認識常見物料:木材、金屬、塑料

基礎

物料按來源分天然與人工兩大類:木材、金屬、塑料各有獨特性質與日常用途。學會按強度、重量、成本與外觀等性質選材,是設計與科技的第一步。

適合:中一設計與科技 · 單元:物料及資源 · 建議學習路徑第 1/6 課

學完呢課,你會識:
  • 物料按來源分為天然物料和人工物料兩大類
  • 木材輕身易加工、金屬強度高可導電、塑料輕身防水可塑形
  • 選材要考慮強度、重量、成本、外觀、耐用與環保
文體:科技知識說明文有聲朗讀

文體小知識:科技知識說明文用客觀、準確的文字講解科技概念、材料與原理,讓讀者清楚明白事物是什麼和為什麼。

設計與科技Design & Technology

§課文原文 Passage

1看看四周,課室的桌椅、家中的鋁窗、書包上的扣具,全部由不同的物料造成。物料是製成物品的基本材料,而資源則是取得這些材料的來源。認識物料的種類和性質,明白為什麼某件產品選用某種物料,是設計與科技科的第一步,也是日後動手製作前必須掌握的知識。

2物料按來源可以分為天然物料和人工物料兩大類。木材、石材、棉花和天然橡膠直接來自大自然,只經簡單加工;塑料、玻璃和大部分合金則由人工把原料加工合成。金屬大多從礦石提煉出來,例如鐵、鋁和銅。學習按來源和性質替物料分類,是挑選合適物料的基本功。

3木材、金屬和塑料是日常生活最常見的三類物料。木材輕身、有天然紋理、容易切割加工,但怕潮濕和蟲蛀;金屬堅硬、強度高,能導電和導熱,多用作結構;塑料輕巧、防水、絕緣,加熱後可以塑造成各種形狀,因此成為包裝和家庭用品的主角。

4選擇物料時要考慮強度、重量、成本、耐用程度、外觀和對環境的影響。舉個例子:高樓大廈的窗框選用鋁合金,因為它輕身、不生鏽又耐用;玩具多數用塑料,因為易於成形又便宜。此外,認識複合材料和循環再造,能幫助我們設計出既實用又環保的產品。

1重點摘要 Summary

物料按來源分天然與人工兩大類:木材、金屬、塑料各有獨特性質與日常用途。學會按強度、重量、成本與外觀等性質選材,是設計與科技的第一步。

2生字卡 Vocabulary

M
Material物料

製成物品的基本材料。

N
Natural material天然物料

直接來自大自然、只經簡單加工的物料,如木材和棉花。

M
Man-made material人工物料

由人工把原料加工合成的物料,如塑料和玻璃。

T
Timber木材

由樹木加工而成的天然物料,輕身和容易加工。

M
Metal金屬

堅硬、強度高、能導電導熱的物料,如鐵、鋁、銅。

P
Plastic塑料

輕身、防水、絕緣,加熱後可塑形成各種形狀的人工物料。

P
Property性質

物料固有的特點,如強度、硬度、重量和導電性。

C
Composite material複合材料

由兩種或以上物料結合而成、集各家所長的材料,如玻璃纖維。

D
Durability耐用性

物料抵抗磨損和老化、長期使用的能力。

R
Recycling循環再造

把廢舊物料加工製成新產品,節約資源。

3逐步講解 Steps

  1. 物料與資源是什麼物料是組成一切物品的基本材料,資源則是取得物料的來源,包括天然資源和人工資源。設計任何產品之前,都要先想清楚用什麼物料、這些物料從哪裏來、用完之後能否回收。舉個例子:一個塑料飯盒由塑料粒加熱壓製而成,塑料粒來自石油;鋁窗的鋁材則從地下鋁土礦提煉,兩者背後都是寶貴的地球資源,節約使用是設計者的責任。
  2. 天然與人工的分別物料按來源分為天然物料和人工物料。天然物料直接來自動植物和礦物,例如木材、棉花、羊毛、石材和天然橡膠,只經切割、清洗等簡單加工;人工物料則由人工把原料經化學或物理方法合成,例如塑料、玻璃和人造纖維。金屬雖然源自礦石,但要經冶煉等人工處理才能使用。舉個例子:木筷子是天然物料,塑料筷子是人工物料,兩者的來源和加工方法截然不同。
  3. 木材的性質與用途木材輕身、有天然紋理、手感溫暖,並且容易鋸切、釘接和雕刻,是歷史悠久的建築和家具物料。它的缺點是怕潮濕、會腐爛、怕蟲蛀,也容易燃燒,強度比金屬低。常用木材分實木和人造板兩類。舉個例子:課室的木桌、家中的木地板和木門都用木材,因為溫暖美觀又易加工;廚櫃門則常用夾板和蔗渣板等人造板,價錢較平又不易變形。
  4. 金屬的性質與用途金屬堅硬、強度高、耐高溫,又能導電和導熱,可以鑄造、鍛打、焊接和回收再用,是結構和電器的主角。常見金屬有鋼、鋁、銅等:鋼用於大廈鋼筋和橋樑,鋁輕身又不生鏽,銅則是電線的首選。金屬的缺點是較重、部分會生鏽和成本較高。舉個例子:港鐵列車車身用鋁合金減輕重量,電線用銅因為導電能力強,廚房鍋具用不鏽鋼因為耐用衞生。
  5. 塑料的性質與用途塑料是人工合成的高分子物料,最大優點是輕身、防水、絕緣、耐腐蝕,加熱後可以塑造成各種形狀,生產成本低,適合大量生產。缺點是不耐高溫、強度一般,棄置後難以分解,處理不當會污染環境。塑料種類很多,性質各異。舉個例子:膠袋用聚乙烯,食物盒用較耐熱的聚丙烯,亞加力透明似玻璃,選用時要看清楚該塑料是否適合盛載熱食。
  6. 按性質選材與配合設計產品時要按物料的性質和特點來選擇,考慮強度、重量、成本、外觀、耐用程度和對環境的影響,有時更要讓不同物料互相配合,發揮所長。認識合成材料、複合材料和生物物質的特性,能擴闊選材的空間。舉個例子:雨傘用金屬做骨架承受風力、用防水布料做傘面擋雨、用塑料做手柄絕緣防滑,三種物料各司其職,產品才好用又耐用。

4圖解 Diagrams

課題概念圖認識常見物料:木材、金屬、塑料1物料與資源是什麼重點 Focus詳細內容見下方2天然與人工的分別重點 Focus詳細內容見下方3木材的性質與用途重點 Focus詳細內容見下方核心詞語物料 Material · 天然物料 Natural … · 人工物料 Man-made… · 木材 Timber
課題概念圖 · 中英對照 bilingual

5例題示範 Example

例題:班主任想為班房圖書角添置一個書架,預算有限,你會建議選用木材、金屬還是塑料?試按物料性質解釋。

  1. 先列需求 → 書架要承托大量書本、每天使用、預算有限、由同學搬動
  2. 金屬(鋁或鋼)→ 強度高、耐用,但較重、成本較高、加工需要專門設備
  3. 塑料 → 輕身便宜,但強度不足,層板受重壓會彎曲變形
  4. 木材(實木或夾板)→ 強度足夠、容易鋸切組裝、價錢適中、外觀溫暖
  5. 答案:建議選用木材(如夾板配實木邊框)。書本沉重,塑料強度不足會彎曲;金屬堅固但成本高,加工需要專門設備;木材強度足夠、易於鋸切和釘接,同學可以在工場內自行製作,價錢適中,紋理美觀,髹油後更耐用。選材的重點是按需要權衡各種性質,而不是認為某種物料一定最好。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 「天然物料一定比人工物料好,所以所有產品都應該用天然物料。」
✓ 兩類物料各有優劣:塑料防水輕身、金屬強度高;選材要按用途和性質判斷,不能盲從天然。
✗ 「所有金屬都會生鏽,所以金屬不能用在廚房。」
✓ 鋁和不鏽鋼不易生鏽,廚房鍋具和鋅盆正是用不鏽鋼製成。
✗ 「塑料只有一種,性質全部一樣。」
✓ 塑料有很多種:聚乙烯較軟、聚丙烯耐熱、亞加力透明,各有不同用途。
✗ 「選料只需要看外觀美觀就可以了。」
✓ 必須先考慮強度、重量、成本、耐用和安全等性質,外觀只是其中一項。

75 題快測 Quick check

Q1以下哪一組全部屬於天然物料?A. 木材、棉花、石材 B. 塑料、玻璃、鋁 C. 棉花、塑料、木材

Q2高樓大廈的窗框多用鋁合金,主要原因是什麼?

Q3為什麼電線內芯多用銅而不用塑料?

Q4小明想用塑料板製作承托大量課本的書架,可能出現什麼問題?

Q5試各舉一個木材、金屬、塑料在家中的用途,並說明原因。

8重點回顧 Recap

  • 物料按來源分為天然物料和人工物料兩大類
  • 木材輕身易加工、金屬強度高可導電、塑料輕身防水可塑形
  • 選材要考慮強度、重量、成本、外觀、耐用與環保
  • 複合材料結合多種物料的優點,用途更廣
  • 認識物料性質是設計與製作的第一步

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