📖 Bài 29: Carbohydrate. Glucose và saccharose - lớp 9

1. Khái niệm Carbohydrate

• Định nghĩa: Carbohydrate là loại hợp chất hữu cơ chứa các nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen, thường có công thức chung là $C_n(H_2O)_m$.
• Hai loại carbohydrate phổ biến trong tự nhiên mà chúng ta tìm hiểu trong bài này là Glucose và Saccharose.

2. Trạng thái tự nhiên và Tính chất vật lí

• Glucose ($C_6H_{12}O_6$):
  • Vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước.
  • Tự nhiên: Có trong nhiều loài thực vật, đặc biệt nhiều trong quả nho chín (nên còn gọi là đường nho). Glucose cũng có trong máu người với nồng độ chuẩn khoảng 0,1%.
• Saccharose ($C_{12}H_{22}O_{11}$):
  • Vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể không màu, không mùi, có vị ngọt (ngọt hơn glucose), tan rất tốt trong nước.
  • Tự nhiên: Có nhiều trong cây mía (đường mía), củ cải đường, hoa thốt nốt.

3. Tính chất hoá học

• 1. Tính chất của Glucose:
  • Phản ứng tráng bạc: Khi cho đun nóng nhẹ dung dịch glucose với bạc nitrate ($AgNO_3$) trong dung dịch amonia ($NH_3$), glucose có khả năng khử ra kim loại bạc ($Ag$) bám sáng bóng trên thành ống nghiệm.
    • Phương trình: $C_6H_{12}O_6 + Ag_2O \xrightarrow{\text{Dung dịch } NH_3, t^o} C_6H_{12}O_7 + 2Ag\downarrow$.
  • Phản ứng lên men rượu: Dưới tác dụng của enzyme, glucose lên men tạo thành ethylic alcohol và khí carbon dioxide.
    • Phương trình: $C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{Enzyme}} 2C_2H_5OH + 2CO_2\uparrow$.
• 2. Tính chất của Saccharose:
  • Saccharose không có phản ứng tráng bạc.
  • Phản ứng thuỷ phân: Khi đun nóng trong môi trường acid hoặc dưới tác dụng của enzyme, saccharose bị phân cắt thành hai phân tử đường đơn giản hơn là glucose và fructose (có cùng công thức phân tử nhưng khác cấu tạo).
    • Phương trình: $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{\text{Enzyme hoặc acid, } t^o} C_6H_{12}O_6 \text{ (glucose)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (fructose)}$.

4. Vai trò và ứng dụng

• Vai trò: Cung cấp năng lượng chính cho tế bào, hỗ trợ tăng trưởng động thực vật. Tuy nhiên, tiêu thụ quá nhiều đường dễ gây béo phì, bệnh tim mạch và tiểu đường.
• Ứng dụng:
  • Glucose: Dùng làm nguyên liệu tráng gương, tráng ruột phích; làm dịch truyền y tế (thuốc tăng lực); sản xuất cồn.
  • Saccharose: Là chất tạo ngọt chủ yếu trong công nghiệp thực phẩm (làm bánh kẹo, pha chế đồ uống).

5. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ các điểm cốt lõi:

• Carbohydrate là loại hợp chất hữu cơ chứa các nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen, thường có công thức chung là $C_n(H_2O)_m$.
• Glucose và saccharose đều là chất rắn, không màu, tan trong nước, vị ngọt. Glucose có nhiều trong quả chín, saccharose có nhiều trong mía, thốt nốt.
• Glucose tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng lên men tạo ethylic alcohol.
• Saccharose có phản ứng thuỷ phân tạo thành glucose và fructose. Saccharose chủ yếu được dùng làm chất tạo ngọt cho thực phẩm.

6. Em có thể

• Nêu được vai trò, ứng dụng của glucose; tầm quan trọng của việc sử dụng hợp lí saccharose và ảnh hưởng của chúng đến sức khoẻ.

7. Ví dụ thực tế ứng dụng kiến thức

• Tại sao người ốm yếu thường được "truyền nước hoa quả"? Túi dịch truyền trong suốt mà em hay thấy ở bệnh viện thực chất là dung dịch Glucose 5%. Khi cơ thể quá mệt mỏi, không thể tiêu hoá thức ăn, dịch truyền glucose được đưa thẳng vào tĩnh mạch. Vì glucose là loại đường đơn giản nhất, nó đi trực tiếp vào tế bào để sản sinh ra năng lượng tức thì (ATP) nuôi cơ thể mà không cần qua hệ tiêu hoá.
• Bí quyết tráng ruột phích nước: Chiếc ruột phích nước (bình thuỷ) giữ nhiệt tốt là nhờ có một lớp màng bạc mỏng lót bên trong giúp phản xạ nhiệt. Thay vì dùng các hóa chất độc hại, các kĩ sư áp dụng ngay phản ứng tráng bạc của glucose. Họ đổ dung dịch glucose và $AgNO_3/NH_3$ vào ruột phích rồi đun nóng, kim loại bạc sẽ tự động bám chặt vào thành kính, rất an toàn và hiệu quả.
• Tại sao ăn quá nhiều kẹo lại gây sâu răng và béo phì? Kẹo chứa hàm lượng lớn saccharose. Dưới tác dụng của vi khuẩn trong miệng, đường bị lên men tạo thành acid ăn mòn men răng. Hơn nữa, nếu nạp quá nhiều carbohydrate mà cơ thể không vận động để tiêu thụ hết, lượng đường thừa sẽ chuyển hoá thành chất béo dự trữ gây béo phì, và bắt tuyến tuỵ làm việc quá tải, lâu dần dẫn đến bệnh tiểu đường.