Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh, Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi là hồ ti[r]
Trang 1CHỦ ĐỀ 2: CACBOHIĐRAT
- -
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT
Cacbohiđrat (còn gọi là gluxit, saccarit) là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m
Cacbohidrat được chia thành ba nhóm chủ yếu:
+ Monosaccarit là nhóm cacbohiđrat đơn giàn nhất, không thể thủy phân được
Thí dụ: glucozơ, fructozơ
+ Đisaccarit là nhóm cacbohiđrat mà khi thủy phân mỗi phân tử sinh ra 2 phân tử monosaccarit Thí dụ: saccarozơ, mantozơ
+ Polisaccarit là nhóm cacbohiđrat phức tạp, khi thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit
Thí dụ: tinh bột, xenlulozơ
1 Cấu trúc phân tử
1.1 Glucozơ và fructozơ (C 6 H 12 O 6 )
Glucozơ là monosaccarit, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở C1 (là anđehit) và năm nhóm –
OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol): CH2OH[CHOH]4CHO
- Trong thiên nhiên, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng -glucozơ và -glucozơ (dạng mạch vòng) Trong dung dịch, hai dạng vòng này chiếm ưu thế và luôn chuyển hoá lẫn nhau theo một cân bằng qua dạng mạch hở
-glucozơ glucozơ dạng hở -glucozơ
Fructozơ là đồng phân của glucozơ, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở vị trí C2 (là xeton) và năm nhóm – OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol): CH2OH[CHOH]3COCH2OH Cùng với dạng mạch hở fructozơ có thể tồn tại ở dạng mạch vòng
Trong môi trường bazơ, fructozơ chuyển hoá thành glucozơ
O H
OH
H
OH H
OH H
OH
CH2OH
O H
OH
H
OH H
OH
CH2OH
2 3 4 5 6
O H
OH
OH
H H
OH H
OH
CH2OH
1
2 3 4 5 6
1 H
H
O
2 3 4 5 6
OH
Trang 2-1.2 Saccarozơ (C 12 H 22 O 11 )
Là một đisaccarit, được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi Trong phân tử không có nhóm anđehit (CH=O), chỉ có các nhóm ancol (OH)
1.3 Tinh bột và xenlulozơ (C 6 H 10 O 5 ) n
Tinh bột là polisaccarit, cấu tạo bởi các mắt xích -glucozơ liên kết với nhau thành mạch xoắn lò xo, phân tử không có nhóm CHO và các nhóm OH bị che lấp đi Các mắt xích -glucozơ liên kết với nhau tạo thành 2 dạng: amilozơ và amilopectin
Amilozơ có mạch dài, xoắn lại, phân tử khối lớn, vào khoảng 200000
Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh do các đoạn mạch -glucozơ tạo nên Các đoạn
mạch liên kết với nhau bằng liên kết 1,6- glicozit Amilopectin có phân tử khối rất lớn, vì vậy amilopectin không tan trong nước và các dung môi thông thường khác
Trang 3Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc -glucozơ liên kết với nhau thành
mạch kéo dài, không phân nhánh, phân tử khối rất lớn, vào khoảng 2000000 Nhiều mạch
xenlulozơ ghép lại với nhau tạo thành sợi xenlulozơ Mỗi gốc C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do, nên
công thức của xenlulozơ còn có thể viết [C6H7O2(OH)3]n
2 Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên
Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không không
ngọt bằng đường mía Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây, có nhiều trong quả nho
chín Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ với nồng độ hầu như không đổi khoảng 0,1%
Frutozơ là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt hơn đường mía, có nhiều
trong quả ngọt, Đặc biệt trong mật ong có tới 40% fructozơ
Saccarozơ là chất kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước
Saccarozơ có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt
Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh, Trong
nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi là hồ tinh
bột
Xenlulozơ là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không cò mùi vị, không tan trong nước và dung
môi hữu cơ như etanol, ete, benzen, nhưng tan trong nước Svayde Xenlulozơ có nhiều trong gỗ
(chiếm 40 – 50% khối lượng), bông (98%), đay,
3 Tính chất hoá học
3.1 Glucozơ có phản ứng của chức anđehit
Amoni gluconat
Fructozơ cũng có phản ứng tráng bạc do trong môi trường kiềm fructozơ chuyển thành
glucozơ
Glucozơ bị oxi hóa bởi nước brom tạo thành axit gluconic
CH2OH[CHOH]4CHO + H2 Ni,t CH2OH[CHOH]4CH2OH Glucozơ Sobitol
CH2OH[CHOH]3COCH2OH + H2 Ni,t CH2OH[CHOH]4CH2OH
Fructozơ Sobitol
o t
CH OH[CHOH] CHO + 2AgNO + 3NH + H O
CH OH[CHOH] COONH + 2Ag + 2NH NO
Trang 4- Glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axit axetic trong phân tử khi tham gia phản ứng với anhiđrit axeitc (CH3CO)2O, có mặt piridin
- Xenlulozơ tác dụng với axit nitric đậm đặc cho xenlulozơ trinitrat:
3.3 Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ có phản ứng thuỷ phân nhờ xúc tác axit hay enzim thích hợp
saccarozơ glucozơ fructozơ
tinh bột hoặc xenlulozơ glucozơ
3.4 Phản ứng lên men rượu
3.5 Phản ứng màu với iot: Tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím (do cấu tạo mạch ở dạng
mạch xoắn có lỗ rỗng)
TÓM TẮT
Chất
Phản ứng Glucozơ Fructozơ Saccarozơ
Mantozơ (nâng cao) Tinh bột Xenlulozơ
Cu(OH)2/OH-, to
(tạo kết tủa đỏ gạch)
X
o
H SO ®
H hoÆc
+
o
enzim
Trang 54 Ứng dụng
Glucozơ dùng làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm; dùng đề tráng gương, tráng ruột phích và là sản phẩm trung gian trong sản xuất ancol etylic từ các nguyên liệu có tinh bột và xenlulozơ
Saccarozơ là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp; là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ va fructozơ dùng trong kỹ thuật tráng gương, tráng ruột phích Trong công nghiệp dược phẩm, saccarozơ được dùng để pha chế thuốc
Tinh bột được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán
Xenlulozơ (bông, đay, gỗ, ) thường được dùng trực tiếp (kéo sợi dệt vải, trong xây dựng, làm đồ gỗ, ) hoặc chế biến thành giấy Xenlulozơ là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói và chế tạo phim ảnh
B CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
MỨC ĐỘ NHẬN BIẾT
Câu 1: Cacbohiđrat không bị thủy phân là
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng ?
A Glucozơ có vị ngọt hơn đường mía
B Xenlulozơ có cấu trúc mạch phân nhánh
C Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh
D Tinh bột dễ tan trong nước lạnh
Câu 3: Ứng dụng nào sau đây là của xenlulozơ?
A Là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khác, đồ hộp
B Được dùng để sản xuất hồ dán
C Được dùng làm thuốc tăng lực
D Là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat
Câu 4: Đồng phân của frutozơ là
A tinh bột B saccarozơ C glucozơ D ancol etylic
Câu 5: Nồng độ glucozơ trong máu người hầu như không đổi và bằng khoảng bao nhiêu phần trăm?
Câu 6: Chất nào sau đây không tan trong nước?
A Saccarozơ B Xenlulozơ C.Fructozơ D.Glucozơ
Câu 7: Chất nào sau đây không thủy phân trong môi trường axit?
A Xenlulozơ B Saccarozơ C Tinh bột D Fructozơ
Câu 8: Cacbohiđrat dùng để điều chế thuốc súng không khói là
Trang 6D Saccarozơ làm mất màu nước brom
MỨC ĐỘ THÔNG HIỂU
Câu 11: Cho một số tính chất: có dạng sợi (1); tan trong nước (2); tan trong nước Svayde (3); vị ngọt (4); bị thủy phân trong dung dịch axit vô cơ đặc (5)
Các tính chất của xenlulozơ là:
A (1), (3), (4) và (5) B (3), (4), (5)
Câu 12: Cho vào bát sứ nhỏ khoảng 1 gam dầu thực vật và 2 – 2,5 ml dung dịch NaOH 40% Đun sôi nhẹ hỗn hợp và liên tục khuấy đều bằng đũa thủy tinh Thỉnh thoảng thêm vài giọt nước để giữ cho thể tích hỗn hợp không đổi Sau 8 – 10 phút, rót thêm vào hỗn hợp 4 – 5 ml dung dịch NaCl bão hòa nóng, khuấy nhe Để nguội và hiện tượng quan sát được là
A xuất hiện kết tủa màu vàng ở đáy bát sứ
B xuất hiện kết tủa màu trắng ở đáy bát sứ
C có lớp chất lỏng màu trắng nhẹ nổi lên trên
D có lớp chất rắn màu trắng nhẹ nổi lên trên mặt bát sứ
Câu 13: Thuốc thử phân biệt glucozơ với fructozơ là
A Cu(OH)2 B brom trong CCl4
Câu 14: Cho các phát biểu sau về cacbohiđrat:
(a) Trong dung dịch, glucozơ và saccarozơ đều hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam (b) Khi thuỷ phân hoàn toàn hỗn hợp gồm tinh bột và saccarozơ trong môi trường axit, chỉ thu được một loại monosaccarit duy nhất
(c) Glucozơ và saccarozơ đều tác dụng với H2 (xúc tác Ni, đun nóng) tạo sobitol
(d) Khi đun nóng fructozơ với dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được Ag
(e) Có thể phân biệt glucozơ và glixerol bằng phản ứng tráng gương
Số phát biểu đúng là
A 2 B 3 C 4 D 5
Câu 15: Thuốc thử nào sau đây có thể phân biệt được ba dung dịch chứa riêng biệt trong các lọ mất nhãn: hồ tinh bột, glucozơ, KI?
A Dung dịch iot loãng B Dung dịch AgNO3 trong NH3
Câu 16: Hiện tượng gì xảy ra khi cho dung dịch H2SO4 đặc, dư vào cốc chứa đường saccarozơ?
A Đường chuyển thành màu đen, có khí thoát ra và đẩy chất rắn đen trào lên
B Đường tan ra tạo thành dung dịch trong suốt
C Đường tan ra tạo thành dung dịch trong suốt và có khí thoát ra
D Đường bị bốc cháy với ngọn lửa chói, tạo thành chất rắn màu đen
Câu 17: Cho sơ đồ phản ứng: Thuốc súng không khói X Y ancol etylic X, Y lần lượt là
A tinh bột, glucozơ B saccarozơ, glucozơ
C xenlulozơ, fructozơ D xenlulozơ, glucozơ
Câu 18: Cho các thuốc thử sau: Cu(OH)2, quì tím, dung dịch AgNO3 trong NH3, nước brom, natri
Số thuốc thử có thể phân biệt được dung dịch glucozơ với dung dịch axit axetic là
Câu 19: Cho một số tính chất: có dạng sợi (1); tan trong nước (2); tan trong nước Svayde (3); phản ứng với axit nitric đặc (xúc tác axit sunfuric đặc) (4); tham gia phản ứng tráng bạc (5); bị thuỷ phân trong dung dịch axit đun nóng (6)
Các tính chất của xenlulozơ là:
A (3), (4), (5) và (6) B (1), (3), (4) và (6)
C (2), (3), (4) và (5) D (1,), (2), (3) và (4)
Trang 7(a) Tất cả các cacbohiđrat đều cĩ phản ứng thủy phân
(b) Thủy phân hồn tồn tinh bột thu được glucozơ
(c) Glucozơ, fructozơ, saccarozơ đều cĩ phản ứng tráng bạc
(d) Glucozơ làm mất màu nước brom
Số phát biểu đúng là
Câu 21: Cho các phát biểu sau về cacbohiđrat:
(a) Glucozơ và saccarozơ đều là chất rắn cĩ vị ngọt, dễ tan trong nước
(b) Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit
(c) Trong dung dịch, glucozơ và saccarozơ đều hịa tan Cu(OH)2, tạo phức màu xanh lam
(d) Khi thủy phân hồn tồn hỗn hợp gồm tinh bột và saccarozơ trong mơi trường axit, chỉ thu được một loại monosaccarit duy nhất
(e) Khi đun nĩng glucozơ (hoặc fructozơ) với dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được Ag
(g) Glucozơ và saccarozơ đều tác dụng với H2 (xúc tác Ni, đun nĩng) tạo sobitol
Số phát biểu đúng là:
Câu 22: Cho các phát biểu sau:
(a) Hiđro hĩa hồn tồn glucozơ tạo ra axit gluconic
(b) Ở điều kiện thường, glucozơ và saccarozơ đều là những chất rắn, dễ tan trong nước
(c) Xenlulozơ là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo và chế tạo thuốc súng khơng khĩi (d) Amilopectin trong tinh bột chỉ cĩ các liên kết -1,4-glicozit
(e) Sacarozơ bị hĩa đen trong H2SO4 đặc
(f) Trong cơng nghiệp dược phẩm, saccarozơ được dùng để pha chế thuốc
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là
Câu 23: Cho sơ đồ phản ứng:
(a) X + H2O xúc tác Y
(b) Y + AgNO3 + NH3 + H2O → amoni gluconat + Ag + NH4NO3
(c) Y xúc tác E + Z (d) Z + H2O chất diệp lụcánh sáng X + G
X, Y, Z lần lượt là:
Trang 8A 5 B 3 C 4 D 2
Câu 25: Bảng dưới đây ghi lại hiện tượng khi làm thí nghiệm với các chất sau ở dạng dung dịch nước : X, Y, Z, T và Q
Chất
màu
không đổi màu
không đổi màu
không đổi màu
không đổi màu Dung dịch AgNO3/NH3, đun
nhẹ
không có kết tủa Ag
không có kết tủa
không có kết tủa Ag
Cu(OH)2, lắc nhẹ Cu(OH)2
không tan
dung dịch xanh lam
dung dịch xanh lam
Cu(OH)2 không tan
Cu(OH)2 không tan
trắng
không có kết tủa
không có kết tủa
không có kết tủa
không có kết tủa Các chất X, Y, Z, T và Q lần lượt là:
A Glixerol, glucozơ, etylen glicol, metanol, axetanđehit
B Phenol, glucozơ, glixerol, etanol, anđehit fomic
C Anilin, glucozơ, glixerol, anđehit fomic, metanol
D Fructozơ, glucozơ, axetanđehit, etanol, anđehit fomic
Câu 26:Bảng dưới đây ghi lại hiện tượng khi làm thí nghiệm với các chất sau ở dạng dung dịch nước:X, Y, Z, T và Q
Chất
màu
không đổi màu
không đổi màu
không đổi màu
Dung dịch
AgNO3/NH3, đun
nhẹ
không có kết tủa Ag
không có kết tủa
không có kết tủa Ag
Cu(OH)2, lắc nhẹ, t°
thường
Cu(OH)2 tan
Cu(OH)2 tan
dung dịch xanh lam
Cu(OH)2 không tan
Cu(OH)2 không tan
Nước brom mất màu mất màu không mất
màu
không mất màu mất màu Các chất X, Y, Z, T và Q lần lượt là:
A Axit acrylic, glucozơ, glixerol, anđehit fomic, metanol
B Glixerol, anđehit fomic, etylen glicol, metanol, axit axetic
C.Axit metacrylic, glucozơ, glixerol, etanol, anđehit axetic
D.Glucozơ, axit acrylic, etanol, glixerol, anđehit fomic
Câu 27: Cho các dung dịch sau: saccarozơ, glucozơ, anđehit axetic, axit axetic, mantozơ, glixerol, etilenglicol, metanol Số lượng dung dịch có thể hoà tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường là
A.4 B.5 C.6 D.7
MỨC ĐỘ VẬN DỤNG
Câu 28: Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ancol etylic 460
là (biết hiệu suất của cả quá trình là 60% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml)
Trang 9Câu 29: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 60% rồi hấp thụ toàn bộ khí thoát ra vào 4 lít dung dịch NaOH 0,5M (d = 1,05g/ml) thu được dung dịch chứa 2 muối có tổng nồng độ là 3,211% Giá trị của m là
Câu 30: Đun nóng dung dịch chứa 27,0 gam glucozơ với AgNO3trong dung dịch NH3(dư) thì khối lượng Ag tối đa thu được là
Câu 31: Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít rượu (ancol) etylic 460 là (biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất
là 0,8 g/ml)
Câu 32: Thể tích dung dịch HNO3 67,5% (khối lượng riêng là 1,5 g/ml) cần dùng để tác dụng với xenlulozơ tạo thành 89,1 kg xenlulozơ trinitrat là (biết lượng HNO3 bị hao hụt là 20%)
A 55 lít B 81 lít C 49 lít D 70 lít
Câu 33: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong, thu được 10 gam kết tủa Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 3,4 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi trong ban đầu Giá trị của m là
Câu 34: Trong 1kg gạo chứa 81% tinh bột có số mắt xích – C6H10O5 – là (cho NA = 6 02210, 23)
A 3,011.1024 B 5,212.1024 C 3,011.1021 D 5,212.1021
MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO
Câu 35: Từ 180 gam glucozơ, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a gam ancol etylic (hiệu suất 80%) Oxi hoá 0,1a gam ancol etylic bằng phương pháp lên men giấm, thu được hỗn hợp X Để trung hoà hỗn hợp X cần 720 ml dung dịch NaOH 0,2M Hiệu suất quá trình lên men giấm là
Câu 36: Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nictric với xenlulozơ (hiệu suất phản ứng 60% tính theo xenlulozơ) Nếu dùng 2 tấn xenlulozơ thì khối lượng xenlulozơ trinitrat thu được là
A 2,97 tấn B 3,67 tấn C 2,20 tấn D 1,10 tấn
Câu 37: Thủy phân một lượng saccarozơ, trung hòa dung dịch sau phản ứng và bằng phương pháp
Trang 10Câu 39: Cho m g tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%, tòan bộ lượng khí sinh ra hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X, đun nóng dung dịch X thu thêm được một lượng kết tủa nữa, đun nóng lượng kết tủa này được 13,44 lít khí (đktc), hiệu suất 60%, giá trị m là
A 550 gam B 810 gam C.750 gam D 650 gam
Câu 40: Chia hỗn hợp tinh bột và glucozơ thành hai phần bằng nhau Hòa tan phần thứ nhất trong nước rồi cho phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 trong NH3 thì thu được 2,16 gam Ag Đun phần thứ hai với dung dịch H2SO4 loãng, sau đó trung hòa bằng NaOH rồi cũng cho tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư thì thu được 7,56 gam Ag Khối lượng tinh bột trong hỗn hợp đầu
là
A 4,05 gam B 16,2 gam C 11,34 gam D 8,1 gam