Разработка урока технологии, 5 класс, по теме "Материалы для производства материальных благ"
презентация к уроку по технологии (5 класс)

Материалы для производства материальных благ

Вы сидите за партой. Перед вами лежит учебник. В руках у вас карандаш. Какие материалы использованы для производства этих предметов?

Эти материалы имеют природное происхождение? Или получены из материалов, которых нет в природе, которые искусственно создал человек?

Какие изображения относятся к материалам, а какие к продукту труда? Распределите картинки по соответствующим группам.

Материал – это вещество, предмет, сырьё, применяемые для изготовления чего-либо. Из материалов создаются потребительские блага.

Природный материал – это то, что мы находим в природе, окружающей нас.

Если вы оглянетесь вокруг, то увидите предметы, изготовленные из самых разных материалов.

Материалы – это вещество, предмет, сырьё, применяемые для изготовления материальных благ.

Сырье – это материал, предназначенный для дальнейшей обработки на производстве. По сути, именно с него начинается выпуск любой продукции.

Сырьё или сыро́й материа́л — предмет труда, претерпевший незначительное воздействие человека и предназначенный для дальнейшей обработки. Сырьё является в первую очередь продуктом добывающей промышленности и сельского хозяйства. Сырьём иногда также могут считаться отходы промышленности, применяемые для выпуска продукции (вторичное сырьё), а также искусственное сырьё (пластмассы, заменители кожи), производимое в промышленности как замена натуральному.

Сырьё может использоваться в процессе труда не только человеком, но и животными (так, сырьём для изготовления птичьих гнезд являются ветки).

В частности, к сырью относят зерно, древесину, добытые полезные ископаемые, предназначенные для получения либо конечного полезного продукта (блага), либо промежуточного продукта (полуфабриката) в техпроцессе производственного цикла.

Почему мастер выбрал именно тот или иной материал для своего изделия?

Если изготовить платье из бумаги оно не прослужит и недели. Поэтому для изготовления одежды выбирают ткани. В зависимости от назначения этой одежды ткани подбирают со специальными свойствами.

Можно ли изготовить одно и то же изделие из разных материалов?

Есть продукция, которую можно изготавливать из разных материалов. Например, мебель. Материалом для неё может служить:

– пластмасса, если она используется в общественных местах, на улице;

– металл, если она находиться большую часть времени на улице или металл используется, как элемент декора;

– дерево, самая распространённая мебель у потребителей.

Каждый материал имеет определённые свойства. Один хорошо гнётся, другой – очень пластичный, третий – очень прочный и т. д. Чтобы правильно подобрать материал для изделия, мастер должен знать и понимать свойства каждого из них.

могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными.

Твёрдыми материалами являются камень, металл, древесина, пластмасса, ткань, растительные и животные пищевые продукты.

К жидким материалам относятся, например, вода, ртуть (жидкий металл), нефть.

К газообразным материалам относятся кислород, используемый для лечения больных, газ пропан, применяемый для приготовления пищи на газовой плите, специальные газы, используемые для сварки на производстве.

Свойства материалов во многом зависят от их происхождения натурального или синтетического.

Принято считать, что натуральные материалы – это материалы, которые не подвергались промышленной обработке.

Но в современном мире природные материалы всё-таки в некоторой степени подвергаются различной обработке. Поэтому можно определить природные материалы как материалы, которые даже после обработке сохраняют свои основные свойства.

Дерево останется натуральным материалом даже после того, как его спилили, распилили на части и сделали заготовки для дальнейшей переработки.

Природные материалы можно разделить по происхождению на три группы: растительные, животные и минеральные.

Источником растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные и водные.

Основное сырьё растительного происхождения для производства материальных благ – это древесина, пищевые растения, лекарственное сырье, природные волокна для производства тканей.

Сырьё животного происхождения – это животные природные волокна, мех, кожа, кость, молочные продукты, мясо, яйца, продукты пчеловодства.

Мёд – это продукт растительного происхождения

Жемчуг – сырьё животного происхождения

Уникальным сырьём животного происхождения является жемчуг, не смотря на то, что в своём составе он содержит минерал, к группе минералов он не относится.

Минеральное сырье — это полезные ископаемые, которые используются в производственной сфере, оно играет важную роль в народном хозяйстве, особенно в промышленности.

Минеральное сырьё делят на рудное, нерудное и горючее.

Рудным минеральным сырьём являются горные породы, минеральные агрегаты, содержащие металлы.

Нерудным или неметаллическим называют все сырье, используемое в производстве химических, строительных и других неметаллических производствах. Минеральными материалами так же являются камни, песок, ракушки, скорлупа, драгоценные камни.

К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: уголь, торф, сланцы, нефть, используемые как топливо или сырье для химической промышленности.

Сырье и материалы делят на основные и вспомогательные. Основные составляют материальную основу выпускаемой продукции: железная руда – чугуна; текстильные волокна – тканей; металл – машин.

К классу вспомогательных относят такие материалы, которые не составляют основу производимой продукции, а придают ей определённые свойства и качества, обеспечивают работу оборудования и нормальный ход технологического процесса. Например, красители придают тканям определённый цвет, топливо, смазочные масла обеспечивают работу оборудования, а катализаторы – нормальное протекание либо ускорение технологического процесса.

Существуют предметы труда, используемые в производстве в качестве полуфабрикатов. Полуфабрикат – это продукт, изготавливаемый на одном участке производства и используемый для выработки продукции на другом участке. Полуфабрикат нередко выступает в качестве готовой продукции. Так, пряжа является готовой продукцией прядильного производства, а на ткацком комбинате, где она перерабатывается в ткань, полуфабрикатом.

Искусственные и синтетические материалы

Вы уже знаете, что есть материалы, которые нам даёт природа. Это древесина, руда, волокна растительного и животного происхождения. Но есть и другие материалы, из которых изготавливают предметы, окружающие нас. Как их производят? Почему они прочно входят в нашу жизнь часто вытесняя натуральные материалы?

Все предметы, окружающие нас, изготавливаются из материалов. Материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе, называются натуральными.

Натуральные материалы – это материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе.

Сырьё - это природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке.

Натуральное сырьё – это все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав.

Искусственные материалы - это материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе.

Материалы, получаемые в процессе создания или построения сложных молекул из более простых, называются синтетическими, а сам процесс – синтезом.

Природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке, называются сырьём. Например, сырьём лесоперерабатывающей промышленности являются брёвна, полученные из спиленных деревьев. Сырьё для производства шерстяной пряжи является шерсть, состриженная с животных.

Все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав, называются натуральным сырьём.

На ранних этапах человеческого существования люди использовали крайне ограниченное число материалов. Это были материалы, имеющиеся в природе — камни, дерево, глина, шкуры животных. Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты. Это были такие новые материалы, как керамика и различные металлы.

Было обнаружено, что свойства материалов могут изменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций.

Материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе, называются искусственными материалами.

Для получения искусственных материалов природные компоненты подвергают технологической обработке.

Нагревание - При производстве стекла – происходит нагрев кварцевого песка до состояния плавления.

Обжиг - При производстве кирпича происходит обжиг заготовки из специальной глиняной смеси;

Прессование - При производстве древесно-стружечные или древесноволокнистые плиты происходит прессование щепы или стружки деревьев.

Растворение - При производстве искусственного шёлка происходит растворение целлюлозы в специальном растворе, после чего из полученного вещества формируют нити.

Со временем учёные поняли, что существует соответствие между структурными элементами, составляющими материал, и им самим. Эти знания стали доступными примерно 100 лет назад, и в значительной степени были обусловлены тем, что люди научились оценивать характеристики материала. Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с весьма специфическими свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности современного общества.

Производство материалов, которые делают наше существование более комфортным, связаны с тем, что становятся доступным всё новые и новые технологии.

На уроках химии вы узнаете, что все вещества состоят из атомов и молекул. С помощью химических реакций их можно перестраивать. Изменение порядка приводит к образованию нового вещества. Такие реакции называются синтезом, а получаемые материалы синтетическими.

Синтез в химии – это процесс создания или построения сложных молекул из более простых.

Сырьём для производства этих материалов являются нефтепродукты, уголь, газ.

Часто материалы полученные искусственным или синтетическим путём обобщают и называют химическими.

Современные технологии производства синтетических материалов коснулись всех сфер жизнедеятельности человека. Вы встречаетесь с этой продукцией ежедневно и повсеместно.

Полиэтилен, синтетический материал, из которого изготавливают плёнку, бутылки, крышки.

Органическое стекло. Из него изготавливают небьющееся прозрачные экраны, художественно-декоративные изделия.

Полистирол используют для изготовления одноразовой посуды.

Но лучшим примером производства синтетических материалов может служить текстильная промышленность. Синтетические ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря химическим реакциям. Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для использования в экстремальных ситуациях.

Производство синтетического волокна аналогично процессу получения искусственного: получение прядильного раствора, формирование волокон, отделка. Искусственное волокно за счёт того, что получается из природного материала имеет более высокую стоимость, поэтому оно менее популярно, чем синтетическое.

Синтетические материалы имеют ряд преимуществ. В отличие от природных материалов, синтетическая ткань обладает незначительным весом. Одежда из такого материала менее подвержена износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Практически все синтетические материалы не впитывают в себя много влаги, и сушка не занимает много времени. Низкая цена материала за счёт невысокой стоимости исходного продукта.

Производство синтетических материалов постоянно развивается. Учёные-химики постоянно синтезируют новые виды волокон с заданными свойствами. Некоторые материалы, полученные на основе этих волокон, в несколько раз превосходят прочность стали.

Таким волокном, например, является кевлар. Из него делают лёгкие прочные надувные лодки и бронежилеты.

Композиционные материалы

Во время взлёта и посадки, а также на протяжении всего полёта самолёт испытывает многократно повторяющиеся нагрузки. И от того, какие материалы использовались при изготовлении воздушного судна зависят жизни и безопасность его пассажиров и экипажа. Сегодня вы узнаете, что такое конструкционные материалы и для чего они применяются. Подумайте, какими свойствами они должны обладать?

Композиционные материалы являются искусственными и синтезированными, состоящими из двух и более компонентов. Эти материалы способны выдерживать значительные нагрузки, устойчивы к коррозии, и поэтому нашли широкое применение во всех отраслях промышленности.

К металлическим конструкционным материалам относят чёрные и цветные металлы. Железо в чистом виде используется редко. Цветные металлы используют для производства изделий как промышленного, так и бытового назначения.

Неметаллическими конструкционными материалами являются древесина, пластмасса, резина, стекло, керамика, бетон и другие материалы. Древесные материалы, стекло и бетон обязательны при строительстве. В настоящее время на смену металлам часто приходят пластмассы.

Чёрные металлы – это сплавы на основе железа.

Цветные металлы – это сплавы на основе алюминия, магния, титана, меди, свинца, олова, никеля.

Композитные материалы.

Композитные материалы – состоят из нескольких слоев, каждый слой со своими свойствами, что позволяет получить новый материал, сочетающий в себе все свойства слоев. (например упаковка «тетрапак» - состоит из картона и пленки)

Физические свойства материалов

Почему двигатель автомобиля не изготавливают из древесины или пластмассы, ведь тогда двигатель был бы легче? Почему одежду не делают из бумаги, ведь загрязнившееся бумажное изделие не надо стирать, а можно просто выбросить? Почему воины в Средние века носили рубахи-кольчуги, сделанные из стальных колец, а не из толстых и прочных нитей? Потому что при конструировании и создании необходимых людям материальных благ учитываются свойства используемых для их производства материалов, так как каждый материал обладает разными свойствами. Для изготовления различных изделий подбирают материалы с разными свойствами. Важнейшими свойствами для большинства конструкционных материалов являются механические свойства: прочность, плотность, твёрдость, упругость, хрупкость.

При изготовлении тех или иных изделий следует учитывать и другие свойства материалов. Например, для электрических изделий важным свойством является их способность проводить электрический ток. Для других изделий важна стойкость материала к огню и способность не передавать тепло.

Прочность – это способность сохранять свою целостность под действием внешних факторов, не разделяясь на отдельные фрагменты, в противном случае говорят, что наступило разрушение. Прочность тела не следует путать с его жесткостью: например, если консервная банка сплющилась под колесом автомобиля без разрывов материала, то это означает, что жесткость банки была недостаточной для сохранения формы в этих условиях. Банка как конструкция перестала существовать, но прочность ее материала не была нарушена. Приводят такой наглядный пример: сталь – прочная и жесткая; капрон – прочный, но не жесткий; печенье – жесткое, но непрочное; фруктовое желе – непрочное и нежесткое.

Твёрдость (жёсткость) – это способность материала сопротивляться деформациям.

Деформация – это изменение формы какого-нибудь предмета под действием внешних сил.

Упругость – это свойство материала деформироваться (изменять форму) под действием каких-либо сил, а потом восстанавливаться после того, как эти силы перестают действовать.

Хрупкость – это свойство материала разрушаться при небольшой деформации под действием внешней силы или от удара.

Плотность – показывает как близко друг к другу расположены атомы и молекулы в материале, чем они ближе тем плотность выше. А чем выше плотность, тем выше вес изделия из него.