Tóm tắt lý thuyết 1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí Hình 1: Một số hình ảnh về Tinh bột và Xenlulozơ Tinh bột: Có nhiều ở các loại hạt, củ, quả thuộc cây lương thực như ngô, khoai, sắn, lúa,... Chất rắn, màu trắng, chỉ tan trong nước nóng tạo dung dịch hồ tinh bột Xenlulozơ: Có nhiều ở các loại rau, thân cây, quả bông (chất xơ) như tre, nứa, ... Chất rắn, màu trắng, không tan trong nước 2. Đặc điểm công thức phân tử a)Tinh bột Hình 2: Cấu trúc phân tử tinh bột Mạch nhánh Số mắt xích trong phân tử tinh bột là n \(\approx\) 1200 - 6000 b) Xenlulozơ Hình 3: Cấu trúc phân tử Xenlulozơ Mạch không phân nhánh Số mắt xích trong phân tử Xenlulozơ là n \(\approx\) 10 000 - 14 000 3. Tính chất hóa học a) Phản ứng thủy phân Khi đun nóng trong dung dịch axit loãng tinh bột và xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ (–C6H10O5 –)n + nH2O \(\xrightarrow[t^{0}]{Axit}\) nC6H12O6 Ở nhiệt độ thường tinh bột và xenlulozơ bị thủy phân thành glucozơ nhờ xúc tác của các enzym b) Tác dụng của tinh bột với Iod Cách em quan sát thí nghiệm sau: Video 1: Phản ứng của hồ tinh bột với Iod Hiện tượng: Khi cho vài giọt dung dịch Iod vào ống nghiệm có chứa tinh bột, dung dịch có màu xanh đen. Khi đun nóng hỗn hợp, dung dịch trong ống nghiệm bị mất màu. Làm lạnh hỗn hợp, màu xanh đen lại xuất hiện. Giải thích: Do sự hấp phụ Iod vào các khe trống trong tinh bột tạo màu xanh đen. Khi đun nóng, các phân tử Iod được giải phóng làm mất màu xanh đen; Khi làm lạnh, Iod bị hấp phụ trở lại tạo màu xanh đen. ⇒ Phương pháp dùng để nhận biết Hồ tinh bột và ngược lại (dùng để nhận biết Iod) 4. Ứng dụng của Tinh bột và Xenlulozơ Quá trình quang hợp của cây: 6nCO2 + 5nH2O \(\xrightarrow[anh\,\,sang]{clorofin}\)(-C6H10O5 - )n + 6nO2 Tinh bột là lương thực quan trọng của con người, ngoài ra còn là nguyên liệu quan trọng để sản xuất Glucozơ và rượu etylic Hình 4: Một số thực phẩm chứa nhiều tinh bột Xenlulozơ có những ứng dụng chủ yếu sau: Hình 5: Ứng dụng của Xenlulozơ 5. Tổng kết Hình 6: Sơ đồ tư duy bài Tinh bột và Xenlulozơ Bài tập minh họa Bài 1: Khi thuỷ phân 1 kg bột gạo có chứa 80% tinh bột, thì khối lượng glucozơ thu được là bao nhiêu? Giả thiết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hướng dẫn: Khối lượng tinh bột có chứa trong 1 kg bột gạo là: \({m_{tinh\,\,bot}} = 1.\frac{{80}}{{100}} = 0,8(kg)\) Phương trình hóa học: (–C6H10O5 –)n + nH2O \(\xrightarrow[t^{0}]{Axit}\) nC6H12O6 M: 162.n 180.n m: 0,8 (kg) → \(\frac{{0,8.180n}}{{162n}} = \frac{8}{9} \approx 0,89(kg)\) Vậy khối lượng Glucozơ thu được là 0,89 kg Bài 2: Để sản xuất ancol etylic, người ta dùng nguyên liệu là mùn cưa và vỏ bào từ gỗ chứa 50% xenlulozơ. Nếu muốn điều chế 1 tấn ancol etylic, hiệu suất quá trình là 70% thì khối lượng nguyên liệu cần dùng là bao nhiêu? Hướng dẫn: Nhận xét: Đề bài có 2 phương trình tinh bột tạo glucozơ và phản ứng lên men glucozơ tạo rượu etylic. Tuy nhiên, để ý một chút ta nhận thấy từ tinh bột tạo Glucozơ là 6C tạ 6C nên hệ số là 1 : 1. Khi chuyển sang phản ứng từ Glucozơ cũng 6C nhưng lại tạo 2C2H5OH + 2CO2 nữa mới đủ 6C. Cụ thể sơ đồ phản ứng như sau: (–C6H10O5 –)n → nC6H12O6 → 2nC2H5OH M: 162.n 2.n.46 m: \(\frac{{1.162.n}}{{2.n.46}} = \frac{{81}}{{46}}\)(tấn) \(\leftarrow\) 1 tấn Vì nguyên liệu chỉ chứa 50% là Xenlulozơ và hiệu suất phản ứng chỉ đạt 70% nên cần dùng lượng nguyên liệu là: $m_{nguyên liệu}$ = \(\frac{{81}}{{46}}.\frac{{100}}{{70}}.\frac{{100}}{{50}} = 5,03\) (tấn)
