單元活動(dòng)3從人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和轉(zhuǎn)化任務(wù)內(nèi)容任務(wù)一根據(jù)人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和分類任務(wù)二根據(jù)人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)反應(yīng)類型任務(wù)三根據(jù)人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所馬延和團(tuán)隊(duì)，在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成。經(jīng)核磁共振等檢測顯示，該實(shí)驗(yàn)室人工合成淀粉的分子與天然淀粉分子的結(jié)構(gòu)組成一致。以二氧化碳為原料人工合成淀粉，有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程如圖所示：1．人工合成淀粉的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳→甲醇→二羥基丙酮(甘油酮)→葡萄糖→淀粉。2．人工合成淀粉的途徑由11個(gè)核心反應(yīng)組成，這一技術(shù)可以分為兩步：首先是光反應(yīng)(光合作用)，其次是暗反應(yīng)(生物合成)。3．人工合成淀粉的途徑可以分為四個(gè)模塊：第一步是把二氧化碳用無機(jī)催化劑還原為甲醇；第二步是將甲醇轉(zhuǎn)換為三碳；第三步是用三碳合成為六碳；最后再聚合成為淀粉。根據(jù)人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和分類活動(dòng)1CH3OH的結(jié)構(gòu)式為_________________________________，甘油酮含有的官能團(tuán)為____________。提示：；羰基、羥基?；顒?dòng)2甲醇和乙醇互為______；甘油酮()和乳酸()互為__________。提示：同系物；同分異構(gòu)體。根據(jù)人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)反應(yīng)類型活動(dòng)1轉(zhuǎn)化過程中CH3OH→HCHO的反應(yīng)類型為________。提示：氧化反應(yīng)(與乙醇轉(zhuǎn)換為乙醛類似，為氧化反應(yīng))?；顒?dòng)2甘油酮(HOCH2COCH2OH)可以發(fā)生的反應(yīng)類型有_____________________________。提示：置換反應(yīng)、氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)。根據(jù)人工合成淀粉認(rèn)識有機(jī)物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化活動(dòng)1相同條件下與金屬鈉反應(yīng)的劇烈程度：甲醇______(填“>”“<”或“＝”)水。提示：<?；顒?dòng)2理論上人工合成淀粉與原料CO2的物質(zhì)的量之比為________。提示：1∶6n。由關(guān)系式6nCO2～(C6H10O5)n可知，兩者物質(zhì)的量之比為1∶6n。[知識鏈接]1．有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和分類(1)有機(jī)物中碳原子的總鍵數(shù)為4，碳原子間可以形成單鍵、雙鍵、三鍵，形成碳鏈、環(huán)狀。(2)根據(jù)組成元素，有機(jī)物分為烴、烴的衍生物；根據(jù)官能團(tuán)，有機(jī)物分為烯烴、醇、醛、羧酸、酯等。2．有機(jī)反應(yīng)類型(1)取代反應(yīng)，包括鹵代(甲烷和氯氣、苯和液溴)、硝化(苯和濃硝酸)、酯化(羧酸和醇)、水解(酯、油脂、糖類、蛋白質(zhì))。(2)加成反應(yīng)：不飽和鍵(乙烯、植物油、裂化汽油)、苯環(huán)。(3)氧化反應(yīng)：催化氧化(乙醇)；被氧化劑氧化(碳碳雙鍵、羥基、醛基)。(4)加聚反應(yīng)(含不飽和鍵)。3．有機(jī)物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化1．舉世震驚的“毒奶粉事件”，是一些不法商販用化工原料三聚氰胺(結(jié)構(gòu)簡式如圖所示)冒充蛋白粉，加入原料奶中，從而提高劣質(zhì)原料奶的收購價(jià)格。三聚氰胺屬于()A．有機(jī)物 B．無機(jī)物C．苯的同系物 D．銨鹽A解析：由結(jié)構(gòu)簡式可知，三聚氰胺由碳、氫和氮元素組成，屬于有機(jī)物，故A正確，B錯(cuò)誤；三聚氰胺不含苯環(huán)，不屬于苯的同系物，故C錯(cuò)誤；三聚氰胺由分子構(gòu)成，不含有銨根離子、酸根離子，不屬于銨鹽，故D錯(cuò)誤。2．對下列有機(jī)反應(yīng)類型的認(rèn)識中，錯(cuò)誤的是()A．2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do7(△))2CH3CHO＋2H2O；氧化反應(yīng)B．CH2CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；加成反應(yīng)C．CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl；置換反應(yīng)D．CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do7(△))CH3COOCH2CH3＋H2O；酯化反應(yīng)C解析：A項(xiàng)，該反應(yīng)是乙醇的催化氧化，屬于氧化反應(yīng)，故正確；B項(xiàng)，該反應(yīng)是乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷，屬于加成反應(yīng)，故正確；C項(xiàng)，該反應(yīng)是CH4中的一個(gè)氫原子被氯原子所取代，氫原子與另一個(gè)氯原子生成HCl，屬于取代反應(yīng)，不是置換反應(yīng)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該反應(yīng)是乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，屬于酯化反應(yīng)，故正確。3．以玉米(主要成分是淀粉)為原料制備乙醇的流程如下。下列說法不正確的是()A．C12H22O11屬于二糖B．可采取分液的方法分離乙醇和水C．可用碘水檢驗(yàn)淀粉是否完全水解D．葡萄糖可以在酒化酶作用下分解生成乙醇B解析：玉米淀粉在酸性條件下水解生成麥芽糖，1分子麥芽糖水解生成2分子葡萄糖，所以麥芽糖屬于二糖，故A正確；乙醇與水相互溶解，不能通過分液的方法分離，二者沸點(diǎn)不同，用蒸餾法分離，故B錯(cuò)誤；淀粉遇碘變藍(lán)色，可用碘水檢驗(yàn)淀粉是否完全水解，故C正確；葡萄糖可以在酒化酶作用下分解生成乙醇和二氧化碳，故D正確。4．我國科學(xué)家在人工合成淀粉領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本路線為“二氧化碳→甲醇→二羥基丙酮→葡萄糖→淀粉”，其中二羥基丙酮的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．與金屬鈉不能發(fā)生反應(yīng)B．淀粉在堿性、加熱條件下，能與銀氨溶液反應(yīng)析出銀C．二羥基丙酮與CH2OHCH2COOH為同分異構(gòu)體D．二羥基丙酮與碳酸()互為同系物C解析：二羥基丙酮含有羥基，能與鈉發(fā)生反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；淀粉不屬于