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课件网) 第5篇 技术、工程与社会 工程设计与物化 模块1 技术、工程与社会 科学、技 术、工程 之间的区 别与联系 区别 工程的核心是建造科学的核心是发现技术的核心是发明 联系：科学、技术与工程是相互依赖、 相互促进的，改变了人们的生活 (2022·杭州)2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得 重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合 成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生 理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图 所示；绿色植物(以玉米为例)光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉 技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题： 例1 淀粉种类 玉米淀粉 人工合成淀粉 能量转化效率 2％ 7％ 生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产 生产周期 4～6个月 1～2天 占地面积 5亩地 1米3反应器 (1)马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段： 阶段1：从X能→电能→氢能→甲醇； 阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合 成淀粉。 据图分析，在阶段1中，X能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物 为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮(C3H6O3)，则y的值 为 (填写数字)。 太阳 氢气和二氧化碳 3 (2)马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多 种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 。 (3)马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危 机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在 解决粮食危机问题上的优势是 (写出2点)。 酶 为人 体提供能量 占地面积少、生产周期短(合理即可) 【指导】 1. 微观转化流程中反应物和生成物的判断：箭头进去的是反应物，出去 的是生成物。 2. 表格数据分析：对比分析对应数据，找出不同点，总结结论或规律。 如题中玉米淀粉的能量转化率为2％，人工合成淀粉的能量转化率为 7％，说明人工合成淀粉的能量转化率高。 某快递公司针对快递分拣问题，研发出了一款分拣机器人。如图 甲，分拣机器人通过扫码，读取快递的目的地信息，然后准确快速地 把快递运送并投入相应的分拣口，最后由专人打包，将快递运往全国 各地。已知分拣机器人的行驶速度为2 m/s。某次分拣作业中，分拣 机器人携带质量为2 kg的快递在水平路面上匀速行驶20 m后到达相应 的分拣口，行驶过程中分拣机器人受到的阻力为15 N，g取10 N/kg。 在该过程中，求： 例2 (1)分拣机器人载着快递匀速行驶时，以分拣机器人为参照物，快递是 的。 静止 (2)分拣机器人的牵引力做功的功率。 解：(2)因为分拣机器人在水平路面上匀速行驶，所受的牵引力大小等于 阻力大小，即F牵＝f＝15 N， 牵引力做功的功率 P＝＝＝F牵v＝15 N×2 m/s＝30 W。 (3)分拣机器人到达相应的分拣口后，伸缩杆会将托盘掀起，把放置在托 盘中央位置的快递投入分拣口。把托盘看作一个以O为支点的杠杆，图乙 中，A点为快递对托盘压力的作用点，B点是伸缩杆对托盘的力的作用 点，已知AB＝12 cm，OB＝8 cm，忽略托盘的重力及转动时的摩擦，图 乙中伸缩杆恰好顶起快递时对托盘的作用力。 解：(3)快递所受的重力 G快递＝m快递g＝2 kg×10 N/kg＝20 N， 托盘水平时，快递对托盘的压力 F2＝G快递＝20 N， 阻力臂 l2＝lAO＝12 cm＋8 cm＝20 cm＝0.2 m， 动力臂l1＝lOB＝8 cm＝0.08 m， 根据杠杆平衡条件得，题图乙中伸缩杆恰好顶起快递时对托盘的作用力 F1＝＝＝50 N。 【指导】杠杆平衡条件的应用 立柱式无土栽培是一种新型农业种植方式，其装置如图所示， 相邻种植口间相距40厘米，可一定程度上缓解耕地紧 ... ...
