Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 30 Tinh bột và cellulose

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Tinh bột và cellulose là những carbohydrate phức tạp có vai trò khác nhau trong cơ thể sinh vật. Vai trò chính của tinh bột là nguồn dự trữ năng lượng, còn vai trò chính của cellulose là tạo nên bộ khung của thực vật. Trong cuộc sống hằng ngày, ứng dụng của các chất này là giống hay khác nhau?

Bài làm chi tiết:

Ứng dụng của tinh bột:

• Tinh bột được sử dụng như một nguồn năng lượng chính trong chế độ ăn uống, thường được tìm thấy trong các loại thực phẩm như lúa mạch, ngô, khoai tây, và các loại ngũ cốc.

• Tinh bột cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất đường glucose và rượu ethylic.

Ứng dụng của cellulose:

• Cellulose là thành phần chính của tế bào trong thực vật, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng bộ khung và cấu trúc của cây.

• Cellulose cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như vật liệu xây dựng, sản xuất đồ gỗ, sản xuất vải sợi, và giấy.

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Câu hỏi 1: So sánh sự khác nhau giữa tinh bột và cellulose về trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí (như tính tan,...) và vai trò của chúng trong cây xanh.

Bài làm chi tiết:

Sự khác nhau giữa tinh bột và cellulose được thể hiện qua bảng sau:

Câu hỏi 2: Quan sát Hình 30.1, trình bày sự tạo thành tinh bột và cellulose ở thực vật.

Bài làm chi tiết:

Sự tạo thành tinh bột và cellulose ở thực vật bắt đầu từ phản ứng quang hợp, quá trình này carbon dioxide và nước được chuyển hóa thành glucose và khí oxygen được giải phóng. Phản ứng này không chỉ tạo ra các hợp chất cần thiết cho sự phát triển của cây mà còn góp phần vào cân bằng lượng carbon dioxide và oxygen trong bầu khí quyển. Một phần của glucose sau đó được biến đổi thành tinh bột dành cho việc dự trữ năng lượng và một phần chuyển hóa thành cellulose để xây dựng cấu trúc cho cây xanh.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Hoạt động 1: Thí nghiệm phản ứng màu của hồ tinh bột với iodine

Chuẩn bị: dung dịch hồ tinh bột, dung dịch iodine; ống nghiệm.

Tiến hành: Thêm 5 mL dung dịch hồ tinh bột vào ống nghiệm, sau đó nhỏ vài giọt dung dịch iodine vào ống nghiệm.

Quan sát hiện tượng xảy ra và thực hiện yêu cầu sau:

Hồ tinh bột phản ứng với iodine tạo ra hợp chất có màu gì?

Bài làm chi tiết:

Hồ tinh bột phản ứng với iodine tạo ra hợp chất có màu xanh lam.

Hoạt động 2: Thí nghiệm thủy phân tinh bột

Chuẩn bị: dung dịch hồ tinh bột, dung dịch HCl 2 M, dung dịch iodine; ống nghiệm, cốc thủy tinh chịu nhiệt 100 mL, đèn cồn hay bếp điện.

Tiến hành:

- Đổ 50mL nước vào cốc thủy tinh và đun sôi nước bằng đèn cồn hoặc bếp điện.

- Lấy hai ống nghiệm, đánh số (1) và (2). Thêm khoảng 3 mL dung dịch hồ tinh bột vào mỗi ống nghiệm. Tiếp theo, thêm 1 mL dung dịch HCl 2 M vào ống nghiệm (1).

- Đặt cả hai ống nghiệm vào cốc nước sôi và đun trong khoảng 10 phút.

- Lấy hai ống nghiệm ra và để nguội.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nhỏ vài giọt dung dịch iodine vào ống nghiệm (1) và (2), nêu hiện tượng xảy ra.

2. Trong thí nghiệm trên, ở ống nghiệm nào đã có phản ứng hóa học xảy ra?

Bài làm chi tiết:

1. Ở ống nghiệm (1), dung dịch sau cùng có màu xanh tím. 

Ở ống nghiệm (2), dung dịch  không có sự thay đổi mà vẫn giữ nguyên màu ban đầu của iodine.

2. Phản ứng hóa học chỉ xảy ra ở ống nghiệm (1), ống nghiệm (2) không có phản ứng hóa học xảy ra

III. ỨNG DỤNG 

Câu hỏi 1: Nêu một số ứng dụng của tinh bột và cellulose trong đời sống và sản xuất.

Bài làm chi tiết:

• Tinh bột là một trong những nguồn dinh dưỡng chính của con người, đặc biệt là có nhiều trong gạo, bột mì, bột ngô,… Trong công nghiệp, tinh bột được sử dụng để sản xuất hồ dán, làm nguyên liệu cho việc sản xuất ethylic alcohol và một số hóa chất khác.

• Một lượng lớn cellulose được sử dụng để sản xuất giấy và sợi. Cellulose dạng gỗ tự nhiên hoặc gỗ công nghiệp là vật liệu phổ biến. Ngoài ra, nó còn là nguyên liệu cho việc tổng hợp nhiều hóa chất như ethylic alcohol,…

Câu hỏi 2: Kể tên một số lương thực, thực phẩm giàu tinh bột và cho biết cách sử dụng hợp lí tinh bột trong khẩu phần ăn hằng ngày.

Bài làm chi tiết:

Một số lượng thực phẩm giàu tinh bột bao gồm ngô, khoai, sắn,…

Cách sử dụng hợp lý tinh bột trong khẩu phần ăn hằng ngày:

• Sử dụng rau củ giàu tinh bột (khoai lang, bắp cải, củ cải đường,…) vào các món hầm, xào hoặc nấu canh để tăng cảm giác no lâu.

• Sử dụng bột mì, bột gạo… để làm bánh kết hợp với các nguyên liệu khác (trứng, sữa,...) để tạo ra món ăn phong phú và bổ dưỡng.

• Chọn các loại ngũ cốc nguyên hạt giàu chất xơ như yến mạch, lúa mì,… để sử dụng trong bữa sáng hoặc làm nguyên liệu cho bánh, cũng có thể ăn kèm với thức ăn giàu protein khác như trứng, thịt,…