Giáo án Hóa học 11 - Bài 5: Glucozơ

Bài 5: GLUCOZƠ
Mục tiêu bài học
Kiến thức 
Học sinh biết :- Cấu trúc dạng mạch hở của glucozơ.
 - Tích chất các nhóm chức của glucozơ để giải thích các hiện tượng hoá học.
Học sinh hiểu được phương pháp điều chế, ứng dụng của glucozơ và fructozơ.
Kỹ năng:
Khai thác mối quan hệ giữa cấu trúc phân tử và tính chất hoá học.
Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích các kết quả thí nghiệm.
Giải các bài tập có liên quan đến hợp chất glucozơ và fructozơ.
Tình cảm, thái độ
Vai trò quan trọng của glucozơ và fructozơ trong đời sống và sản xuất , từ đó tạo hứng thú cho học sinh muốn nghiên cứu, tìm tòi về hợp chất glucozơ, fructozơ.
Chuẩn bị
Dụng cụ: Ống nghiệm, kẹp gỗ, ống hút nhỏ giọt, đèn cồn.
Hoá chất: Glucozơ, cồn tuyệt đối, dung dịch CuSO4, HCHO, AgNO3, NH3, NaOH.
Tổ chức hoạt động dạy học
GV: kiểm tra bài cũ: Gọi HS nhắc lại khái niệm về este và lipit, nêu tính chất của chất tẩy rửa tổng hợp.
HS trả lời.
GV gọi HS khác bổ sung và nhận xét câu trả lời của HS.
GV giới thiệu bài mới: Hàng ngày chúng ta ăn cơm hay ăn ngô khoai chúng ta đều thấy có vị ngọt, khi chúng nhai kỹ thì các em thấy ngọt hơn, tại sao lại như vậy? Để hiểu rõ hơn về điều này chúng ta cùng nghiên cứu bài học hôm nay: Bài 5: Glucozơ.
 BÀI 5: GLUCOZƠ
Hoạt động của cô và học sinh
Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Khái quát chung về cacbohiđrat
- GV giới thiệu cho HS về cacbohiđrat là: những hợp chất hữu cơ phức tạp, thường có công thức phân tử chung là Cn(H2O)m
Gồm:
Monosaccarit: glucozơ, fructozơ
Đisaccarit: saccarozơ, mantozơ.
Polisaccarit: xenlulozơ, tinh bôt.
Hoạt động 2: Glucozơ
Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
-GV: Cho HS quan sát mẫu glucozơ và tìm hiểu SGK, và trả lời về tính chất vật lý đặc trưng của glucozơ và trạng thái tự nhiên của nó.
Khái quát chung về cacbohiđrat: Là những hợp chất hữu cơ phức tạp, thường có CTPT chung là: Cn(H2O)m
I.Tính chất vật lý
- Glucozơ là chất rắn, kết tinh không màu, dễ tan trong nước và có vị ngọt.
- Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây: lá, hoa, quả, rễ có 
Hoạt động 3:
Cấu tạo phân tử
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết : Để xác định CTPT của glucozơ, người ta căn cứ vào những kết quả thực nghiệm nào?
Từ các kết quả thực nghiệm của glucozơ cho thấy:
- Glucozơ cho phản ứng tráng bạc và bị oxi hoá bởi nước brom tạo thành axit gluconic, nên phân tử glucozơ có chứa nhóm CH=O.
- Tác dụng với Cu(OH)2 cho dd màu xanh lam nên phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH ở vị trí liền kề.
- Tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO, nên phântử có chứa 5 nhóm OH.
- Khử hoàn toàn glucozơ cho hexan, nên glucozơ có mạch không phân nhánh. Glucozơ là hợp chất tạp chức, nó có nhóm chức andehit và ancol 5 chức CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH –CHOH – CHO. 
Hoạt động 4:
Tính chất hoá học
{ GV cùng HS thảo luận và nhận xét:
- Glucozơ có 1 nhóm CHO nên có tính chất của anđêhit (có phản ứng cộng H2, tráng gương, cộng dd Br2).
- Glucozơ có nhiều nhóm OH kề nhau nên có tính chất của ancol đa chức (tác dụng với Na, với axit, với Cu(OH)2).
{ Tác dụng với Cu(OH)2
GV làm thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm vài giọt dd CuSO4 0,5%, 1ml dd NaOH 10%. Sau khi phản ứng xảy ra, gạn bỏ phần dd dư, giữ lại kết tủa Cu(OH)2. Cho thêm vào đó 2ml dd glucozơ 1%. Lắc nhẹ ống nghiệm.
- Hiện tượng: Kết tủa bị tan ra cho dung dịch màu xanh lam.
- Giải thích: Ở nhiệt độ thường Cu(OH)2 cho phức đồng tương tự glixerol.
{ Oxi hoá glucozơ bắng dd AgNO3 trong NH3
-GV làm thí nghiệm: cho vào ống nghiệm 1 ml dd AgNO3 1% sau đó nhỏ từ từ dd NH3 5% và lắc đều đến khi thu được dd trong suốt. Thêm tiếp 1 ml dd glucozơ đun nóng nhẹ.
- GV yêu cầu HS quan sát, nêu hiện tượng, giải thích và viết PTPƯ.
- Hiện tượng: Thành ống nghiệm sáng như gương.
Giải thích: dd AgNO3 trong NH3 đã oxi hoá glucozơ tạo thành muối amoni gluconat và bạc kim loại bám vào thành ống nghiệm.
{ Oxi hoá glucozơ bằng Cu(OH)2
- GV làm thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm vài giọt dd CuSO4 0,5%, 1ml dd NaOH 10%. Sau khi phản ứng xảy ra gạn bỏ phần dd sau đó thêm 2ml dd glucozơ 1% lắc nhẹ ống nghiệm. Thêm tiếp 1 ml dd glucozơ đun nóng nhẹ ống nghiệm.
- GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng, giải thích, viết PTPƯ.
Hiện tượng: dd xuất hiện kết tủa đỏ gạch.
Gt: Khi cho glucozơ và đun nóng thì Cu2+ oxi hoá glucozơ tạo thành Cu+(Cu2O).
{ Khử glucozơ bằng Hiđrô
GV giới thiệu glucozơ có 1 nhóm
CHO nên có thể tham gia phản ứng cộng hiđrô giống anđêhit tạo ra sobitol. 
Hoạt động 5:
{ Phản ứng lên men
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết sản phẩm của phản ứng lên men glucozơ. Viết PTHH( với xúc tác của phản ứng là men rượu hoặc enzim)
Hoạt động 6: Điều chế và ứng dụng
Điều chế
Có rất nhiều cách để điều chế glucozơ
Các em hãy nghiên cứu SGK và trả lời
Trong công nghiệp glucozơ được điều chế từ những nguyên liệu nào?
Xúc tác cho phản ứng và PTHH
Ứng dụng:
Glucozơ là chất dinh dưỡng quan trọng 
- Trong y học glucozơ được dung làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm.
- Trong công nghiệp được dung để tráng ruột phích, tráng gương ( không dùng anđêhit vì độc)
- Điều chế ancol etylic.
Hoạt động 7: Đồng phân của glucozơ
GV yêu cầu HS:
+ Nghiên cứu SGK và cho biết : CTCT của fructozơ và những đặc điểm cấu tạo của nó.
- Tính chất lí học, hoá học đặc trưng của fructozơ.
- Giải thích nguyên nhân fructozơ tham gia phản ứng oxi hoá bởi dd AgNO3 trong NH3, mặc dù không có nhóm chức anđêhit.
{ GV viết CTCT mạch hở và nêu đặc điểm cấu tạo mạch hở:
CH2OH - CHOH – CHOH – CHOH –CO - CH2OH
+ Mạch C không phân nhánh
+ Có 5 nhóm OH
+ Có 1 nhóm axeton
- GV cho HS thảo luận và nhận xét:
 Fructozơ có nhiều nhóm OH nên có: Tính chất của ancol đa chức:
+ Tác dụng với dd Cu(OH)2 tạo phức màu xanh lam.
Tính chất của nhóm cacbonyl
+ Cộng H2 cho poliancol
Trong môi trường kiềm fructozơ bị oxi hoá bởi dd AgNO3 trong NH3 và bởi Cu(OH)2. Tại sao lại như vậy?
GV giải thích: Đây là phản ứng của nhóm – CHO xuất hiện do trong môi trường bazơ, fructozơ chuyển thành glucozơ.
fructozơ glucozơ
GV đặt câu hỏi : 
 Phương pháp hoá học để phân biệt glucozơ và fructozơ .( Dùng dd Br2 chỉ có glucozơ phản ứng được còn fructozơ thì không).
Hoạt động 8: Củng cố bài
GV nhắc lại các nội dung cơ bản cần nhớ giúp HS củng cố kiến thức:
- Cấu tạo dạng mạch hở, tính chất vật lý của glucozơ, fructozơ.
- Glucozơ có tính chất của ancol đa chức, của anđêhit.
- Fructozơ là đồng phân của glucozơ. Có thể chuyển thành glucozơ trong môi trường kiềm.
Hoạt động 9:
GV cho HS làm bài tập 5- SGK/25
GV cho HS bài tập về nhà:
Bài 2,6 SGK/25
Bài 2.6; 2.8; 2.10; 2.14- SBT/11, 12
trong cơ thể người và động vật (trong máu người glucozơ chiếm 0,1%...).
II. Cấu tạo phân tử
Từ các kết quả thực nghiệm của glucozơ cho thấy:
- Glucozơ cho phản ứng tráng bạc và bị oxi hoá bởi nước brom tạo thành axit gluconic, nên phân tử glucozơ có chứa nhóm CH=O.
- Tác dụng với Cu(OH)2 cho dd màu xanh lam nên phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH ở vị trí liền kề.
- Tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO, nên phântử có chứa 5 nhóm OH.
- Khử hoàn toàn glucozơ cho hexan, nên glucozơ có mạch không phân nhánh. Glucozơ là hợp chất tạp chức, nó có nhóm chức andehit và ancol 5 chức CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH –CHOH – CHO. 
III.Tính chất hoá học
1 Tính chất của ancol đa chức
a.Tác dụng với Cu(OH)2 
 PTHH: 
CuSO4 + 2NaOHà Na2SO4 +CuSO4â
2C6H12O6+Cu(OH)2à(C6H11O6)2Cu + 2H2O
b.Phản ứng tạo este
PTHH: 
C6H12O6 + 5(CH3CO)2Oà
C6H7O(OCOCH3)5 + 5CH3COOH
2. Tính chất của anđêhit
A).Oxi hoá glucozơ bắng dd AgNO3 trong NH3
PTHH:
HOCH2(CHOH)4CHO + 2AgNO3+ 3NH3 + H2OàHOCH2(CHOH)4COONH4 +2Agâ+ 
 Amoni gluconat
 2NH4NO3
b).Oxi hoá glucozơ bằng Cu(OH)2
PTHH:
CuSO4 + 2NaOHàCu(OH)2+ Na2SO4
HOCH2(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH àHOCH2(CHOH)4COONa + 
 Natri gluconat
Cu2Oâ(đỏ gạch) + 3H2O
3.Khử glucozơ
PTHH:
CH2OH(CHOH)CHO + H2 à CH2OH(CHOH)4CH2OH
III. Phản ứng lên men
C6H12O6 à2 C2H5OH +2CO2
với tác dụng của enzim ở nhiệt độ 30-350C.
IV. Điều chế và ứng dụng
1. Điều chế: SGK/24
Từ tinh bột, xenlulozơ:
(C6H10O5)n + nH2O à n C6H12O6
2. Ứng dụng: SGK/24
V. Fructozơ
- Một trong những đồng phân có nhiều ứng dụng của glucozơ là fructozơ.
- Fructozơ là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước,có vị ngọt. Có đến 40% trong mật ong.
- Công thức phân tử là: C6H12O6
- Công thức cấu tạo:
Dạng hở: 
CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CO - CH2OH
Dạng vòng: có 2 dạng là dạng và dạng 
PTHH: 
C6H12O6 + Cu(OH)2àCu(C6H11O6)2
 Màu xanh lam
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH + H2à
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH.
Trong môi trường kiềm fructozơ chuyển thành glucozơ:
Fructozơ glucozơ