Các hợp chất cacbohiđrat có nhiều trong tự nhiên và có ứng dụng nhiều trong đời sống sản xuất của con người. Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ và hệ thống ở nội dung kiến thúc trung học nên các kiến thức trong chương này sẽ giúp SV hiểu được bản chất các hợp chất cacbohiđrat.

1. Mục tiêu của chương.

Sau khi nghiên cứu nội dung kiến thức trong chương SV cần biết:

-           Các nhóm cacbohiđrat quan trọng nhất: monosaccarit, đisaccarit, polisaccarit.

-           Cấu trúc phân tử của các hợp chất cacbohiđrat.

• Tính chất vật lí, trạng thái thiên nhiên và ứng dụng của các hợp chất cacbohiđrat.

SV cần hiểu:

• Các nhóm chức chứa trong phân tử các hợp chất monosaccarit, đisaccarit, polisaccarit tiêu biểu.
• Tính chất hóa học đặc trưng của từng loại cacbohiđrat.
• Mối quan hệ giữa cấu trúc và tính chất hóa học của các cacbohiđrat.

SV được rèn luyện các kĩ năng:

• Viết công thức cấu tạo của các hợp chất ở các dạng mạch hở, mạch vòng.
• Viết các phương trình hóa học mô tả tính chất các chất ở dạng công thức phân tử và công thức cấu tạo
• Quan sát, phân tích các thí nghiệm, sơ đồ, so sánh, phân biệt các hợp chất cacbohiđrat.
• Giải các bài toán về hợp chất cacbohiđrat.

Thông qua các hoạt động học tập mà SV có ý thức tìm tòi, khám phá thế giới vật chất, tìm ra bản chất của sự vật và hiện tượng trong tự nhiên, xây dựng lòng tin vào khả năng khám phá khoa học của con người.

1. Giảng dạy về Glucozơ.

Tuy khái niệm cacbohiđrat và sự phân loại chúng được trình bày trong phần mở đầu của chương nhưng Giảng viên cũng cần cho SV nắm được khái niệm này thông qua hoạt đông khởi động của giờ học.

Cấu trúc phân tử glucozơ được nghiên cứu cả ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng, với dạng mạch hở cần tổ chức cho SV phân tích các dữ kiện thực nghiệm và từ các thí nghiệm mà suy ra các thành phần cấu tạo, viết công thức phân tử glucozơ. Khi đưa ra các dữ kiện thực nghiệm để xác định công thức cấu tạo glucozơ dạng mạch hở Giảng viên có thể bổ sung thêm kết quả thí nghiệm khử glucozơ bằng HI thì thu được hợp chất CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CHI – CH₃, từ đó suy ra phân tử glucozơ có cấu tạo mạch cacbon không phân nhánh.

 Sự phân tích cấu trúc phân tử của glucozơ là cơ sở để SV dự đoán tính chất hóa học của chúng đồng thời cấu trúc hai dạng α, β mạch vòng của glucozơ và fructozơ còn là các cấu trúc cơ sở để tạo nên các phân tử của các đisaccarit và polisaccarit. Vì vậy khi viết công thức glucozơ, fructozơ ở dạng mạch vòng đầy đủ hay thu gọn cũng cần viết đúng cấu hình và hướng dẫn SV hiểu được vị trí nhóm –OH hemiaxetal ở các dạng cấu tạo α, βcủa glucozơ, fructozơ và viết đúng công thức của chúng. Đồng thời cũng cần nhấn mạnh trong dung dịch hai dạng vòng của glucozơ chiếm ưu thế và luôn luôn chuyển hóa lẫn nhau theo một cân bằng qua dạng mạch hở.

Tính chất hóa học của glucozơ được xác định bởi tính chất của các nhóm chức anđehit, ancol đa chức, phản ứng lên men và tính chất riêng của dạng mạch vòng nên Giảng viên có thể dùng thí nghiệm biểu diễn hoặc tổ chức cho các nhóm SV tiến hành các thí nghiệm: oxi hóa glucozơ bằng AgNO₃ trong NH₃ và phản ứng với Cu(OH)₂, SV quan sát để rút ra kết luận về cấu tạo phân tử glucozơ. Nên dùng thí nghiệm của glucozơ tác dụng với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ phòng có tạo dụng dịch phức đồng glucozơ màu xanh rồi đun nóng lên có tạo ra kết tủa đỏ gạch của Cu₂O để chứng minh cả tính chất ancol đa chức và tính khử của nhóm chức anđehit trong phân tử glucozơ thì đơn giản và thuận tiện hơn..

Tính chất riêng của dạng mạch vòng được mô tả bằng phản ứng của nhóm –OH ở C₁(-OH hemiaxetal) tác dụng với metanol có HCl làm xúc tác tạo ra este chỉ ở vị trí này. Đây là phản ứng riêng của dạng mạch vòng và cần nhấn mạnh khi nhóm –OH ở C₁ đã chuyển thành nhóm -OCH₃ thì dạng vòng không thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa.

Về đồng phân fructozơ Giảng viên cần hướng SV quan sát công thức cấu tao dang mạch hở và mạch vòng và phân tích, so sánh cấu tạo phân tử, tính chất với glucozơ. Khi xác định các tính chất của fructozơ trên cơ sở phân tích cấu tạo phân tử của chúng cũng không cần yêu cầu SV viết các phương trình phản ứng minh họa. Tuy nhiên cũng cần lưu ý SV về sự chuyển hóa từ fructozơ thành glucozơ trong môi trường kiềm nên fructozơ vẫn tham gia phản ứng tráng gương khi đun nóng. Ngoài ra khi bị đun nóng trong môi trường kiềm fructozơ còn bị phân cắt mạch cacbon tạo ra hỗn hợp nhiều sản phẩm trong đó có axit HCOOH và HCHO, các sản phẩm này cũng có phản ứng tráng gương nên không dùng phản ứng tráng gương và phản ứng khử của Cu(OH)₂ để phân biệt glucozơ và fructozơ.

» Tin mới nhất:

• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - PHẦN: HYDROCACBON NO (tiếp theo) (18/07/2022)
• Tính các giá trị thống kê thực nghiệm bằng phần mềm Excel (11/07/2022)
• Ước lượng cho phương sai của tổng thể bằng Minitab (19/06/2022)
• CÁC HIỆN TƯỢNG ĐẶC BIỆT CỦA ĐIỆN TỬ TRONG BÁN DẪN III-V (19/06/2022)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - PHẦN: HYDROCACBON NO (tiếp theo) (18/06/2022)

» Các tin khác:

• Sự phân bố chất tan trong hai dung môi không tan lẫn vào nhau (18/01/2019)
• Một số phương pháp khảo sát hành vi vượt quá vận tốc (17/01/2019)
• So sánh Tần số THz kết cặp lý thuyết và mô phỏng (17/01/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - Lipid & Chất giặt rửa (18/12/2018)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - Mối liên hệ giữa hiđrocacbon và một số dẫn xuất chứa oxi của hiđrocacbon. (18/12/2018)
• Phương pháp kết tủa trong Hóa phân tích. (18/11/2018)
• Dung dịch chuẩn trong phương pháp axit – bazơ. (18/10/2018)
• Phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử bromat – bromua và nitrit (18/09/2018)
• Xác định hoạt lực cellulase dựa vào lượng đường khử tạo thành (09/08/2018)
• Pha chế dung dịch iot và Na2S2O3 (18/06/2018)