Giải SGK Hóa 12 Bài 5 (Chân trời sáng tạo): Tinh bột và cellulose

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 5: Tinh bột và cellulose

Mở đầu trang 24 Hóa học 12: Tinh bột là loại lương thực được con người sử dụng làm thức ăn cơ bản nhưng các loại động vật ăn cỏ như trâu, bò,… lại sử dụng thức ăn cơ bản là cellulose.

Tinh bột và cellulose có cấu trúc phân tử, tính chất hoá học giống và khác nhau như thế nào?

Lời giải:

– Cấu trúc phân tử:

+ Tinh bột gồm amylose và amylopectin, tạo bởi nhiều đơn vị a-glucose liên kết với nhau.

+ Cellulose tạo bởi nhiều đơn vị b-glucose liên kết với nhau.

– Tính chất hóa học:

+ Giống: Tinh bột và cellulose đều là polysaccharide nên chúng đều có phản ứng thủy phân.

+ Khác:

Tinh bột còn có phản ứng với iodine.

Cellulose còn có phản ứng với nitric acid, phản ứng với nước Schweizer.

Câu hỏi 1 trang 24 Hóa học 12: Hạt ngô và lõi ngô, bộ phận nào chứa nhiều tinh bột? Bộ phận nào chứa nhiều cellulose?

Lời giải:

– Hạt ngô chứa nhiều tinh bột.

– Lõi ngô chứa nhiều cellulose.

Câu hỏi 2 trang 25 Hóa học 12: Nguyên nhân amylopectin có mạch phân nhánh?

Phương pháp giải:

Tinh bột là polysaccharide, gồm amylose và amylopectin. Tinh bột có công thức phân tử là (C₆H₁₀O₅)_n.

Amylopectin: tạo bởi nhiều đơn vị a-glucose, nối với nhau qua liên kết a-l,4-glycoside, tạo thành các đoạn mạch. Do có thêm liên kết a-1,6-glycoside nối giữa các đoạn mạch nên amylopectin có mạch phân nhánh.

Lời giải:

Trong phân tử amylopectin, ngoài liên kết a-l,4-glycoside còn có thêm liên kết a-1,6-glycoside nối giữa các đoạn mạch nên amylopectin có mạch phân nhánh.

Vận dụng trang 25 Hóa học 12: Hãy tìm hiểu và cho biết tinh bột trong gạo tẻ hay gạo nếp chứa lượng amylopectin nhiều hơn?

Phương pháp giải:

Trong mỗi hạt tinh bột, amylopectin là vỏ bọc nhân amylose. Amylose tan được trong nước còn amylopectin hầu như không tan, trong nước nóng amylopectin trương lên tạo thành hồ. Tính chất này quyết định đến tính dẻo của hạt có tinh bột.

Trong mỗi hạt tinh bột, lượng amylopectin chiếm 80

Lời giải:

Tinh bột trong gạo nếp chứa lượng amylopectin nhiều hơn.

Câu hỏi 3 trang 26 Hóa học 12: So sánh đặc điểm cấu tạo phân tử amylose và cellulose.

Phương pháp giải:

– Amylose: tạo bởi nhiều đơn vị a-glucose, nối với nhau qua liên kết a-l,4-glycoside hình thành chuỗi dài xoắn, không phân nhánh.

 

– Phân tử cellulose tạo bởi nhiều đơn vị b-glucose, nối với nhau qua liên kết b-l,4-glycoside, tạo thành chuỗi dài, không phân nhánh.

Lời giải:

– Giống: amylose và cellulose đều là những chuỗi dài không phân nhánh.

– Khác:

Phân tử   Đặc điểm	Amylose	Cellulose
Cấu tạo	Tạo bởi nhiều đơn vị a-glucose.	Tạo bởi nhiều đơn vị b-glucose.
Liên kết	Liên kết a-l,4-glycoside	Liên kết b-l,4-glycoside.
Dạng mạch	Chuỗi dài xoắn, không phân nhánh.	Chuỗi dài, không phân nhánh.

 

Câu hỏi 4 trang 26 Hóa học 12: Vì sao sản phẩm sau phản ứng thuỷ phân tinh bột lại phản ứng được với Cu(OH)₂ trong môi trường base, đun nóng?

Lời giải:

Sản phẩm sau phản ứng thuỷ phân tinh bột là glucose. Glucose phản ứng được với Cu(OH)₂ trong môi trường base, đun nóng.

Câu hỏi 5 trang 27 Hóa học 12: Nhận xét và giải thích hiện tượng xảy ra trong Thí nghiệm 3.

Lời giải:

– Nhận xét: Tinh bột tác dụng với iodine tạo hợp chất có màu xanh tím.

– Giải thích : Phân tử tinh bột hấp phụ iodine tạo ra màu xanh tím.

Câu hỏi 6 trang 28 Hóa học 12: Trình bày hiện tượng quan sát được ở Bước 2. Kết luận.

Lời giải:

– Hiện tượng: Bông tan trong ống nghiệm chứa nước Schweizer.

– Kết luận: Cellulose tan được trong nước Schweizer.

Câu hỏi 7 trang 28 Hóa học 12: Vì sao nhai kĩ cơm, bánh mì đều thấy có vị ngọt?

Lời giải:

Khi nhai kĩ tinh bột (cơm, bánh mì), enzyme trong nước bọt (amylase) phân giải tinh bột thành maltose nên ta cảm thấy có vị ngọt.

Bài tập

Bài 1 trang 29 Hóa học 12: Cho 6 carbohydrate sau: glucose, fructose, maltose, saccharose, tinh bột và cellulose. Có bao nhiêu carbohydrate đã cho thuộc nhóm polysaccharide.

A. 1.     

B. 2.     

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Carbohydrate đã cho thuộc nhóm polysaccharide là tinh bột và cellulose.

→ Chọn B.

Bài 2 trang 29 Hóa học 12: Xác định các chất X, Y, Z, E, G và hoàn thành phương trình hoá học theo các sơ đồ phản ứng sau:

Lời giải:

Bài 3 trang 29 Hóa học 12: Giải thích các hiện tượng sau:

a) Xôi hoặc cơm nếp thì dẻo và dính hơn cơm tẻ.

b) Nhỏ vài giọt dung dịch iodine vào mặt cắt của quả chuối xanh thấy xuất hiện màu xanh tím.

c) Dung dịch sulfuric acid đặc làm sợi bông hoặc giấy bị hoá đen.

Lời giải:

a) Khi gặp nước nóng, amylopectin trương lên tạo thành hồ, tạo nên tính dẻo của hạt tinh bột. Xôi hoặc cơm nếp chứa nhiều amylopectin hơn cơm tẻ, do đó xôi hoặc cơm nếp thì dẻo và dính hơn cơm tẻ.

b) Chuối xanh chứa tinh bột, phân tử tinh bột hấp phụ iodine tạo ra màu xanh tím.

c) Khi để rớt sulfuric acid đặc vào quần áo bằng vải sợi bông (có thành phần là cellulose), chỗ vải đó bị đen lại và thủng ngay là do sulfuric acid đặc có tính háo nước và làm cellulose bị than hóa.

Lý thuyết Tinh bột và cellulose

1. Trạng thái tự nhiên và công thức cấu tạo của tinh bột, cellulose

– Tinh bột là chất rắn màu trắng, hầu như không tan trong nước lạnh, tan một phần trong nước nống tạo thành hồ tinh bột. Tinh bột có nhiều trong các loại hạt

– Cellulose là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước và các dung môi hữu cơ thông thường. Cellulose là thành phần chính của thành tế bào thực vật.

Công thức cấu tạo của tinh bột và cellulose

1. Tinh bột

Tinh bột có công thức phân tử là (C₆H₁₀O₅)_n

Tinh bột gồm amylose và amylopectin.

+ Amylose là polymer dạng mạch dài, không nhánh, xoắn lại, được tạo thành từ các đơn vị $\alpha$– glucose

Liên kết với nhau bằng liên kết $\alpha$– 1,4 – glycoside.

+ Amylopectin là polymer dạng mạch phân nhánh. Mỗi mạch nhánh gồm một số đơn vị glucose liên kết với nhau bằng liên kết $\alpha$– 1,4 – glycoside. Mạch nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết $\alpha$– 1,6 – glycoside.

2. Cellulose

Công thức phân tử của cellulose là (C₆H₁₀O₅)_n. Khác với tinh bột, phân tử cellulose tạo bởi nhiều đơn vị $\beta$– glucose, nối với nhau qua liên kết $\beta$– 1,4 – glycoside, tạo thành chuỗi dài, không phân nhánh

2. Tính chất hóa học cơ bản của tinh bột và cellulose

Tính chất hóa học của tinh bột

1. Phản ứng với iodine

Phân tử tinh bột hấp phụ iodine tạo thành hợp chất có màu xanh tím. Quá trình này được dùng để nhận ra tinh bột bằng iodine và ngược lại.

2. Phản ứng thủy phân

Phản ứng thủy phân tinh bột xảy ra khi có xúc tác acid (hoặc enzyme) và diễn ra qua nhiều giai đoạn. Các giai đoạn trung gian tạo thành dextrin (C₆H₁₀O₅)_x ( x < n) và maltose. Sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân là glucose

Tính chất hóa học của cellulose

1. Phản ứng thủy phân

Cellulose bị thủy phân khi đun nóng với dung dịch acid vô cơ hoặc có mặt enzyme cellulase (thường có trong dạ dày động vật ăn cỏ). Sản phẩm cuối cùng nhận được khi thủy phân cellulose là glucose

2. Phản ứng với nitric acid

Các nhóm hydroxy trong các đơn vị glucose trong phân tử cellulose trong phản ứng với dung dịch nitric acid đặc khi có mặt dung dịch sulfuric acid đặc, tạo ra các sản phẩm như cellulose trinitrate, cellulose dinitrate tùy thuộc vào điều kiện phản ứng

 

3. Tác dụng với nước Schweizer

Cellulose không tan trong nước nhưng tan trong nước Schweizer (dung dịch chứa phức chất của ion Cu²⁺ với ammonia).

Sơ đồ tư duy Tinh bột và Cellulose

Xem thêm các bài giải bài tập Hóa Học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 4. Saccharose và maltose

Bài 5. Tinh bột và cellulose

Bài 6. Amine

Bài 7. Amino acid và peptide

Bài 8. Protein và enzyme

Bài 9. Đại cương về polymer