第十三講制造技術(shù)與工程

一、物品的制造1.

制造：指將原材料轉(zhuǎn)化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)。2.

制造門類：電子產(chǎn)品、汽車、船舶、機械、化學、食品、紡織、

醫(yī)藥等各領(lǐng)域。3.

制造目的：滿足人們衣食住行、學習娛樂、探索未知等各種需

求。4.

產(chǎn)品質(zhì)量、制造效率與制造技術(shù)密切相關(guān)。二、現(xiàn)代制造技術(shù)與工程1.

智能制造：具有感知、決策、執(zhí)行功能的各類制造裝備的統(tǒng)稱，

是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成與融合。2.

納米制造：主要研究納米結(jié)構(gòu)生長、加工、改性、組裝等制造方

法與工藝，以生產(chǎn)納米尺度的結(jié)構(gòu)與器件。3.

生物制造：以微生物細胞生產(chǎn)生物制劑，或以酶蛋白為催化劑進

行化學品合成，或以生物質(zhì)為原料合成能源與材料的制造模式，包括基

因工程、酶工程、細胞工程、發(fā)酵工程等新技術(shù)（如我國的人工合成淀

粉技術(shù)）。三、從制造大國邁向制造強國雖然在一些重要的制造業(yè)領(lǐng)域，我國已經(jīng)具有全球領(lǐng)先的競爭

力，但是在制造技術(shù)與工程方面，我國也面臨諸多新挑戰(zhàn)。為了突破

卡脖子技術(shù)，推動我國從制造大國邁向制造強國，國家制定了實現(xiàn)制

造強國“三步走”戰(zhàn)略。第一步到2025年，邁入制造強國行列；第二步

到2035年，我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步

到新中國成立一百年時，我國制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進

入世界制造強國前列。四、三類物品的制造1.

金屬制品的制造。（1）成型技術(shù)：可以讓材料發(fā)生永久的形變。軋制、擠壓、拉拔、

鍛造等是常用的金屬成型技術(shù)。（2）鑄造技術(shù)：將液態(tài)金屬澆注到模具里，待其冷卻凝固后再移除

模具得到所需產(chǎn)品的制造技術(shù)。砂型鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等是常

見的金屬鑄造技術(shù)。2.

塑料品的制造。（1）塑料是由石油工業(yè)副產(chǎn)品制造而成的高分子聚合物，分為熱塑

性塑料和熱固性塑料。（2）塑料品制造技術(shù)。①模壓成型：將粉狀或粒狀的熱固性塑料置于模具后加熱、加壓、

壓制成型。②擠出成型：將原料加熱成泥狀，利用旋轉(zhuǎn)的螺桿把原料由細孔擠

出形成管狀、絲狀或條狀物，如用于生產(chǎn)的管、板和軟片等。③注射成型：將粒狀塑料從注射機的料斗送進加熱的料筒，經(jīng)加熱

熔化呈流動狀后，注入模具中成型。此工藝適用于大多數(shù)熱塑性塑料或

某些熱固性塑料。④澆鑄成型：將液態(tài)塑料倒入模具中硬化，即可制成薄板等制品。

此工藝用于熱固性塑料或熱塑性塑料的熔融物的加工。3.

陶瓷器的制造。（1）陶器與瓷器。①陶器是由含氧化鐵較多的陶土制型后經(jīng)約900℃焙燒，表面無釉或

只有低溫釉。②瓷器是由氧化鐵含量低而氧化鋁含量高的瓷土制型后經(jīng)1200℃以

上的溫度焙燒而成，表面有高溫釉。（2）陶瓷器制造的主要步驟：揉泥→制坯→干燥→素燒→施釉→

燒制。易考點：①制造金屬制品的兩種技術(shù)的辨別。②熱固性塑料和熱塑

性塑料的異同，塑料品的四種制造技術(shù)：模壓成型、擠出成型、注射成

型、澆鑄成型。③陶器與瓷器的區(qū)別，陶瓷器制造的主要步驟。

知識點一

物品的制造

如圖所示為北京元大都城垣遺址公園內(nèi)我國宋末元初紡織家、紡織技術(shù)改革家黃道婆的壁畫。黃道婆少時流落崖州（今海南省三亞市崖州區(qū)），生活在黎族姐妹中，學會運用制棉工具和織崖州被的方法，結(jié)合自己的紡織經(jīng)驗，創(chuàng)造了一整套的“搟、彈、紡、織”工具，總結(jié)成一套較先進的“錯紗配色、綜線挈花”等織造技術(shù)。黃道婆之后，松江一帶就成為我國的棉織業(yè)中心，歷經(jīng)幾百年之久而不衰。關(guān)于紡織技術(shù)，下列有關(guān)說法中錯誤的是（

）。A.

從棉花到成衣的制造過程都屬于服裝業(yè)的單一技術(shù)和工程B.

黃道婆對紡織技術(shù)的改革和創(chuàng)新提升了布匹質(zhì)量、制造效率和制造技

術(shù)C.

黃道婆改進的搟棉工具可用于棉花的高效快速去籽步驟D.

黃道婆總結(jié)出來的“錯紗配色、綜線挈花”技術(shù)可用于織布工序

從棉花到成衣的制造過程涉及多項技術(shù)和工程；任何制造

技術(shù)的改革和創(chuàng)新的意義就在于提升產(chǎn)品質(zhì)量、制造效率和制造技術(shù)；

黃道婆改進了“搟、彈、紡、織”工具，其中“搟”指利用“軋車”或“踏車”

搟出棉籽；黃道婆改良的織布機可進行錯紗、配色、綜線、挈花的工

藝，織出的布料圖案精美、色彩鮮艷。

A

知道一般的產(chǎn)品制造都涉及多項制造技術(shù)和工程，并結(jié)

合材料綜合分析各選項。

不能從題干所給材料中提取關(guān)鍵信息。知識點二

現(xiàn)代制造技術(shù)與工程

糖類、脂肪、蛋白質(zhì)是人體必需的三類能量物質(zhì)，而淀粉是最重

要、最基本的糖類物質(zhì)。2021年，中國科學家歷時6年多，實現(xiàn)了二氧化

碳到淀粉的人工合成，被譽為“將是影響世界的重大顛覆性技術(shù)”。關(guān)于淀

粉的人工合成技術(shù)，下列說法中不正確的是（

）。A.

人工合成淀粉屬于新型生物制造技術(shù)，提高了人類糧食安全水平B.

人工合成淀粉技術(shù)將為我們節(jié)約大量的耕地和淡水資源C.

人工合成淀粉技術(shù)可避免農(nóng)藥和化肥對環(huán)境造成的不利影響D.

相比自然界通過植物光合作用合成淀粉，該技術(shù)將為人類節(jié)省大量的

能源

人工合成淀粉是一種新型生物制造技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工

業(yè)生物制造提供了一種新途徑。如果人工合成淀粉的成本能夠降低，將

會節(jié)約耕地和淡水資源，避免農(nóng)藥、化肥等對環(huán)境的負面影響，提高人

類糧食安全水平。然而，人工合成淀粉技術(shù)同樣需要消耗大量的能源。

D

了解人工合成淀粉和自然界中淀粉的能量的主要來源以

及人工合成淀粉技術(shù)這一研究成果的意義。

自然界中，淀粉主要是由綠色植物通過光合作用合成

的，其能量主要來自太陽能；人工合成淀粉中的能量則主要來自電能。知識點三

金屬制品的制造

我國古代有一項非常重要的職業(yè)叫“鐵匠”，他們利用鐵錘、鐵

砧、火爐、風箱等工具，制造各種農(nóng)具、廚具、兵器等。這種金屬制造

技術(shù)所屬的工藝技術(shù)是（

）。A.

軋制B.

擠壓C.

拉拔D.

鍛造

軋制是通過滾輪將金屬錠賦形，如鋼軌的軋制；擠壓是將

金屬通過模具擠壓成型，如鋁合金產(chǎn)品的擠壓成型；拉拔則是通過模具

使金屬坯料變形，如鋼絲和銅絲的拉拔成型；鍛造是利用模具使金屬在

應(yīng)力下發(fā)生塑性變形，如鐵匠將金屬材料加熱后用鐵錘鍛造成各種用

具。

D

結(jié)合典型的金屬制品加工工藝實例更容易理解軋制、擠

壓、拉拔、鍛造、沖壓等金屬成型技術(shù)。

鍛造成型與擠壓成型不能相混。知識點四

塑料品的制造

熱固性塑料和熱塑性塑料具有不同的理化特性。下列有關(guān)理解中

正確的是（

）。A.

熱塑性塑料在制造時受熱會發(fā)生化學反應(yīng)而導(dǎo)致硬化B.

熱固性塑料在加熱時會軟化，降溫時會硬化C.

熱固性塑料成品在加熱時不會軟化，也不能被重新塑形D.

熱塑性塑料主要用于制造浴缸、插座、紐扣、餐具等用品

熱塑性塑料在加熱時會變軟并可以流動，冷卻后會變硬，

該過程可逆，可反復(fù)進行。常見的熱塑性塑料被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)和

日常生產(chǎn)、生活中，并且具有可回收利用的特點。熱固性塑料在第一次

加熱時可以軟化流動，但加熱到一定溫度時會發(fā)生化學反應(yīng)而導(dǎo)致硬

化，成品在加熱時不會軟化，也不能被重新塑形。常見的熱固性塑料主

要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓等惡劣環(huán)境。

C

了解和區(qū)分兩大類塑料的不同特性及其不同的應(yīng)用。

正確理解“熱塑性”和“熱固性”的意義。知識點五

陶瓷器的制造

中國是瓷器的故鄉(xiāng)，瓷器是中國古代勞動人民的重要創(chuàng)造。下列

有關(guān)瓷器的說法中正確的是（

）。A.

瓷器的主要成分是黏土B.

瓷器的燒制過程屬于物理變化C.

制坯前進行揉泥的目的是排空泥料中的氣泡，以減少干燥燒制時的破

裂變形D.

我國陶瓷的發(fā)展歷程：陶器→白瓷→青瓷→彩瓷

瓷器的原料是黏土，由黏土經(jīng)過高溫燒制而成，A錯誤；瓷

器的燒制過程有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，B錯誤；制坯前如果缺少

揉泥這一工序，坯體中容易出現(xiàn)氣泡，坯體干燥燒制時就容易破裂變

形，C正確；我國瓷器經(jīng)歷了陶器、青瓷、白瓷、彩瓷的發(fā)展過程，D

錯誤。

C

了解陶瓷器的原料、制造步驟以及我國陶瓷的發(fā)展歷程

是解題的關(guān)鍵。

審題要仔細，黏土是瓷器的原料，而不是主要成分。

制造業(yè)選擇材料時，必須考慮材料各方面的理化性質(zhì)。制造工程

中，韌性是材料的重要理化性質(zhì)之一。材料韌性是指材料在受到外力作

用時抵抗變形和斷裂的能力。材料的抗彎曲能力與寬度和厚度有關(guān)，寬

度越寬、厚度越厚，抗彎曲能力越強；增加厚度比增加寬度更有效。為

了比較不同材料在受力時的變形、斷裂及形變后的恢復(fù)能力，小科設(shè)計

了以下實驗：實驗材料：選取相同長度、寬度和厚度的木條、鐵片、塑料條和卡

紙條各一根，長度為20cm、寬度為5cm、厚度為1mm；鉤碼若干；小鐵

塊一個。實驗過程：將每種材料的一端用小鐵塊固定在桌面上，另一端伸出

桌面不同長度，分別為5cm、10cm、15cm，然后在材料的末端掛上合

適重量的鉤碼，如圖所示。記錄下每種材料在不同長度下的彎曲程度，

并觀察材料的恢復(fù)能力。實驗結(jié)果：①彎曲程度：通過實驗發(fā)現(xiàn)，卡紙條的彎曲程度最大，木條的彎曲

程度最小，塑料條和鐵片的彎曲程度介于兩者之間。②恢復(fù)能力：實驗中發(fā)現(xiàn)，卡紙條在彎曲后不能恢復(fù)到原來的形

狀，塑料片的形狀最容易恢復(fù)，鐵片的恢復(fù)能力次于塑料但強于木條。請分析并回答下列問題：（1）小科設(shè)計該實驗的目的是

。（2）本實驗的材料準備中，要確保各材料的寬度和厚度相同，符合

探究實驗設(shè)計的

原則。（3）根據(jù)實驗結(jié)果可知：四種材料中，韌性最好的是

，最差的

是

。

（1）小科設(shè)計該實驗的目的是比較不同材料在受力時的變

形、斷裂及形變后的恢復(fù)能力，據(jù)此解答。（2）探究實驗常采用控制

變量法。（3）根據(jù)實驗結(jié)果進行分析即可。

（1）探究不同材料的韌性并比較它們的抗彎曲能力

（2）控制變量

（3）塑料

卡紙條

控制變量要求在對照實驗中，只設(shè)定要研究的變量不

同，而其他變量都應(yīng)相同。

材料韌性不等同于其受力后彎曲的程度。

探究材料的韌性。

1.

當你穿好衣服，背上書包，坐車來到學校，坐在教室里的坐椅上，打

開書本，用各種文具進行學習時，這其中的每一件物品都是制造出來

的。下列關(guān)于“制造”一詞的含義更確切的理解是（

D

）。A.

指產(chǎn)品的生產(chǎn)過程B.

指產(chǎn)品的加工過程C.

指產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配過程D.

指產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)過程D2.

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，是立國之本、強國之路、興國之器。近十

幾年來，在一些重要的制造業(yè)領(lǐng)域，中國已經(jīng)具有全球領(lǐng)先的競爭力。

我國從制造大國邁向制造強國的過程中，下列制造領(lǐng)域在國際上還面臨

著嚴峻挑戰(zhàn)的是（

C

）。A.

衛(wèi)星定位系統(tǒng)B.

特高壓輸電技術(shù)C.

芯片制造技術(shù)D.

高鐵軌道交通C3.

塑料是一種由高分子聚合物制成的材料，具有輕便、耐用、可塑性強

的特點，廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)領(lǐng)域。下列塑料中屬于熱固性塑料

的是（

B

）。A.

用于制造水管的PVC材料B.

用于制造餐具的MF材料C.

用于制造臉盆的PP材料D.

用于制造文具的PS材料B4.

把金屬材料加工成零件或物品的工藝，稱為金屬制造技術(shù)，一般包括

金屬成型技術(shù)和金屬鑄造技術(shù)。下列金屬制造工藝中，與其他三種技術(shù)

原理不同的是

（

A

）。

A.砂型澆鑄B.

應(yīng)力鍛造C.

滾輪軋制D.

冷擠壓A5.

從陶瓷發(fā)展的歷史上看，下列陶瓷制品工藝技術(shù)，成熟較早的是

（

D

）。

A.

花瓶B.

茶杯C.

日用碗碟D.

紫砂茶壺6.

陶瓷器胎（釉層之下為陶瓷的胎）會呈現(xiàn)不同的顏色。陶器胎常呈黃

色、紅色或醬色，而瓷器胎常呈白色（淺色）。陶器胎色的深淺主要是

由某種物質(zhì)的含量決定的，這種物質(zhì)是（

A

）。A.

氧化鐵B.

氧化鋁C.

氧化硅D.

氧化鈣DA7.

如圖所示為學校食堂中常見的不銹鋼餐盤。各種不銹鋼餐盤的制造過

程中會使用切割、成型、焊接、表面處理、檢測等多種技術(shù)。這些技術(shù)

的應(yīng)用大大提高了不銹鋼餐盤的質(zhì)量和美觀性；另外，通過智能制造技

術(shù)的應(yīng)用，如機器人加工、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程

的自動化和智能化，進一步提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。（1）不銹鋼餐盤的制造首先需要進行切割，常用的切割方式包括剪

切、鋸切、火焰切割、等離子切割和激光切割等。在現(xiàn)代不銹鋼加工

中，上述切割技術(shù)中精度最高的是

?技術(shù)，該技術(shù)還具有高

效率和低污染的特點。（2）下列操作中，屬于成型技術(shù)的是

?（填序號，下同），屬

于表面處理技術(shù)的是

，屬于檢測技術(shù)的是

?。①對不銹鋼制品的尺寸、外觀進行控制，對其化學成分分析和力學性

能進行測試等，以確保產(chǎn)品質(zhì)量符合標準

激光切割②④③⑤①②通過沖床對不銹鋼進行沖孔，加工出各種形狀的孔洞

③利用電化學原理使其表面平滑

④將平板或卷板材料彎折成所需的弧形或直角形狀

⑤對不銹鋼制品半成品進行噴砂、酸洗、鈍化和電鍍等

⑥利用TIG、MIG、激光等方法將不銹鋼餐盤上兩個或多個材料部分連

接起來

1.

制造業(yè)的門類非常豐富，涵蓋了多個細分領(lǐng)域。根據(jù)《國民經(jīng)濟行業(yè)

分類代碼》及國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，我國制造業(yè)被細致劃分為31個大類，

這些大類覆蓋了從基礎(chǔ)原材料加工到高端裝備制造，從日常消費品生產(chǎn)

到專業(yè)設(shè)備制造等各個領(lǐng)域。下列產(chǎn)品歸屬制造業(yè)門類不正確的是

（

A

）。A.

紡織機械——紡織制造B.

智能手機——電子產(chǎn)品制造C.

釀制葡萄酒——食品制造D.

從石油中煉制出的汽油——化學制造A2.

服裝是人們生活的必需品。傳統(tǒng)制衣采用棉、麻、絲等天然纖維作為

制作衣物的原料。現(xiàn)代服裝制造業(yè)則更多采用人造纖維，包括利用天然

纖維和化學纖維為原料制成衣物。從纖維原料到成衣的過程，下列步驟

中合理的是（

C

）。A.

制造人造纖維→紡紗→染色與整理→織布→成衣制作B.

制造人造纖維→染色與整理→紡紗→織布→成衣制作C.

制造人造纖維→紡紗→織布→染色與整理→成衣制作D.

制造人造纖維→紡紗→織布→成衣制作→染色與整理C3.

過去，中國一直依賴于進口高端機床，受制于西方國家的技術(shù)封鎖和

市場壟斷。近年來，中國在機床制造領(lǐng)域取得了令世界矚目的突破，成

功制造出了全球第一臺智能數(shù)控機床（如圖所示），實現(xiàn)了從跟隨到領(lǐng)

先的歷史性跨越。下列有關(guān)說法中不正確的是（

D

）。A.

智能數(shù)控機床是具有感知、決策、執(zhí)行功能的智能制造裝備B.

智能數(shù)控機床集成了計算機數(shù)控、自動化、精密制

造、傳感器等多種先進技術(shù)C.

智能數(shù)控機床大大提高了生產(chǎn)效率和加工精度，減少

了人工干預(yù)和操作誤差D.

這臺智能數(shù)控機床可以自動化、智能化、高精度、高

效率完成納米制造工程D4.

金屬加工技術(shù)是將金屬材料加工成所需形狀和尺寸的過程，它涵蓋了

多種技術(shù)和方法。下列金屬加工技術(shù)中，會發(fā)生物態(tài)變化的是

（

B

）。A.

鍛造成型B.

失蠟澆鑄C.

機加工D.

沖壓成型B5.

塑料品的制造技術(shù)有模壓成型、擠出成型、注射成型、澆鑄成型等多

種方法。仔細觀察圖示制造工藝示意圖，該制造工藝使用的制造技術(shù)是

（

A

）。A.

模壓成型B.

擠出成型C.

注射成型D.

澆鑄成型A6.

陶器和瓷器是兩種不相同的制品，但兩者具有很大的相關(guān)性。下列關(guān)

于陶器和瓷器的認識中不正確的是（

D

）。A.

我國在新石器時代就已使用陶器，瓷器是由陶器發(fā)展而來的，要晚幾

千年B.

陶器燒制溫度約800℃~1100℃，而瓷器燒制溫度一般在1200℃~1400℃C.

陶器的原料黏土分布廣泛，可隨處取材；瓷器需要高嶺土，高嶺土不

是隨處都有D.

陶器有微氣孔和微吸水性，擊之聲脆；瓷器則不吸水、抗腐蝕，叩之

聲濁D7.

閱讀材料，回答下列問題：普通的碳素鋼是一種由鐵和碳組成的合金材料，其中碳含量在

0.02%~2.1%之間。碳含量越高，鋼的硬度越高，但韌性越差。鋼的韌性

是指鋼材在外力作用下的抗變形和抗斷裂能力。碳與鐵形成的化合物比

純鐵更脆，容易在受力時斷裂。碳含量也是鋼材其他性能的重要影響因素之一。碳含量越高，鋼的

硬度越高，抗拉強度也越高。鋼材的熱處理方法也可以影響其性能，通

過控制鋼的冷卻速度和溫度來調(diào)整其硬度和韌性。為了平衡鋼材的硬度

和韌性，需要在鋼材制造過程中控制碳含量和熱處理方法。（1）建筑工程中，綁扎鋼筋的鐵絲中含碳量

（填“高”“低”），你判斷的理由是

?

?。（2）對于高碳鋼和低碳鋼，制造刀具和軸承時應(yīng)采用

?做材

料，理由是

?；制

造汽車零部件和鋼筋建材時應(yīng)采用

做材料，理由是

?

?。低綁扎鋼筋的鐵絲很軟且不易斷，即硬度較低但韌性

好高碳鋼制造刀具和軸承等需要高硬度但不需要太好的韌性低碳鋼汽車零

部件和建筑材料（鋼筋）需要較好的韌性

1.

工業(yè)陶瓷是一種用于工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品的陶瓷材料，具有多種性能和廣

泛的應(yīng)用領(lǐng)域。工業(yè)陶瓷因