План-конспект урока для 7 класса по технологии по теме: «Пластмассы. Способы обработки и отделки изделий из пластмассы»

Автор: Исакиев Валерий Дмитриевич

Организация: ГБОУ «Лицей № 14 «Лидер» г.о.Горловка

Населенный пункт: г. Горловка

Тип урока: изучение нового материала с элементами исследовательской деятельности.

Технология: проблемное обучение, метод сравнения и анализа свойств.

Цель: сформировать представление о пластмассах и других современных материалах, их свойствах, способах получения и методах обработки для создания изделий.

Задачи:

1. Обучающие: изучить ключевые свойства пластмасс. Познакомиться с основными способами их получения (формование, литье) и методами отделки.

2. Развивающие: развивать аналитическое мышление (сравнение современных и традиционных материалов), умение классифицировать и обосновывать применение материалов в быту и на производстве.

3. Воспитательные: воспитывать бережное отношение к ресурсам и осознание экологической ответственности (переработка пластмасс).

 

Планируемые результаты

Предметные: учащиеся назовут основные пластмассы, опишут их свойства (легкость, водостойкость) и основные виды обработки (литье, прессование, отделка).

Метапредметные

Познавательные: умение работать с классификацией, делать выводы о применимости материала.

Коммуникативные: умение аргументировать свою точку зрения. Регулятивные: Умение планировать анализ материала и оценивать его характеристики.

Личностные: осознание роли технологий и науки в создании новых материалов, влияющих на быт и промышленность.

 

Оборудование и материалы: презентация, по возможности коллекция образцов: кусочки разных видов пластика (ПЭТ, полипропилен).

⦁ Карточка с изображением различных пластиковых изделий (корпус телефона, бутылка, пакет, стул).

 

 

 

 

Ход урока

 

I. Организационный этап.

⦁ Приветствие, проверка готовности.

⦁ Настрой на урок: здравствуйте ребята! Сегодня мы будем говорить о том, что сопровождает нас каждую секунду, но часто остается незамеченным. Готовы к технологическим открытиям?

 

II. Мотивация и актуализация знаний

Проблемная ситуация введение в тему, формулировка темы.

Учитель: давайте поиграем в игру «Найди 10 отличий». Посмотрите вокруг себя (или на экран). Представьте: 100 лет назад у человека были изделия из дерева, стекла и металла. А теперь?

 

Задача: сравните стакан из стекла и стакан из пластика.

 

Вопросы для учеников (мозговой штурм):

1. Почему пластиковый стакан так популярен? Чем он лучше стекла/металла?

Ученики: Он легкий, не бьется, не ржавеет, дешевый.

2. Как вы думаете, из чего сделан этот материал, если он такой прочный, но такой лёгкий?

Ученики: Химия, нефть, что-то искусственное.

3. Что объединяет корпус смартфона, бутылку с водой и детали в автомобиле?

 

Учитель: Вы абсолютно правы! Все эти предметы созданы благодаря настоящему технологическому чуду — материалам, которых нет в природе! Они были созданы, чтобы сделать нашу жизнь легче, быстрее и дешевле. Сегодня мы раскроем тайны этих материалов-хамелеонов, которые могут быть и мягкими, и твёрдыми, и прозрачными, и яркими!

 

Формулировка темы: «Пластмассы. Способы обработки и отделки изделий из пластмассы».

 

III. Изучение нового материала

Пластмасса: что это такое?

 

Пластмассы — это полимеры, то есть материалы, созданные человеком. Главная их особенность — пластичность, то есть способность приобретать любую форму под воздействием нагревания и давления. (Запись в тетради ключевого понятия)

Свойства Пластмассы:

⦁ Лёгкость (малая плотность).

⦁ Водостойкость (не впитывает влагу, не гниет).

⦁ Низкая теплопроводность (плохо проводит тепло — удобно для

ручек кастрюль).

⦁ Разнообразие цвета.

⦁ Низкая стоимость производства.

 

Технологии получения: как рождается пластик

Этапы производства пластмасс.

 

Этап 1: Добыча сырья.

Сначала нам нужно «основное блюдо». Пластмасса начинается с нефти или природного газа. Эти материалы в специальном процессе переработки превращают в маленькие «кирпичики» — это мономеры (например, этилен или пропилен).

 

Аналогия: это как собрать сахарный песок для торта, но на молекулярном уровне.

 

Этап 2: Синтез полимера.

Это самый важный химический этап, который называется полимеризация. Мономеры (наши маленькие кирпичики) соединяются друг с другом в длинные-длинные, как нитки, цепочки. Эти цепочки и есть полимер — основа любой пластмассы.

 

Аналогия: мы берём тысячи кубиков Лего и соединяем их в одну невероятно длинную и прочную змею.

 

Этап 3: Подготовка гранул (Полуфабрикат)

На этом этапе получившийся полимер — это ещё не готовый предмет, а сырье, похожее на тесто. В него добавляют:

⦁ Красители (чтобы пластик был ярким).

⦁ Стабилизаторы (чтобы он не рассыпался на солнце).

⦁ Наполнители (чтобы сделать его прочнее или, наоборот, мягче).

 

Затем этот материал охлаждают и нарезают на маленькие, удобные для транспортировки «бусинки» или «зёрнышки» — гранулы.

 

Аналогия: это когда тесто замесили, добавили изюм и шоколад, и скатали в небольшие шарики для заморозки.

 

Этап 4: Формование изделия (Рождение предмета)

Гранулы отправляются на завод, где их снова расплавляют и придают им нужную форму, используя специальные методы, о которых мы говорили:

1. Литье под давлением (для бутылок, игрушек, корпусов).

2. Экструзия (для труб, пленок).

3. Прессование для крупных и прочных изделий (самолетостроение).

 

В итоге, мы получаем готовое изделие — будь то корпус смартфона или пакет для покупок!

 

Обсуждение: Почему эти способы быстрее и дешевле, чем обработка металла?

 

Способы обработки и отделки современных материалов

Пластмассы и композиты обрабатывают совсем не так, как обычное дерево или металл!

I. Изменение формы

Здесь главную роль играет температура. Пластик — это материал, который очень любит, когда его греют!

1. Литье под давлением. Расплавленный пластик с огромной силой впрыскивается в закрытую форму и там застывает. Крышки для бутылок.

2. Экструзия - выдавливание через отверстие определенной формы. Пластиковые трубы, оконные профили, пленки.

3. Термоформование. Лист пластика нагревают до мягкого состояния, а затем растягивают на форме, как вакуумным насосом. Пластиковые ванны, упаковки для еды, внутренние детали холодильников.

4. Механическая обработка. Если пластик или композит очень твердый, его можно пилить, сверлить или фрезеровать с помощью станков, как дерево или металл. Точная подгонка деталей в самолетостроении.

 

II. Соединение деталей

Пластмассовые детали редко прикручиваются болтами — чаще всего их просто сплавляют!

1.Сварка пластика: детали соединяют, нагревая их до температуры плавления. Пластик сплавляется, и шов становится очень прочным (как будто это был один кусок). Применяется для труб, баков.

2.Склеивание (адгезия): для композитных материалов (например, карбона) склеивание — это основной способ. Используются специальные эпоксидные клеи, которые создают очень прочное соединение, не нарушая структуру материала сверлением.

 

III. Отделка

После того как форма создана, нужно сделать изделие красивым, приятным на ощупь и защищенным от внешних воздействий.

1. Полировка: с помощью абразивных материалов, например, специальных паст убирают все царапины и шероховатости, добиваясь зеркального блеска.

2. Окрашивание: нанесение красок и лаков для придания цвета и дополнительной защиты. Пластик часто покрывают специальными УФ-стойкими лаками, чтобы он не выцветал на солнце.

3. Тиснение и гравировка: создание объемного узора, логотипа или надписи на поверхности. Например, узор на пластиковом контейнере.

 

Вывод: современные материалы так популярны, потому что, в отличие от металла или дерева, они могут быть обработаны очень быстро и очень точно, чаще всего — с помощью тепла и давления!

 

Применение пластмасс и других современных материалов

Пластмассы или полимеры — самые распространенные и универсальные современные материалы. Их главное преимущество — сочетание легкости, прочности, водонепроницаемости и низкой стоимости.

• Упаковка и хранение. Бутылки, контейнеры, пленки. Для чего: чтобы еда не портилась, лекарства оставались стерильными, а напитки не проливались. Преимущество: пластик гораздо легче стекла, не бьется и не ржавеет.
• Транспорт: автомобили, самолеты. Для чего: детали салона, бамперы, элементы кузова. Преимущество: замена металла на легкие полимеры снижает общий вес машины, что, в свою очередь, экономит топливо (это очень важно для экологии и вашего кошелька).
• Электроника и гаджеты. Для чего: корпуса компьютеров, телефонов, телевизоров, изоляция проводов. Преимущество: пластмассы являются диэлектриками (не проводят электричество), что делает их идеальными для безопасности и изоляции. Они также легко формируются в сложные и точные детали.
• Медицина. Для чего: одноразовые шприцы, капельницы, искусственные клапаны, протезы. Преимущество: стерильность, отсутствие реакции с телом (биосовместимость) и возможность массового производства.

 

Композитные материалы.

Композиты — это не один материал, а смесь двух или более разных материалов, которые вместе работают лучше, чем поодиночке. Самые известные — это углепластик (карбон) и стеклопластик.

 

• Космос. Для чего: основные несущие конструкции ракет, самолетов, крылья. Преимущество: углепластик в несколько раз легче стали, но при этом невероятно прочен. Он позволяет самолетам быть более эффективными и летать дальше.
• Спорт. Для чего: гоночные велосипеды, теннисные ракетки, лыжи, мачты для яхт. Преимущество: легкость и упругость.

Углепластик позволяет сделать спортивный инвентарь легче и прочнее, что напрямую влияет на скорость и результат.

• Энергетика. Для чего: огромные лопасти ветряных электростанций. Преимущество: лопасти должны быть одновременно очень легкими (чтобы ветер мог их крутить) и очень прочными (чтобы не сломаться от шторма). Композиты справляются идеально.

 

Инновационные материалы: взгляд в будущее

Эти материалы работают на микро- и даже нано-уровне (невероятно маленьком), и они меняют свойства привычных вещей.

• «Умные» ткани. Для чего: одежда, которая сама регулирует температуру, или ткань, которая не впитывает воду и грязь. Применение: спортивная одежда, туристическое снаряжение.
• Наноматериалы (графен). Для чего: экраны, супертонкие батареи, электроника. Преимущество: графен — это один из самых тонких и прочных материалов в мире. Он может сделать электронику гибкой и в тысячу раз более быстрой.
• Пенопласты и изоляционные материалы. Для чего: утепление домов и труб. Преимущество: они содержат много воздуха, который отлично задерживает тепло. Это экономит нашу энергию и делает дома уютнее.

 

 

Влияние современных материалов на окружающую среду

Проблема: слишком долговечные «гости».

 

Пластмасса, созданная для того, чтобы служить нам долго, после того как мы ее выбрасываем, продолжает жить своей жизнью. Пластиковая бутылка может разлагаться сотни лет. За это время она превращается в микропластик, который загрязняет воду, почву и вредит животным.

 

Аналогия: это как незваный гость, который остался у вас дома на 500 лет, и вы не можете его выгнать!

 

Решение I: зеленое производство

Самый первый шаг — сделать так, чтобы материалы изначально были «добрыми».

• Экологичные способы: ученые и инженеры разрабатывают более чистые заводы, которые меньше загрязняют воздух и тратят меньше энергии.
• Новые материалы: создаются биоразлагаемые пластики, которые могут быстро (за несколько месяцев) разложиться в компосте или почве, не оставляя вредных следов. Мы ищем замену нефти!

 

Решение II: повторная переработка (вторая жизнь)

Это наш самый главный инструмент против мусорных гор!

Сортировка: когда мы сортируем пластик, стекло и бумагу, мы даем этим материалам второй шанс. Из старой бутылки можно сделать новую бутылку, а из переработанного пластика — даже флисовую толстовку!

 

Для чего это нужно: переработка не просто убирает мусор с улиц. Она экономит природные ресурсы (нам не нужно добывать новую нефть для нового пластика) и энергию (переплавить старый пластик обычно проще, чем произвести новый).

 

Главный вывод:

Влияние современных материалов на среду зависит от двух вещей:

1. От ученых: они должны придумывать экологически чистые технологии.

2. От нас с вами: мы должны сознательно выбирать переработку и использовать вещи дольше.

 

 

 

IV. Аналитическая деятельность

 

Практическая задание: «Дизайнерская Отделка»

Изделие из пластика может быть полезным, но, чтобы оно стало красивым и долговечным, нужна отделка!

 

Задание 1. Анализ отделки.

• Рассмотрите пластиковые изделия или их изображения (например, яркий стакан, матовый чехол, бутылка для воды с логотипом, глянцевая игрушка).
• Обсудите: что придает им финальный вид?

Запишите какие технологии отделки применялись. Укажите цель. Например: полирование: для придания гладкости и блеска и т.п.

 

Задание 2: Применимость.

• Выберите один из образцов, например, пластиковый садовый стул.
• Обоснуйте, почему именно пластмасса используется для его изготовления (с точки зрения свойств).
• Какой способ обработки (литье/прессование) и какая отделка (глянцевая/матовая) были применены?

 

Критерии оценивания задания: «Дизайнерская отделка»

 

1. Точное определение не менее трех технологий отделки.

2. Четкое обоснование цели каждой определенной отделки.

3. Логичное объяснение, почему выбран именно пластик для стула

4. Верное определение основного способа обработки.

5.Четкость, последовательность изложения и правильное использование технологической терминологии.

 

V. Закрепление и подведение итогов

Вы сегодня разобрались в том, что такое пластмасса и как она создается!

 

Блиц-опрос:

1. Назовите одно главное свойство пластмассы, которое выгодно отличает ее от металла. Ответ: лёгкость, прочность.

2. Как называется технология, когда расплавленный пластик вводят в форму? Ответ: литье под давлением.

3. Чем отличается отделка от декоративной отделки? Ответ: отделка- убирают все царапины и шероховатости. Декоративная отделка- наносят тиснение, надписи.

4. Почему очень важно правильно утилизировать пластик? Ответ: не гниет, не разлагается, загрязняет природу.

 

VI. Домашнее задание

Ваша миссия на дом — стать "технологами-экологами"!

 

1. Обязательное задание: записать 3 примера использования пластика в вашем доме (посуда, техника, мебель) и указать, какое свойство пластмассы здесь было решающим (например, чайник – термостойкость ручки).

2. Творческое задание (по желанию): найти маркировку (треугольник с цифрой) на любой пластиковой упаковке и выяснить, что это за вид пластика и можно ли его сдать на переработку в вашем городе.

 

 

ЛИСТ ОТВЕТОВ (возможные ответы учащихся):

Задание 1. Анализ отделки.

Технологии отделки:

• Шлифование и полирование: для придания гладкости и блеска.
• Окрашивание (поверхностное или в массе): для получения нужного цвета.
• Декоративная отделка: нанесение рисунков, надписей (трафарет, печать, гравировка).

 

Глянцевый стакан. Отделка: глянцевая. После того как его отлили, его, скорее всего, полировали, чтобы он стал таким блестящим и гладким, как стекло.

Матовый чехол для телефона. Отделка: матовая. Пластик выглядит немного шершавым. Это не полировка, а, скорее всего, фактура самой формы или специальное покрытие. Матовая отделка не скользит в руке.

Бутылка для воды с логотипом. Отделка: здесь есть декоративная отделка — рисунок и надписи. Их нанесли на готовую бутылку с помощью печати или наклеили этикетку.

Детская игрушка (например, кубик). Отделка: цвет очень яркий и равномерный. Это значит, что красящий пигмент добавили прямо в сырьё, то есть окрашивание было в массе.

 

 

Задание 2: Применимость материала (пример: пластиковый садовый стул)

Ученик должен обосновать, почему этот стул сделан из пластика, и как его изготовили.

1. Обоснование выбора пластмассы (свойства)

• Применимость: для садового стула пластмасса подходит идеально, потому что:
• Водостойкость: он может стоять под дождем, он не сгниет, как дерево, и не поржавеет, как металл.
• Легкость: его легко переносить с места на место, он не тяжелый.
• Низкая стоимость: можно сделать много таких стульев быстро и недорого.

2. Способ обработки

• Технология: стул имеет сложную цельную форму (с ножками и спинкой сразу). Значит, его, скорее всего, сделали с помощью литья под давлением. Расплавленный пластик быстро залили в большую форму, а потом вынули готовое изделие.

3. Отделка изделия

• Отделка: стул равномерно окрашен (например, зеленый или белый) и имеет гладкую поверхность. Значит, использовали окрашивание в массе (чтобы цвет был прочным) и просто отполировали для гладкости.