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

Giáo án Hóa học 12 Bài 6: SACCAROZƠ, TINH BỘT VÀ XENLULOZƠ (Tiết 7, & 9) ●MTBH 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 saccarozơ (thủy phân mơi trường axit), qui trình sản xuất đường trắng (saccarozơ) CN * Công thức phân tử, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí (trạng thái, màu, độ tan) tinh bột, xenlulozơ * Tính chất hóa học tinh bột, xenlulo: tính chất chung HS hiểu: * Tính chất hóa học saccaozơ (phản ứng ancol đa chức, thủy hân môi trường axit) * Tính chất hóa học mantozơ (tính chất poliol, tính khưt tương tự glocozơ, thủy phân mơi trường axit tạo glucozơ) * Tính chất hóa học tinh bột xenlulozơ (Tính chất chung: phản ứng thủy phân Tính chất riêng: phản ứng hồ tinh bột với iot, phản ứng xenlulozơ với nước Svayde axit HNO3) Kĩ * Quan sát mẫu vật, mơ hình phân tử, làm thí nghiệm, rút nhận xét, * Viết pthh minh họa cho tính chất chất * Phân biệt dd: saccarozơ, glucozơ, glixerol pphh * Giải tập: Tính khối lượng glucozơ thu từ phản ứng thủy phân tập khác có nội dung liên quan Giáo án Hóa học 12 Tình cảm, thái độ Vai trò quan trọng saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ đời sống sản xuất từ tạo hứng thú cho HS muốn nghiên cứu, tìm tòi 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, nõn dd: AgNO 3, NH3, CuSO4, NaOH, HNO3, H2SO4, dd I2, khí CO2 - Mơ hình, hình vẽ, tranh ảnh liên quan đến học ●PPDH - Đàm thoại, gợi mở - Trực quan sinh động - PP dạy học nêu vấn đề - Liên hệ thực tế ●Thiết kế lên lớp Tiết Hoạt động thầy trò HĐ vào Saccarozơ đissaccarit quen thuộc Bài học hôm giúp hiểu rõ cấu trúc phân tử, tính chất vật lí, hóa học ứng dụng cách sản xuất CN HĐ GV: Cho HS quan sát đường kính trắng tìm hiểu SGK để rýt nhận xét tính chất vật lí Sc? Nội dung A Saccarozơ I Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên Sc chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan nước, nóng chảy 185oC Là thành phần chủ yếu đường mía, đường củ cải, đường nốt Giáo án Hóa học 12 HS: Sc chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan nước, nóng chảy 185oC GV gọi HS đọc phần trạng thái tự nhiên Sc trang SGK HĐ GV - Hướng dẫn HS tìm hiểu SGK - Để xác định CTCT Sc người ta phải tiến hành TN nào? Phân tích kết TN, rút kết luận cấu tạo phân tử Sc HS: -DD Sc hòa tan Cu(OH)2 thành dd màu xanh lam → phân tử Sc có nhóm OH liền kề - DD Sc khơng có phản ứng tráng bạc → phân tử Sc khơng có nhóm CHO - Đun nóng dd Sc có mặt axit vơ làm xt dd Gl Fr GV ghi nhận ý kiến HS bổ sung: Phân tử Sc có gốc -glucozơ gốc -fructozơ qua cầu nối oxi C1-O-C2 (thuộc loại lk glicozit) GV hướng dẫn HS cách viết CTCT Sc từ phân tử -glucozơ -fructozơ, lưu ý cách đánh số tt nguyên tử C vòng KL - Phân tử Sc gồm gốc -glucozơ gốc -fructozơ liên kết qua cầu nối oxi C 1O-C2 - Phân tử Sc tồn dạng mạch vòng (nhóm hemiaxetal bị khóa) HĐ GV: Từ cấu tạo phân tử Sc nhận xét tính chất hóa học Sc HS: II Cấu trúc phân tử CTPT C12H22O11 - Phân tử Sc gồm gốc glucozơ gốc -fructozơ liên kết qua cầu nối oxi C1-O-C2 - Phân tử Sc tồn dạng mạch vòng (nhóm hemiaxetal bị khóa) III Tính chất hóa học Saccarozơ: - Có tính chất poliancol - Khơng có tính chất anđehit Giáo án Hóa học 12 - Có tính chất poliancol - Khơng có tính chất anđehit - Có phản ứng thủy phân GV: - Làm TN biểu diễn pư dd Sc Cu(OH)2 - HS nêu tượng, giải thích viết pthh dạng phân tử HS 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O HĐ GV: nêu vấn đề: Thực tế, xí nghiệp tráng gương dùng nguyên liệu Sc chất khử phản ứng tráng bạc Hãy giải thích biểu diễn q trình hóa học xảy dạng sơ đồ Viết pthh phản ứng thủy phân Sc HS GV: - Ghi nhận ý kiến HS - giải thích việc chọn Sc làm nguyên liệu cho phản ứng tráng gương - lưu ý + DD sau thủy phân phải trung hòa NaHCO3 + Trong mơi trường kiềm Fr chuyển thành Gl HĐ HS nghiên cứu SGK cho biết ứng dụng Sc HS theo dõi sơ đồ nêu giai đoạn trình sản xuất Sc từ mía GV đánh giá trả lời HS 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 Phản ứng với Cu(OH)2 dd Sc + Cu(OH)2 tạo dd màu xanh lam 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O Phản ứng thủy phân * Sc bị thủy phân dd axit đun nóng tạo Gl Fr C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 IV Ứng dụng sản xuất đường saccarozơ Ứng dụng SGK Sản xuất đường saccarozơ Giáo án Hóa học 12 suất cao HĐ GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK - Cấu tạo hóa học mantozơ - So sánh cấu tạo phân tử saccarozơ mantozơ? - Dự đốn tính chất hóa học mantozơ - Giải thích tính khử mantozơ GV ghi nhận ý kiến 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 tính chất - Tính chất poliol - Tính khử tương tự glucozơ - Bị thủy phân có xt H + enzim tạo phân tử glicozơ Gồm giai đoạn Các yêu cầu kĩ thuật đặt ra: loại bỏ tạp chất, khử màu, tận dụng sản phẩm, đạt hiệu suất cao V Đồng phân saccarozơ: Mantozơ * Là đồng phân quan trọng * Ở dạng tinh thể phân tử gồm hai gốc -glucozơ liên kết qua cầu nối oxi -C1-O-C2 (lk -1,4glicozit) Trong dd mở vòng tạo nhóm CHO * Mantozơ có tính chất - Tính chất poliancol - Tính khử tương tự glucozơ - Bị thủy phân có xt H+ enzim tạo phân tử glicozơ * Điều chế mantozơ: thủy phân tinh bột nhờ enzim amilaza 2(C6H10O5)n + nH2O nC12H22O11 HĐ 7: Củng cố a Viết công thức cấu trúc saccarozơ (có ghi thứ tự C) nói rõ cách hình thành từ phân tử glucozơ fructozơ Vì phân tử Sc khơng có tính khử? b Viết cơng thức cấu trúc mantozơ (có ghi thứ tự C) nói rõ cách hình thành từ phân tử glucozơ Vì phân tử Mt có tính khử? ●Củng cố dặn dò Làm tồn tập SGK Bài tập thêm; Trình bày pphh phân biệt dd riêng biệt dãy sau: a Sc, Gl, glixerol Giáo án Hóa học 12 b Sc, Mt, axetanđehit c Sc, Mt, glixerol, axetanđehit Tư liệu Cấu trúc phân tử saccarozơ OH Cấu trúc phân tử mantozơ OH OH HO HO O HO HO OH OH HO OH OH OH O O HO OH OH O O O O OH Cấu trúc phân tử mantozơ OH CHO HO O OH HO OH HO OH Tiết Hoạt động thầy trò HĐ vào Viết công thức cấu trúc saccarozơ, mantozơ, nói rõ cách hình thành chúng cho biết chúng thuộc loại cacbohiđrat nào? Sản phẩm thu thủy phân chúng? HS trả lời GV: Sc, Mt đisaccarit, thủy phân chúng tạo monosaccarit Bài học hơm tìm hiểu polisaccarit tinh bột, nguồn thức ăn quan trọng người HĐ GV: - Cho HS quan sát mẫu tinh bột nghiên cứu SGK - Nêu tính chất vật lí trạng thái tự nhiên TB? HS: - Chất rắn vơ định hình, màu trắng, khơng tan nước nguội Trong nước nóng (65 oC ) Nội dung B Tinh bột I Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên * Chất rắn vơ định hình, màu trắng, khơng tan nước nguội Trong nước nóng (65oC ) chuyển thành dd keo nhớt hồ TB * Tinh bột có nhiều loại hạt, củ, Giáo án Hóa học 12 chuyển thành dd keo nhớt hồ TB - Tinh bột có nhiều loại hạt, củ, GV ghi nhận ý kiến HS lưu ý: hồ TB phần TB tan phần phồng lên HĐ GV - Hướng dẫn HS nghiên cứu SGK - Cho biết cấu trúc phân tử tinh bột? - Đặc điểm liên kết mắt xích -gluozơ? HS - TB hỗn hợp hai loại polisaccarit: amilozơ amilopectin + Amilozơ có mạch khơng phân nhánh + Amilopectin có mạch phân nhánh - Trong phân tử amilozơ gốc -gluozơ liên kết với lk -1,4-glicozit - Phân tử amilopectin cấu tạo số mạch amilozơ nguyên tử C1 đầu mạch với nguyên tử C6 mắt xích mạch GV ghi nhận ý kiến HS, bổ sung kết luận HĐ GV - Với cấu trúc phân tử TB, với kiến thức biết, nêu tính chất hóa học TB? HS - TB tham gia phản ứng thủy phân - TB tạo màu với dd I2 GV ghi nhận ý kiến HS bổ sung - TB thủy phân hoàn toàn cho glucozơ - TB thủy phân dd axit vơ lỗng nhờ enzim GV - Làm TN: hồ TB + vài giọt dd I sau đun nóng để nguội II Cấu trúc phân tử TB polisaccarit (polime thiên nhiên) CTPT (C6H10O5)n * TB hỗn hợp hai loại polisaccarit: amilozơ amilopectin + Amilozơ có mạch khơng phân nhánh chiếm khoảng 2030% khối lượng TB (M khoảng 200000) Trong phân tử amilozơ gốc -gluozơ liên kết với lk -1,4glicozit + Amilopectin có mạch phân nhánh (M = 100000-2000000) Phân tử amilopectin cấu tạo số mạch amilozơ nguyên tử C1 đàu mạch với nguyên tử C6 mắt xích mạch III Tính chất hóa học 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 Phản ứng màu với dung Giáo án Hóa học 12 - Nêu tượng, nhận xét, rút kết luận cho biết ứng dụng phản ứng HS - Xuất màu xanh tím, màu xanh biến mất, màu xanh xuất trở lại - hồ TB tạo hợp chất màu xanh với dd I 2, hợp chất không bền nhiệt độ cao - Phản ứng dùng để nhận biết hồ tinh bột dd I2 GV ghi nhận ý kiến HS, bổ sung kết luận GV bổ sung - Ngồi tính chất nêu, TB khơng có phản ứng tráng gương, khơng có phản ứng với Cu(OH)2 nhiệt độ thường nhiệt độ cao, có khả tạo este HĐ HS nghiên cứu SGK biết q trình chuyển hóa TB thể GV nhận xét kết trả lời HS giải thích dịch iot * Hồ TB tạo hợp chất màu xanh tím với dd I2 Hợp chất không bền nhiệt độ cao * Phản ứng dùng để nhận biết hồ tinh bột dd I2 * Ngồi tính chất nêu, TB khơng có phản ứng tráng gương, khơng có phản ứng với Cu(OH)2 nhiệt độ thường nhiệt độ cao, có khả tạo este IV Sự chuyển hóa tinh bột thể * TB thức ăn người * Trong thể TB thủy phân nhờ enzim qua nhiều giai HĐ đoạn, cuối tạo glucozơ HS nghiên cứu SGK, nêu tóm tắt q trình tạo TB Đextrin → mantozơ → thành TB xanh viết pthh Glucozơ →CO2 + H2O GV phân tích ý nghĩa tổng hợp TB → Glicogen xanh V Sự tạo thành tinh bột + Tạo TB xanh + Tạo oxi 6nCO + 5nH O (C H O ) 2 10 n + 6nO2 Quá trình quang hợp tạo TB oxi HĐ 6: Củng cố Giáo án Hóa học 12 Nêu đặc điểm cấu trúc phân tử amilozơ, amilopectin liên quan cấu trúc với tính chất hóa học tinh bột Viết pthh (có ghi rõ đkpư) theo sơ đồ sau: CO2 → (C6H10O5)n → C12H22O11 → C6H12O6 → C2H5OH Giai đoạn thực hiên nhờ xúc tác axit ●Củng cố dặn dò Làm tồn tập SGK Tiết Hoạt động thầy trò HĐ vào Nêu đặc điểm cấu trúc phân tử TB Nêu tính chất hóa học TB? HS: TB hỗn hợp loại polisaccarit: amilozơ mạch không nhánh amilopectin mạch nhánh Phân tử amilozơ hình thành từ gốc glucozơ nhờ lk -1,4-glicozit Phân tử amilopectin hình thành từ gốc glucozơ nhờ lk -1,4-glicozit -1,6glicozit Tính chất hóa học: phản ứng thủy phân phản ứng tạo màu với dd I2 Chúng ta tìm hiểu tiếp polisaccarit khác xenlulozơ HĐ GV: hướng dẫn HS quan sát mẫu Xl nghiên cứu SGK Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên Xl? HS Nội dung C Xenlulozơ I Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên * Chất rắn hình sợi, màu trắng, khơng mùi, không vị, không tan nước, dm thông thường * Là thành phần tạo nên Giáo án Hóa học 12 - chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan nước, dm thơng thường - Là thành phần tạo nên lớp màng tế bào thực vật Có nhiều tre, gỗ… GV ghi nhận ý kiến HS, bổ sung HĐ 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 lk -1,4-glicozit Phân tử khối lớn (khoảng 1000000 đến 2400000) GV ghi nhận ý kiến HS, bổ sung -Phân tử Xl khơng nhánh, khơng xoắn -Mỗi mắt xích C6H10O5 có nhóm OH tự [C6H7O2(OH)3]n -Xl khơng phải đồng phân tinh bột (gốc glucozơ khác, kiểu lk khác n khác) HĐ Căn vào cấu tạo phân tử Xl, nhận xét tính chất hóa học Xl? HS: Xl có tính chất poliancol có phản ứng thủy phân GV mơ tả TN phản ứng thủy phân Xl: -Cho vào dd H2SO4 70%, đun nóng, khuấy đến thu dd đồng -Trung hòa dd dd NaOH -Cho dd thu tác dụng với dd AgNO 3/NH3 đun nóng HS: nêu tượng, giải thích, viết pthh GV bổ sung thủy phân dày động vật nhai lại HĐ lớp màng tế bào thực vật Có nhiều tre, gỗ… II Cấu trúc phân tử *Là polisaccarit (polime thiên nhiên) (C6H10O5)n *Phân tử gồm nhiềui gốc glucozơ liên kết với lk -1,4-glicozit Phân tử khối lớn (khoảng 2000000) *Phân tử Xl không nhánh, không xoắn Nhiều mạch xl tạo sợi xl *Mỗi mắt xích C6H10O5 có nhóm OH tự [C6H7O2(OH)3]n III Tính chất hóa học Phản ứng thủy phân Phản ững xảy đun nóng Xl dd axit đặc tạo glucozơ (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 Phản ứng xảy dày động vật nhai lại nhờ enzim xenlulaza Phản ứng poliancol *Xl tác dụng với dd HNO3 đặc có xúc tác HNO3 tạo mono, Giáo án Hóa học 12 GV mơ tả TN: Xl + HNO3/H2SO4 - ml dd HNO3 đặc - ml dd H2SO4 đặc để nguội - nhúm đun cách thủy - Lấy sản phẩm ra, ép, sấy khô HS: nhận xét màu sắc sản phẩm, nêu tượng đốt cháy sản phẩm, giải thích nguyên nhân thí nghiệm viết pthh HS nghiên cứu SGK cho biết sp cho xl tác dụng với anhiđric axetic viết pthh HĐ HS tìm hiểu SGK liên hệ thực tế, cho biết ứng dụng xenlulozơ GV ghi nhận ý kiến HS kết luận Xl có nhiều ứng dụng đời sống sản xuất trinitrat [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n 3nH2O xenlulozơ trinitrat làm thuốc súng *Xenlulozơ tác anhiđric axetic xenlulozơ triaxetat axetat [C6H7O2(OH)3]n + dùng dụng với sinh Sản xuất tơ + 3n(CH3CO)nO [C6H7O2(ONO2)3]n 3nCH3COOH *Xenlulozơ + dd (Visco) sx tơ Visco *Xenlulozơ tan [Cu(NH3)4](OH)2 IV Ứng dụng * Vật liệu xây dựng * Chế thành sợi, tơ, giấy HĐ 6: Củng cố Làm tập tr 34 SGK ●Củng cố dặn dò Làm tồn tập SGK nhớt dd