Bài giảng Bài 1: Glucozơ (2 tiết)

Bài 1
(2 tiết)
Glucozơ
I. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
Biết cấu trúc phân tử (dạng mạch hở, mạch vòng),sự chuyển hoá giữa 2 đồng phân của glucozơ, fructozơ.
Hiểu các nhóm chức có trong phân tử glucozơ và fructozơ, vận dụng tính chất của các nhóm chức đó để giải thích các tính chất hoá học của glucozơ và fructozơ. 
2. Kĩ năng 
Rèn luyện phương pháp tư duy trừu tượng .
Khai thác mối quan hệ : cấu trúc phân tử tính chất hoá học.
Rèn luyện kĩ năng quan sát, phân tích các kết quả thí nghiệm.Giải các bài tập .
II. Chuẩn bị 
Dụng cụ : kẹp gỗ, ống nghiệm, đũa tt, đèn cồn, thìa, ống nhỏ giọt, ống nghiệm nhỏ.
Hoá chất : glucozơ, các dung dịch : AgNO3, NH3, CuSO4, NaOH.
Mô hình, hình vẽ, tranh ảnh liên quan đến bài học.
III. Hoạt động dạy học 
Hoạt động GV và HS
Nội dung
Hoạt động 1
GV cho HS quan sát mẫu glucozơ và tự nghiên cứu SGK, yêu cầu HS cho biết những tính chất vật lí và trạng thái thiên nhiên của glucozơ ?
Hoạt động 2 
Glucozơ có cấu tạo phân tử C6H12O6, để xác định CTCT của glucozơ, GV yêu cầu HS nghiên cứu kĩ SGK và cho biết :
Để xác định CTCT của glucozơ phải tiến hành các thí nghiệm nào ?
HS nêu kết quả thu được qua từng thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm thu được, từ đó nêu ra các kết luận về cấu tạo của glucozơ.
Hoạt động 3
HS nhắc lại khái niệm đồng phân.
GV nêu các đồng phân có tính chất khác nhau (nhiệt độ nóng chảy và nhiều tính chất vật lí khác).
HS nghiên cứu SGK cho biết hiện tượng đặc biệt về nhiệt độ nóng chảy của glucozơ.
GV nêu :
Hiện tượng glucozơ có 2 nhiệt độ nóng chảy khác nhau, như vậy glucozơ có 2 đồng phân.
Nguyên nhân do nhóm –OH liên kết với nguyên tử C số 5 cộng vào nhóm tạo ra 2 dạng vòng 6 cạnh α và β.
Viết sơ đồ chuyển hoá giữa dạng mạch hở và 2 đồng phân mạch vòng 
α và β của glucozơ.
Hoạt động 4
HS quan sát GV biểu diễn thí nghiệm oxi hoá glucozơ bằng AgNO3 trong dung dịch NH3 (để thí nghiệm thành công GV chú ý ống nghiệm phải sạch và đun nhẹ hỗn hợp phản ứng).
HS nêu hiện tượng, giải thích và viết PTHH.
Tương tự HS quan sát, nêu hiện tượng, viết PTHH của phản ứng oxi hoá glucozơ bằng Cu(OH)2 trong thí nghiệm được GV biểu diễn trên lớp.
GV yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng khử glucozơ bằng hiđro.
Hoạt động 5
HS viết PTHH của phản ứng giữa dung dịch glucozơ và Cu(OH)2 (đã nêu kết quả thí nghiệm ở II (1) trang 5 SGK) dưới dạng phân tử. 
HS nghiên cứu SGK cho biết đặc điểm cấu tạo của este được tạo ra từ glucozơ. Kết luận rút ra về đặc điểm cấu tạo của glucozơ.
Hoạt động 6 
HS cho biết điểm khác nhau giữa nhóm –OH đính với nguyên tử C số 1 với các nhóm –OH đính với các nguyên tử C khác của vòng glucozơ.
GV : Tính chất đặc biệt của nhóm –OH ở C1 (–OH hemiaxetal) tác dụng với metanol có dung dịch HCl làm xúc tác tạo ra este chỉ ở vị trí này. GV yêu cầu HS viết PTHH.
HS nghiên cứu SGK cho biết tính chất của metyl–α–glucozit.
Hoạt động 7
HS tìm hiểu SGK cho biết đặc điểm cấu tạo của đồng phân quan trọng nhất của glucozơ là fructozơ.
HS cho biết tính chất vật lí và trạng thái thiên nhiên của fructozơ.
HS cho biết các tính chất hoá học đặc trưng của fructozơ. Giải thích nguyên nhân gây ra các tính chất đó.
Hoạt động 8 : Củng cố kiến thức.
Tiết 1 : 
GV dừng ở hoạt động 4 và yêu cầu HS trả lời các câu hỏi.
GV nêu thí nghiệm để chứng minh trong phân tử glucozơ chứa nhóm 
–CH=O.
HS làm bài tập 5 SGK.
Tiết 2 :
HS trả lời câu hỏi : So sánh những điểm giống và khác nhau về cấu tạo phân tử và tính chất hoá học của glucozơ và fructozơ.
HS làm bài tập 6, 8 trong SGK.
I. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên
Glucozơ là chất rắn kết tinh, không màu, nóng chảy ở 146oC (dạng α) và 150oC (dạng β), dễ tan trong nước.
Có vị ngọt, có trong hầu hết các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ).
- Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ, tỉ lệ hầu như không đổi là 0,1 %.
II. Cấu trúc phân tử 
1. Dạng mạch hở
Phân tử glucozơ có CTCT dạng mạch hở thu gọn là : CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O
Hoặc viết gọn hơn
CH2OH[CHOH]4CHO
2. Dạng mạch vòng
Glucozơ tồn tại ở 2 dạng mạch vòng α và β. 
Nếu nhóm –OH đính với C số 1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là α–glucozơ, ngược lại nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh là β–glucozơ.
III. Tính chất hoá học 
1. Tính chất của nhóm anđehit
Oxi hoá glucozơ bằng phức bạc amoniac 
CH2OH[CHOH]4CHO+2[Ag(NH3)2OHđ CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + 3NH3 +H2O 
CH2OH[CHOH]4CHO+ 2Cu(OH)2 + NaOH đCH2OH[CHOH]4COONa+ Cu2O + 3H2O
b)Khử glucozơ bằng hiđro(tạo sobitol)
Trong phân tử glucozơ có chứa nhóm chức anđehit –CH=O.
2. Tính chất của ancol đa chức (poliol)
Tác dụng với Cu(OH)2
Phản ứng tạo este C6H7O(OCOCH3)5
Trong phân tử glucozơ chứa 5 nhóm –OH, các nhóm –OH ở vị trí liền kề.
3. Tính chất riêng của dạng mạch vòng 
Nhóm -OH đính với C1 (-OH hemiaxetal) có tính chất khác với các nhóm 
–OH đính với các nguyên tử C khác của vòng :
Tạo metyl–α–glucozit khi tác dụng với metanol có xúc tác dung dịch HCl.
Khi nhóm –OH ở C1 chuyển thành nhóm –OCH3 thì dạng vòng không chuyển sang dạng mạch hở được nữa.
4. Phản ứng lên men. Phần này đã xét ở lớp 9, HS tự viết PTHH.
IV. Điều chế và ứng dụng
1. Điều chế
2. ứng dụng. Phần này HS nghiên cứu SGK và tìm hiểu thực tế cuộc sống.
V. Đồng phân của glucozơ : Fructozơ
Fructozơ là polihiđroxi xeton.
Có thể tồn tại ở dạng vòng 5 cạnh hoặc 6 cạnh (dạng 5 cạnh có 2 đồng phân α và β).
Fructozơ có tính chất tương tự glucozơ và có sự chuyển hoá giữa 2 dạng đồng phân :	Glucozơ Fructozơ
Bài 5
(1 tiết)
Luyện tập 
Cấu trúc và tính chất của một số cacbohiđrat tiêu biểu
I. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
Biết đặc điểm cấu trúc phân tử của các hợp chất cacbohiđrat tiêu biểu.
	Hiểu mối liên quan giữa cấu trúc phân tử và tính chất hoá học của các hợp chất cacbohiđrat tiêu biểu, mối liên hệ giữa các hợp chất cacbohiđrat trên.
2. Kĩ năng
Lập bảng tổng kết chương. Giải các bài toán về các hợp chất cacbohiđrat.
II. Chuẩn bị
HS làm bảng tổng kết về chương cacbohiđrat, chuẩn bị các bài tập trong SGK và SBT.
GV chuẩn bị bảng tổng kết.
III. Các hoạt động dạy học
Phần ôn tập lí thuyết chuẩn bị theo bảng ôn tập sau :
Chất
Mục 
Monosaccarit
Đisacarit
Poli saccarit
Glucozơ
Fructozơ
Saccarozơ
Mantozơ
Tinh bột
Xenlulozơ
CTPT
Cấu trúc phân tử
Tính chất hoá học 
Tính chất anđehit
Tính chất 
–OH hemiaxetal
Tính chất 
ancol đa chức
Phản ứng 
thuỷ phân
Phản ứng màu
Hoạt động GV và HS
Nội dung
Hoạt động 1
GV gọi 3 HS lên bảng (1 HS viết cấu trúc phân tử của monosaccarit, 1 HS viết cấu trúc phân tử của đisaccarit, 1 HS viết cấu trúc phân tử của polisaccarit và những đặc điểm cấu tạo của hợp chất này).
GV sửa chữa cấu trúc phân tử của HS, ghi vào bảng tổng kết và nêu những điểm về cấu trúc phân tử HS cần lưu ý.
Hoạt động 2
HS cho biết những hợp chất cacbohiđrat nào tác dụng được với dung dịch AgNO3, trong dung dịch NH3, tại sao ?
HS cho biết những hợp chất cacbohiđrat nào tác dụng được với CH3OH/HCl, tại sao ?
HS cho biết những hợp chất cacbohiđrat nào có tính chất của ancol đa chức. Phản ứng nào đặc trưng nhất ?
HS cho biết những hợp chất cacbohiđrat nào thuỷ phân trong môi trường H+ ?
HS cho biết những hợp chất cacbohiđrat nào có phản ứng màu với dung dịch I2
Hoạt động 3. Hoạt động củng cố.
GV hướng dẫn HS giải bài tập bổ sung và một số bài tập trong SGK.
Bài tập bổ sung : Đi từ các hợp chất cacbohiđrat tiêu biểu, glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ, tinh bột và xenlulozơ hãy nêu sơ đồ tổng hợp ra etanol ?
(HS nêu sơ đồ, đánh số phương trình, ghi rõ điều kiện phản ứng).
Bài tập 3 SGK. HS chọn đáp án đúng hoặc sai cho 3 trường hợp ABC.
GV sửa chữa cho HS, từ đó khắc sâu kiến thức cơ bản cho HS.
Bài tập 5 SGK.
HS nêu phương pháp giải các bài toán 5 (a) và 5 (b).
HS tính toán và so sánh các kết quả của GV.
Khi làm bài tập về cacbohiđrat, HS đọc kĩ bài, trên cơ sở kiến thức cơ bản chắc chắn về hợp chất cacbohiđrat, viết chính xác các PTHH. 
Từ dữ kiện đã cho, thiết lập mối quan hệ giữa các dữ kiện để tìm ra kết quả, cách giải bài tập khoa học, chính xác thể hiện đặc trưng của bài toán 
hoá học.
Hoạt động 4. Hoạt động củng cố kiến thức.
GV yêu cầu HS về nhà hoàn chỉnh bảng tổng kết, sau đó nộp cho GV, GV sửa chữa trả lại cho HS sử dụng.
HS làm các bài tập còn lại trong SGK và sách bài tập.
Các hợp chất cacbohiđrat đều có cấu trúc phân tử mạch vòng, nguyên nhân do sự kết hợp của nhóm –OH với nhóm >C=O của chức anđehit hoặc xeton. 
Glucozơ, fructozơ, mantozơ có chứa nhóm –OH hemiaxetal.
Glucozơ, fructozơ, mantozơ còn nhóm –OH hemiaxetal khi mở vòng tạo ra chức –CH = O, do đó :
Có phản ứng với AgNO3/NH3, 
Có phản ứng với H2,
Tác dụng với CH3OH/HCl tạo ete.
Glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ, xenlulozơ có phản ứng hoà tan kết tủa Cu(OH)2 do có nhiều nhóm –OH ở vị trí liền kề.
Các đisaccarit, polisaccarit : saccarozơ, mantozơ, tinh bột, xenlulozơ đều bị thuỷ phân trong môi trường H+ tạo ra sản phẩm cuối cùng là glucozơ.
Tinh bột tác dụng với dung dịch I2 cho màu xanh lam.
Đáp án một số bài tập trong SGK
3	A : S ;	 B : S ; 	 C :Đ ; 	D : Đ
4	a) = 44 (g) ; = 162n (g)
	6nCO2 + 5nH2O (C6H10O5)n + 6nO2 	(1)
	6.44n.22,4n lít	162n g
	 	100 g
 = 3650,4 (lít) (đktc)
 = 19712 (m3)
	b) 	Mxenlulozơ = Mtinh bột
đ Vkhông khí = 2.19712 = 39424 (m3) không khí
5	a)	(tấn) = 650 (kg)
(C6H10O5)n + nH2O đ nC6H12O6	(1)
	162n kg	180n kg
	650 kg	= 722,22 (kg)
C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 	(2)
	180 kg	 95 kg
	722,22 kg	 = 369,13 (kg)
 = 295,3 (kg)
b) 	[C6H7O2(OH)3]n , = 0,5 (tấn) = 500 (kg) 
[C6H7O2(OH)3]n + nH2O nC6H12O6	(1)
	162n kg	180n kg
Vì H = 70% đ = 388,885 (kg)
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 	(2)
	H = 70% đ = 139,13 (kg).