Giáo án Hóa học 12 bài 6: Saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ

Kiến thức HS biết: * Công thức phân tử, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí trạng thái, màu, mùi, vị, độ tan, tính chất hóa học của saccarozơ thủy phân trong môi trường axit, qui trình sả

Bài 6: SACCAROZƠ, TINH BỘT VÀ XENLULOZƠ

(Tiết 7, 8 & 9)

●MTBH

1 Kiến thức

HS biết:

* Công thức phân tử, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí (trạng thái, màu, mùi,

vị, độ tan), tính chất hóa học của saccarozơ (thủy phân trong môi trường axit), qui trình sản xuất đường trắng (saccarozơ) trong CN

* Công thức phân tử, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí (trạng thái, màu, độ tan) của tinh bột, xenlulozơ

* Tính chất hóa học của tinh bột, xenlulo: tính chất chung

HS hiểu:

* Tính chất hóa học của saccaozơ (phản ứng của ancol đa chức, thủy hân trong môi trường axit)

* Tính chất hóa học của mantozơ (tính chất của poliol, tính khưt tương tự glocozơ, thủy phân trong môi trường axit tạo glucozơ)

* Tính chất hóa học của tinh bột và xenlulozơ (Tính chất chung: phản ứng thủy phân Tính chất riêng: phản ứng của hồ tinh bột với iot, phản ứng của xenlulozơ với nước Svayde và axit HNO3)

2 Kĩ năng

* Quan sát mẫu vật, mô hình phân tử, làm thí nghiệm, rút nhận xét,

* Viết các pthh minh họa cho tính chất của chất

* Phân biệt các dd: saccarozơ, glucozơ, glixerol bằng pphh

* Giải được các bài tập: Tính khối lượng glucozơ thu được từ các phản ứng thủy phân và bài tập khác có nội dung liên quan

3 Tình cảm, thái độ

Vai trò quan trọng của saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ trong đời sống và sản xuất từ đó tạo hứng thú cho HS muốn nghiên cứu, tìm tòi về hợp chất cacbohiđrat

Chuẩn bị

GV:

- Dụng cụ: kẹp gỗ, ống nghiệm, đũa thủy tinh, đèn cồn, thìa, ống nhỏ giọt, ống nghiệm nhỏ

- Hóa chất: saccarozơ, tinh bột, bông nõn các dd: AgNO3, NH3, CuSO4, NaOH, HNO3, H2SO4, dd I2, khí CO2

- Mô hình, hình vẽ, tranh ảnh liên quan đến bài học

●PPDH

- Đàm thoại, gợi mở

- Trực quan sinh động

- PP dạy học nêu vấn đề

- Liên hệ thực tế

●Thiết kế bài lên lớp

Tiết 7

HĐ vào bài

Saccarozơ là một đissaccarit rất quen thuộc

Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn

cấu trúc phân tử, tính chất vật lí, hóa học cũng

như ứng dụng và cách sản xuất trong CN

HĐ 1

GV: Cho HS quan sát đường kính trắng và tìm

hiểu SGK để rýt ra nhận xét về tính chất vật lí

của Sc?

A Saccarozơ

I Tính chất vật lí và trạng thái

tự nhiên

Sc là chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan trong nước, nóng chảy ở 185oC

Là thành phần chủ yếu của đường mía, đường củ cải, đường thốt nốt

HS: Sc là chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ

tan trong nước, nóng chảy ở 185oC

GV gọi 1 HS đọc phần trạng thái tự nhiên của

Sc ở trang SGK

HĐ 2

GV

- Hướng dẫn HS tìm hiểu SGK

- Để xác định CTCT của Sc người ta đã phải

tiến hành các TN nào? Phân tích các kết quả

TN, rút kết luận về cấu tạo phân tử của Sc

HS:

-DD Sc hòa tan Cu(OH)2 thành dd màu xanh

lam → phân tử Sc có những nhóm OH liền kề

nhau

- DD Sc không có phản ứng tráng bạc → phân

tử Sc không có nhóm CHO

- Đun nóng dd Sc có mặt axit vô cơ làm xt

được dd Gl và Fr

GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung: Phân

tử Sc có gốc -glucozơ và gốc -fructozơ qua

cầu nối oxi C1-O-C2 (thuộc loại lk glicozit)

GV hướng dẫn HS cách viết CTCT của Sc từ

phân tử -glucozơ và -fructozơ, lưu ý cách

đánh số tt nguyên tử C trong vòng

KL

- Phân tử Sc gồm một gốc -glucozơ và một

gốc -fructozơ liên kết qua cầu nối oxi C1

-O-C2

- Phân tử Sc chỉ tồn tại ở dạng mạch vòng

(nhóm hemiaxetal đã bị khóa)

HĐ 3

GV: Từ cấu tạo của phân tử Sc hãy nhận xét

tính chất hóa học của Sc

HS:

II Cấu trúc phân tử

CTPT C12H22O11

- Phân tử Sc gồm một gốc -glucozơ và một gốc -fructozơ liên kết qua cầu nối oxi C1-O-C2

- Phân tử Sc chỉ tồn tại ở dạng mạch vòng (nhóm hemiaxetal đã

bị khóa)

III Tính chất hóa học

Saccarozơ:

- Có tính chất của một poliancol

- Không có tính chất của anđehit

- Có tính chất của một poliancol.

- Không có tính chất của anđehit

- Có phản ứng thủy phân

GV:

- Làm TN biểu diễn pư của dd Sc và Cu(OH)2

- HS nêu hiện tượng, giải thích và viết pthh

dưới dạng phân tử

HS

2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu +

2H2O

HĐ 4

GV: nêu vấn đề: Thực tế, các xí nghiệp tráng

gương đã dùng nguyên liệu Sc là chất khử

trong phản ứng tráng bạc Hãy giải thích và

biểu diễn các quá trình hóa học xảy ra dưới

dạng sơ đồ Viết pthh của phản ứng thủy phân

Sc

HS

GV:

- Ghi nhận ý kiến của HS

- giải thích việc chọn Sc làm nguyên liệu cho

phản ứng tráng gương

- lưu ý

+ DD sau thủy phân phải được trung hòa bằng

NaHCO3

+ Trong môi trường kiềm Fr chuyển thành Gl

HĐ 5

HS nghiên cứu SGK và cho biết ứng dụng của

Sc

HS theo dõi sơ đồ và nêu các giai đoạn chính

của quá trình sản xuất Sc từ mía

GV đánh giá trả lời của HS và bổ sung: Quá

trình sản xuất đường saccarozơ gồm nhiều giai

đoạn Các yêu cầu kĩ thuật đặt ra: loại bỏ tạp

chất, khử màu, tận dụng sản phẩm, đạt hiệu

- Có phản ứng thủy phân

1 Phản ứng với Cu(OH) 2

dd Sc + Cu(OH)2 tạo dd màu xanh lam

2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O

2 Phản ứng thủy phân

* Sc bị thủy phân trong dd axit khi đun nóng tạo Gl và Fr

C12H22O11 + H2O C6H12O6 +

C6H12O6

IV Ứng dụng và sản xuất đường saccarozơ

1 Ứng dụng SGK

2 Sản xuất đường saccarozơ

suất cao.

HĐ 6

GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK

- Cấu tạo hóa học của mantozơ

- So sánh cấu tạo của phân tử saccarozơ và

mantozơ?

- Dự đoán tính chất hóa học của mantozơ

- Giải thích tính khử của mantozơ

GV ghi nhận ý kiến của HS, bổ sung, kết luận

*Phân tử gồm hai gốc -glucozơ liên kết qua

cầu nối oxi -C1-O-C2 (lk -1,4-glicozit)

*Mantozơ có các tính chất

- Tính chất của poliol

- Tính khử tương tự glucozơ

- Bị thủy phân khi có xt H+ hoặc enzim tạo 2

phân tử glicozơ

Gồm 5 giai đoạn chính Các yêu cầu kĩ thuật đặt ra: loại

bỏ tạp chất, khử màu, tận dụng sản phẩm, đạt hiệu suất cao

V Đồng phân của saccarozơ: Mantozơ

* Là đồng phân quan trọng nhất

* Ở dạng tinh thể phân tử gồm hai gốc -glucozơ liên kết qua cầu nối oxi -C1-O-C2 (lk -1,4-glicozit)

Trong dd có thể mở vòng tạo nhóm CHO

* Mantozơ có các tính chất

- Tính chất của poliancol

- Tính khử tương tự glucozơ

- Bị thủy phân khi có xt H+ hoặc enzim tạo 2 phân tử glicozơ

* Điều chế mantozơ: thủy phân tinh bột nhờ enzim amilaza

2(C6H10O5)n + nH2O

nC12H22O11

HĐ 7: Củng cố bài

a Viết công thức cấu trúc của saccarozơ (có ghi thứ tự của C) và nói rõ cách hình thành nó từ phân tử glucozơ và fructozơ Vì sao phân tử Sc không có tính khử?

b Viết công thức cấu trúc của mantozơ (có ghi thứ tự của C) và nói rõ cách hình thành nó từ 2 phân tử glucozơ Vì sao phân tử Mt có tính khử?

●Củng cố dặn dò

Làm toàn bộ bài tập trong SGK

Bài tập thêm; Trình bày pphh phân biệt các dd riêng biệt trong mỗi dãy sau:

a Sc, Gl, glixerol

b Sc, Mt, axetanđehit.

c Sc, Mt, glixerol, axetanđehit

Tư liệu

Cấu trúc phân tử

saccarozơ

O

O

HO

HO

OH

O

HO OH

OH

OH OH

Cấu trúc phân tử mantozơ

O O HO

HO

OH

O

HO OH

OH

OH OH

Cấu trúc phân tử mantozơ

O

HO HO

OH

OH

OH CHO HO

OH

OH

O

Tiết 8

HĐ vào bài

Viết công thức cấu trúc của saccarozơ, mantozơ,

nói rõ cách hình thành chúng và cho biết chúng

thuộc loại cacbohiđrat nào? Sản phẩm thu được

khi thủy phân chúng?

HS trả lời

GV: Sc, Mt là đisaccarit, khi thủy phân chúng

tạo 2 monosaccarit Bài học hôm nay chúng ta sẽ

cùng tìm hiểu về polisaccarit đó là tinh bột, một

trong những nguồn thức ăn quan trọng của con

người

HĐ 1

GV:

- Cho HS quan sát mẫu tinh bột và nghiên cứu

SGK

- Nêu tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của

TB?

HS:

- Chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan

trong nước nguội Trong nước nóng (65oC )

B Tinh bột

I Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên

* Chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội Trong nước nóng (65oC

) chuyển thành dd keo nhớt là

hồ TB

* Tinh bột có nhiều trong các loại hạt, củ, quả

chuyển thành dd keo nhớt là hồ TB.

- Tinh bột có nhiều trong các loại hạt, củ, quả

GV ghi nhận ý kiến của HS và lưu ý: hồ TB là

một phần TB tan và một phần phồng lên

HĐ 2

GV

- Hướng dẫn HS nghiên cứu SGK

- Cho biết cấu trúc của phân tử tinh bột?

- Đặc điểm liên kết giữa các mắt xích -gluozơ?

HS

- TB là hỗn hợp của hai loại polisaccarit:

amilozơ và amilopectin

+ Amilozơ có mạch không phân nhánh

+ Amilopectin có mạch phân nhánh

- Trong phân tử amilozơ các gốc -gluozơ liên

kết với nhau bởi lk -1,4-glicozit

- Phân tử amilopectin cấu tạo bởi một số mạch

amilozơ giữa nguyên tử C1 ở đầu mạch này với

nguyên tử C6 ở mắt xích giữa của mạch kia

GV ghi nhận ý kiến của HS, bổ sung và kết luận

HĐ 3

GV

- Với cấu trúc phân tử TB, với những kiến thức

đã biết, nêu tính chất hóa học của TB?

HS

- TB tham gia phản ứng thủy phân

- TB tạo màu với dd I2

GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung

- TB thủy phân hoàn toàn cho glucozơ

- TB thủy phân trong dd axit vô cơ loãng và nhờ

các enzim

GV

- Làm TN: hồ TB + vài giọt dd I2 sau đó đun

nóng rồi để nguội

II Cấu trúc phân tử

TB là polisaccarit (polime thiên nhiên)

CTPT (C6H10O5)n

* TB là hỗn hợp của hai loại polisaccarit: amilozơ và amilopectin

+ Amilozơ có mạch không phân nhánh chiếm khoảng 20-30% khối lượng TB (M khoảng 200000) Trong phân tử amilozơ các gốc -gluozơ liên kết với nhau bởi lk -1,4-glicozit

+ Amilopectin có mạch phân nhánh (M = 100000-2000000) Phân tử amilopectin cấu tạo bởi một số mạch amilozơ giữa nguyên tử C1 ở đàu mạch này với nguyên tử C6 ở mắt xích giữa của mạch kia

III Tính chất hóa học

1 Phản ứng thủy phân

a Thủy phân nhờ xúc tác axit

(C6H10O5)n + nH2O

nC6H12O6

b Thủy phân nhờ enzim

(C6H10O5)n (C6H10O5)n

C12H22O11

C6H12O6

2 Phản ứng màu với dung

- Nêu hiện tượng, nhận xét, rút kết luận và cho

biết ứng dụng của phản ứng

HS

- Xuất hiện màu xanh tím, màu xanh biến mất,

màu xanh xuất hiện trở lại

- hồ TB tạo hợp chất màu xanh với dd I2, hợp

chất không bền ở nhiệt độ cao

- Phản ứng dùng để nhận biết hồ tinh bột hoặc

dd I2

GV ghi nhận ý kiến của HS, bổ sung và kết luận

GV bổ sung

- Ngoài những tính chất đã nêu, TB không có

phản ứng tráng gương, không có phản ứng với

Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao, có

khả năng tạo este

HĐ 4

HS nghiên cứu SGK để cho biết quá trình

chuyển hóa TB trong cơ thể

GV nhận xét kết quả trả lời của HS và giải thích

HĐ 5

HS nghiên cứu SGK, nêu tóm tắt quá trình tạo

thành TB trong cây xanh và viết pthh

GV phân tích ý nghĩa của sự tổng hợp TB trong

cây xanh

+ Tạo TB

+ Tạo oxi

dịch iot

* Hồ TB tạo hợp chất màu xanh tím với dd I2 Hợp chất không bền ở nhiệt độ cao

* Phản ứng dùng để nhận biết

hồ tinh bột hoặc dd I2

* Ngoài những tính chất đã nêu, TB không có phản ứng tráng gương, không có phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao, có khả năng tạo este

IV Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể

* TB là một trong những thức

ăn cơ bản của con người

* Trong cơ thể TB được thủy phân nhờ enzim qua nhiều giai đoạn, cuối cùng tạo glucozơ

TB Đextrin → mantozơ → Glucozơ →CO2 + H2O

→ Glicogen

V Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh

6nCO2 + 5nH2O (C6H10O5)n

+ 6nO2

Quá trình quang hợp tạo TB và oxi

HĐ 6: Củng cố bài

1 Nêu những đặc điểm về cấu trúc phân tử của amilozơ, amilopectin và sự liên quan giữa cấu trúc với tính chất hóa học của tinh bột

2 Viết pthh (có ghi rõ đkpư) theo sơ đồ sau:

CO2 → (C6H10O5)n → C12H22O11 → C6H12O6 → C2H5OH

Giai đoạn nào có thể thực hiên được nhờ xúc tác axit

●Củng cố dặn dò

Làm toàn bộ bài tập trong SGK

Tiết 9

HĐ vào bài

Nêu đặc điểm cấu trúc phân tử TB

Nêu tính chất hóa học của TB?

HS:

TB là hỗn hợp của 2 loại polisaccarit: amilozơ

mạch không nhánh và amilopectin mạch nhánh

Phân tử amilozơ được hình thành từ các gốc

-glucozơ nhờ các lk -1,4-glicozit Phân tử

amilopectin được hình thành từ các gốc

-glucozơ nhờ các lk -1,4-glicozit và

-1,6-glicozit

Tính chất hóa học: phản ứng thủy phân và phản

ứng tạo màu với dd I2

Chúng ta tìm hiểu tiếp một polisaccarit khác đó

là xenlulozơ

HĐ 1

GV: hướng dẫn HS quan sát mẫu Xl và nghiên

cứu SGK

Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của Xl?

HS

C Xenlulozơ

I Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên

* Chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước, các dm thông thường

* Là thành phần chính tạo nên

- chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không

vị, không tan trong nước, các dm thông thường

- Là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào

thực vật Có nhiều trong tre, gỗ…

GV ghi nhận ý kiến của HS, bổ sung

HĐ 2

GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK

Cho biết cấu trúc phân tử Xl?

HS

Là polisaccarit, phân tử gồm nhiềui gốc

-glucozơ liên kết với nhau bởi lk -1,4-glicozit

Phân tử khối rất lớn (khoảng 1000000 đến

2400000)

GV ghi nhận ý kiến của HS, bổ sung

-Phân tử Xl không nhánh, không xoắn

-Mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do

[C6H7O2(OH)3]n

-Xl không phải là đồng phân của tinh bột (gốc

glucozơ khác, kiểu lk khác và n khác)

HĐ 3

Căn cứ vào cấu tạo phân tử Xl, nhận xét tính

chất hóa học của Xl?

HS: Xl có tính chất của poliancol và có phản

ứng thủy phân

GV mô tả TN phản ứng thủy phân Xl:

-Cho bông vào dd H2SO4 70%, đun nóng, khuấy

đến khi thu được dd đồng nhất

-Trung hòa dd bằng dd NaOH

-Cho dd thu được tác dụng với dd AgNO3/NH3

đun nóng

HS: nêu hiện tượng, giải thích, viết pthh

GV bổ sung sự thủy phân trong dạ dày động vật

nhai lại

HĐ 4

lớp màng tế bào thực vật Có nhiều trong tre, gỗ…

II Cấu trúc phân tử

*Là polisaccarit (polime thiên nhiên)

(C6H10O5)n

*Phân tử gồm nhiềui gốc -glucozơ liên kết với nhau bởi

lk -1,4-glicozit Phân tử khối rất lớn (khoảng 2000000)

*Phân tử Xl không nhánh, không xoắn Nhiều mạch xl tạo sợi xl

*Mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do [C6H7O2(OH)3]n

III Tính chất hóa học

1 Phản ứng thủy phân

Phản ững xảy ra khi đun nóng

Xl trong dd axit đặc tạo glucozơ

(C6H10O5)n + nH2O

nC6H12O6 Phản ứng cũng xảy ra trong dạ dày động vật nhai lại nhờ enzim xenlulaza

2 Phản ứng của poliancol

*Xl tác dụng với dd HNO3 đặc

có xúc tác HNO3 tạo mono, đi

GV mô tả TN: Xl + HNO3/H2SO4

- 4 ml dd HNO3 đặc

- 8 ml dd H2SO4 đặc để nguội

- 1 nhúm bông và đun cách thủy

- Lấy sản phẩm ra, ép, sấy khô

HS: nhận xét màu sắc sản phẩm, nêu hiện tượng

khi đốt cháy sản phẩm, giải thích nguyên nhân

thí nghiệm và viết pthh

HS nghiên cứu SGK cho biết sp khi cho xl tác

dụng với anhiđric axetic và viết pthh

HĐ 5

HS tìm hiểu SGK và liên hệ thực tế, cho biết các

ứng dụng của xenlulozơ

GV ghi nhận ý kiến của HS và kết luận

Xl có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản

xuất

hoặc trinitrat [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3

[C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

xenlulozơ trinitrat được dùng làm thuốc súng

*Xenlulozơ tác dụng với anhiđric axetic sinh ra xenlulozơ triaxetat Sản xuất tơ axetat

3n(CH3CO)nO [C6H7O2(ONO2)3]n +

(Visco) sx tơ Visco

*Xenlulozơ tan trong dd [Cu(NH3)4](OH)2

IV Ứng dụng

* Vật liệu xây dựng

* Chế thành sợi, tơ, giấy

HĐ 6: Củng cố bài

Làm bài tập 5 tr 34 SGK

●Củng cố dặn dò

Làm toàn bộ bài tập trong SGK