I. GLUCOZƠ C6H12O6
1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên:
- Glucozơ là chất rắn, kết tinh không màu, dễ tan trong nước và có vị ngọt.
- Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây: lá, hoa, rễ, quả, có trong cơ thể người và động vật (trong máu người chiếm 0,1%).
2. Cấu tạo phân tử:
* Cơ sở thực nghiệm xác định CTPT Glucozơ :
- Glucozơ + dd AgNO3/NH3 và dd Brom => Glucozơ có chứa nhóm CH=O.
- Glucozơ + Cu(OH)2 => Glucozơ có chứa nhiều nhóm –OH liền kề nhau.
- Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axetat => Glucozơ chứa 5 nhóm –OH
- Khử hoàn toàn Glucozơ cho hexan => Glucozơ chứa mạch 6C không phân nhánh.
CHƯƠNG II. CACBOHIĐRAT A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m Hợp chất cacbohidrat monosaccarit đisaccarit polisaccarit Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ CTPT C6H12O6 C6(H2O)6 C12H22O11 C12(H2O)11 (C6H10O5)n C6n(H2O)5n (C6H10O5)m C6n(H2O)5m Thủy phân ko ko →1glu+1fru → 2glu →α-glu →β-glu I. GLUCOZƠ C6H12O6 1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên: - Glucozơ là chất rắn, kết tinh không màu, dễ tan trong nước và có vị ngọt. - Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây: lá, hoa, rễ, quả, có trong cơ thể người và động vật (trong máu người chiếm 0,1%). 2. Cấu tạo phân tử: * Cơ sở thực nghiệm xác định CTPT Glucozơ : - Glucozơ + dd AgNO3/NH3 và dd Brom => Glucozơ có chứa nhóm CH=O. - Glucozơ + Cu(OH)2 => Glucozơ có chứa nhiều nhóm –OH liền kề nhau. - Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axetat => Glucozơ chứa 5 nhóm –OH - Khử hoàn toàn Glucozơ cho hexan => Glucozơ chứa mạch 6C không phân nhánh. * Kết Luận : Glucozơ là hợp chất tạp chức, mạch hở, ptử có chứa một nhóm CH=O và 5 nhóm OH liền kề nhau 6 5 4 3 2 1 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O hay CH2OH[CHOH]4CH=O 3. Tính chất hóa học: a. Tính chất của ancol đa chức: . Tác dụng với Cu(OH)2: 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O dd xanh lam (phức) . Phản ứng tạo este: Glucozơ + (CH3CO)2O este chứa 5 gốc axit axetic. b. Tính chất của anđehit : . Oxi hóa glucozơ bằng dd AgNO3/NH3: HOCH2 [CHOH]4CH=O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O→ HOCH2 [CHOH]4COONH4 +2Ag↓ +2NH4NO3 . Oxi hóa glucozơ bằng Cu(OH)2, to. HOCH2 [CHOH]4CH=O +2Cu(OH)2 + NaOH HOCH2[CHOH]4COONa + Cu2O↓(đỏ gạch) + 3H2O . Khử glucozơ bằng hidro: HOCH2 [CHOH]4CH=O + H2 HOCH2 [CHOH]4CH2OH (sobitol) c. Phản ứng lên men. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 * Glucozơ là hợp chất vừa thể hiện tính chất của ancol đa chức và vừa thể hiện tính chất của andehit. 4. Điều chế và ứng dụng: a. Điều chế: Thủy phân tinh bột. (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 Tinh bột Glucozơ b. Ứng dụng: làm thức ăn quan trọng của con người, dùng cho pứ tráng gương và điều chế ancol etylic. 5. FRUCTOZƠ C6H12O6 6 5 4 3 2 1 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH - Lý tính: chất kết tinh, dễ tan trong nước, có vị ngọt, .. - Hóa tính: td với Cu(OH)2 (tạo dd phức màu xanh lam), cộng H2 (tạo poliancol). Trong mtr bazơ fructozơ chuyển thành glucozơ, nên fructozơ cũng cho được pứ với AgNO3/NH3 hay Cu(OH)2, to. Fructozơ Glucozơ Để phân biệt giữa glucozơ và fructozơ ta dùng dd brom vì glucozơ làm mất màu dd brom II. SACCAROZƠ C12H22O11 Là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loài thực vật, có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt. 1. Tính chất vật lý. Là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước. 2. Cấu trúc phân tử. - Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ LK với nhau qua ntử oxi. - Trong ptử saccarozơ có nhiều nhóm OH và không có nhóm chức CHO. 3. Tính chất hóa học. Có tính chất của ancol đa chức và có pứ thủy phân. a. Phản ứng với Cu(OH)2 → dd màu xanh (to thường) 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O b. Phản ứng thủy phân. (môi trường axit, xt enzim) C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6. Saccarozơ glucozơ fructozơ 4. Sản xuất và ứng dụng. a. Sản xuất. Từ cây mía, củ cải đường, hoa thốt nốt. (quy trình sản xuất: lưu ý SO2 dùng để tẩy trắng đường). b. Ứng dụng. - Làm đường ăn, làm nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, ... - Dùng để pha chế một số thuốc trong dược phẩm. * MANTOZƠ: đồng phân của saccarozơ. (đọc thêm) Cấu tạo của mantozơ gồm 2 gốc α–glucozơ. Trong ptử có nhiều nhóm OH và có chứa chức CHO nên mantozơ có tính chất tương tự glucozơ, nhưng có thêm phản ứng thủy phân. III. TINH BỘT (C6H10O5)n 1. Tính chất vật lý. - Là chất rắn dạng bột vô định hình, không tan trong nước lạnh. - Dung dịch tinh bột gọi là hồ tinh bột. 2. Cấu trúc phân tử. - CTPT (C6H10O5)n gồm nhiều mắc xích α–glucozơ liên kết với nhau tạo thành 2 dạng: amilozơ (không nhánh) và amilopectin (có nhánh). - TB được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp. CO2 C6H12O6 → (C6H10O5)n Glucozơ tinh bột 3. Tính chất hóa học. a. Phản ứng thủy phân: (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 b. Phản ứng tạo màu với iot: TB + iot → hợp chất màu xanh tím (nhận biết) IV. XENLULOZƠ (C6H10O5)n 1. Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên. - Là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không có mùi vị và không tan trong nước. - Là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật. 2. Cấu trúc phân tử. CTPT (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n gồm nhiều mắc xích β–glucozơ liên kết với nhau tạo thành mạch không phân nhánh có khối lượng ptử rất lớn. 3. Tính chất hóa học. a. Phản ứng thủy phân: (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 b. Phản ứng với axit nitric: [C6H7O2(OH)3]n +3nHNO3 (đặc) [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O thuốc súng không khói 4. Ứng dụng. Kéo sợi dệt vải, giấy, tơ nhân tạo tơ Visco, tơ axetat. Tổng kết Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ C6H12O6 C6H12O6 C12H22O11 C12H22O11 (C6H10O5)n (C6H10O5)n Thủy phân (H+) Tp (H+) Tp (H+) Tp (H+) Tp Cu(OH)2 ddxl ddxl ddxl ddxl Cu(OH)2 , to ¯ đỏ gạch (tính khử) ¯ đỏ gạch ¯ đỏ gạch Tráng gương ¯ bạc (tính khử) ¯ bạc ¯ bạc H2 Sobitol (tính oxh) Iot Màu xanh HNO3/H2SO4 este II. MỘT SỐ CÂU HỎI THAM KHẢO 1. Bài tập tự luận 1. Đun 100ml dd glucozơ với một lượng dư dd AgNO3/NH3 thu được lượng 21,6g Ag. CM của dd glucozơ là (=1M) 2. Đun 20ml dd glucozơ với một lượng dư dd AgNO3/NH3 thu được lượng Ag đúng bằng lượng Ag sinh ra khi cho 6,4g Cu tác dụng hết với dd AgNO3. Nồng độ mol của dd glucozơ là (= 5M) 3. Lên men rượu từ glucozơ sinh ra 2,24 lít CO2 (đktc). Lượng Na cần lấy để td hết với lượng ancol sinh ra là (= 2,3g) 4. Muốn có 2631,5g glucozơ thì khối lượng saccarozơ cần đem thủy phân là (= 4999,85g) 5. Thủy phân 1kg saccarozơ trong môi trường axit với hiệu suất 76%. Khối lượng các sản phẩm thu được là (= 0,4kg glucozơ và 0,4kg fructozơ) 6. Thủy phân 0,2 mol tinh bột (C6H10O5)n cần 1000 mol H2O. Giá trị của n là (= 5000) 7. Dùng mùn cưa chứa 50% xenlulozơ để sản xuất ancol etylic với hiệu suất của toàn bộ quá trình là 70%. Tính khối lượng mùn cưa cần dùng để sản xuất 1 tấn ancol etylic. (= 2,465 tấn) 2. Trắc nghiệm Câu 1. Glucozơ và fructozơ tác dụng với chất nào sau đây tạo ra cùng một sản phẩm? A. Cu(OH)2. B. Dd AgNO3/NH3. C. Na. D. H2 (xt: Ni, to) Câu 2. Chất thuộc loại polisaccarit? A. Glucozơ. B. Saccarozơ. C. Mantozơ. D. Xenlulozơ. Câu 3. Hợp chất hữu cơ X có CTĐG là C.H2O. X có pứ tráng bạc và hòa tan được Cu(OH)2 cho dd màu xanh lam. Vậy X là A. glucozơ. B. saccarozơ. C. tinh bột. D. xenlulozơ. Câu 4. Đường mía là gluxit nào sau đây? A. Glucozơ. B. Saccarozơ. C. Mantozơ. D. Fuctozơ. Câu 5. Thuốc thử để phân biệt saccarozơ và glucozơ là A. dd AgNO3/NH3. B. Ca(OH)2, CO2. C. Cu(OH)2, to. D. cả A, B, C. Câu 6. Trong các công thức sau, công thức của xenlulozơ là A. [C6H7O2(OH)2]n. B. [C6H5O2(OH)3]n. C. [C6H5O2(OH)5]n. D. [C6H7O2(OH)3]n. Câu 7. Trong công nghiệp chế tạo ruột phích người ta thường thực hiện pứ nào sau đây? A. Cho axit fomic td với dd AgNO3/NH3. B. Cho glucozơ td với dd AgNO3/NH3. C. Cho andehit fomic td với dd AgNO3/NH3. D. Cho axetilen td với dd AgNO3/NH3. Câu 8. Cho sơ đồ sau: Khí CO2 tinh bột glucozơ ancol etylic. Hãy chọn câu đúng. A. Pứ (1) là pứ quang hợp, pứ (2) là pứ thủy phân, pứ (3) là pứ lên men. B. Pứ (1) là pứ lên men, pứ (2) là pứ quang hợp, pứ (3) là pứ thủy phân. C. Pứ (1) là pứ quang hợp, pứ (2) là pứ lên men, pứ (3) là pứ thủy phân. D. Pứ (1) là pứ thủy phân, pứ (2) là pứ quang hợp, pứ (3) là pứ lên men. Câu 9. Chất nào sau đây là đồng phân của saccarozơ? A. Xenlulozơ. B. Glucozơ. C. Fructozơ. D. Mantozơ. Câu 10. Hợp chất đường chiếm thành phần chủ yếu trong mật ong là A. saccarozơ. B. glucozơ. C. fructozơ. D. mantozơ. Câu 21. Có các chất: axit axetic, glixerol, ancol etylic, glucozơ. Thuốc thử có thể phân biệt các chất đó là A. dd AgNO3/NH3. B. kim loại Na. C. quì tím. D. Cu(OH)2. Câu 12. Phát biều nào sau đây không đúng? A. Tinh bột có trong tế bào thực vật B. Tinh bột là polime có mạch không phân nhánh C. Thuốc thử để nhận biết HTB là iot D. Tinh bột là hợp chất cao phân tử thiên nhiên Câu 13. Điều khẳng định nào sau đây là không đúng? A. Glucozơ và fructozơ là 2 chất đp với nhau. B. Glucozơ và fructozơ đều td với Cu(OH)2. C. Cacbohidrat còn có tên là gluxit hay saccarit. D. Glucozơ và fructozơ là 2 hợp chất cao ptử. Câu 14. Saccarozơ tác dụng được với chất nào sau đây? (1). Cu(OH)2, (2). AgNO3/NH3, (3). H2 (xt: Ni, to), (4). H2SO4 loãng, nóng. A. 1, 2. B. 1, 4. C. 2, 3. D. 3, 4. Câu 15. Phản ứng nào sau đây dùng để chứng minh trong ptử glucozơ có nhiều nhóm hydroxyl (OH)? A. Glucozơ tác dụng với Na giải phóng H2. B. Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2, to. C. Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2. D. Glucozơ tác dụng với AgNO3/NH3. Câu 16. Thuốc thử có thể phân biệt được dd saccarozơ và dd glucozơ là A. dd H2SO4 loãng. D. dd NaOH. C. dd AgNO3/NH3. D. quỳ tím. Câu 17. Cho các chất: (1). metyl fomiat; (2). axetilen; (3). axit fomic; (4). propin; (5). glucozơ; (6). glixerol. Dãy những chất có pứ tráng bạc là A. 1, 2, 3. B. 1, 3, 5. C. 2, 4, 6. D. 2, 4, 5. Câu 18. Tinh bột có phân tử khối khoảng 4050 đvC. Số mắc xích C6H10O5 trong phân tử tinh bột là A. 26. B. 27. C. 28. D. 25. Câu 19. Phân tử khối trung bình của xenlulozơ là 1.620.000đvC. Giá trị n của xenlulozơ (C6H10O5)n là A. 7.000. B. 8.000. C. 9.000. D. 10.000. Câu 20. Giả sử trong một giờ cây xanh hấp thụ 6 mol CO2 trong sự quang hợp thì số mol O2 sinh ra là A. 12 mol. B. 6 mol. C. 9 mol. D. 3 mol.
Tài liệu đính kèm: