Giải SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Saccharose và maltose

Hoạt động Mở đầu (trang 21) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Trên kệ bếp của các gia đình thường có lọ đường ăn, tên hóa học là saccharose, dùng nhiều trong pha chế thực phẩm. Thuở ấu thơ, ai cũng từng có dịp thưởng thức các cây kẹo maltose, thường gọi là mạch nha. Saccharose có gì khác với maltose? Chúng có cấu tạo và tính chất hóa học như thế nào?

Trả lời:

 * Cấu tạo:

Saccharose và maltose đều là các disaccharide có công thức phân tử là C12H22O11.

+ Phân tử saccharose được tạo bởi 1 đơn vị α-glucose và 1 đơn vị β-fructose, liên kết với nhau qua nguyên tử oxygen giữa C1 của đơn vị α-glucose và C2 của đơn vị β-fructose.

+ Phân tử maltose được tạo nên bởi hai đơn vị glucose, liên kết với nhau qua nguyên tử oxygen giữa C2 của đơn vị glucose này và C4 của đơn vị glucose kia.

* Tính chất hoá học cơ bản: Saccharose và maltose đều có tính chất hoá học của polyalcohol và phản ứng thuỷ phân.

1. Trạng thái tự nhiên và công thức cấu tạo của saccharose, maltose

Câu hỏi 1 (trang 21) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Phân tử saccharose có nhóm – OH hemiacetal hoặc nhóm – OH hemiketol không? Vì sao?

Nhóm – OH ở vị trí số 1 trong glucose dạng mạch vòng được gọi là – OH hemiacetal.

Nhóm – OH ở vị trí số 2 trong fructose dạng mạch vòng gọi là – OH hemiketal.

Phân tử saccharose không có nhóm – OH hemiacetal hoặc nhóm – OH hemiketol. Vì phân tử saccharose được tạo bởi 1 đơn vị α-glucose và 1 đơn vị β-fructose, liên kết với nhau qua nguyên tử oxygen giữa C₁ của đơn vị α-glucose và C₂ của đơn vị β-fructose.

Câu hỏi 2 (trang 21) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Phân tử saccharose có thể mở vòng không? Giải thích.

Trả lời:

- Saccharose không còn nhóm –OH hemiacetal tự do nên không thể chuyển thành dạng mạch hở chứa nhóm aldehyde (-CHO).

Câu hỏi 3 (trang 22) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Vì sao phân tử maltose có thể mở vòng?

Trả lời:

- Do maltose được cấu tạo từ hai đơn vị glucose nên vẫn còn nhóm -OH hemiacetal tự do nên gốc glucose có thể mở vòng, do đó maltose tồn tại đồng thời dạng mở vòng và mạch vòng.

2. Tính chất hoá học

Câu hỏi 4 (trang 22) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Dự đoán đặc điểm cấu tạo của phân tử saccharose, dự đoán tính chất hoá học cơ bản của saccharose.

Trả lời:

- Phân tử saccharose có các nhóm – OH liền kề, nên có tính chất của polyalcohol.

- Ngoài ra, saccharose là disaccharide nên có phản ứng thuỷ phân.

Câu hỏi 5 (trang 22) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Nhận xét và giải thích hiện tượng trong thí nghiệm.

Trả lời:

- Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO₄ thì thấy xuất hiện kết tủa xanh.

PTHH: NaOH + CuSO₄ → Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

Kết tủa màu xanh chính là Cu(OH)₂.

- Kho cho saccharose vào ống nghiệm chứa kết tủa thì kết tủa sẽ bị hòa tan tạo thành dung dịch có màu xanh lam vì saccharose tan trong dung dịch Cu(OH)₂.

PTHH: 2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₂O₁₁)₂Cu + 2H₂O 

Luyện tập (trang 23) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Bằng phương pháp hoá học, phân biệt 3 dung dịch riêng biệt sau: glucose, fructose và saccharose.

Lời giải:

Đánh số thứ tự từng lọ mất nhãn, trích mỗi lọ một ít sang ống nghiệm đánh số tương ứng.

Lựa chọn hoá chất phân biệt 3 dung dịch theo bảng sau:

                                            CH₂OH[CHOH]₄CHO + Br₂ + H₂O → CH₂OH[CHOH]₄COOH + 2HBr

CH₂OH[CHOH]₃COCH₂OH + 2[Ag(NH₃)₂]OH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

Vận dụng (trang 23) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Giải thích tại sao khi đun nước đường có thêm một ít nước chanh thì dung dịch thu được ngọt hơn.

Lời giải:

- Nước đường có chứa saccharose, khi thêm chanh chứa acid vào nước đường nóng, saccharose bị thủy phân tạo glucose và fructose, trong đó fructose có vị ngọt hơn saccharose nên dung dịch thu được ngọt hơn.

Bài tập

Bài tập 1 (trang 23) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Carbohydrate nào dưới đây không có nhóm – OH hemiacetal hoặc nhóm – OH hemiketal?

A. Glucose.

B. Fructose.

C. Saccharose.

D. Maltose.

Đáp án đúng: C

- Saccharose không có nhóm – OH hemiacetal hoặc nhóm – OH hemiketal.

Bài tập 2 (trang 23) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Cho các carbohydrate sau: glucose, fructose, saccharose và maltose. Số carbohydrate có khả năng mở vòng nhờ dung dịch nước là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Các carbohydrate tồn tại ở dạng mạch hở và mạch vòng: glucose, fructose, maltose.

→ Chọn C.

Bài tập 3 (trang 23) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ (X, Y, Z, T là các chất hữu cơ khác nhau):

Lời giải:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\overset{\underset{\mathrm{H^{+},t^{o}}}{}}{\to }$ C₆H₁₂O₆ (Y, glucose) + C₆H₁₂O₆ (X, fructose)

C₆H₁₂O₆ (X, fructose) + + 2[Ag(NH₃)₂]OH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ (T) + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

CH₂OH[CHOH]₄CHO (Y) + Br₂ + H₂O → CH₂OH[CHOH]₄COOH (Z) + 2HBr

Bài tập 4 (trang 23) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 4: Thủy phân 100 gam saccharose thu được 104,5 gam hỗn hợp gồm glucose, fructose và saccharose còn dư. Tính hiệu suất phản ứng thủy phân saccharose.

Lời giải: