最新中职商品学基础教案：第六章日用消费品的主要材料(三)

【课题】日用消费品的主要材料（三）

【教材版本】

中等职业学校商品经营专业——商品学基础.北京：高等教育出版社

【教学目标】

知识目标：橡胶、玻璃和金属的种类、结构、性质及用途。

能力目标：结合现实生活中的具体商品学会鉴别裘革和塑料。

【教学重点、难点】

教学重点：

橡胶的种类和用途；玻璃的熔制和性质；金属的种类、性能和用途。

教学难点：玻璃的性质、金属的性能。

教学途径：1．多用具体实例解释抽象概念，以便于学生接受和理解。

2．用示意图的方法授课。

【教学媒体及教学方法】

制作PPT。

演示法、讲授法、分组讨论法。

【课时安排】

2课时（90分钟）。

【教学过程】

第一环节导入（5分钟）

人们的日用品中哪些是由橡胶制成的，它们有哪些特点？

教师总结：人类在二百多年前已开始使用天然橡胶，随着合成橡胶的出现，应用范围逐渐扩大，常用于制造各种轮胎、密封制品、减震器具以及大量的日用品。目前，使用的橡胶原料有天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶。

第二环节新授课（70分钟）

[讲解]

一、天然橡胶

（一）天然橡胶的制造

将胶乳采用高速离心浓缩的方法或采用不同或采用不同方法凝固、水洗、压片、干燥，就可获得各种生胶，生胶可直接用于制作橡胶制品。

（二）天然橡胶的性质

1.物理性质

天然橡胶为白色半透明体，比水轻，密度为0.91－0.93，不透水和气，能溶于汽油等有机溶剂，具有较好的电绝缘性、曲挠性和机械性能，是热的不良导体。常温下弹性很好，在0℃时硬化，－70℃时其弹性消失、变脆，加热至120℃时软化，在200℃时开始分解，在300℃时炭化呈黑色硬块。

2.化学性质

耐强碱，不耐强酸。与硫起硫化反应，使链状结构变成网状结构，提高橡胶的弹性和强度。与空气中的氧、光、热等作用，其强度、弹性会下降而逐渐老化。

（三）天然橡胶的用途

[演示]

用实物：胶鞋、雨衣、松紧带、热水带等向同学们演示，从而加强同学们对天然橡胶性质的认识。

用途：制造轮胎、胶管、胶板、密封圈等工业用品，还可制成胶鞋、雨衣、松紧带、热水带等。

二、合成橡胶

[分组讨论]

先自学合成橡胶的性质及用途，后分组讨论每组所分配到的橡胶制品的种类及其优缺点。

（一）丁苯橡胶

红色或浅褐色，有臭味。耐磨性、耐老化性优于天然橡胶；耐水性、耐酸碱性、电绝缘性近似于天然橡胶；弹性、抗张强度差。

用途：制造内外轮胎和胶鞋、浸渍制品、粘合剂及涂料等。

（二）顺丁橡胶

呈浅黄色或棕色，无味。耐磨性好,弹性、耐寒是橡胶中最好的。抗拉强度和抗撕强度低，加工性能差，不宜单独使用。

用途：用于制造轮胎、胶鞋、胶管和胶带等。

（三）丁腈橡胶

耐油性极好，耐磨性、耐热性优于天然橡胶，耐老化性能较强，但弹性较差。

用途：用于制造耐油橡胶制品，其乳胶可用于制造耐油浸渍品、粘合剂。

（四）氯丁橡胶

呈浅黄或暗褐色；不易燃烧，有自熄性；耐油性、耐化学腐蚀性、耐老化性、耐热性、耐曲挠性均较好；气密度高于天然橡胶5－6倍，有万能橡胶之称。耐寒性差，密度较大，加工时不易控制；不耐贮存。

用途：制造电线、电缆的外皮，防酸鞋等，还可制造透气性小的气球及防毒面具等。

（五）硅橡胶

无毒，耐热性高，弹性好，有突出的耐老化性和生理惰性。耐磨性、抗张强度、抗撕裂强度均不如其他橡胶。

用途：用于高压锅、烘烤箱等制品和工业锅炉的耐热密封材料，食品工业使用的食品传送带和医疗上使用的人造血管、心脏瓣膜等。

三、再生橡胶

[讲解]

具有良好的加工性，与生胶混炼后，其耐热性、耐油性、耐酸碱性均优于天然橡胶。

用途：用作轮胎垫带、胶鞋鞋底及其他橡胶制品。

四、橡胶的配料和骨架材料

[讲解演示]

（一）橡胶的主要配料

1.硫化剂

作用：提高橡胶弹性、强度、耐热性、耐溶剂性、耐老化性。

2.硫化促进剂

作用：缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量。

3.防老化剂

作用：物理防老化剂可在橡胶制品表面形成一层防氧化保护膜；化学防老化剂可中止橡胶分子的氧化连锁反应。

4.填充剂和补强剂

作用：填充剂仅起节约橡胶、节约成本的作用。补强剂能提高橡胶制品强度也起到填充剂的作用。

5.发泡剂

作用：使橡胶内部产生微孔。

6.着色剂

作用：使橡胶制品着色。

（二）橡胶制品的骨架材料

作用：支撑与加固橡胶制品

原料：天然纤维和化学纤维，还有玻璃纤维和钢丝纤维。

第五节玻璃

一、玻璃的概念

[讲解]

是指由含有二氧化硅和各种金属氧化物的原料，按一定比例混合，经过商温熔融、冷却、固化面形成的非晶态无机物，是硅酸盐的一种。

二、玻璃的成分

成分：基本成分是二氧化硅和各种金属氧化物。

三、玻璃的熔制

（一）原料

1.主要原料

（1）石英砂或砂岩：使玻璃具有良好的强度、硬度、透明度、热稳定性和化学稳定性。但含量过高时，易造成熔融和成型的困难。

（2）硼酸或硼砂：可提高玻璃的强度、热稳定性和化学稳定性和折射率。

（3）长石或粘土：提高玻璃的机械强度、热稳定性和化学稳定性，降低析晶现象。

（4）纯碱或芒硝：降低石英的熔化温度和玻璃液粘度，也降低玻璃的化学稳定性和热稳定性，增大热膨系数，用量不得超过18％。

（5）碳酸或硝酸钾：作用与纯碱和芒硝相似，还能增加玻璃的透明性和光泽度，降低结晶倾向；能延缓玻璃的凝固时间，有利于复杂制品的成型。

（6）石灰石或碳酸钙：提高玻璃的强度和化学稳定性，高温下降低粘度，低温下增大玻璃粘度，用量不超过14％。

（7）白云石或菱镁矿：使玻璃凝固速度减慢，改善成型性能，提高玻璃的强度和化学稳定性。

（8）硫酸钡或碳酸钡：提高玻璃的折射率、光泽度、密度、化学稳定性。

（9）红丹或黄丹：可增大玻璃的比重和折射率，使其具有特殊光泽，晶莹透明；它还可减少玻璃的硬度，使其易于雕琢加工。

（10）锌白：能增加玻璃的乳浊性能，提高折射率、热稳定性和化学稳定性，降低热膨胀系数。

2.辅助原料

（1）助熔剂：硼砂、硼酸、荧石、硝酸盐、钡化合物等。 （2）澄清剂：硫酸盐、食盐、铵盐等。 （3）乳浊剂：氟化物、磷酸盐等。

（4）脱色剂：物理脱色剂有二氧化锰、氧化钴、硒等；化学脱色剂有硝酸钠、硝酸钾、三氧化二锰等。

（5）着色剂：离子着色剂有二氧化锰等；胶体着色剂有三氯化金形成的金胶体等。

（二）配料：将经过干燥，粉碎、磨细、过筛、电磁除铁后的原料，按照玻璃制品性能要求所计算出的原料配方，进行精确称量，然后在混合机中均匀混合而成为配合料的过程。 （三）熔制

四、玻璃的性质 [分组讨论]

分组讨论日常生活中玻璃的各种用途及不同特点。 （一）机械性质 1.强度：

抗强度为4－12kg/ mm2,增加玻璃中硅、钡、铅、钙、硼等氧化物含量，可提高其抗张强度，增加钠、钾氧化物含量则效果相反。

抗压强度普通玻璃为60－160kg/mm2,最高的可达200 kg/mm2,玻璃中二氧化硅含量高则抗压强度亦高，而钠、钾、钙等氧化物含量高则效果相反。

2.硬度,

摩氏硬度为4－8级，其中普通玻璃为5级；铅玻璃最软，为4级，含氧化硼15％的硼硅玻璃则硬度很高。

3.脆性

玻璃抗冲击强度小、脆性较大。但经钢化处理后，其抗冲击强度可提高5－7倍。

（二）热学性质

1.导热性：热的不良导体，热传导力仅为钢的1/400。

2.热膨胀性：石英玻璃的热膨胀系数最小。

3.热稳定性玻璃耐急热能力比耐急冷的能力强。

（三）光学性质

1.透射性：透射性强。透射性越高，质量就越好。

2.折光性：折射率大。

（四）化学稳定性质

玻璃化学性质稳定。常温下的玻璃是电的不良导体，二氧化硅含量越高，其绝缘性越好。

五、玻璃的分类和各种玻璃的用途

[讲解演示]

（一）按玻璃的化学成分分类

1．钠玻璃：普通玻璃。机械强度、热稳定性、化学稳定性差。易于加工，价格低廉，应用广泛。

2．钾玻璃：硬质玻璃。硬度、光泽度高，强度、耐热性、化学稳定性均比钠玻璃好，用于制造化学仪器和精致的日用器皿。

3．铅玻璃：晶质玻璃。能阻挡X射线，折光性、光泽度强，硬度低，易于装饰加工。制造光学仪器、磨刻艺术品和高级日用器皿。

4．硼硅玻璃：耐热性、化学稳定性高，强度、光泽度、绝缘性好。制造优质理化实验仪器、烹调器皿、电气器具以及保温瓶胆、温度计等。

5.石英玻璃：耐热性、化学稳定性极高，强度、耐磨性、绝缘性较高，能透过紫外线。用于耐高温装置和特种仪器。

6.铝硅玻璃：耐热性、化学稳定性、强度很高。用于制造直接用火焰加热的烹饪器皿。

7.微晶玻璃：强度、硬度、化学稳定性、耐热性、绝缘性高。用于制造微晶玻璃锅、食具、微波炉、电磁灶搁板以及无线电元件等。

8.仿景泰蓝玻璃：用于制造装饰品。

9．光色玻璃：具有被光照射后变暗或着色，停止光照后又恢复原态的特性。用于制作变色眼镜、

光开关、全息照相以及装饰材料等。

10．金星玻璃：折射率较高，用于雕刻制作装饰品、工艺品。

（二）按玻璃的用途分类

1.器皿玻璃：制造盛装物品容器为主要目的的日用玻璃。

2.建筑玻璃：主要有平板玻璃。具有一定强度和透明性。

3.仪器玻璃

4.光学玻璃

5.特种玻璃：安全玻璃、医用玻璃、生物玻璃、光、电、磁等高科技玻璃。

第六节金属

[讲解演示]

一、钢

（一）碳钢：碳素钢的简称，又称普通钢。其成分除铁、碳外，还含有少量硅、锰、磷、硫等元素。

碳钢有较好的机械中工性能和工艺性能，应用最为广泛，主要制造各种日用制品。

（二）合金钢：是在炼钢时往碳钢中有目的地加入铬、镍、钼、钛、钒、钨等一种或多种金属而形成的钢。

铬合金钢：强度、耐磨性、韧性较好，含铬高于13％的铬合金钢具有良好的耐腐蚀性；

镍合金钢：提高了耐腐蚀性、冲击韧性，降低了冷脆性；

铬镍合金钢：更提高了耐酸性和热强性，具有优秀的耐腐蚀性。

特性：外观好、体积小、重量轻、性能高、寿命长。

二、铝

（一）纯铝

特性：导热、导电性能好；纯铝抗拉强度低，硬度小，表面易受擦伤或变形；延展性好，可塑性好。纯铝氧化后形成的氧化铝薄膜保护内部免受大气中水分、有害气体及一般化学药品的侵蚀。但铝不耐酸碱腐蚀。

用途：用于制造锅、壶等用于加热的轻巧炊具，也可制作电线、电缆等电器用品以及铝箔、铝丝等材料。

（二）粗铝

特性：硬脆，受延压易破裂。

用途：用翻砂法铸造蒸锅、炒锅、大盆等日用器皿。

（三）铝合金

特性：密度与纯铝相似，但强度很高，有较好耐腐蚀性和工艺性能。

用途：铝锰合金是目前用于制造铝制品的主要铝合金。

三、铜

（一）纯铜

特性：呈玫瑰红色，在空气中形成氧化膜后外观为紫红色。熔点较高，为1083℃，密度为8.96，是具有良好延展性的韧性金属，具有优良的导电、导热性能和可逆性；在干燥空气中，受到表面形成的极薄氧化膜的保护，较耐氧化腐蚀，但在潮湿环境或污染的空气中则很快变暗，表面生成毒性极磊的浅绿色铜化合物。

用途：制造电线、电缆和电器用品。

（二）铜合金

1.黄铜

特性：坚韧，耐腐蚀性和加工性能均好，价格便宜。

用途：制锁、钟表零件、门窗零件、装饰用品、火锅以及热交换器的管道等。含铜量高的炮铜，用于制造仿金首饰和装饰工艺品。黄铜粉可印制一般书籍的金字。

2.青铜

锡青铜特性：耐腐蚀性、铸造性、耐磨性好；用途：制作烛台、装饰艺术品、门拉手等。

铝青铜特性：强度高，耐磨性、耐腐蚀性好，色泽美观，价格便宜，应用更为广泛。

3.白铜

特性：耐腐蚀性、可塑性、韧性、机械性能好。

用途：制作配戴在身上的装饰品、陈饰品、餐具以及仪器零件。锰白铜是优良的热电导线材料。

四、金

（一）金的性质

化学性质稳定，耐腐蚀，高温下也不被氧化，仅溶于王水和氰化物溶液。密度大，熔点高（1063℃），导电、导热性能优良。柔软，硬度为2.5，可塑性好，富有延展性。

（二）金的用途

制成纯金或K金、镀金、包金首饰或饰品，还可用于制作珠宝镶嵌首饰。可做电子计算机集成

电路中的导线和微型电子触点。金的合金用作自来水笔的笔尖，颗粒极小的金粉掺到玻璃中可制得著名的红色玻璃－金红玻璃。

五、钛

（一）钛的特性和用途

特性：密度小，硬度、强度高，耐高温，无磁性，延展性好，抗蚀性强，有“记忆”性，具有与人体组织的相容性。其常温下性质稳定，在强酸、强碱、王水中都不被腐蚀，但能被氢氟酸所溶解。

用途：制造飞机、舰船处，还可用于制作罐头盒，、太空棉服装、人造心脏、骨头和关节的代用品以及镶牙的种植体。

（二）钛的化合物

1.钛金

特性：化学稳定性高，不易被酸、碱等腐蚀，对食品无污染，对人体健康无损害。

用途：用作首饰、餐具、钟表、装饰材料等商品表面镀层材料。通过真空镀膜机镀上千分之一毫米厚度的钛金，可使采用普通金属制作的戒指、项链、手镯变成外观似黄金的首饰，使镀钛金制品高雅华贵、身价倍增。

2.钛白

特性：为雪白粉末，遮盖性、持久性优良。

用途：用于制造白漆、白纸、白色或浅色的塑料和合成纤维。钛化钡是制造超声波仪器的重要原材料。

第三环节课堂练习（5分钟）

采用课本配套复习思考题中的18、19、24题。

第四环节小结（8分钟）

本节课讲述了橡胶的种类和用途；玻璃的熔制和性质以及各类金属的种类、性能和用途。