Hóa học lớp 12 · KNTT · Chương 2

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 7: Ôn tập chương 2

Chương 2: Carbohydrate · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12 Bài 7: Ôn tập chương 2 theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.

Lớp

10 11 12

Môn

Toán học Vật lý Hóa học Ngữ văn Tiếng Anh Sinh học Lịch sử Địa lý Giáo dục kinh tế & pháp luật Tin học Công nghệ

I. Công thức cấu tạo của carbohydrate

Carbohydrate	CTPT	Đặc điểm cấu tạo
Glucose	C₆H₁₂O₆
Fructose	C₆H₁₂O₆
Saccharose	C₁₂H₂₂O₁₁
Maltose	C₁₂H₂₂O₁₁
Tinh bột	(C₆H₁₀O₅)_n
Cellulose	(C₆H₁₀O₅)_n

II. Tính chất hoá học cơ bản của carbohydrate

	Cu(OH)₂/NaOH	Br₂/H₂O	AgNO₃/NH₃	Thuỷ phân
Glucose	Tạo dung dịch xanh lam	Mất màu nước bromine	Tạo kết tủa bạc	Không
Fructose	Tạo dung dịch xanh lam	Không	Tạo kết tủa bạc	Không
Saccharose	Tạo dung dịch xanh lam	Không	Không	Tạo glucose và fructose
Tinh bột	Không	Không	Không	Tạo glucose
Cellulose	Không	Không	Không	Tạo glucose

Glucose còn có phản ứng của nhóm -OH hemiacetal (khi glucose ở dạng mạch vòng), phản ứng lên men; tinh bột có phản ứng màu với dung dịch iodine; cellulose có phản ứng với nitric acid và tan trong nước Schweizer.

III. Bảng so sánh và nhận biết toàn diện các Carbohydrate

Bảng tổng kết tính chất hóa học và phản ứng nhận biết đặc trưng của 5 loại carbohydrate chính:

Chất	Phân loại & CTPT	Tác dụng $Cu(OH)_2$ ( $t^\circ$ thường)	Tráng bạc ( $AgNO_3/NH_3$ )	Nước bromine ( $Br_2$ )	Dung dịch Iodine ( $I_2$ )	Thủy phân ( $H^+, t^\circ$ )
Glucose	Monosaccharide ( $C_6H_{12}O_6$ )	Xanh lam thẫm	Có tạo kết tủa Ag ( $1 : 2$ )	Mất màu nâu đỏ	Không hiện tượng	Không thủy phân
Fructose	Monosaccharide ( $C_6H_{12}O_6$ )	Xanh lam thẫm	Có tạo kết tủa Ag ( $1 : 2$ )	Không mất màu	Không hiện tượng	Không thủy phân
Saccharose	Disaccharide ( $C_{12}H_{22}O_{11}$ )	Xanh lam thẫm	Không phản ứng	Không phản ứng	Không hiện tượng	Tạo glucose + fructose
Tinh bột	Polysaccharide ( $(C_6H_{10}O_5)_n$ )	Không tan trong nước lạnh	Không phản ứng	Không phản ứng	Màu xanh tím đặc trưng	Tạo glucose
Cellulose	Polysaccharide ( $(C_6H_{10}O_5)_n$ )	Không tan	Không phản ứng	Không phản ứng	Không hiện tượng	Tạo glucose

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

Hệ thống hóa toàn bộ kiến thức Chương 2: Phân loại carbohydrate thành Monosaccharide (glucose, fructose), Disaccharide (saccharose, maltose), và Polysaccharide (tinh bột, cellulose).
Quy luật cấu trúc và đồng phân: Glucose và fructose là đồng phân cấu tạo ( $C_6H_{12}O_6$ ); saccharose và maltose là đồng phân cấu tạo ( $C_{12}H_{22}O_{11}$ ); tinh bột và cellulose không phải đồng phân của nhau vì hệ số polymer hóa $n$ khác biệt rất lớn.
Phương pháp nhận biết đặc trưng: Dung dịch $Cu(OH)_2$ ở nhiệt độ thường (nhận biết polyalcohol hòa tan tạo phức xanh lam thẫm), phản ứng tráng bạc $AgNO_3/NH_3$ hoặc đun nóng với $Cu(OH)_2$ (nhận biết aldehyde/đường có tính khử), nước bromine (phân biệt glucose và fructose), dung dịch iodine (nhận biết tinh bột cho màu xanh tím).
Tính chất thủy phân: Polysaccharide và disaccharide bị thủy phân trong môi trường acid hoặc enzyme cho monosaccharide cuối cùng là glucose (và fructose đối với saccharose). Bài toán hiệu suất chuỗi phản ứng quang hợp, thủy phân và lên men rượu.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Lập bảng tóm tắt so sánh tính chất hóa học đặc trưng của 5 carbohydrate tiêu biểu: Glucose, Fructose, Saccharose, Tinh bột và Cellulose?

1. Tác dụng

Cu(OH)_2

ở

t^\circ

thường: Glucose (+), Fructose (+), Saccharose (+)

\to

phức xanh lam; Tinh bột (-), Cellulose (-). 2. Phản ứng tráng bạc (

AgNO_3/NH_3

): Glucose (+), Fructose (+)

\to

sinh ra Ag; Saccharose (-), Tinh bột (-), Cellulose (-). 3. Phản ứng với nước bromine: Glucose (+)

\to

mất màu; Fructose (-), Saccharose (-), Tinh bột (-), Cellulose (-). 4. Tác dụng với dung dịch iodine: Tinh bột (+)

\to

màu xanh tím; 4 chất còn lại (-). 5. Phản ứng thủy phân: Saccharose (+), Tinh bột (+), Cellulose (+)

\to

tạo monosaccharide; Glucose và Fructose (-).

Quá trình quang hợp của cây xanh tạo carbohydrate diễn ra như thế nào và có ý nghĩa sinh thái ra sao?

Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời và chất diệp lục (chlorophyll) trong lá cây, cây xanh hấp thụ khí carbon dioxide (

CO_2

) từ khí quyển và nước (

H_2O

) từ đất để tổng hợp nên glucose và giải phóng khí oxygen (

O_2

6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{\text{ánh sáng, diệp lục}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2

Sau đó, các phân tử glucose tiếp tục ngưng tụ tạo thành tinh bột và cellulose dự trữ. Ý nghĩa sinh thái: Cung cấp nguồn thức ăn và năng lượng cơ bản cho toàn bộ sinh giới trên Trái Đất, đồng thời đóng vai trò lá phổi xanh điều hòa khí hậu, giảm hiệu ứng nhà kính và cung cấp oxygen duy trì sự sống.

Một dung dịch chứa hỗn hợp gồm glucose và saccharose. Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất hoặc xác định nồng độ mol của mỗi chất trong dung dịch?

Để định lượng mỗi chất: 1. Lấy phần 1: Cho tác dụng với lượng dư dung dịch

AgNO_3/NH_3

đun nóng. Chỉ có glucose phản ứng tạo bạc (

n_{\text{glucose}} = \frac{1}{2} n_{Ag}

). Từ đó tính được nồng độ glucose ban đầu. 2. Lấy phần 2 (thể tích bằng phần 1): Đun nóng với dung dịch

H_2SO_4

loãng để thủy phân hoàn toàn saccharose thành glucose và fructose, sau đó trung hòa acid rồi cho tác dụng với dư

AgNO_3/NH_3

. Tổng số mol Ag thu được bằng

2n_{\text{glucose ban đầu}} + 4n_{\text{saccharose ban đầu}}

. Trừ đi lượng Ag do glucose ban đầu sinh ra, ta tính được chính xác nồng độ saccharose.

Lên men

10\text{ kg}

tinh bột chứa

10\%\text{ tạp chất}

trơ thành ethanol với hiệu suất toàn bộ quá trình đạt

81\%

. Tính khối lượng ethanol thu được?

Khối lượng tinh bột nguyên chất:

m_{\text{tinh bột}} = 10 \times (100\% - 10\%) = 9\text{ kg} = 9000\text{ g}

Số mol mắt xích tinh bột (

M=162

n = \frac{9000}{162} = \frac{500}{9}\text{ mol}

Chuỗi phản ứng:

(C_6H_{10}O_5)_n \xrightarrow{+H_2O} nC_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{men}} 2nC_2H_5OH + 2nCO_2

Số mol ethanol sinh ra theo lí thuyết:

n_{\text{ethanol (LT)}} = 2 \times \frac{500}{9} = \frac{1000}{9}\text{ mol}

Khối lượng ethanol lí thuyết (

M=46

m_{\text{LT}} = \frac{1000}{9} \times 46 = \frac{46000}{9}\text{ g}

Khối lượng ethanol thực tế thu được (

H = 81\%

m_{\text{TT}} = \frac{46000}{9} \times 81\% = 4140\text{ g} = 4{,}14\text{ kg}

Đề luyện tập theo bài

Bài 7: Ôn tập chương 2 - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết

Làm đề

Bài 7: Ôn tập chương 2 - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu

Làm đề

Bài 7: Ôn tập chương 2 - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng

Làm đề

Bài 7: Ôn tập chương 2 - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao

Làm đề

Bài 7: Ôn tập chương 2 - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp

Làm đề