1. Glucozơ là gì?
Trong bài học về glucozơ, chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm căn bản này. Vậy glucozơ là gì? Glucozơ được định nghĩa là một chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước và có nhiệt độ nóng chảy là 146ºC.
2. Tính chất vật lý của Glucozơ
- Glucozơ là một chất kết tinh, không có màu sắc, nóng chảy ở dạng α (146°C) và dạng β (150°C).
- Glucozơ rất dễ tan trong nước.
- Glucozơ có vị ngọt nhưng ít ngọt hơn đường mía. Nó được tìm thấy trong hầu hết các bộ phận của cây như hoa, lá, rễ,… và nhiều nhất là trong quả chín.
- Máu của người có lượng nhỏ glucozơ, khoảng 0,1%.
3. Cấu tạo phân tử của Glucozơ
C6H12O6 là công thức phân tử của Glucozơ, tồn tại ở dạng mạch vòng và mạch hở.
3.1. Glucozơ dạng mạch hở
Qua những thí nghiệm ta nhận thấy:
- Thu được hexan khi khử hoàn toàn glucozơ. 6 nguyên tử C của phân tử glucozơ tạo thành 1 mạch hở không phân nhánh.
- Glucozơ có phản ứng tráng bạc, tạo thành axit gluconic khi tác dụng với nước brom, suy ra trong phân tử đó có chứa nhóm CH=O.
- Glucozơ tác dụng được với Cu(OH)2 tạo ra dung dịch màu xanh lam, vậy phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH kề nhau.
- Trong phân tử có 5 nhóm OH, glucozơ tạo este chứa 5 gốc CH3COO.
⇒ Công thức phân tử của glucozơ dạng mạch hở: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O
Hoặc: CH2OH[CHOH]4CHO
3.2. Glucozơ dạng mạch vòng
Glucozơ kết tinh tạo thành 2 dạng tinh thể có nhiệt độ nóng chảy không giống nhau. Các thí nghiệm khác đều cho thấy 2 dạng tinh thể ứng với dạng cấu trúc vòng khác nhau.
-
α-glucozơ (≈ 36%) ở dạng mạch hở (0,003%)
-
β-glucozơ (≈ 64%)
-
Nhóm -OH đính với C1 nằm bên dưới mp của vòng 6 cạnh là α-
-
Ngược lại, nếu nhóm -OH nằm trên mp của vòng 6 cạnh là β-.
-
Nhóm -OH ở vị trí C số 1 có tên gọi là OH-hemiaxetal.
CTCT của glucozơ có thể được viết đơn giản lại như sau:
Tham khảo ngay tài liệu tổng hợp kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa THPT Quốc gia độc quyền của wsc.edu.vn
4. Tính chất hóa học của Glucozơ
4.1. Glucozơ có tính chất của ancol đa chức (poliancol hay poliol)
4.1.1. Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường
Glucozo tác dụng được với Cu(OH)2 ở điều kiện nhiệt độ thường. Ở nhiệt độ thường, glucozơ hòa tan với Cu(OH)2 tạo dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh lam:
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
→ Phản ứng này cho thấy glucozo có nhiều nhóm OH
4.1.2. Glucozơ phản ứng tạo este
Khi cho Glucozo tác dụng với anhiđrit axetic, glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axetat trong phân tử C6H7O(OCOCH3)5.
CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COO CH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH
→ Phản ứng cho thấy và chứng minh rằng trong phân tử glucozơ có 5 nhóm OH.
4.2. Glucozơ có tính chất của anđehit
4.2.1. Phản ứng Oxi hóa glucozơ
- Đun nóng thuốc thử Tollens cho phản ứng tráng bạc với dung dịch AgNO3 trong NH3:
CH2OH(CHOH)4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O
- Đun nóng thuốc thử Felinh Glucozo khử Cu (II) thành Cu (I) tạo ra kết tủa đỏ gạch Cu2O với dung dịch Cu(OH)2 trong NaOH:
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa + CU2O + 3H2O
- Dung dịch nước brom:
CH2OH(CHOH)4CHO + Br2 + H2O CH2OH(CHOH)4COOH + 2HBr
→ Phản ứng chứng tỏ glucozơ có nhóm CHO.
4.2.2. Phản ứng khử glucozơ bằng Hidro
Ta thu được 1 poliancol có tên là sobitol khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni).
CH2OH(CHOH)4CHO + H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH
4.3. Phản ứng lên men của Glucozơ
Glucozơ lên men cho ancol etylic và khí cacbonic khi có enzym xúc tác.
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
5. Điều chế và Ứng dụng của Glucozơ
5.1. Điều chế Glucozơ trong công dụng
- Thủy phân tinh bột với xúc tác là enzym hoặc HCl loãng:
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 - Thủy phân xenlulozơ với chất xúc tác HCl đặc.
- Thủy phân glucozơ với mantozo: C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 (glucozơ) + C6H12O6 (fructozơ)
- Trùng hợp HCHO: 6HCHO C6H12O6 (Ca(OH)2, t°)
5.2. Ứng dụng
Học sinh đã biết được glucozơ là gì và ta có thể ứng dụng được glucozơ trong đời sống rất nhiều.
Trong y học glucozơ được dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh, giúp người bệnh dễ hấp thu và cung cấp thêm nhiều năng lượng.
Trong công nghiệp thì glucozơ được dùng để tráng ruột phích, tráng gương thay cho anđehit vì anđehit là chất độc.
6. Đồng phân của Glucozơ – Fructozơ
Fructozơ là đồng phân của glucozơ.
- Công thức cấu tạo: C6H12O6.
- CTCT của fructozơ: CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CO – CH2OH.
- Fructozơ có vòng 5 hoặc 6 cạnh, tồn tại chủ yếu ở dạng β.
- Là chất dễ tan trong môi trường nước, chất rắn kết tinh, có vị ngọt gấp 1,5 lần đường mía và 2,5 lần glucozơ.
- Vị ngọt của mật ong chiếm 40% chủ yếu do fructozơ.
- Tính chất fructozơ có tính chất của poliol và OH-hemiaxetal tương tự giống như glucozơ.
- Trong môi trường axit hoặc trung tính, fructozơ không thể hiện tính khử của anđehit, nhưng trong môi trường kiềm, fructozơ lại có tính chất này.
7. Một số bài tập trắc nghiệm về Glucozơ (có đáp án)
Bài tập glucozơ hóa 12 sẽ giúp các bạn học sinh tham khảo để áp dụng vào bài học một cách chính xác nhất.
Bài 1: Hỗn hợp gồm glucozơ và fructozơ hidro hóa hoàn toàn m gam cần phải dùng 4,48 lít khí H2 ở đktc. Mặt khác, 8 gam Br2 trong dung dịch tác dụng vừa hết với m gam hỗn hợp này. Trong m gam hỗn hợp này tính số mol của glucozơ và fructozơ?
A. 0,05mol và 0,15mol
B. 0,05mol và 0,35mol
C. 0,1mol và 0,15mol
D. 0,2mol và 0,2mol
Bài 2: Cho 3 chất: Glucozơ, glixerol, axit axetic. Hãy dùng 2 hóa chất để phân biệt 3 chất trên.
A. Na2CO3 và Na
B. Ag2O/dd NH3 và quỳ tím
C. Dung dịch AgNO3 và dung dịch NaHCO3
D. Na và quỳ tím
Bài 3: Để chứng minh trong phân tử của glucozơ có nhiều nhóm hydroxyl, người ta cho dung dịch glucozơ phản ứng với?
A. Kim loại Na
B. Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường
C. Trong dung dịch NH3 có AgNO3 (hoặc Ag2O), đun nóng
D. Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng
Bài 4: Trong không khí có khí CO2 chiếm 0,03% thể tích. Để cung cấp CO2 cho phản ứng quang hợp để tạo ra 27 gam glucozơ thì thể tích của không khí sẽ là bao nhiêu?
A. 44800 lít
B. 672 lít
C. 67200 lít
D. 448 lít
Bài 5: Cho ancol etylic được tạo thành từ 360 gam glucozơ lên men, thu được m gam kết tủa khi khí sinh ra được dẫn vào dung dịch nước vôi trong dư. 80% là hiệu suất của quá trình lên men. Vậy giá trị của m là:
A. 200 gam
B. 320 gam
C. 400 gam
D. 160 gam
Đặc biệt, cô Kim Oanh đã có bài giảng cực hay về Glucozơ và Saccarozơ. Nội dung trình bày dưới dạng bảng giúp các em dễ dàng tiếp thu kiến thức và có những sự so sánh giống và khác nhau của mỗi chất để các em nhớ lâu hơn. Cùng cô theo dõi bài giảng để tiếp thu kiến thức hiệu quả nhất các em nhé!
Trên đây là tổng hợp khái niệm cùng các bài tập và hướng dẫn giải chi tiết về glucozơ. Hy vọng các em học sinh đã có được nguồn tham khảo bổ ích về Hóa 12 và áp dụng để làm các bài kiểm tra. Hãy truy cập wsc.edu.vn và đăng ký tài khoản để học thêm nhiều dạng bài tập và ôn thi THPT Quốc Gia nhé!
