第十章 常見的有機化合物
於日常生活中，有很多的物質都是有機化合物所組成，而到底什麼是有機化 合物，即是本章的重點。而化合物又可區分成有機化合物與無機化合物，到底兩 者之間有何差異？更利用日常生活中常見的物質如，聚合物(塑膠袋、保鮮膜)、 酒精、營養素及清潔劑組成及特性的介紹，使你更了解什麼是有機化合物。 10 – 1 有機化合物與無機化合物 一.化合物的分類：於化學上化合物可分成兩大類，即是有機化合物與無機 化合物。 1.有機化合物：除了碳的氧化物 (如：CO、CO2)、碳酸鹽類(含 CO32-，如， CaCO3、Na2CO3)、金屬的氰化物(含 CN-，如NaCN)以外，只要含有碳原子均屬於 有機化合物。如，蔗糖(C12H22O11)、葡萄糖(C6H12O6)、酒精(C2H5OH)、乙酸 (CH3COOH)等等。 2. 無 機 化 合 物 ： 不 含 碳 的 化 合 物 。 如 ， 食 鹽 (NaCl) 、 水 (H2O) 、 硫 酸 鐵(Fe2(SO4)3)、氧化鎂(MgO)、二氧化硫(SO2)、碳酸鈉(Na2CO3)、二氧化碳(CO2)等等。
<Note>： 1.早期因為無機化合物都是從礦物、岩石中得來的，而有機化合物則是從生物 體中得來的，因此認定有機化合物是依靠有生命的細胞才能產生的。直到西元 1828 年，德國化學家烏拉發現尿素以後，才發現亦可由無生命的無機化合物製 得有機化合物，所以延伸了上述的定義分類。 2.目前所知道的化合物中，有機化合物的數目遠比無機化合物多，到目前為止 已超過一百萬種了，且每年都會約有十萬種新的有機化合物被發現。 二.有機化合物的成分：有機化合物的主要成分元素是碳與氫。亦可能含有 其它元素氧、氮、硫、磷、氟、氯、溴、碘等等。 <Note>：有機化合物必含有碳元素；但含有碳元素的化合物不一定是有機化 合物。有機化合物中通常含有碳、氫兩元素；但有機化合物中不一定含有氫元素 三.簡易的分辨有機、無機化合物： 1.當你將白色的蔗糖加熱後會熔化成糖膏，若持續加熱到最後會變 成黑色物質；並得知此黑色物質是碳。所以，蔗糖是有機化合物。 2.當你將白色的食鹽加熱後仍然是白色，可知其不含碳元素，故為無機化合 物。 四.竹筷的乾餾： 1.乾餾：把含有多種有機化合物的物質，隔絕空氣加熱，使得有機化合物分 解，此種隔絕空氣加熱分解的過程，稱之為乾餾。
2.竹筷乾餾的產物：竹筷是一種含有多種有機化合物的混合物，經乾餾後可 分解出下列產物： 固體：木炭。 液體：焦油、醋酸(CH3COOH)。 氣體：一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氫(H2)。 乾餾木材所得的有機化合物有甲烷(CH4)、醋酸(CH3COOH)、焦油。 實驗 10 – 1 竹筷的乾餾 一.實驗目的：乾餾竹筷得到碳元素。 二.實驗器材：鋁箔、竹筷、酒精燈、坩堝鉗、火柴。 三.實驗步驟： step 1：取竹筷兩支，以鋁箔包住(用捲的)，將鋁箔的一端摺起密封， 抽出一竹筷，使另一端留下空隙。 step 2：以坩鍋鉗夾取包好的鋁箔，置於酒精燈火燄上，並不斷移 動，使竹筷的每一部分能均勻受熱。 step 3：當有濃煙從鋁箔空隙中冒出時，以點燃的火柴靠近空隙，觀察冒出的 濃煙是否可燃？ <Ans>： step 4：加熱至不再有濃煙冒出時，熄滅酒精燈，將鋁箔置於桌面冷卻。(切忌 用手觸摸鋁箔，以免燙傷) step 5：等鋁箔冷卻至室溫後，打開鋁箔，並觀察竹筷的顏色及形狀。 <Ans>： step 6：再度點燃酒精燈，以坩堝夾住鋁箔上的竹筷，置於酒精燈火燄上，觀 察竹筷是否可燃燒？ <Ans>： 四.實驗討論： 1.於 step 5 中，乾餾後的竹筷變成什麼顏色？可能含有什麼元素？ <Ans>： 2.如果竹筷未以鋁箔包住，直接於空氣中加熱，則竹筷有何種變化？ <Ans>： 3.於 step 6 中，竹筷是否可燃燒？如果可以，其產物是何種氣體？ <Ans>： <小試身手>： 1. 阿扁取木炭、蔗糖、食鹽分別置於試管中加熱(如下圖)，結果如 下表，試回答下列問題：
物質 澄清石灰水是否混濁 試管中是否有水滴 木炭 有 無 蔗糖 有 有 食鹽 無 無 (1)含有碳元素的有 ，含有氫元素的有 。 (2)屬於有機化合物的是 。 (3)試以化學方程式說明石灰水變混濁。 2.下列敘述何者正確？ (1)含碳的化物一定是有機化合物 (2)有機 化合物一定含有碳元素 (3)有機化合物一定要依靠有生命的細胞才能產生 (4)有 機化合物亦可由無機化合物中產生出來。
3.(甲)Na2CO3 (乙)C2H5OH (丙)CH4 (丁)CH3COONa (戊)CO2，上述化
合物中，屬於有機化合物的是 (1)乙丙戊 (2)甲乙丁 (3)乙丁戊 (4)乙丙丁。 4.氯化鈉、鹽酸、大理石、鑽石、石墨中，不含碳元素的物質有幾種？ (1)1 (2)2 (3)3 (4)4。 5.將物質隔絕空氣後加熱分解的過程，稱之為 (1)蒸餾 (2)乾餾(3) 分餾 (4)結晶。 6.下列關於木材乾餾的敘述，何者錯誤？ (1)發生化學變化 (2)產生 黏性較大的液體是焦油 (3)產生的氣體具可燃性 (4)產生的固體殘留 物是氧化銅。 7.將一試料在試管 中乾餾後可得水與二氧化碳，由此可 推知此試料含有 元素。 8.下列那些物質放在一起加熱，不易起反應？ (1)麵粉、氧化銅 (2)鎂、二氧化碳 (3)鐵、氧化鋅 (4)碳、氧化鐵。 10 – 2 常見的有機化合物 一.石油及天然氣： 1.石油與天然氣的形成：遠古時代的動、植物與藻類死亡後，與泥 沙沉積在地底，由於細菌的作用，逐漸分解，其中的氧、氮等元素消失，只剩下 碳與氫元素結合成碳氫化合物。再經過了幾百萬年，其它新沉積物的覆蓋，溫度
與壓力的增加、改變，而導致這些有機化合物進行複雜而緩慢的化學作用，逐漸 形成黏稠的液態石油與氣態天然氣。 2.石油及天然氣的成分：主要成分都是由碳氫化合物所組成的化合 物，但仍含有少量的硫、氧與氮等元素，其組成分子相當複雜。 <Note>： 1.酸雨的來源：大型煉油廠(硫的氧化物)、運轉的內燃機(氮的氧化物)、其它工 廠的運作(碳的氧化物)。 2.不同地區所生產的石油與天然氣，會因為產地的差異，其組成亦 會有相當的差異。 <補充>：原油： 1.何謂原油？剛從地底下開採出來的石油 ，稱之為原油。 2.原油的提煉：煉油廠依石油組成成分沸 點的不同，把原油中的混合物分成幾個部分 來蒸餾，稱之為分餾；或經由化學反應製成 各種石油化學產品、燃料用油及工業原料。 其分餾裝置如右圖，產物見於下表。 成 分 組 成 分餾溫度範圍(0C) 用 途 煉油氣 C1 ~ C4 20 以下 燃料 石油醚 C5 ~ C6 20 ~ 60 有機溶劑 汽 油 C6 ~ C9 60 ~ 200 汽油燃料、有機溶劑 煤 油 C10 ~ C16 175 ~ 300 柴油機、噴射機燃料 柴 油 C15 ~ C20 250 ~ 400 柴油機燃料 蠟 油 C18 ~ C22 > 300 潤滑油、蠟紙 殘留物 C18 ~ C40 瀝青 3.常見的原油分離後產物及其用途： 天然氣與液化石油氣：作為家庭燃料，皆為易燃氣體的混合物，燃燒時會 放出大量的熱。天然氣的主要成分是甲烷(CH4，俗稱沼氣)，一般以管線輸送到 家使用；而液化石油氣的主要成分則是丙烷(C3H8)，通常是加壓變成液體，裝 在鋼筒中使用。 汽油：是液態碳氫化合物的混合物，可作為汽、機車燃料。 柴油：做為重型車輛(大卡車)、輪船等柴油引擎的燃料。 蠟：只含碳氫化合物之混合物，一般用於製造蠟燭。 潤滑油：減少機械摩擦。 瀝青：石油分餾的殘餘物，可作鋪路之用。
<科學新知>：因為汽油在引擎中燃燒時，會造成引擎爆震；早期的汽油為了減 少爆震程度，於是在汽油中添加含鉛的化合物(四乙基鉛)，卻造成空氣污染。為 了改善空氣污染，因此採用了不含鉛的抗爆震化合物，即現行的無鉛汽油。如 92 無鉛汽油表其抗爆震可達 92 %；95 無鉛汽油表其抗爆震可達 95 %；98 無鉛 汽油表其抗爆震可達98 %。但選用汽油時，須根據引擎的性能，作正確的選擇。 <補充>： 石油分離後的產物，皆為混合物，而不是純物質。 石油分離後的產物，沸點愈低者，愈容易揮發，愈容易著火。 <小試身手>： 1.A、B、C 三種液體純物質的揮發性為 A > B > C，則它們的沸點高低順序是 (1)C > B > A (2)A > B > C (3)A > C > B (4)B > C > A。
2.石油是混合物，若經過分餾後，收集沸點在 70 ~ 1200C 範圍之物質，即是汽 油，則此汽油是 (1)混合物 (2)純物質 (3)元素 (4)以上皆非。 3.蒸餾法與分餾法其應用原理之相同點是利用 (1)沸點不同 (2)熔點不同 (3)溶解 度不同 (4)溶解熱不同 而使混合物分離。 4.下列何者不是天然氣的成分之一？ (1)甲烷 (2)乙烷 (3)丙烷 (4)氫氣。 5.下列敘述何者正確？ (1)天然氣的主要成分是乙炔 (2)石油的主要成分是氫氧 化合物 (3)液化石油氣的主要成分是丙烷 (4)水煤氣的主要成分是二氧化碳。 二.酒精(C2H5OH)與醇類(CnH2n+1OH)： 1.酒精：酒中除了水以外，主要的成分就是酒精，其學名是乙醇。 製備：利用酵母菌將醣類(如，葡萄糖)分解成乙醇與二氧化碳，酵母菌作為 催化劑。其反應式如下： C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 性質：是一種無色液體，有香氣與灼熱感。容易燃燒，火燄呈淡藍色，反應 式是C2H5OH + 3 O2 → 3 H2O + 2 CO2。醇類中雖有- OH 原子團，但無法解離，故 溶於水呈中性；且不可導電。 用途：實驗室中常用的燃料及溶劑；具有殺菌作用(醫療上用於消毒劑)及防 腐性；可製造溫度計等等。 2.醇類：分子式中含有 - OH 原子團的有機化合物，即稱之為醇類 。其通式為CnH2n+1OH。如， n = 1 時，CH3OH 甲醇。 n = 2 時，C2H5OH 乙醇。 n = 3 時，C3H7OH 丙醇，依此類推。 除了乙醇外，甲醇與異丙醇亦有殺菌作用。 醇類的殺菌效果與其水溶液的濃度有關。如，70 % 乙醇與 30 %的水混合而
成之水溶液，其殺菌效果比純乙醇還要好。並非濃度高，消毒效果好。 異丙醇的殺菌效果比乙醇好，所以 70 % 的異丙醇水溶液常作為消毒劑，不 但效果好且更便宜，但毒性比乙醇大且氣味較不好聞，一般只用於擦拭用。 70 %的異丙醇水溶液亦常用來浸泡棉花，適合擦拭器皿或手；亦可將欲消 毒的器皿浸泡於70 % 的異丙醇溶液中。 有些塑膠品會溶於醇類水溶液，因此應避免用醇類水溶液擦拭塑膠製品。 <科學新知>： 1.何謂變性酒精？ 於實驗室的酒精燈中，通常會添加有毒的甲醇(俗稱木精)， 即稱之為變性酒精。若不小心誤食，可能會導致失明，甚至死亡。 2.酒精濃度的測試：常聽說開車不喝酒，喝酒不開車的宣導；因此警察於路 邊臨檢時，會請駕駛者對著測試氣器呼氣，如果呼出的氣體中含有酒精，則會 使測試器中的二鉻酸鉀(K2Cr2O7)由橙色變成綠色(Cr3+)，再藉由數據的轉換，得 知其酒精濃度。 3.酒精含量的標示法：酒瓶上可看到酒精的含量標示，通常是以體積百分比 表示，而非重量百分比。如，一瓶XO 標示著酒精濃度為 45 %，表示每 100 ml 的XO 中，含有酒精 45 ml。 三.醋酸(CH3COOH)與有機酸(CnH2n+1COOH)： 1.醋酸(乙酸)：食醋中，除了水以外，主要成分就是乙酸，又名醋酸。 性質：是一種無色、有刺激性酸味的液體。一般而言，有機酸類通常含有-COOH 原子團，能溶於水中且可解離，呈弱酸性；且可導電。 用途：醋酸水溶液可以食用，如，食用醋。亦是工業上的重要原料，可以製 造染料、藥品及布料等等。 2.有機酸(CnH2n+1COOH)：分子式中含有- COOH 原子團的有機化合 物，即稱之為有機酸類。其通式為CnH2n+1COOH。如， n = 0 時，HCOOH 甲酸(俗稱蟻酸)。 n = 1 時，CH3COOH 乙酸(俗稱醋酸)。 n = 2 時，C2H5COOH 丙酸，依此類推。一般而言，許多水果因含有有機酸， 所以嚐起來都有酸味。 <生活小常識>：開過的酒，若長時間曝露於空氣中，會感覺到有酸酸的味道， 此乃因為酒中的乙醇被氧化成乙酸所導致，其反應式如下： C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O 四.酯類： 1.酯化：醇與有機酸反應可生成酯類與水的反應；此種反應稱之為酯化。其通
式為如下： 有機酸 + 醇 酯類 + 水 <範例 1>：冰醋酸(純醋酸，CH3COOH)與正丁醇(C4H9OH)反應，加入幾滴濃 硫酸(H2SO4)當催化劑，加熱反應則可產生乙酸丁酯(CH3COOC4H9)。反應式如下 CH3COOH + C4H9OH CH3COOC4H9 + H2O <範例 2>：冰醋酸(純醋酸，CH3COOH)與乙醇(C2H5OH)反應，加入幾滴濃硫 酸(H2SO4)當催化劑，加熱反應則可產生乙酸乙酯(CH3COOC2H5)。反應式如下： CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O 2.酯類的性質： 分子量小的酯類均為中性無色液體，且具有水果香味。 不溶於水，且密度小於水，故會浮於水面上且呈油滴狀。 3.酯類的存在：存在於花草、水果、植物中。如，鳳梨、香蕉、 草莓、蘋果等水果中均因含有酯類，所以具有芳香的氣味。 <小試身手>： 1.酒可由 (1)醣類 (2)蛋白質 (3)維生素 (4)醇類 加酵母菌分解製 得。 2.下列何者不是有機化合物？ (1)食鹽 (2)乙醇 (3)醋酸 (4)甲烷。 3.將食醋滴於石蕊試紙上，則試紙的顏色是 (1)由紅變藍 (2)由藍變 紅 (3)由黃變綠 (4)不變色。 4.酒精測試器的二鉻酸鉀遇酒精時的顏色變化是 (1)紅色 藍色 (2)藍色 紅色 (3)橙色 綠色 (4)橙色 黃色。 10 – 3 聚合物 由很多小單元(分子量小)的分子連接而成的巨大分子(分子量大)的化合物，我 們統稱為聚合物或高分子化合物。一般而言，每個聚合物分子，大約含有數千到 數十萬個原子所組成，而其分子量通常大於10000。 一. 聚合物的分類：可分別根據來源或結構來區分如下： 1.依來源可分為： 天然聚合物：可以直接取得，不須人工合成。如：澱粉(C12H22O11)、纖維素、 蛋白質、天然橡膠等等。 合成聚合物：須人工合成才可製得。如，合成纖維、合成橡膠、塑膠等等。 2.依結構可分為： 鏈狀聚合物：小單元體連接成很長的鏈狀，如下圖(a)所示。 網狀聚合物：小單元體連接成網狀，如下圖(b)所示。
二. 合成聚合物：合成聚合物的種類很多，其製造方法、性質亦不盡相同，依其 結構可分為鏈狀聚合物與網狀聚合物兩種。 1.鏈狀聚合物：單元連接成為鏈狀的。其特性是通常加熱後就熔 化，有可塑性，冷卻後就變硬成形，故又稱之為熱塑性聚合物，且可回收重複 使用。如，保特瓶、耐綸、聚乙烯(P.E.)、聚氯乙烯(P.V.C.)。 <生活小常識>： 聚乙烯(P.E.)屬於鏈狀聚合物，是由碳與氫所組成的巨大鏈狀分子，不透水， 用於製造雨衣、救生筏、保鮮膜、塑膠袋等等。 聚氯乙烯(P.V.C.)也是屬於鏈狀聚合物，是由碳、氫與氯所組成的巨大鏈狀 分子，不導電，較能承受酸及油的腐蝕，易染色，可製雨衣、玩具、電線包覆材 料等。若受熱到1480C 時，會產生有毒的氯化氫(HCl)氣體。 在所有的合成聚合物中，耐綸是最早被利用的一種合成纖維；又稱之為尼 龍，亦屬於熱塑性聚合物。比天然纖維不容易著火，且可以熔化及硬化，強韌有 彈性，用於製造降落傘、魚網、釣魚線、衣料、牙刷的毛等等。 2.網狀聚合物：單元連接成為網狀的。其特性是高溫時仍然不被熔化亦不變 形，故又稱之為熱固性聚合物。此類聚合物可耐高溫，但不可回收利用，會造成 環保問題。如，尿素甲醛樹脂、酚甲醛樹脂(俗稱電木)、廢輪胎。 <生活小常識>：保鮮膜與保利綸 1.保鮮膜的性質： 水蒸氣不容易穿透保鮮膜，因此可以防止水分蒸發，而使食物變乾變硬。 高溫時會熔化。 不溶於水但可溶於丙酮等有機溶劑。 2.保利綸(保麗龍)的性質：其學名是聚苯乙烯。 遇高溫時會溶化，所以高溫的刀可輕易切入，但刀冷掉後，就不易切割 了。 不溶於水，但可溶於碳氫化合物，如，丙酮。 不易導電及導熱，可作為冰箱與冷氣機之隔熱材料，製成容器、商品包裝 之材料。 三.天然聚合物：可以直接取得，不須人工合成。如：澱粉(C12H22O11)、纖維素、蛋 白質、天然橡膠等都是在生物體內，由許多種化合物經細胞組織微妙而複雜 的作用，所產生之天然聚合物。 1.澱粉(C6H10O5) n：存在於米、麥、玉蜀黍、蕃薯等果殼類之種子及馬鈴薯的根
莖中。是由很多葡萄糖(C6H12O6)分子聚合而成的聚合物。 <Note>：吃飯時的澱粉分解過程，如下： 澱粉 糊精 麥芽糖 葡萄糖 吃飯的時候，把白飯咀嚼了很久，會感覺有甜味，此乃因為飯中的澱粉受唾液 中的酵素作用，而分解成麥芽糖，故感覺有甜味。麥芽糖、葡萄糖是有甜味的， 但澱粉則沒有甜味。 2.纖維素(C6H10O5) n：亦是由葡萄糖分子聚合而成的，存在於樹皮、青草、蔬果 中。牛、羊等草食性動物的消化器官可消化纖維素，但人類的消化器官則無法消 化。 3.蛋白質：是構成生物細胞的必要物質，其構造非常複雜，主要 組成元素有碳、氫、氧、氮、硫。存在於蛋、皮膚、毛髮、肌肉、指甲、角、蹄等動物體 的稱之為動物性蛋白質；存在於黃豆、米、麥、玉米等植物體的稱之為植物性蛋 白質。 <Note>：蛋白質在高溫、酸鹼性變化或有機溶劑中往往會改變其分子結構，稱 之為變性。如，煎蛋時，蛋白質因高溫而變性；泡牛奶時，水溫過高亦會使蛋白 質變性；酒精亦可使細菌的蛋白質變性，所以有殺菌效果。 4.天然橡膠：由天然橡膠樹的白色乳汁凝固而成。生橡膠，於夏季 (受熱)易變黏軟，冬天(遇冷)則易變硬脆，故用途不廣。但生橡膠中若加入硫黃、 黑碳等等填充料一起加熱，則可製成各種橡膠製品。如，加入硫混合加熱，稱之 為硫化，可增加橡膠之彈性與硬度；若於橡膠中加入碳，彈性增大且耐用，所 以輪胎大多是黑色。橡膠亦可製造汽車內外胎、雨鞋、橡皮管、手套、鉛筆之橡皮 擦等等。 四.使用塑膠製品的注意事項： 1.大部分的塑膠製品在高溫時會熔化，甚至燃燒時會產生有毒物質，所以， 不適宜盛裝滾燙的食品，更不能承受烹調過程的高溫。如，保鮮膜、保利龍等等 2.大部分的聚合物不溶於水，但易溶於丙酮等有機溶劑。如，保利龍製餐具使 用後應回收由廠商以丙酮溶解後重新製造，可減少污染。 3.塑膠製品於使用完之後，往往會變成不易分解的垃圾，造成環境污染，故 應少使用塑膠製品。 實驗 10 – 2 合成聚合物的性質 一.實驗目的：觀察保鮮膜摩擦起電的現象及保濕能力，並了解熱塑性聚合物 遇熱熔化及有些聚合物會溶於有機溶劑等性質。 二.實驗器材：市售保鮮膜、舊報紙、保利龍餐具、燒杯、天平、酒精燈、量筒、美 工刀、丙酮、橡皮筋。
三.實驗步驟： step 1：撕開保鮮膜，觀察是否纏黏在一起。 <Ans>： step 2：在三個燒杯中均加入 100 ml 的水，第一杯以保鮮膜覆蓋， 第二杯以舊報紙覆蓋，兩杯均以橡皮筋束緊杯口，使其密封，第三杯 不作任何覆蓋。分別測其質量，並記錄之。將其置於通風處，一星期 後再分別測其質量並記錄之比較。 step 3：以酒精燈加熱美工刀約一分鐘(此時美工刀之刀刃溫度很高，請勿碰觸)， 將此美工刀的刀鋒放在保利龍餐具上，觀察刀鋒是否自動切入保利龍？並連續 數次，直到刀鋒不再自動切入保利龍為止。 <Ans>： step 4：重複 step 3，以高溫刀刃接觸保鮮膜，觀察保鮮膜是否熔化。 <Ans>： step 5：取三個燒杯分別倒入 100 ml 酒精、丙酮、乙酸乙酯。 step 6：將 step 3 的保利龍餐具撕成三大塊，然後把每一塊撕成碎片後，分別投 入三個燒杯，觀察有何變化，並記錄之。 四.實驗討論： 1.用力撕開保鮮膜時，保鮮膜是否纏黏在一起？為什麼？ <Ans>： 2.以保鮮膜覆蓋的燒杯散失水分質量較未覆蓋的燒杯多或少？有時候我們將 食物以保鮮膜包裹，再放入冰箱裡冷藏，為什麼？ <Ans>： 3.保利龍、保鮮膜在高溫時是否熔化？它們屬於鏈狀或網狀聚合 物？ <Ans>： 4.保利龍在酒精、丙酮及乙酸乙酯中各有什麼變化？為什麼要先將保利龍撕碎 再投入有機溶劑中？ <Ans>： <小試身手>： 1.下列何者不是聚合物？ (1)澱粉 (2)天然橡膠 (3)蛋白質 (4)葡萄糖。 2.熱固性聚合物如尿素甲醛樹酯，其主要特性是 (1)塑成的物件可
因熱而軟化變形 (2)塑成的物件不因加熱而軟化變形 (3)塑成的物件，常溫下能 溶解於乙醇溶劑 (4)皆無以上特性。 3.市售的 P.E.垃圾袋為乙烯聚合而成的，其分子構造為 (1)鏈狀聚 合物 (2)網狀聚合物 (3)分枝聚合物 4.聚合物依分子結構可分為 聚合物及 聚合物，前者加熱熔化，有可塑 性，冷卻後就變硬成形，故又稱為 聚合物；後者在高溫仍然不熔化，亦不 變形，故又稱為 聚合物。 5.將米飯咀嚼久了，常感覺有甜味；主要原因是飯受唾液中的酵素作用，水解 後變成何種物質？ (1)乳糖 (2)麥芽糖 (3)果糖 (4)蔗糖。 6.下列何者不是構成蛋白質的主要元素？ (1)碳、氫 (2)氧、氮 (3)硫、磷 (4)鈣、鎂。 7.關於纖維素的敘述，何者正確？ (1)是由各種胺基酸組成的有機化合物 (2)是 碳水化合物 (3)是生物體內化學反應的催化劑 (4)是構成生物細胞的主要成分。 8.麥芽糖、葡萄糖、澱粉中，分子最大的是 ，其分子式是 。 <生活小常識>：塑膠的回收，於西元 1988 年美國的塑膠工業協會為回收塑 膠再次利用，發展出一套代碼系統，使一般使用者可根據代碼來作塑膠分類。這 個代碼系統是由三個箭頭構成的三角形 (代表回收再利用)與數字組合而成。如下 表。
10 – 4 常用的清潔劑 當糖黏於手上時，你會用水將糖洗乾淨，但是當你滿手油污時，水則無法洗淨 它，此乃因為糖可溶於水中，而油污則無法溶於水，要用肥皂或其它清潔劑才 可清除油污。 一. 清潔劑的種類：用於洗滌且具有清潔能力的物質，均可稱之為清潔劑。一般 市售清潔劑有肥皂與合成清潔劑兩種。 1.肥皂類：包括洗衣用肥皂、沐浴用的香皂。 2.合成清潔劑：包含有洗衣粉、沐浴乳、洗碗精、冷洗精、洗髮粉 等等。大多屬於石油化學工業的產品。 <Note>：無論是何種清潔劑，於使用後，均須沖洗乾淨，以免殘留 在食物或皮膚上。 二. 清潔劑的組成與去污原理：肥皂與清潔劑的種類雖然很多，但組成與去污原 理大致相同。 1.組成：清潔劑分子有一端是由許多碳原子與氫原子所組成的長鏈，稱之為 親油性(疏水性；會溶於油，不溶於水)；另一端是親水性(疏油性；會溶於水， 不溶於油；一般是由碳與氧原子所組成)原子團。 2.去污原理：當清潔劑溶於水時，衣物上的油污被親油性的一端 吸住，再由親水性的一端牽入水中，使油污與衣物分離，其步驟如下： step 1 ：疏水基聚在油污表面，如圖一。 step 2 ：包圍油污，如圖二。 step 3 ：脫離纖維，如圖三。 step 4 ：分散乳化，如圖四。
三. 肥皂的製造：一般而言，肥皂類包括有洗衣用的洗滌肥皂、沐浴用之香皂等 等。它是含碳數目較多脂肪酸金屬鹽。其製造步驟如下： step 1 皂化：將油脂(如牛脂或椰子油)與強鹼(如氫氧化鈉)溶液共煮，油脂 起化學作用而生成脂肪酸鈉(肥皂)及甘油，這種過程稱之為皂化。其反應式如下 脂肪 + 氫氧化鈉 脂肪酸鈉 + 甘油 <Note>：一般在皂化的過程中會加入酒精，可幫助溶解油脂，使反應更均勻、 快速。 step 2 鹽析：等皂化完成後，加入飽和食鹽水溶液，因為肥皂不溶於食鹽 水(但食鹽水可與甘油互溶)，故肥皂會浮在液面而與甘油分離；此一應用食鹽 水使得肥皂與甘油分離的過程，即稱之為鹽析。 step 3 加工：取出浮在上面的肥皂、預熱、填加水玻璃以增加洗滌效果，經 乾燥、壓型、烘乾、包裝，即可完成市售洗衣用肥皂。 <Note>：若取鹽析後的肥皂，放置冷卻，改填加香料及顏料，即可得市售香皂。 <生活小常識>： 1.肥皂的去污原理與合成清潔劑相同，但是肥皂在硬水或鹽水中會產生沉澱 不易起泡沫，所以去污效果變差；而合成清潔劑在硬水或鹽水中不會產生沉澱， 仍保有去污效果。 2.一般而言，合成清潔劑可分成兩大類： 硬性洗衣粉：洗衣後會產生泡沫，不易被微生物分解，排入河流後覆蓋 水面上，使得空氣與河水隔離，會降低水中的溶氧量而影響生態系統。 軟性洗衣粉：洗衣後的泡沫可被細菌、微生物分解，故廣被採用。 <小試身手>： 1.大多數的合成清潔劑是以 (1)石油 (2)煤 (3)海水 (4)岩石礦物 為原料製得。 2.手上沾了糖及沙拉油，要洗乾淨需 (1)兩者皆可用水洗淨 (2)前者用水、後者 要用洗碗精 (3)兩者用洗碗精皆不能洗淨 (4)前者用洗碗精，後者用水。 3.某生欲製造肥皂。是問下列哪一種物質不需要？ (1)硫酸 (2)油脂 (3)氫氧化鈉 水溶液 (4)濃食鹽水。 4.肥皂分子溶於水時，下列何者為長鏈狀碳氫部分的特性？ (1)親水性且親油 性 (2)不親水且不親油 (3)親水性但不親油 (4)親油性但不親水。
5.下列何項不是肥皂的缺點？ (1)不適合洗絲、毛織品 (2)在硬水中難起泡沫 (3) 在酸性溶液中比較消耗肥皂 (4)在軟水中具有洗滌去污的效果。 6.肥皂不適合洗滌 (1)棉、麻織品 (2)絲、毛織品 (3)合成纖維 (4)人造絲。 7.洗衣最費肥皂的水是 (1)軟水 (2)硬水 (3)蒸餾水 (4)雨水。 實驗 10 – 3 製造肥皂 一.實驗目的：學習製造肥皂的方法與肥皂的去污作用。 二.實驗器材：燒杯、蒸發皿、量筒、玻璃棒、陶瓷纖維網、酒精燈、鐵架與鐵環、 試管、試管架、滴管、橡皮塞、椰子油、酒精、食鹽、氫氧化鈉、沙拉油、洗碗精。 三.實驗步驟： step 1：在蒸發皿中放入椰子油 10 ml，再放入酒精 10 ml 後，攪拌 均勻，緩緩加熱，並慢慢加入氫氧化鈉水溶液10 ml，一面加熱一面攪拌，直到 溶液沒有酒精氣味為止。再加入水20 ml，攪拌至均勻後停止加熱。 <Note>：如果蒸發皿內的酒精著火，要急速用濕毛巾或濕抹布蓋住 滅火。 step 2：配製 100 ml 的飽和食鹽水，等蒸發皿中的水溶液冷卻後， 慢慢地一面攪拌一面將蒸發皿中的水溶液倒入食鹽水溶液中。 step 3：取出浮在上面的產物，就是肥皂了。 step 4：另取一支試管，放入 3 ml 蒸餾水後，滴入沙拉油 1 ml，觀察沙拉油與 水之間是否有明顯界線。 <Ans>： step 5：在裝水與沙拉油的試管中加入 step 3 所製出的肥皂，塞上橡皮塞，搖動 試管後，並靜置於試管架上，觀察試管內的液體在加入肥皂前後有何不同？ <Ans>： 四.實驗討論： 1.肥皂可否溶於食鹽水？肥皂與飽和食鹽水何者密度較大？ <Ans>： 2.製成的肥皂是酸性或鹼性？如何檢驗？ <Ans>： 3.加入肥皂後，水與沙拉油可否互相溶解？試討論此一現象與肥皂的洗滌效 果？ <Ans>：
