LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ CACBOHIĐRAT
A. Kiến thức cần nắm vững
I- Khái niệm và phân loại cacbohiđrat:
- Cacbohiđrat ( còn gọi là gluxit hay saccarit) là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m
VD: glucozơ: C6H12O6 hay C6(H2O)6, saccarozơ: C12H22O11 hay C12(H2O)11.....
- Phân loại: Gồm 3 nhóm chủ yếu sau:
+ Monosaccarit là nhóm cacbohiđrat đơn giản, không bị thủy phân: Glucozơ, fructozơ
+ Đisaccarit là nhóm cacbohiđrat khi bị thủy phân mỗi phân tử sinh ra hai phân tử monosaccarit: saccarozơ, mantozơ.
+ Polisaccarit là nhóm cacbohiđrat khi bị thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit: tinh bột, xenlulozơ
II- Monosaccarit
1. Glucozơ
a) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên
- Là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, vị ngọt
- Glucozơ có trong các bộ phận của cây như rễ, hoa, quả....Đặc biệt là trong quả nho chín, mật ong.
b) Cấu tạo phân tử
- Công thức phân tử: C6H12O6
- Công thức cấu tạo: CH2OH- CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O viết gọn hơnCH2OH[CHOH]4CHO (*)
Các dữ kiện để xác định cấu tạo phân tử glucozơ là:
+ Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước Br2 tạo thành axit gluconic→ Phân tử glucozơ có nhóm CHO
+ Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam→ Phân tử glucozơ có nhiều nhóm -OH kề nhau
+ Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO → PT có 5 nhóm -OH
+ Khử hoàn toàn glucozơ thu được hexan → PT glucozơ có 6 nguyên tử C và mạch C không phân nhánh
Vậy: glucozo là hợp chất hữu cơ tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của anđehit đơn chức và ancol 5 chức. CTCT của glucozo là CT (*)
* Chú ý: Trong dung dịch glucozo tồn tại chủ yếu ở dạng vòng 6 cạnh
c) Tính chất hóa học: Có tính chất hóa học của anđehit đơn chức và ancol đa chức:
* Tính chất của ancol đa chức:
- Tác dụng với Cu(OH)2: 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
( dd màu xanh lam)
- Phản ứng tạo este với anhiđrit axetic (CH3CO)2O tạo este chứa 5 gốc axit
* Tính chất của anđêhit đơn chức:
- Phản ứng tráng gương:
C6H11O5-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → C6H11O5-COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
Amoni gluconat ( trắng)
- Oxi hóa bằng Cu(OH)2/OH-:
C6H11O5-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → C6H11O5-COONa + Cu2O↓ + 3H2O
(Natri gluconat) ( Đỏ gạch)
- Oxi hóa bởi dd Br2: Glucozơ làm mất màu dung dịch Br2:
C6H11O5-CHO + Br2 + H2O → C6H11O5-COOH + 2HBr
- Khử glucozo bằng H2: CH2OH[CHOH]4CHO + H2 → CH2OH[CHOH]4CH2OH
Sobitol
* Phản ứng lên men:
C6H12O6 men rượu → 2C2H5OH + 2CO2↑
d) Điều chế:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Tinh bột glucozơ
2. Fructozơ: Là đồng phân của glucozơ
CTPT: C6H12O6
CTCT: CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CO - CH2OH
- Từ công thức cấu tạo ta thấy:
+ Fructozơ có tính chất của một ancol đa chức: Tác dụng với Cu(OH)2, pư tạo este, cộng H2 tương tự glucozơ.
+ Fructozo cũng có phản ứng tráng gương với dd AgNO3/NH3, phản ứng với Cu(OH)2/OH- tạo Cu2O tương tự như glucozo vì trong môi trường kiềm fructozơ chuyển hóa thành glucozơ, tuy nhiên khác vớ glucozơ, fructozơ không làm mất màu dung dịch Br2
III- Đisaccarit
1. Saccarozơ
a) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên
- Saccarozơ là chất rắn, tinh thể không màu, tan nhiều trong H2O đặc biệt trong nước nóng
- Saccarozơ có nhiều trong cây mía, củ cải đường, và hoa thốt nốt
b) Cấu tạo phân tử
- CTPT: C12H22O11
- CTCT: Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi
c) Tính chất hóa học: Saccarozơ không có nhóm chức -CHO nên saccarozơ không có tính chất của anđêhit nhưng có tính chất của ancol đa chức và phản ứng thủy phân
- Phản ứng với Cu(OH)2
2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O
( dung dịch màu xanh lam)
- Phản ứng thủy phân: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
Saccarozơ glucozơ fructozơ
2. Mantozơ: Là đồng phân của saccarozơ
- CTPT: C12H22O11
- CTCT: gồm 2 gốc glucozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi
- Mantozơ có tính chất tương tự saccarozo, tuy nhiên, phân tử mantozơ có nhóm -CHO nên có phản ứng tương tự anđehit: Phản ứng tráng gương, dd Br2, Cu(OH)2/OH-...
IV- Polisaccarit
1. Tinh bột: (C6H10O5)n
a) Tính chất vật lí
- Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước lạnh, tan được trong nước nóng tạo dd hồ tinh bột
b) Cấu trúc phân tử
- CTPT: (C6H10O5)n
- Cấu tạo: Phân tử gồm nhiều gốc glucozơ :Gồm 2 dạng
+ Amilozơ: Có cấu trúc mạch không phân nhánh
+ Amilopectin: Có cấu trúc mạch phân nhánh
c) Tính chất hóa học
- Phản ứng thủy phân:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Tinh bột glucozơ
- Phản ứng màu với I2: Tinh bột + dd I2 → dd màu xanh tím
2. Xenlulozo: (C6H10O5)n
a) Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước, không mùi vị
b) Cấu trúc phân tử:
- CTPT: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n
- CTCT: Phân tử chứa nhiều gốc glucozơ, cấu trúc mạch không phân nhánh
c) Tính chất hóa học
- Phản ứng thủy phân: (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Xenlulozơ glucozơ
- Phản ứng với axit nitric
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHONO2 (đặc) → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
Xenlulozơ trinitrat
- Xenlulozo không tác dụng với Cu(OH)2, nhưng tan được trong dd [Cu(NH3)4](OH)2
V- Tổng kết về cacbohiđrat
| Glucozơ | fructozơ | Saccarozơ | Mantozơ | Tinh bột | Xenlulozơ | |
| H2 ( Ni, to) | X | X |
| X |
|
|
| Cu(OH)2 | X | X | X | X |
|
|
| Cu(OH)2/OH-, to | X | X |
| X |
|
|
| dd AgNO3/NH3, to | X | X |
| X |
|
|
| Thủy phân |
|
| X | X | X | X |
| dd Br2 | X |
|
| X |
|
|
| dd I2 |
|
|
|
| X |
|
Ghi chú: Dấu X là có phản ứng
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Trong các nhận xét sau đây, nhận xét nào đúng ?
A. Tất cả các chất có công thức Cn(H2O)m đều là cacbohiđrat.
B. Tất cả các cabohiđrat đều có công thức chung Cn(H2O)m.
C. Đa số các cacbohiđrat có công thức chung Cn(H2O)m.
D. Phân tử cacbohiđrat đều có 6 nguyên tử cacbon.
Câu 2: Nguyên tắc phân loại cacbohiđrat là dựa vào
A. tên gọi. B. tính khử. C. tính oxi hoá. D. phản ứng thuỷ phân.
Câu 3: Trong dung dịch nước, glucozơ chủ yếu tồn tại dưới dạng
A. mạch hở. B. vòng 4 cạnh. C. vòng 5 cạnh. D. vòng 6 cạnh.
Câu 4: Glucozơ không thuộc loại
A. hợp chất tạp chức. B. cacbohiđrat. C. monosaccarit. D. đisaccarit.
Câu 5: Tính chất của glucozơ là chất rắn (1), có vị ngọt (2), ít tan trong nước (3), thể hiện tính chất của ancol (4), thể hiện tính chất của axit (5), thể hiện tính chất của anđehit (6), thể hiện tính chất của ete (7). Những tính chất đúng là
A. (1), (2), (4), (6). B. (1), (2), (3), (7).
C. (3), (5), (6), (7). D. (1), (2), (5), (6).
Câu 6: Để chứng minh trong phân tử glucozơ có nhiều nhóm hiđroxyl, người ta cho dung dịch glucozơ phản ứng với
A. Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng. B. Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường.
C. NaOH. D. AgNO3/NH3, đun nóng.
Câu 7: Để chứng minh trong phân tử glucozơ có 5 nhóm hiđroxyl, người ta cho dung dịch glucozơ phản ứng với
A. AgNO3/NH3. B. Kim loại K. C. anhiđrit axetic. D. Cu(OH)2/NaOH, to.
Câu 8: Dữ kiện thực nghiệm nào không dùng để chứng minh cấu tạo của glucozơ ?
A. Hoà tan Cu(OH)2 ở nhiêt độ thường tạo dung dịch màu xanh lam.
B. Tạo kết tủa đỏ gạch khi đun nóng với Cu(OH)2.
C. Tạo este chứa 5 gốc axit trong phân tử.
D. Lên men thành ancol (rượu) etylic.
Câu 9: Phản ứng nào sau đây glucozơ đóng vai trò là chất oxi hoá ?
A. Tráng gương. B. Tác dụng với Cu(OH)2/OH-, to.
C. Tác dụng với H2 xúc tác Ni. D. Tác dụng với nước brom.
Câu 10: Trong thực tế người ta dùng chất nào để tráng gương ?
A. CH3CHO. B. HCOOCH3. C. Glucozơ. D. HCHO.
Câu 11: Bệnh nhân phải tiếp đường (truyền dung dịch đường vào tĩnh mạch), đó là loại đường nào ?
A. Glucozơ. B. Mantozơ. C. Saccarozơ. D. Fructozơ.
Câu 12: Hợp chất nào sau đây chiếm thành phần nhiều nhất trong mật ong:
A. glucozơ. B. fructozơ. C. mantozơ. D. saccarozơ.
Câu 13: Công thức nào sau đây là của fructozơ dạng mạch hở
A. CH2OH-(CHOH)3-COCH2OH. B. CH2OH-(CHOH)4-CHO.
C. CH2OH-(CHOH)2-CO-CHOH-CH2OH. D. CH2OH-CO-CHOH-CO-CHOH-CHOH.
Câu 14: Fructozơ không phản ứng được với
A. H2/Ni, nhiệt độ. B. Cu(OH)2. C. [Ag(NH3)2]OH. D. dung dịch brom.
Câu 15: Chất không tham gia phản ứng thuỷ phân là
A. saccarozơ. B. xenlulozơ. C. fructozơ. D. tinh bột.
Câu 16: Phát biểu đúng về glucozơ và fructozơ là:
A. đều tạo được dung dịch màu xanh lam khi tác dụng với Cu(OH)2.
B. đều có nhóm -CHO trong phân tử.
C. là hai dạng thù hình của cùng một chất.
D. đều tồn tại chủ yếu ở dạng mạch hở.
Câu 17: Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào không đúng ?
A. Cho glucozơ và fructozơ vào dung dịch AgNO3/NH3 (đun nóng) xảy ra phản ứng tráng bạc.
B. Glucozơ và fructozơ có thể tác dụng với hiđro sinh ra cùng một sản phẩm.
C. Glucozơ và fructozơ có thể tác dụng với Cu(OH)2 tạo cùng một loại phức đồng.
D. Glucozơ và fructozơ có công thức phân tử giống nhau.
Câu 18: Phát biểu nào sau đây không đúng ?
A. Dung dịch glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm khi đun nóng cho kết tủa Cu2O.
B. Dung dịch AgNO3/NH3 oxi hoá glucozơ thành amoni gluconat và tạo ra bạc kim loại.
C. Dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng có Ni làm xúc tác, sinh ra sobitol.
D. Dung dịch glucozơ phản ứng với Cu(OH)2/OH- ở nhiệt độ cao tạo phức đồng glucozơ Cu(C6H11O6)2
Câu 19: Đường saccarozơ (đường mía) thuộc loại saccarit nào ?
A. monosaccarit. B. đisaccarit. C. polisaccarit. D. oligosaccarit.
Câu 20: Cho chất X vào dung dịch AgNO3/NH3, đun nóng, không thấy xảy ra phản ứng tráng gương. Chất X
có thể là chất nào trong các chất dưới đây ?
A. Glucozơ. B. Fructozơ. C. Axetanđehit. D. Saccarozơ.
---(Để xem nội dung chi tiết từ câu 21 đến câu 102 vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
ĐÁP ÁN
| 1 | B | 16 | A | 31 | D | 46 | A | 61 | A | 76 | B | 91 | C |
| 2 | D | 17 | C | 32 | D | 47 | C | 62 | B | 77 | C | 92 | A |
| 3 | D | 18 | D | 33 | B | 48 | A | 63 | C | 78 | C | 93 | A |
| 4 | D | 19 | B | 34 | D | 49 | B | 64 | A | 79 | D | 94 | D |
| 5 | A | 20 | D | 35 | A | 50 | A | 65 | B | 80 | C | 95 | A |
| 6 | B | 21 | D | 36 | C | 51 | B | 66 | B | 81 | B | 96 | D |
| 7 | C | 22 | B | 37 | A | 52 | B | 67 | C | 82 | B | 97 | A |
| 8 | D | 23 | C | 38 | D | 53 | A | 68 | D | 83 | A | 98 | C |
| 9 | C | 24 | C | 39 | D | 54 | A | 69 | D | 84 | C | 99 | A |
| 10 | C | 25 | B | 40 | D | 55 | B | 70 | A | 85 | A | 100 | B |
| 11 | A | 26 | B | 41 | C | 56 | A | 71 | C | 86 | B | 101 | D |
| 12 | B | 27 | B | 42 | B | 57 | C | 72 | C | 87 | A | 102 | D |
| 13 | A | 28 | B | 43 | D | 58 | D | 73 | A | 88 | B |
|
|
| 14 | D | 29 | B | 44 | C | 59 | A | 74 | C | 89 | A |
|
|
| 15 | C | 30 | B | 45 | B | 60 | B | 75 | A | 90 | D |
|
|
...
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Lý thuyết và bài tập Chuyên đề Cacbohidrat môn Hóa 12 năm 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tài liệu cùng chuyên mục:
- Chuyên đề cacbohydrat - Trường THPT Hà Huy Tập
- Bài tập hiệu suất điều chế các hợp chất từ cacbohydrat
Hy vọng đề thi này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới.
