Bài giảng Hóa học lớp 12 - Tiết 11, Bài 7: Luyện tập Cấu tạo và tính chất của Cacbonhidrat

Nội dung text: Bài giảng Hóa học lớp 12 - Tiết 11, Bài 7: Luyện tập Cấu tạo và tính chất của Cacbonhidrat

1. GLUCOZƠ FRUCTOZƠ XENLULOZƠ CHƯƠNG 2 CACBOHIĐRAT GLUXIT SACCAZOZƠ MANTOZƠ TINH BỘT
2. GLUCOZƠ SACCAROZƠ Cn(H2O)m XENLULOZƠ TINH BỘT
3. a. Khái niệm - Cacbohidrat (gluxit, saccarit) là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m. b. Thí dụ - Tinh bột (C6H10O5)n hay C6n(H2O)5n - Glucozơ C6H12O6 hay C6(H2O)6 - Saccarozo C12H22O11 hay C12(H2O)11 c. Phân loại Cacbohidrat Ví dụ Monosaccarit glucozơ, fructozơ (C6H12O6) Đisaccarit saccarozơ, mantozơ (C12H22O11) Polisaccarit tinh bột, xenlulozơ (C6H10O5)n
4. VD: Hợp chất nào sau đây thuộc loại đisaccarit? A Glixerol B. Glucozơ C. Saccarozo D. Xenlulozơ
5. I. LÍ TÍNH VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 1. GLUCOZO C6H12O6 , M = 180 * Glucozô laø chaát raén, keát tinh, khoâng maøu, deã tan trong nöôùc, coù vò ngoït. * Coù haàu heát trong caùc boä phaän cuûa caây * Coù nhieàu trong quaû nho chín, maät ong. * Coù trong maùu ngöôøi 0,1%.
6. I. LÍ TÍNH VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 1. FRUCTOZO C6H12O6, M = 180 (là đồng phân của glucozo) - Fructozô laø chaát keát tinh, khoâng maøu, deå tan trong nöôùc, coù vò ngoït hôn ñöôøng mía. - Fructozô coù nhieàu trong quaû ngoït nhö döùa, xoaøi Ñaëc bieät trong maät ong coù tôùi 40% fructozô laøm cho maät ong coù vò ngoït saéc.
7. I. LÍ TÍNH VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 3. SACCAROZO C12H22O11, M = 342 + Ở điều kiện thường đường Sac là chất rắn kết tinh không màu, tan tốt trong nước, ngọt hơn đường Glu. + Có nhiều trong thực vật: củ cải đường, thốt nốt, mía -> còn gọi là đường mía MÍA THỐT NỐT THỐT NỐT
8. I. LÍ TÍNH VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 4. MANTOZO C12H22O11, M = 342(đồng phân của saccarozo) + Điều kiện thường đường Man là chất rắn kết tinh không màu, tan tốt trong nước, có vị ngọt. + Có trong lúa mạch, lúa mì → đường mạch nha.
9. I. LÍ TÍNH VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 5. TINH BỘT (C6H10O5)n , M = 162n + Tinh bột là chất rắn không màu, không tan trong nước lạnh, tan trong nước nóng, ở 650C trở lên Tinh bột tan tạo thành dung dịch keo gọi là hồ tinh bột. + Tinh bột có nhiều trong gạo, ngô, khoai, sắn, quả xanh, chuối, táo .
10. I. LÍ TÍNH VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 6. XENLULOZO (C6H10O5)n , M = 162n (không là đp của tinh bột) + Là chất rắn hình sợi màu trắng, không tan trong nước, không tan dung môi hữu cơ thường, như xăng, dầu, este + Xenlulozơ, là tế bào của thực vật, là bộ khung của cây cối. Xenlulozo có nhiều trong bông(90%), đay, gai, tre, nứa, , gỗ (khoảng 40 -> 50%).
11. CÂY ĐAY SỢI ĐAY CÂY TRE CÂY TRÚC
12. VD. Cặp chất nào sau đây không phải là cặp đồng phân? A. Glucozơ, fructozơ B. Tinh bột, xenlulozơ C. Axit axetic, metyl fomat D. Saccarozơ, mantozơ
13. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ Glucozo a, Daïng maïch hôû Công thức CH2-CH-CH-CH-CH-CHO OH OH OH OH OH Rút gọn: HO – CH2 – [CHOH]4 – CHO ancol đa chức Anđehit
14. VD: Glucozơ thuộc loại A. Hợp chất tạp chức B. Cacbohiđrat C. monosaccarit D. Cả A,B,C đúng
15. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ 2. Fructozo: 6 5 4 3 2 1 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH Vieát goïn: CH2OH[CHOH]3COCH2OH Fructozo là HCHC tạp chức, phân tử có một nhóm xeton (-CO-) và 5 nhóm OH ancol.
16. ❖ LƯU Ý Trong môi trường kiềm glucozo và fructozo có thể chuyển hóa lẫn nhau
17. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ 3. Saccarozo: chæ øtồn tại ở dạng maïch voøng vaø khoâng coù khaû naêng môû voøng . - Dung dịch saccarozơ hòa tan Cu(OH)2 thành dung dịch màu xanh lam, chứng tỏ trong phân tử saccarozơ có nhiều nhóm OH gần nhau. - Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng bạc, không bị oxi hóa bởi nước brom, chứng tỏ phân tử saccarozơ không có nhóm -CH=O. - Trong phân tử saccarozơ gồm 1 gốc α-glucozơ và 1 gốc β-fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi giữa C1 của glucozơ và C2 của fructozơ (C1−O−C2). Liên kết này thuộc loại liên kết glicozit. gốc α-glucozơ gốc β-fructozơ
18. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ 4. Mantozo: - Ở trạng thái tính thể, phân tử mantozơ gồm hai gốc glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α−1,4−glicozit. - Trong dung dịch, gốc α−glucozơ của mantozơ có thể mở vòng tạo ra nhóm andehit -CH=O:
19. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ 5. Tinh bột: ❖ Tinh bột là hỗn hợp của hai polisaccarit: amilozơ và amilopectin. Cả hai đều có công thức phân tử là (C6H10O5)n trong đó C6H10O5 là gốc α-glucozơ. ✓ Phân tử amilozơ không duỗi thẳng mà xoắn lại thành hình lò xo.
20. ❑ Amilopectin chiếm khoảng 70-80% khối lượng tinh bột. ✓ Amilopectin có cấu tạo phân nhánh.
21. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ 6. Xenlulozo: ✓ Xenlulozơ là một polime hợp thành từ các mắt xích β−glucozơ nối với nhau bởi các liên kết β−1,4glicozit. ✓ Phân tử xenlulozơ không phân nhánh, không xoắn. ✓ Mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do, nên có thể viết công thức cấu tạo của xenlulozơ là [C6H7O2(OH)3]n.
22. VD1: Chọn những câu đúng khi nói về cấu trúc phân tử Xenlulozơ: A. Do nhiều gốc  -Glucozơ liên kết với nhau. B. Chỉ có cấu tạo mạch không phân nhánh. Mỗi gốc Xenlulozơ có chứa 3 nhóm -OH tự do C. Khối lượng lớn hơn nhiều so với tinh bột D. Cả A, B, C đúng
23. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 0 1. Phản ứng hidro hóa (Tác dụng với H2; xt Ni, t ). + Sac, tinh bột, xen không có tính chất này + Glu, fruc, man có tính chất này. VD1: 0 Ni, t0 +1 C6H12O6 + H2 C6H14O6 oxh Khử Glu, fruc(M=180) sobitol(M=182) Ancol đa chức(có 6 nhóm OH)
24. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 2. Phản ứng của ancol đa chức : 0 Tác dụng với Cu(OH)2 ở t thường → tạo phức màu xanh lam. - Xenlulozơ , tinh bột không phản ứng - Glu, Fruc, Sac, Man có phản ứng VD1: 2 C6H12O6 + Cu(OH)2 (C6H11O6)2Cu + 2 H2O Glu, fruc Đồng(II)gluconat (phức màu xanh lam) VD2: 2 C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H21O11)2Cu + 2 H2O Sac, man Phức màu xanh lam
25. VD3: Bao nhiêu chất sau đây hòa tan được Cu(OH)2 ở điều kiện thường: HCHO, HCOOH, glixerol, glucozo, saccarozo, tinh bột, mantozo, fructozo, xenlulozo, ancol etylic. A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
26. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC - 0 3. Tác dụng với Cu(OH)2/OH , t → Cu2O kết tủa đỏ gạch + Sac, Tb, Xen không phản ứng + Glu, Fruc, Man có phản ứng 0 Cu(OH)2 , t VD: C6H12O6 Cu2O↓ (Đỏ gạch) 4. Phản ứng tráng gương : Tác dụng với dd AgNO3/NH3 + Sac, Tb, Xen không phản ứng + Glu, Fruc, man có phản ứng t0 VD1: CH2OH(CHOH)4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 Trong công nghiệp người ta dùng glucozo để tráng gương ruộtCH phích.2OH(CHOH) 4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
27. ❖ PP GIẢI AgNO3/NH3 C6H12O6 2Ag↓ (Glu, fruc) AgNO3/NH3 C12H22O11 2Ag↓ (Man) VD4: Tráng gương hoàn toàn hỗn hợp X gồm : 0,1 mol glucozơ; 0,15 mol Fructozơ; 0,1 mol mantozơ thu được m(g) kết tủa Ag. Tính m? A. 32,4g B. 43,2g C. 75,6g D. 86,4g
28. VD4: Cho Cu(OH)2/ NaOH vào glucozơ, sau đó đun nóng thì thấy xuất hiện: A. dd xanh lam B. kết tủa đỏ gạch C. không hiện tượng D. Lúc đầu dd xanh lam, sau đó kêt tủa đỏ gạch.
29. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 5. Phản ứng thủy phân trong môi trường axi (H+) + Glu, Fruc không có tính chất này + Sac, Man, Xen, Tinh bột có bị thủy phân trong môi trường axit Axit, C H O + H O C H O + C H O 12 22 11 2 t0 6 12 6 6 12 6 Saccarozơ Glucozơ Fructozơ C H O + H O Axit, 12 22 11 2 t0 C6H12O6 + C6H12O6 Mantozơ Glucozơ Glucozơ H+, t0 (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 Tb, xen glucozo
30. PP GIẢI: + 0 H , t Ag2O/NH3 ✓ 1Sac 2C6H12O6 4Ag 1 mol 4 mol Sac dư Không tráng gương + 0 H , t Ag2O/NH3 ✓ 1Man 2C6H12O6 4Ag 1 mol 4 mol Ag O/NH Man dư 2 3 2Ag 1 mol 2 mol + 0 H , t Ag2O/NH3 ✓ Tb, xen 1C6H12O6 2Ag 1 mol 2 mol Lưu ý: Sac, tb, xen không tráng gương nhưng sp thủy phân có tráng gương.
31. VD1: Thủy phân hỗn hợp X gồm 0,1 mol sac; 0,2 man trong môi trường axit hiệu suất mỗi chất đều H = 80% thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư đến phản ứng hoàn toàn thu được m(g) Ag. Tính m ? A. 112,32g B. 103,68g C. 51,84g D. 116,64g Giải: H+ Sac 4Ag H = 80% Bđ: 0,1 mol Pư: 0,08 mol 0,32 mol Dư: 0,02 mol Không mAg = H+ Man 4Ag 108.(0,32+0,64+0,08) H = 80% Bđ: 0,2 mol = 112,32g Pư: 0,16 mol 0,64 mol Dư: 0,04 mol 0,08 mol Ag
32. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 6. Phản ứng với dung dịch Br2 + Fruc, Sac, tinh bột, Xen không làm mất màu dung dịch Br2 + Glu, Man có làm mất dung dịch Br2 (H2O) +1 VD1: CH2OH(CHOH)4CHO + Br2 + H2O Glucozo (Kh) (oxh) +3 CH2OH(CHOH)4COOH + 2HBr Axit gluconic
33. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 7. Phản ứng với dung dịch I2 + Chỉ có tinh bột có phản ứng này + dd I Tinh bột 2 Dung dịch màu xanh tím → Dùng dung dịch I2 để nhận biết tinh bột
34. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 10. Tính chất của xelulozơ: M =297 a) Tác dụng với dung dịch HNO3đ (H2SO4đ) H SO [C H O (OH) ] + 3nHNO 2 4đặc [C H O (NO ) ] +3nH O 6 7 2 3 n 3đặc 1 : 3 6 7 2 3 3 n 2 Xenlulozo Xenlulozo trinitrat
35. VD2: Cho m(g) xenlulozơ phản ứng với m’(g) dung dịch HNO3 63% sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 29,7(g) xenlulozơ trinitrat. Tính m, m’? GIẢI: Ta có: H24 SO ® C6723 H O (OH)+ 3HNO 3 ® ⎯⎯⎯→ C 672 H O (ONO +232 ) 3H O 0,1 0,3 0,1mol + mxen = 0,1 . 162 = 16,2g + mHNO3 = 0,3 . 6,3 = 18,9 (g)
36. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 12. Phản ứng lên men a) Lên men lactic C H O⎯⎯→lacta 2CH − CH − COOH 6 12 6 3 | glucozo OH a) Lên men rượu axit lactic Enzim C H O 2C H OH + 2CO 6 12 6 30 – 350C 2 5 2
37. IV. ĐIỀU CHẾ - ỨNG DỤNG 1. Glucozo a. Điều chế ✓ Thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo H+, t0 (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 Tb, xen glucozo ✓ Từ fomandehit Ca(OH)2 6 HCHO C6H12O6 ✓ Qúa trình quang hợp as 6CO + 6H O C H O + 6O 2 2 Diệp lục 6 12 6 2 b. Ứng dụng ✓ Glucozơ là chất dinh dưỡng có giá trị của con người. ✓ Trong y học, glucozơ được dùng làm thuốc tăng lực. ✓ Trong công nghiệp, dùng để tráng gương, tráng ruột phích và sản xuất ancol etylic.
38. IV. ĐIỀU CHẾ - ỨNG DỤNG 2. Fructozo ✓ Tăng năng lượng ✓ Kem dưỡng da ✓ Giảm mệt mỏi cơ bắp ✓ Giảm cân ✓ Điều hòa đường huyết ✓ Kháng khuẩn chống viêm ✓ Chữa ho ✓ Chữa lành vết thương ✓ Chữa bỏng nhẹ ✓ Cải thiện hệ tiêu hóa
39. IV. ĐIỀU CHẾ - ỨNG DỤNG 3. Saccarozo a, Ứng dụng Saccarozơ được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, để sản xuất công nghiệp thực phẩm, để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát, Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc. b, Sản xuất đường saccarozơ Sản xuất đường từ cây mía qua một số công đoạn chính thể hiện ở sơ đồ dưới đây
40. IV. ĐIỀU CHẾ - ỨNG DỤNG 4. Mantozo a, Ứng dụng ✓ Đường mạch nha là sản phẩm ăn vừa ngon, vừa bổ và nó còn là nguyên liệu không thể thiếu trong công nghiệp sản xuất bánh mứt kẹo và bia.
41. IV. ĐIỀU CHẾ - ỨNG DỤNG 5. Tinh bột a, Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí cacbonic và nước nhờ ánh sáng mặt trời. Khí cacbonic được lá cây hấp thụ từ không khí, nước được rẽ cây hút từ đất. Chất diệp lục (clorophin) hấp thụ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Quá trình tạo thành tinh bột như vậy gọi là quá trình quang hợp.
42. IV. ĐIỀU CHẾ - ỨNG DỤNG 6. Xenlulozo - Các vật liệu chứa nhiều xenlulozơ như tre, gỗ, nứa, thường được dùng làm vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình, - Xenlulozơ nguyên chất và gần nguyên chất được chế thành sợi, tơ, giấy viết, giấy làm bao bì, xenlulozơ trixetat dùng làm thuốc súng. Thủy phân xenlulozơ sẽ được glucozơ làm nguyên liệu để sản xuất etanol.
43. CUÛNG COÁ Caâu 1: Khi thuûy phaân saccarozô thu ñöôïc 2 monosaccarit naøo? A. Galactozô vaø talozô B. gulozô vaø idozô C. Mannozô vaø gluczô D. glucozô vaø fructozô Caâu 2: phaùt bieåu naøo döôùi ñaây laø ñuùng? A. Tinh boät laø polisaccarit, phaân töû goàm nhieàu maét xích α – fructozô lieân keát vôùi nhau B. Tinh boät laø polisaccarit, phaân töû goàm nhieàu maét xích β – glucozô lieân keát vôùi nhau. C. Tinh boät laø polisaccarit, phaân töû goàm nhieàu maét xích α – glucozô lieân keát vôùi nhau. D. Tinh boät laø polisaccarit, phaân töû goàm nhieàu maét xích β – fructozô lieân keát vôùi nhau.
44. Caâu 3: Glucozô khoâng thuoäc loaïi: A. Hôïp chaát taïp chöùc B. cacbohiñrat C. Monosaccrit D. ñisaccarit Caâu 4:Chaát khoâng tham gia phaûn öùng traùng baïc laø: A. axit axetic B. anñehit fomic C. glucozô D. anñehit axetic Caâu 5: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 xuùc taùc cuûa phaûn öùng treân laø: A. H2SO4 loaõng B. H2SO4 ñaëc C. enzim D. Ni
45. Câu 6. Phản ứng nào sau đây không KHÔNG xảy ra đối với nhóm Andehit của glucozo? A. Glucozơ + AgNO3/ NH3 B. Glucozơ + Cu(OH)2/ NaOH C. Glucozơ + H2 (Ni, t0) D. Lên men rượu Câu 7. Dãy gồm các dung dịch đều tác dụng với Cu(OH)2 là A. glucozơ, glixerol, ancol etylic. B. glucozơ, andehit fomic, natri axetat. C. glucozơ, glixerol, axit axetic. D. glucozơ, glixerol, natri axetat.
46. Caâu 8: Chaát khoâng tan ñöôïc trong nöôùc laïnh laø: A. glucozô B. tinh boät C. saccarozô D. fructozô Caâu 9: Cho chaát X vaøo dung dòch AgNO3 trong amoniac, ñun noùng, khoâng thaáy xaûy ra phaûn öùng traùng baïc. Chaát X laø chaát naøo trong caùc chaát sau? A. glucozô B. fructozô C. anñehit axetic D. saccarozô
47. Câu 10: Dùng thuốc thử nào sau đây để phân biệt Glucozo và Fructozo? A.Dd AgNO3/ NH3 B. dd Br2 - C. Cu(OH)2/ OH D. H2, xt Ni
48. Câu 11: Chọn thuốc thử để phân biệt dung dịch glucozơ (C6H12O6) và dung dịch axit axetic (CH3COOH) bằng phương pháp hóa học? . A Kim loại Na B Quì tím C Dung dịch AgNO3/NH3 D Cả B và C đều đúng
49. Câu 12: Chọn một thuốc thử để phân biệt dung dịch glucozơ (C6H12O6) và dung dịch rượu etylic (C2H5OH) bằng phương pháp hóa học? A Quì tím B Kim loại Na C Dung dịch AgNO3/NH3 D Dung dịch NaOH
50. Câu 13 Hidro hóa 18(g) glucozơ thu được m(g) sobitol, biết H = 80% A. 18g B. 18,2g C. 14,56g D. 22,75g 0 Giải: Ni,t CHOHCHO6 12 6+ 2 ⎯⎯⎯→ 6 14 6 0,1 mol Vì H = 80% nên