、粘接等方式成型。

拉坯成型：利用转轮旋转的离心力，用手将泥团拉成空心圆体，是制作碗、盘、瓶等圆形器皿的常用方法。

3、干燥：将成型的坯体放置在阴凉通风处自然晾干，使其失去一定的水分，增加强度，为后续工序做准备。注意避免暴晒，以防干裂。

4、素烧：【重要工序】将干燥后的坯体放入窑炉中，在较低温度（800~900℃）下进行一次烧制。目的：使坯体变得坚固，减少在后续施釉、搬运过程中的破损；同时，素烧后的坯体具有良好的吸水性，能更好地吸附釉浆。

5、施釉：将釉浆均匀地覆盖在素烧坯体表面。方法有浸釉（整体浸入）、淋釉（浇淋）、喷釉（喷雾）、刷釉（涂刷）、荡釉（将釉浆倒入器内晃荡，使内壁均匀挂釉）等。作用：使制品表面光滑、美观、不吸水、易清洗、提高机械强度和化学稳定性。

6、烧制（本烧）：将施釉后的坯体放入窑炉中进行最终的高温烧制。烧制温度根据陶或瓷的要求精确控制。窑炉类型包括传统的柴窑、煤窑和现代的气窑、电窑。现代气窑、电窑能精确控制温度曲线，是保证成品质量的关键。

（三）现代陶瓷与高科技应用【拓展】

陶瓷已超越传统的日用和艺术品范畴，先进陶瓷（精细陶瓷、特种陶瓷）以其耐高温、耐腐蚀、高硬度、绝缘以及特殊的光、电、磁、热性能，被广泛应用于微电子（如集成电路基板、传感器）、机械工业（陶瓷轴承、滚珠、切削刀具）、汽车工业（火花塞）、医疗（人造骨骼、牙齿）、航空航天（防热瓦）及军事国防等领域。

【易错点】认为陶瓷只有“脆”的特性，忽略现代先进陶瓷的高强、高韧等优异性能。

五、综合思维与工程实践导航

【难点】【素养提升】

（一）跨学科融合视角

“我们一起来制造”这一单元，完美融合了物理、化学、工程学等多学科知识。

物理视角：物态变化（熔化、凝固、汽化、液化）、力学（压力、压强、塑性变形）、热学（热量传递、温度控制）、光学与声学（陶瓷的透光性与敲击声音）。

化学视角：高分子材料的合成（塑料）、化学变化与物理变化的辨析（热塑性与热固性塑料、陶瓷烧制中的化学变化）、材料的耐腐蚀性。

工程学视角：流程设计（工序的时序关系，如陶瓷制造流程中“干燥”与“装窑”不可颠倒）、系统优化、质量控制、成本效益分析。

【常见题型】结合工艺流程图的阅读理解题，判断工序时序是否正确（如陶瓷流程中“修坯”与“校坯”、“干燥”与“装窑”的关系），或分析某一步骤的目的（如“揉泥”、“素烧”）。

（二）核心考点与解题策略

1、辨析制造技术类型：

步骤一：看材料（金属、塑料、陶瓷）。

步骤二：看工艺描述的关键词。

金属：出现“熔化”、“浇注”、“模具”指向铸造；出现“轧”、“压”、“锻”、“拉”、“冲”指向成型技术。

塑料：出现“加热熔融”、“注入模具”指向注射成型；出现“连续通过口模”、“管、板、膜”指向挤出成型；出现“倒入模具”、“常温固化”、“人造琥珀”指向浇铸成型。

陶瓷：出现“揉泥”、“制坯”、“素烧”、“施釉”、“烧制”等完整流程。

2、辨析材料性质与变化：

塑料：抓住“受热后是否可逆”判断热塑性（可逆，物理变化）或热固性（不可逆，化学变化）。

陶瓷与金属铸造：关注过程中的物态变化（熔化、凝固、汽化）和是否发生化学变化（陶瓷烧制有复杂的化学变化，金属铸造主要是物理变化）。

3、工程实践类题目（如设计制作陶艺作品）：

设计原则：作品稳固站立需考虑重心、底部支撑面积。

制作过程：可能遇到的困难（如坯体开裂、施釉不均、烧制变形）及原因分析。

（三）【易错点】终极盘点

1、误以为所有金属加工都