Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Bài 5: Tinh bột và cellulose sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết cùng với 10 bài tập trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 12.

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 5: Tinh bột và cellulose

A. 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

B. Trắc nghiệm Tinh bột và cellulose

Câu 1. Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ: nhỏ vài giọt dung dịch I₂ loãng vào ống nghiệm đựng dung dịch hồ tinh bột 2% và mặt cắt củ khoai lang sống. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn có lỗ rỗng, tinh bột hấp thụ I₂ cho màu đặc trưng.

B. Phản ứng này dùng để nhận biết tinh bột bằng I₂ và ngược lại.

C. Thí nghiệm trên chứng minh tinh bột có nhiều nhóm -OH.

D. Hiện tượng xảy ra là ống nghiệm chứa hồ tinh bột và mặt cắt của củ khoai lang chuyển sang màu tím.

Câu 2. Cellulose phản ứng với nitric acid tạo thành sản phẩm nào sau đây?

A. Glucose.

B. Dextrin.

C. Maltose.

D. Cellulose trinitrate.

Câu 3. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Tinh bột và cellulose đều là polysaccharide.

B. Cellulose có cấu trúc mạch phân nhánh.

C. Cellulose bị thủy phân trong dung dịch kiềm đun nóng.

D. Thủy phân hoàn toàn tinh bột trong dung dịch H₂SO₄, đun nóngtạo ra fructose.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây không đúng về tinh bột?

A. Tinh bột và cellulose là đồng phân của nhau vì có cùng công thức (C₆H₁₀O₅)_n.

B. Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp.

C. Tinh bột dùng làm lương thực, nguyên liệu sản xuất đường glucose, rượu ethylic .

D. Ở nhiệt độ thường, tinh bột phản ứng với dung dịch iodine tạo hợp chất màu xanh tím.

Câu 5. Phát biểu nào sau đây về cellulose không đúng?

A. Cellulosekhông tan trong nước.

B. Celluloselà nguồn nguyên liệu sản xuất giấy.

C. Cellulosecó thể phản ứng với HNO₃ đặc/ H₂SO₄ đặc tạo cellulose trinitrate.

D. Cellulosecó phản ứng màu với dung dịch iodine.

Câu 11: Trong các phát biểu sau hãy chỉ ra phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

Câu 12: Các phát biểu về tính chất cellulose đúng hay sai?

Câu 13: Tính khối lượng ethanol có thể thu được từ 1 tấn tinh bột. (Biết hiệu suất của quá trình lên men đạt 90%)

Câu 14:Từ 16,20 tấn cellulose người ta sản xuất được m tấn cellulose trinitrate (biết hiệu suất phản ứng tính theo cellulose là 90%). Giá trị của m.

Câu 15: Ngô và mía là hai nguyên liệu chính được sử dụng trong sản xuất ethanol. Tuy nhiên chúng là những loại cây lương thực quan trọng, trong khi cellulose cũng có thể sản xuất ethanol, nhưng cellulose là nguồn nguyên liệu dồi dào, dễ tìm. Tuy giá thành sản xuất ethanol từ cellulose còn cao, xuất phát từ loại nấm được nuôi cấy để tạo cellulase là enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân cellulose thành glucose còn tốn kém nhiều về năng lượng,nhưng hướng đi này đang hứa hẹn nhiều viễn cảnh mới ở tương lai. Hiện tại, 1 tấn nguyên liệu cellulose khô tạo ra khoảng 240 lít ethanol. Tính hiệu suất của quá trình điều chế. Cho khối lượng riêng của ethanol là 0,79 g/mL.

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: