Dễ dàng thanh toán qua mã QR, nhanh chóng, bảo mật
Chọn số tiền cần nạp
Thực hiện Quét mã QR
Hệ thống tự cộng tiền
Chọn số tiền cần nạp
Thực hiện Quét mã QR
Hệ thống tự cộng tiền
Chọn số tiền cần nạp (ẤN NÚT NẠP NGAY)
Tặng 5%
Tặng 10%
Tặng 15%
Tặng 20%
Đăng nhập để trải nghiệm đầy đủ tính năng!
Tham gia nhóm hỗ trợ VIP để được các thầy cô chuyên môn cao hỗ trợ học tập tốt hơn. Hãy nâng cấp ngay để không bỏ lỡ cơ hội này!
Lớp 12
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. CARBOHYDRATE
.
1. Tinh bột:
Tinh bột là polymer thiên nhiên gồm amylose và amylopectin. Tinh bột có công thức phân tử là (C6H10O5)n.
Phân tử amylose được cấu tạo từ nhiều đơn vị α-glucose liên kết với nhau qua các liên kết α-1,4-glycoside và hình thành chuỗi xoắn.
Phân tử amylopectin có cấu tạo phân nhánh, gồm các chuỗi chứa nhiều đơn vị α-glucose liên kết với nhau qua các liên kết α-1,4-glycoside. Các chuỗi này liên kết với nhau tạo cấu tạo mạch nhánh qua liên kết α-1,6-glycoside.
2. Cellulose:
Cellulose là polymer thiên nhiên có công thức phân tử là (C6H10O5)n. Phân tử cấu tạo từ nhiều đơn vị β-glucose qua liên kết β-1,4-glycoside và hình thành chuỗi không phân nhánh.
A. Saccharose. B. Glucose. C. Tinh bột. D. Fructose. |
Ví dụ 2. Cellulose thuộc loại polysaccharide, là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật, có nhiều trong gỗ, bông gòn. Công thức của cellulose là A. (C6H10O5)n. B. C12H22O11. C. C6H12O6. D. C2H4O2. |
Ví dụ 3. Cấu tạo của tinh bột và cellulose có những đặc điểm nào khác nhau? |
Ví dụ 4. Tinh bột là polymer thiên nhiên gồm amylose và amylopectin. Tinh bột có công thức phân tử là (C6H10O5)n. Cellulose là polymer thiên nhiên có công thức phân tử là (C6H10O5)n. a. Tinh bột và cellulose cùng công thức phân tử nên chúng là đồng phân của nhau. b. Phân tử cellulose cấu tạo từ nhiều đơn vị β-fructose và hình thành chuỗi không nhánh. c. Phân tử amylose cấu tạo từ nhiều đơn vị α-glucose liên kết với nhau và hình thành chuỗi xoắn. d. Phân tử amylopectin có cấu tạo phân nhánh, gồm các chuỗi chứa nhiều đơn vị α-glucose liên kết với nhau. Trả lời đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c) d) |
Ví dụ 5. Nguyên nhân amylopectin có mạch phân nhánh? |
1. Tính chất của tinh bột:
a) Phản ứng thủy phân:
Tinh bột bị thủy phân bởi acid hoặc dưới tác dụng của enzyme. Khi tinh bột thủy phân không hoàn toàn tạo thành dextrin, maltose và glucose. Tinh bột bị thủy phân hoàn toàn tạo thành glucose.
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 (glucose)
b) Phản ứng ứng màu với dung dịch iodine:
Trong tinh bột các phân tử amylose có dạng xoắn, khi tương tác với iodine tạo ra màu xanh tím. Phản ứng này dùng để nhận biết tinh bột.
2. Tính chất của cellulose:
a) Phản ứng thủy phân:
Tương tự tinh bột, celluose bị thủy phân bởi acid hoặc enzyme. Khi bị thủy phân hoàn toàn tạo thành glucose.
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 (Glucose)
b. Phản ứng với nitric acid:
Trong mỗi đơn vị glucose cấu thành phân tử cellulose có ba nhóm hydroxy. Khi đun nóng cellulose với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc, tùy theo điều kiện phản ứng mà một, hai hay cả ba nhóm hydroxy này có thể phản ứng với nitric acid tạo thành cellulose nitrate.
[(C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
Cellulose trinitrate
Cellulose trinitrate là chất dễ cháy và nổ mạnh được dùng làm thuốc súng.
c) Phản ứng với nước Schweizer (nước Svayde):
Cellulose tan được trong nước Schweizer (dung dịch thu được khi hòa tan Cu(OH)2 trong NH3).
A. glucose, tinh bột và cellulose. B. saccharose, tinh bột và cellulose. C. glucose, saccharose và fructose. D. fructose, saccharose và tinh bột. |
Ví dụ 2. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau: Bước 1: Cho khoảng 5 ml dung dịch hồ tinh bột 1% vào ống nghiệm. Sau đó thêm khoảng 1 mL dung dịch HCl 1M vào, lắc đều. Bước 2: Đặt ống nghiệm trong một cốc thuỷ tinh chứa nước nóng, đun cách thuỷ trong 10 phút. Sau đó để nguội. Bước 3: Thêm từ từ NaHCO3 vào ống nghiệm đến khi ngừng sủi bọt khí. Bước 4: Cho khoảng 2 mL dung dịch thu được vào ống nghiệm chứa Cu(OH)2 (được điều chế bằng cách cho 0,5 ml dung dịch CuSO4, 5% vào 2 mL dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ). Sau đó đặt ống nghiệm trong cốc thuỷ tinh chúa nước nóng khoảng 5 phút. a. Sau bước 1, thu được dung dịch đồng nhất. b. Trong bước 2, đã xảy ra phản ứng thủy phân tinh bột tạo thành glucose. c. Trong bước 3, NaHCO3 được thêm vào nhằm mục đích làm tăng tốc độ phản ứng thủy phân ở bước 2. d. Sau bước 4, thu được dung dịch màu xanh lam. Trả lời đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c) d) |
Ví dụ 3. Thực hiện thí nghiệm sau: Lấy 2 mL dung dịch chất X 1% vào ống nghiệm. Nhỏ tiếp vài giọt dung dịch iodine vào ống nghiệm, lắc đều. Quan sát hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét. |
Ví dụ 4. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau: Bước 1: Cho 10 mL dung dịch H2SO4 70% vào cốc thủy tinh, thêm một lượng nhỏ cellulose (bông) vào cốc và dùng đũa thủy tinh khuấy đều. Sau đó, đặt cốc thủy tinh vào cốc nước nóng và khuấy đều trong khoảng 3 phút để cellulose tan hết. Bước 2: Thêm từ từ NaHCO3 đến khi dừng bọt khí, sau đó thêm tiếp 5 mL dung dịch NaOH 10%. Bước 3: Cho 5 mL dung dịch thu được ở trên vào ống nghiệm chứa Cu(OH)2 (được điều chế bằng cách cho 0,5 mL dung dịch CuSO4 5% vào 2 mL dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ). Đun nóng đều ống nghiệm khoảng 2 phút, sau đó để ống nghiệm trên giá khoảng 3 phút. a. Tại bước 1, xảy ra phản ứng giữa cellulose với H2SO4 trong dung dịch. b. Khi thay dung dịch H2SO4 70% bằng dung dịch H2SO4 98%, thì tốc độ thủy phân nhanh hơn. c. Mục đích của việc thêm NaHCO3 là nhằm loại bỏ H2SO4 và thêm NaOH với vai trò tạo môi trường kiềm. d. Sau bước 3, thu được kết tủa màu đỏ gạch. Trả lời đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c) d) |
Ví dụ 5. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau: - Cho khoảng 5 mL dung dịch HNO3 đặc vào cốc thủy tinh (loại 100 mL) ngâm trong chậu nước đá. Thêm từ từ khoảng 10 mL dung dịch H2SO4 vào cốc và khuấy đều. Sau đó, lấy cốc thủy tinh ra khỏi chậu nước đá, thêm tiếp một nhúm bông vào cốc và dùng đũa thủy tinh ấn bông ngập trong dung dịch. - Ngâm cốc trong chậu nước nóng khoảng 10 phút. Để nguội, lấy sản phẩm thu được ra khỏi cốc, rửa nhiều lần với nước lạnh (đến khi nước rửa không làm đổi màu quỳ tím), sau đó rửa lại bằng dung dịch NaHCO3 loãng. - Ép sản phẩm giữa hai miếng giấy lọc để hút nước và làm khô tự nhiên. Sau đó, để sản phẩm lên đĩa sứ rồi đốt cháy sản phẩm. Quan sát hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét. |
Ví dụ 6. Cho các phát biểu sau: (a) Tinh bột có phản ứng thủy phân và phản ứng với HNO3 đặc/H2SO4 đặc. (b) Cũng giống như tinh bột cellulose có phản ứng màu với dung dịch iodine. (c) Thủy phân hoàn toàn tinh bột hoặc cellulose đều thu được glucose. (d) Cellulose tan được trong nước Schweizer. (e) Trong mỗi đơn vị glucose cấu thành phân tử cellulose có năm nhóm hydroxy (-OH). Số phát biểu đúng là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. |
Ví dụ 7. Giải thích các hiện tượng sau: (a) Xôi hoặc cơm nếp thì dẻo và dính hơn cơm tẻ. (b) Nhỏ vài giọt dung dịch iodine vào mặt cắt của quả chuối xanh thấy xuất hiện màu xanh tím. (c) Dung dịch sulfuric acid đặc làm sợi bông hoặc giấy bị hóa đen. |
Ví dụ 8. Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt dung dịch của bốn chất: hồ tinh bột, saccharose, glucose, acetaldehyde đựng riêng biệt trong bốn lọ mất nhãn. |
1. Tinh bột:
Tinh bột là chất rắn màu trắng, hầu như không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng, tinh bột tan tạo dung dịch keo nhớt, gọi là hồ tinh bột.
Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh:
Trong thực vật, tinh bột chủ yếu trong củ, quả hay hạt. Sự hình thành tinh bột trong thực vật diễn ra qua nhiều giai đoạn, gồm hai quá trình chính là quá trình quang hợp hình thành glucose và quá trình kết hợp của các đơn vị glucose tạo thành tinh bột.
Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể người:
Khi con người sử dụng thức ăn có chứa tinh bột, enzyme α-amylaza có trong nước bọt thúc đẩy quá trình thủy phân tinh bột thành các phân tử nhỏ hơn gồm maltose và dextrin. Quá trình này tiếp tục ở ruột non, nơi phần lớn tinh bột bị thủy phân thành glucose. Glucose được hấp thụ vào máu và di chuyển đến các tế bào trong khắp cơ thể. Glucose có thể được sử dụng cho nhu cầu năng lượng hoặc có thể được chuyển đổi thành glycogen lưu trữ trong gan và cơ.
Tinh bột là nguồn lương thực chính của con người và một số động vật, đồng thời cũng được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm (chất làm đặc, chất kết dính, sản xuất ethanol,...). Ngoài ra, tinh bột cũng được sử dụng làm chất kết dính trong công nghiệp giấy và công nghiệp dệt may.
2. Cellulose:
Cellulose là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước ngay cả khi đun nóng, không tan trong các dung môi thông thường như ether, benzene,…
Cellulose được tổng hợp bởi thực vật, chiếm khoảng 50% khối lượng của gỗ khô và khoảng 90% khối lượng sợi bông.
Cellulose được sử dụng làm vật liệu xây dựng (đồ gỗ), sản xuất giấy, sợi tự nhiên và sợi nhân tạo. Cellulose cũng được sử dụng làm nguyên liệu để điều chế ethanol và cellulose trinitrate (dùng chế tạo thuốc súng không khói).
a. Ở điều kiện thường, tinh bột là chất rắn không màu và không tan trong nước lạnh. b. Trong thực vật, tinh bột có chủ yếu trong củ, quả hay hạt. c. Tinh bột là nguồn lương thực chính của con người và một số động vật. d. Tinh bột cũng được sử dụng làm chất kết dính trong công nghiệp giấy và công nghiệp dệt may. Trả lời đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c) d) |
Ví dụ 2. Cellulose là thành phần chính của thành phần tế bào thực vật, làm nên bộ khung của cây. Cellulose có nhiều ứng dụng trong đời sống. a. Ở điều kiện thường, cellulose là chất rắn vô định hình màu trắng và không tan trong nước. b. Trong thực vật, cellulose có chủ yếu trong hạt gạo (hàm lượng khoảng 80%). c. Các vật liệu chứa nhiều cellulose như tre, nứa, gỗ thường dùng làm vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình. d. Cellulose nguyên chất được chế thành sợi, tơ, giấy viết, bao bì, màng mỏng… Trả lời đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c) d) |
Ví dụ 3. Sơ đồ chuyển hóa tinh bột trong cơ thể: a. Khi con người sử dụng thức ăn có tinh bột, enzyme α-amylase có trong nước bọt thúc đẩy quá trình thủy phân tinh bột thành dextrin và maltose. b. Ở ruột non, dextrin và maltose tiếp tục bị thủy phân thành glucose nhờ enzyme trong ruột non. c. Glucose được hấp thụ vào máu và di chuyển đến các tế bào trong khắp cơ thể. d. Glucose có thể được sử dụng cho nhu cầu năng lượng hoặc có thể được chuyển hóa thành glycogen được lưu trữ ở thận và da. Trả lời đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c) d) |
Ví dụ 4. Polysaccharide X là chất rắn, màu trắng, dạng sợi. Trong bông nõn có gần 98% chất X. Thủy phân X, thu được monosaccharide Y. Hai chất X và Y lần lượt là A. cellulose và glucose. B. cellulose và saccharose. C. tinh bột và saccharose. D. tinh bột và glucose. |
Ví dụ 5. Cho sơ đồ phản ứng: (a) X + H2O (b) Y + [Ag(NH3)2]OH → Ammonium gluconate + Ag + NH3 + H2O (c) Y (d) Z + H2O Xác định các chất X, Y, Z, E và G. |
Ví dụ 6. Trả lời các câu hỏi sau: a) Vì sao nhai kĩ cơm, bánh mì đều thấy có vị ngọt? b) Hạt ngô và lõi ngô, bộ phận nào chứa nhiều tinh bột? Bộ phận nào chứa nhiều cellulose? c) Vì sao một số loài động vật sử dụng cỏ làm thức ăn trong khi nhiều động vật khác không có khả năng này? d) Tại sao amylopectin dễ tiêu hoá hơn amylose? e) Tại sao bột mì có thế dùng lảm chất kết dính khi nấu ăn? |
Ví dụ 7. Mô tả quả trình chuyển hoá tinh bột thành ethanol trong sản xuất nhiên liệu sinh học và vai trò của các enzyme hong quá trình này. |
Dạng 1: Phản ứng thủy phân của polysaccharide
Tinh bột và celluose thủy phân hoàn toàn với xúc tác acid hoặc enzyme tạo thành glucose.
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
Dãy chuyển hóa điều chế ethanol từ tinh bột hoặc cellulose:
Ví dụ 1. Từ 1 tấn tinh bột (chứa 19% tạp chất trơ) có thể sản xuất được bao nhiêu kg glucose nếu hiệu suất của quá trình sản xuất là 80%? |
Ví dụ 2. Thủy phân hoàn toàn m gam cellulose, thu được (m + 1,8) gam glucose Cho toàn bộ lượng glucose tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thì lượng Ag tối đa thu được là bao nhiêu? |
Ví dụ 3. Tiến hành lên men m gam tinh bột (hiệu suất toàn quá trình đạt 81%) rồi hấp thụ toàn bộ lượng CO2 sinh ra vào nước vôi trong dư được 70 gam kết tủa. Giá trị m là bao nhiêu? |
Ví dụ 4. Ethanol có thể được sản xuất từ cellulose hoặc tinh bột. Loại ethanol này được dùng để sản xuất xăng E5 (xăng chứa 5% ethanol về thể tích). Lượng ethanol thu được từ 1 tấn mùn cưa (chứa 50% cellulose, phần còn lại là chất trơ) có thể dùng để pha chế bao nhiêu L xăng E5? Biết hiệu suất quá trình sản xuất ethanol từ cellulose là 60% và ethanol có khối lượng riêng là 0,789 g/mL. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị). |
Ví dụ 5. Ethanol được điều chế bằng cách lên men tinh bột theo sơ đồ: Để điều chế 10 L ethanol 46o cần m kg gạo (chứa 75% tinh bột, còn lại là tạp chất trơ). Biết hiệu suất của cả quá trình là 80% và khối lượng riêng của ethanol nguyên chất là 0,8 g/mL. Giá trị của m là bao nhiêu? |
Ví dụ 6. Trong cơ thể, glucose là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột dưới tác dụng của enzyme. Trong quá trình hô hấp tế bào, 1 mol glucose bị oxi hóa hoàn toàn qua các phản ứng sinh hóa tạo thành carbon dioxide, nước và giải phóng năng lượng là 2880 kJ. Trong khẩu phần ăn hằng ngày của một người trưởng thành có 300 gam gạo. Hàm lượng tinh bột trong gạo là 80%. Giả sử 60% lượng tinh bột trong gạo chuyển hóa thành glucose và toàn bộ lượng glucose này tham gia vào quá trình hô hấp tế bào. a) Tính năng lượng (Q) giải phóng từ sự oxi hóa hoàn toàn glucose trên. b) Năng lượng (Q) này chiếm bao nhiêu % so với nhu cầu năng lượng trung bình (2000 Calori/ngày) của một người trưởng thành. Cho biết: 1 Calori = 1 kcal = 1000 cal = 4184 J. |
Dạng 2: Phản ứng với nitric acid của cellulose
Khi đun nóng cellulose với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc, tùy theo điều kiện phản ứng mà một, hai hay cả ba nhóm hydroxy này có thể phản ứng với nitric acid tạo thành cellulose nitrate.
[(C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
Cellulose trinitrate
Cellulose trinitrate là chất dễ cháy và nổ mạnh được dùng làm thuốc súng.
Ví dụ 1. Từ 16,20 tấn cellulose người ta sản xuất được m tấn cellulose trinitrate (biết hiệu suất phản ứng tính theo cellulose là 90%). Giá trị của m là bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười). |
Ví dụ 2. Cellulose trinitrate được điều chế từ nitric acid và cellulose. Muối điều chế 29,7 kg cellulose trinitrate (hiệu suất phản ứng 90%) thì cần V L dung dịch nitric acid 96% (D = 1,51 g/mL). Giá trị của V là bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười). |
Dạng 3: Phản ứng quang hợp
Sự hình thành tinh bột trong thực vật diễn ra qua nhiều giai đoạn, gồm hai quá trình chính là quá trình quang hợp hình thành glucose và quá trình kết hợp của các đơn vị glucose tạo thành tinh bột.
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O
Tổng kết: 6nCO2 + 5nH2O (C6H10O5)n + 6nO2
Tương tự cellulose được tạo trong cây xanh từ quá trình quang hợp.
Ví dụ 1. Trong cây xanh, phản ứng quang hợp xảy ra như sau: CO2 + H2O Cho rằng quá trình quang hợp đã tạo ra 81 gam tinh bột thì thể tích không khí ở điều kiện chuẩn cần tối thiểu là bao nhiêu m3? Giả thiết khí carbon dioxide chiếm 0,05% thể tích của không khí và hiệu suất của quá trình quang hợp đạt 100%. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị). |
Ví dụ 2. Một khu đồi có diện tích 500 m2 trồng cây keo với mật độ 10 m2/cây, trung bình mỗi cây khai thác được 243 kg gỗ (chứa 50% cellulose về khối lượng). Ứng với quá trình tạo ra lượng cellulose ở khu đồi keo trên, cây đã giải phóng V m3 khí O2 ở điều kiện chuẩn. Giá trị của V là bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị). |
SGK Hóa 12: KNTT + CTST + CD |
Copyright © 2025 Edupen || All Rights Reserved