KHTN9-CTST | Bài 28. Tinh bột và cellulose

MỤC TIÊU

- Nêu được trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí của tinh bột và cellulose.
- Trình bày được tính chất hoá học của tinh bột và cellulose: phản ứng thuỷ phân; hồ tinh bột có phản ứng màu với iodine. Viết được các phương trình hoá học của phản ứng thuỷ phân dưới dạng công thức phân tử.
- Tiến hành được (hoặc quan sát qua video) thí nghiệm phản ứng thuỷ phân; phản ứng màu với iodine; nêu được hiện tượng thí nghiệm, nhận xét và rút ra kết luận về tính chất hoá học của tinh bột và cellulose.
- Trình bày được ứng dụng của tinh bột và cellulose trong đời sống và sản xuất, sự tạo thành tinh bột, cellulose và vai trò của chúng trong cây xanh.
- Nêu được tầm quan trọng của sự tạo thành tinh bột, cellulose trong cây xanh.
- Nhận biết được các loại lương thực, thực phẩm giàu tinh bột và biết cách sử dụng hợp lí tinh bột.

TÓM TẮT KIẾN THỨC

Khởi động
Tinh bột và cellulose là những carbohydrate quan trọng đối với con người. Tinh bột và cellulose có những tính chất gì? Ứng dụng như thế nào trong đời sống, sản xuất?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào kiến thức về lương thực thực phẩm được học trong Khoa học tự nhiên 6.
❖ Lời giải chi tiết:

	Tinh bột	Cellulose
Tính chất vật lí	Là chất rắn, dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh, tan một phần trong nước nóng thành hồ tinh bột.	Là chất rắn, màu trắng, dạng sợi, không tan trong nước.
Tính chất hóa học	- Có phản ứng thủy phân trong môi trường acid / enzyme. - Tác dụng với iodine cho màu xanh tím đặc trưng.	- Có phản ứng thủy phân trong môi trường acid.
Ứng dụng	- Cung cấp lương thực chính cho con người và nhiều loài động vật. - Sản xuất ethylic alcohol, …	- Sản xuất giấy, vật liệu xây dựng (gỗ), sản xuất vải sợi, …

1. CÔNG THỨC PH N TỬ, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA TINH BỘT VÀ CELLULOSE

➲ Tìm hiểu trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí của tinh bột và cellulose

- Các loại gạo, ngô (bắp), khoai, ... là nguồn cung cấp tinh bột dồi dào cho con người.

- Cellulose là thành phần chính tạo nên lớp màng của tế bào thực vật. Cellulose có nhiều nhất trong bông vải; trong sợi đay, sợi gai, tre, nứa, gỗ, ... cũng có nhiều cellulose nhưng với hàm lượng thấp hơn so với bông vải.

- Ở điều kiện thường, tinh bột và cellulose đều là những chất rắn, màu trắng. Tinh bột có hình dạng không xác định, không tan trong nước lạnh nhưng tan được một phần trong nước nóng; cellulose có dạng sợi và không tan trong nước.

Thảo luận
Câu hỏi 1. Liệt kê một số sản phẩm nông nghiệp có chứa tinh bột.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào kiến thức về lương thực thực phẩm được học trong Khoa học tự nhiên 6.
❖ Lời giải chi tiết:
Lương thực thực phẩm có chứa tinh bột: gạo, ngô, khoai, sắn,…

Thảo luận
Câu hỏi 2. Hãy kể tên một số loại thực vật có chứa nhiều cellulose.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào kiến thức về lương thực thực phẩm được học trong Khoa học tự nhiên 6.
❖ Lời giải chi tiết:
Cellulose có nhiều nhất trong bông vải, trong sợi đay, sợi gai, tre, nứa, gỗ,…

Thảo luận
Câu hỏi 3. Hãy nêu nhận xét về trạng thái, màu sắc khả năng tan trong nước của tinh bột và cellulose.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào tính chất vật lí của tinh bột và cellulose.
❖ Lời giải chi tiết:
Ở điều kiện thường, tinh bột và cellulose đều là chất rắn, màu trắng. Tinh bột có hình dạng không xác định, không tan trong nước lạnh nhưng tan được một phần trong nước nóng; cellulose có dạng sợi và không tan trong nước.

Củng cố kiến thức
Hãy cho biết một số loại lương thực dùng để bổ sung tinh bột cho con người.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào kiến thức về lương thực thực phẩm được học trong Khoa học tự nhiên 6.
❖ Lời giải chi tiết:
Một số loại lương thực dùng để bổ sung tinh bột cho con người là gạo, ngô, khoai, sắn, cao lương, kê, …

Củng cố kiến thức
Chọn thông tin đúng cho tinh bột hay cellulose, điền dấu (✓) để hoàn thành bảng theo mẫu sau:

Chất

Thông tin

Tinh bột

Cellulose

Chất rắn

?

?

Màu trắng

?

?

Không tan trong nước lạnh

?

?

Có nhiều trong củ, quả, hạt

?

?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào tính chất vật lí của tinh bột và cellulose.
❖ Lời giải chi tiết:

Chất Thông tin	Tinh bột	Cellulose
Chất rắn	✓	✓
Màu trắng	✓	✓
Không tan trong nước lạnh	✓	✓
Có nhiều trong củ, quả, hạt	✓

✍ Ghi nhớ
• Trong tự nhiên, tinh bột có nhiều trong các loại gạo, khoai, hiểu trong các loại nào, khoa ngũ cốc và một số loại quả xanh, ... cellulose có nhiều trong bông vải, gỗ, tre, ...
Tinh bột là chất rắn, dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh, tan một phần trong nước nóng thành hồ tinh bột.
• Cellulose là chất rắn, màu trắng, dạng sợi, không tan trong nước.

2. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA TINH BỘT VÀ CELLULOSE

➲ 2.1. Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo phân tử của tinh bột và cellulose

Tinh bột và cellulose đều có công thức chung là (C₆H₁₀O₅)_n trong đó n gọi là số mắt xích (n có giá trị rất lớn, giá trị n trong cellulose lớn hơn giá trị n trong tinh bột).

Thảo luận
Câu hỏi 4. Hãy cho nhận xét về khối lượng phân tử của tinh bột và cellulose.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào công thức phân tử của tinh bột và cellulose.
❖ Lời giải chi tiết:
- Công thức chung của tinh bột và cellulose là: (C₆H₁₀O₅)_n.
- Khối lượng phân tử tinh bột và cellulose khác nhau vì n không giống nhau.

➲ 2.2. Thí nghiệm phản ứng của tinh bột với iodine

Thí nghiệm 1: Tinh bột phản ứng với iodine
- Dụng cụ và hoá chất: ống nghiệm, hồ tinh bột, dung dịch iodine.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Cho khoảng 3 mL hồ tinh bột vào ống nghiệm sạch.
+ Bước 2: Thêm tiếp vài giọt dung dịch iodine vào ống nghiệm và quan sát.

Thảo luận
Câu hỏi 5. Quan sát Thí nghiệm 1 và nêu hiện tượng xảy ra.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thí nghiệm 1.
❖ Lời giải chi tiết:
Hiện tượng: xuất hiện chất rắn màu xanh tím.

➲ 2.3. Thí nghiệm phản ứng thuỷ phân tinh bột

Thí nghiệm 2: Thuỷ phân tinh bột
- Dụng cụ và hoá chất: ống nghiệm, dung dịch hồ tinh bột, dung dịch iodine, dung dịch HCl 2 M.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Cho 50 mL nước vào cốc thuỷ tinh và đun sôi trên ngọn lửa đèn cồn.
+ Bước 2: Cho khoảng 3 mL dung dịch hồ tinh bột vào ống nghiệm, rồi thêm tiếp khoảng 1 mL dung dịch HCl 2 M. Sau đó đặt ống nghiệm vào cốc nước sôi và đun tiếp khoảng 10 phút.
+ Bước 3: Lấy ống nghiệm ra, để nguội rồi nhỏ vài giọt dung dịch iodine.
- Phương trình hoá học của phản ứng thuỷ phân tinh bột:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\to_{h o ặ c e n z y m e}^{a c i d, t^{o}}$ nC₆H₁₂O₆

Thảo luận
Câu hỏi 6. Quan sát Thí nghiệm 2 và nêu hiện tượng xảy ra.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thí nghiệm 2.
❖ Lời giải chi tiết:
Khi cho hồ tinh bột vào ống nghiệm, có xuất hiện chất rắn xanh tím xuất hiện. Sau khi thêm 1 mL dung dịch HCl 2M đun sôi màu tím nhạt dần và nhỏ vài giọt dung dịch iodine thì không có hiện tượng gì xảy ra.

✍ Ghi nhớ
• Công thức phân tử chung của tinh bột và cellulose là (C₆H₁₀O₅)n.
• Tinh bột và cellulose đều bị thuỷ phân tạo ra glucose, tinh bột tác dụng với iodine cho màu xanh tím đặc trưng.

3. ỨNG DỤNG CỦA TINH BỘT VÀ CELLULOSE – SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT, CELLULOSE VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG CÂY XANH

➲ 3.1. Trình bày ứng dụng của tinh bột và cellulose

- Tinh bột là nguồn cung cấp lương thực chính cho con người và nhiều loại động vật; trong công nghiệp, nó được dùng sản xuất ethylic alcohol, ...
- Cellulose có nhiều ứng dụng trong đời sống: sản xuất giấy, vật liệu xây dựng (gỗ), sản xuất vải sợi, ...

Thảo luận
Câu hỏi 7. Hãy liệt kê một số ứng dụng của tinh bột và cellulose trong đời sống mà em biết.

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào ứng dụng của tinh bột và cellulose.
❖ Lời giải chi tiết:
- Tinh bột là nguồn cung cấp lương thực chính cho con người và nhiều loại động vật; trong công nghiệp, nó được dùng để sản xuất ethylic alcohol, ...
- Cellulose có nhiều ứng dụng trong đời sống: sản xuất giấy, vật liệu xây dựng (gỗ), sản xuất vải sợi, ...

➲ 3.2. Tìm hiểu sự tạo thành tinh bột, cellulose trong cây xanh và vai trò của chúng

- Dưới tác động của ánh sáng mặt trời, chất diệp lục, nước và khí carbon dioxide trong không khí sẽ xảy ra quá trình quang hợp tạo ra glucose, phản ứng được biểu diễn đơn giản bằng phương trình sau:

6CO₂ + 6H₂O $\to_{Ánh sáng mặt trời}^{Chất diệp lục}$ C₆H₁₂O₆ + 6O₂

- Sau đó, các phân tử glucose lại kết hợp với nhau thành tinh bột, cellulose.

nC₆H₁₂O₆ → (C₆H₁₀O₅)n + nH₂O

- Nhờ quá trình quang hợp, hằng năm cây cối trên Trái Đất hấp thụ và đồng hoá được hàng chục tỉ tấn carbon ở dạng carbon dioxide, đồng thời giải phóng vào khí quyển một lượng khổng lồ khí oxygen cần thiết cho sự sống trên Trái Đất.
- Trong cây xanh, tinh bột có vai trò tích luỹ và cung cấp năng lượng cho cây sinh trưởng, phát triển.
- Cellulose là thành phần chính của tế bào thực vật, tạo nên bộ khung của cây xanh.

Thảo luận Câu hỏi 8. Theo em, quá trình quang hợp có vai trò quan trọng như thế nào?

❖ Phương pháp giải:
Dựa vào sự tạo thành tinh bột.
❖ Lời giải chi tiết:
Quá trình quang hợp ở cây xanh có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống. Nhờ quá trình quang hợp, hằng năm cây cối trên Trái Đất hấp thụ và đồng hoá được hàng chục tỉ tấn carbon ở dạng carbon dioxide, đồng thời giải phóng vào khí quyển một lượng khổng lồ khí oxygen cần thiết cho sự sống trên Trái Đất.

✍ Ghi nhớ
Tinh bột và cellulose có vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất:
• Tinh bột được tạo ra trong quá trình quang hợp của cây xanh. Quá trình quang hợp giúp cân bằng hàm lượng khí carbon dioxide và oxygen trong không khí.
• Cellulose tạo nên thành tế bào của thực vật, tạo nên bộ khung của thực vật.

BÀI TẬP

Đang cập nhật