第八章
聚合物
8-1 聚合物 一、聚合物： 1.定義：由很多小分子單元重複連結而成的巨大分子，即稱之為聚合物；一般而言， 分子量由數千到數百萬不等。 2.形成：單體(組成聚合物的小分子)單體單元(小分子存在於聚合物中的部份)聚 合物。 3.分類： (1)依單體種類分： a.同元聚合物：形成聚合物的單體只有一種，如圖8 1 所示，稱為同元聚合物。常見 的有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、澱粉等等。 圖8 1 同元聚合物的形成 b.共聚合物：形成聚合物的單體不只一種，如圖8 2 所示，稱為共聚物。如耐綸 66(己二酸+己二胺)、達克綸(乙二醇+對苯二甲酸)，如圖8 3 所示。 圖8 2 共元聚合物的形成 圖8 3 達克綸的結構式 (2)依來源區分： a.天然聚合物：來自生物體或自然界的聚合物。如，動物中的蛋白質、核酸(DNA、 ) RNA ；植物中的澱粉、纖維素、橡膠等等。 b.合成聚合物：利用人工經由化學方法所產生的聚合物。如，耐綸(織物材料)、聚氯 二烯(橡膠材料)、聚矽氧(高溫彎浴油，浴缸塞隙劑)、聚氯乙烯(PVC 、地板、塑 膠、雨衣材料)。 (3)依聚合方式分類： a.加成聚合物：單體聚合時，無釋放出小分子，聚合物的重量百分組成與單體相同。 加成聚合的單體通常具有不飽和鍵()。如，聚丙烯(PP)， b.縮合聚合物：單體 聚合時，有小分子(H2O、HX)的釋出。如，(a)聚酯：酸之衍生與ROH 官能基。 (b)聚醯胺：酸之衍生物與NH3或胺類之官能基。 (c)聚醚：具有ROH 之分子間脫水。 (d)酚甲醛樹脂，由酚與甲醛在酸或鹼的催化下脫水聚合而成，如圖8 4 。 圖 8 4 酚甲醛樹脂的聚合反應 (4)依對溫度的反應分類： a.熱塑性聚合物：分子呈線性結構，如圖8 5 ，在成型過程中基本上是一種形態 轉化的物理變化，故加熱後易熔化，冷卻後就變硬成形，具可塑性，可重複使 用。例如：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、耐綸及聚苯乙烯(PS)等。 圖 8 5 熱塑性塑 膠的結構 圖8 6 熱塑性塑膠的結構 b.熱固性聚合物：分子在受熱前呈鏈狀，但在受熱、加壓成型過程中與固化劑互 相反應成複雜的立體網狀結構，如圖8 6 ，並且是不可逆的。加熱後不易變形 可耐高溫可惜不能回收再用，造成環保問題。如，合成橡膠、環氧樹脂、酚醛樹 脂與尿素甲醛樹脂等。 4.命名： (1)直接於單體前加一個聚字。如聚乙烯、聚氯乙烯等等。 (2)若單體不只一種，則由其結構中重複的單元來命名。如由乙二醇與對苯二甲酸所產 生之聚合物，則稱之為聚對苯二甲酸乙二酯。 (3)對於較早開發的聚合物，則沿用其商品名稱來命名。如達克綸、耐綸、特夫綸、新 平橡膠等等。 5.聚合度與平均分子量：在一聚合物中所含的單體單元數稱為聚合度，在一聚合反應 中，每一聚合的分子長短不一，因此可藉由下式求得一聚合物的平均分子量。如， 平均分子量＝聚合度×單體單元分子量
乙烯 聚乙烯 上式中聚乙烯的單體是乙烯，(CH2CH2)為單體單元，而其聚合度n大約為 1000；因此，聚乙烯的平均分子量約等於 28000。 二.形成聚合物的反應：由單體結合，形成聚合物的反應稱之為聚合反應，可分成加成 聚合與縮合聚合。 1.加成聚合：單體間之聚合反應時，沒有小分子的放出者，稱為加成聚合。其單體通 常為不飽和的有機化合物(含有
鍵)，所得之聚合物稱之為加成聚合物。如，聚乙烯 聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚2－氯－1,3－丁烯(新平橡膠)。 2.縮合聚合：單體聚合時，會失去一個小分子，如H2O或 HX ，稱之為縮合反應。所 得之聚合物，稱為縮合聚合物。其單體大多具有兩個參與反應的官能基(OH 、 2 NH 、COOH 、COOR、COOCl)，藉由官能基的相互反應而結合，同時 產生一個小分子。如， (1)乙二醇與對苯二甲酸縮合而成之聚酯，稱之為達克綸。 (2)己二胺與己二酸縮合而成之聚醯胺，稱之為耐綸。 三.聚合物的結構與性質： 1.結構： (1)無定形結構：聚合物中的聚合鏈是雜亂沒規則的排列。如，圖8 7 所示。 (2)晶體結構：聚合物中的聚合鏈有一些部分是規則的排列在一起。如，圖8 8 中所示 (3)亦有同一聚合物中，同時含有無定形結構與結晶結構。如，圖8 9 所示。 圖8 7 無定形結構 圖8 8 晶體結構 圖8 9 無定形結構與結晶結構 2.性質： (1)聚合物通常是不同數目單體組成之分子混合物，很難形成晶體，故其分子量大都 是介於10 ~106，其分子量乃是指其平均分子量。 (2)分子量大，所以機械強度高。 (3)分子量大，所以分子間有很強的吸引力，故具有適當的機械強度、硬度、撓曲性、 彈性、延伸性等性質，故可加工成纖維狀及皮膜狀等實用製品。 (4)有側鏈：很多聚合物分子具有側鏈，會影響其分子分子排列的整齊性，因此影響 比重、機械性質等。 (5)官能基化性不變：在聚合物鏈上所接的官能基保有此官能基原有之化性。例如：羥 基會發生酯化；芳環會發生磺酸化等。在鏈上附掛的官能基的活性會受到鄰近官
能基的影響，有的增強，有的減弱，完全根據兩者性質而定。 (6)可塑性：鏈狀聚合物一般具有可塑性，即加熱至某一溫度後會軟化，再被塑成 各種形狀。 (7)化學試劑阻抗性：很多化學藥品都是儲存在塑膠容器中，顯示這些高分子物質 安定，與化學試劑可保持長時期的阻抗性。 (8)絕緣性：聚合物通常是熱與電的絕緣體。然而有機導電物質也是目前科學界重要 的研究方向。例如，聚乙炔(具有碳－碳的交互之單雙單雙鍵，稱為共軛雙鍵)具 可導電性。 1.下列何者不為聚合物？ (A)石英 (B)天然橡膠 (C)脂肪 (D)聯苯 (E)特夫綸 (F)肥皂 (G)纖維素 (H)甘油 (I)尿素甲醛樹脂 (J)奧綸 (K)石綿。 2.下列何者是聚合物？ (A)澱粉 (B)脂肪酸 (C)蛋白質 (D)葡萄糖 (E)多氯聯苯。(87 日大) 3.聚合物是由很多小分子經化學反應後連結而成的巨大分子，具有很高的分子量，是我 們生活中經常使用或接觸的物質。則下列物質中，不屬於聚合物的是 (A)澱粉 (B)肥 皂 (C)塑膠 (D)纖維素 (E)蛋白質。(95 學測) 4.下列有關聚合物的敘述中，正確的有 (A)組成聚合物的最小分子稱為單體 (B)聚合物 的分子量通常是固定不變的 (C)蛋白質是由胺基酸組成的天然聚合物 (D)保麗龍是由 苯乙烯聚合而成的人造聚合物 (E)聚合物通常保有單體的化學特性，如聚乙炔就保 有乙炔參鍵的性質。 5.決定聚合物分子量的最佳方法是 (A)測滲透壓 (B)測氣體密度 (C)測凝固點下降 (D)直 接稱出單一分子的重量 (E)測沸點上升。
6. 將1.0g的 澱 粉 試 樣 溶 於 水 配 成50.0mL水 溶 液 ， 於 27oC時 測 得 溶 液 滲 透 壓 為 57.7mmHg，則澱粉之平均聚合度(平均一分子中所含單體單元數目)大約是 (A)45 (B)40 (C)36 (D)32。 7.在催化劑的存在下，將乙炔分子聚合可得到聚乙炔高分子，經摻雜後，其導電度可媲 美金屬。則 (1)此聚乙炔為加成聚合物或縮合聚合物？ (2)寫出由電石(碳化鈣)製造乙炔的方程式。 (3)畫出聚乙炔的結構式。 (4)在乙炔與聚乙炔中，碳原子各具有何種混成軌域？ (5)乙炔的衍生物苯乙炔亦可形成具有導電性之聚苯乙炔，寫出苯乙炔的分子式。 8.加成聚合物的特徵是 (A)單體為一種烯或烯的衍生物 (B)聚合產物有固定的熔點 (C)是 屬於不飽和烴的聚合反應 (D)反應後有小分子釋出 (E)單體可能為一種或兩種。 9.下列有關聚合物的敘述中，錯誤的有 (A)構成聚合物的小分子稱為單體 (B)一聚合物 的單體可以相同，也可以不相同 (C)聚合物可依其來源分為天然聚合物和合成聚合 物 (D)聚合物均不導電。 10.下列物質中，分子量最小的是 (A)耐綸 (B)橡膠 (C)PVC (D)脂肪。
<Homework 8-1> 1.下列物質中，屬於合成聚合物的有 (A)聚乙烯 (B)胺基酸 (C)雲母 (D)棉花 (E)壓克力。 (AE) 2.下列種聚合物中，由相同分子經縮合聚合反應而成的是 (B) (A) (B) (C) (D) 3.下列有關聚合物的敘述中，正確的是 (A)達克綸是共聚合物 (B)聚苯乙烯是苯跟乙烯 聚合而成，故為共聚合物 (C)肝醣是天然聚合物 (D)寶特瓶是熱固性聚合物 (E)硫化橡 膠是熱固性聚合物。(ACE) 4.聚丙烯酸酯類塗料是目前市面上的牆面塗料之一，其結構如右 所 示。則下列敘述中，正確是 (A)它屬於離子化合物 (B)它屬於共價化合物 (C)它屬於加 成聚合物 (D)它屬於同元聚合物 (E)它屬於鏈狀聚合物。(BCDE) 題組：已知， (甲) (乙) (丙) (丁) (戊) (己) 5.則上述單體中，可以進行縮合聚合的是 (A)乙丙 (B) 乙 丙 戊 (C) 乙 己 (D)乙丙己。(C) 6.承上題，可以進行加成聚合的是 (A)甲丙丁 (B)乙丙戊 (C)甲丁戊 (D)甲丙丁戊。(C) 7.下列物質中，屬於加成聚合物的有 (A)聚丙烯 (B)聚苯乙烯 (C)蛋白質 (D)棉花 (E)澱粉。 (AB)
8-2 天然聚合物 一.蛋白質： 1.存在與組成： (1) 蛋白質是生物體中(動、植物細胞)的重要組成物質。 (2)存在於我們的身體(包括肌肉、毛髮、指甲和皮膚)的大部分物質是蛋白質。 (3)組成蛋白質的小分子是
胺基酸，常見的約有二十種。其中有十種是人體無法自 行合成的，稱為必需胺基酸，如表8 1 所示。 (4)蛋白質是以
胺基酸為單體聚合而成的天然聚合物，主要成分元素是碳、氫、 氧、氮、硫等，為生物體的主要基礎物質。 表8 1 十種常見的人體必需胺基酸 (5)蛋白質是由許多的
胺基酸藉肽鍵(又稱醯胺結合)連結而成之聚醯胺類。 2.單體：
胺基酸。 (1)通式：因同時具有有機鹼的NH2及有機酸的COOH 等官能基，故為兩性物質， 反應方程式如下。其結構式如圖8 10 所示。C N O H
H
2NCHC N CH C N CHC
O
H
O
H
O
R
1R
2R
3...N CHC OH
O
H
Rn
(2) 最 簡 單 的
胺基酸，稱之為甘胺酸(或胺基乙酸)，如圖 8 11 所示。 圖8 10 胺基酸的結構式 圖8 11 (3)家庭最常用的調味品味精是麩胺酸(一種胺基酸)的鈉鹽，俗稱麩胺酸鈉。其結構如 圖8 12 所示。 圖8 12 圖8 13 醯胺鍵 (4)鍵結：肽鍵(或稱：醯胺鍵)，如圖8 13 所示。乃是胺基酸分子的COOH 與 2 NH 兩個官能基進行脫水聚合處，常見的有 a.二肽的形成：由二個胺基酸分子縮合可得二肽。其反應方程式如下， b.以此類推，三肽則是由三個胺基酸 分子縮合並脫掉二個分子的水所得；而多肽則是由n
個胺基酸分子縮合並脫 掉(n1)個水分子所得，其反應方程式如下， 3.分類：以分子量來區分： (1)多肽：分子量約小於5000。(大約是50個胺基酸殘基) (2)蛋白質：分子量大於5000，有的可達百萬，胰島素為最小的蛋白質(分子量 5733)。 4.結構：蛋白質肽鏈中羰基(C O)的氧和醯胺基的氮會有很多氫鍵存在，故蛋白質 的肽鏈不會是單純的直鏈，其結構有(1)
螺旋結構：其結構如圖8 14 。 a.蛋白質鏈會由於產生很多氫鍵而纏繞成
螺旋結構。 b.蛋白質受熱後，由於氫鍵裂斷，其
螺旋結構被破壞，而喪失其緊密結構。 c.
螺旋結構是毛皮、蹄角和羽毛的蛋白質主要結構。 (2) 摺板結構：結構如圖8 15 。 a.由於蛋白質的分子間氫鍵而使鍵鏈彼此以平行但順序相反的方式並排，而形成 了有如波浪板般的結構。 b. 摺板結構是蠶絲或蜘蛛網中纖維蛋白的主要結構。 c.由於氫鍵多產生於肽鏈間，使得一些多肽鏈聯在一起成纖維狀。 圖8 14
螺旋結構 圖8 15 摺板 結構 5.胺基酸順序： (1)意義：蛋白質分子中胺基酸殘基排列的順序稱為胺基酸順序。 (2)胺基酸順序用以表示蛋白質的特性，含不同胺基酸殘基或含相同胺基酸殘基而順 序不同，皆成為不同的蛋白質。 6.性質： (1)水解：蛋白質於酸性、鹼性或酶存在時，可水解得到多種
胺基酸。 (2)變性：蛋白質結構會因為加熱、加入有機溶劑、加酸或加入鹼而改變，其立體結構 不能再復原，稱之為蛋白質變性。 (3)檢驗：蛋白質溶液與濃硝酸作用會變成黃色，再加入過量氨水則會再變成黃色。若 蛋白質遇熱則會凝固。 二.酶(酵素)： 1.意義：是生物的催化劑。 2.組成：酶的本質是蛋白質，有些為簡單的蛋白質，大部分為拼合蛋白質。 (1)拼合蛋白質(具有活性)酶蛋白(簡單蛋白質) + 輔酶(非蛋白質)；兩者拼合在一起 才有酶的活性。 3.性質： (1)酶具有特異性(專一性)。(2)酶的催化效力非常大，只要非常微量，便能催化大量受質起反應。 (3)酶催化作用易受溫度之影響(大致在35~55oC最適宜)。 (4)酶催化作用易受pH 值影響；因為蛋白質為兩性物質。 (5)無論酶的分子如何龐大，但其表面上只有某少數基點可與受質發生作用，這些基 點特稱為活化中心。 (6)與一般催化劑一樣，可降低活化能、加速反應速率，但不能改變平衡狀態與平衡常 數。 三.醣類：為多羥基醛或多羥基酮與其衍生物。 1.單醣(C6H12O6)：不能再水解的最簡單的醣類，常見的有如葡萄糖、果糖、半乳糖。 (1)葡萄糖： a.結構：含有一個醛基(CHO)與五個羥基(OH)的醛醣，其結構如圖8 16 所 示。而在水溶液中，直鏈的葡萄糖會轉變成環狀的 葡萄糖(如圖8 17 )與 葡萄糖(如圖8 18 )，其結構葡萄糖的差異是第一個C與第二個C上的 OH 位置。葡萄糖是在同側，而 葡萄糖則是在異側。 b.製備：澱粉與稀硫酸共熱，水解而得。 c.性質： (a)白色結晶，有五個羥基，可形成氫鍵，易溶於水，有甜味，但不如蔗糖。 (b)還原醣之檢驗，可與斐林試液、多侖試液、本氏液發生反應。醫學上常用上述 反應，以檢查病患者之尿中是否含有葡萄糖。 (c)血糖：存於血液中之葡萄糖稱為血糖。當血糖異常時，過多會得糖尿病；過 少則因為葡萄糖為腦的重要元素，會導致休克。 圖8 16 直鏈葡萄糖 圖8 17 葡萄糖 圖8 18 葡萄糖 (2)果糖： a.結構：第二號碳上有一個酮基(C O )與五個羥基的(OH)酮醣，其結構如圖 8 19 所示。而在水溶液中，直鏈的果糖也會轉變成環狀的果糖。其結構如圖 8 20 。
圖8 19 直鏈果糖 圖8 20 環狀結構的果糖 b.製備：蔗糖與稀硫酸共熱，水解而得。 c.性質： (a)甜度約為蔗糖的兩倍。 (b)果糖為一酮糖，分子中含一個酮基及五個羥基，可與水形成氫鍵，易溶於水 (c)也是一種還原醣，果糖雖為酮醣，仍會與斐林、多侖及本氏液的反應。因為 會發生下列反應，由酮醣轉變成醛醣而達成一平衡，故具有還原性。 (2)半乳糖： a.結構：與葡萄糖的差別僅在第四號碳上OH基所接之方向不同。其結構如圖 8 21 所示。而在水溶液中，直鏈的半乳糖也會轉變成環狀的半乳糖。其結構如 圖8 22 。 圖8 21 直鏈半乳糖 圖8 22 環狀結構的半乳糖 b.製備：乳糖與稀硫酸共熱，水解而得。 c.性質： (a)半乳糖為還原醣，故具有與斐林、多侖、本氏液反應之特性。 (b)半乳糖為腦組織的一種成份，故為重要的營養素。而母乳的乳糖含量高於牛 乳，故宜以母乳哺乳。 2.雙醣：水解而能得到兩分子單醣的醣稱為雙醣，如麥芽糖、蔗糖、乳糖。一分子的雙 醣經水解可得二分子的單醣，通式為C H O12 22 11。每一分子中均含有8 個OH 基，故 可與水形成氫鍵，均可溶於水。 (1)蔗糖：
a.結構：葡萄糖的 1 號碳原子與果糖的 2 號碳原子相鍵結，剛好將兩個單糖的醛 基反應掉，故為非還原醣。其結構如圖8 23 。 圖8 23 蔗糖的結 構 b.性質： (a)葡萄糖與果糖各具有 5 個羥基，結合成蔗糖時破壞 2 個，故一分子蔗糖中 具有8 個羥基。由於這些羥基可以與水生成氫鍵，故單醣與雙醣皆易溶於水 (b)蔗糖不具還原性，不與奜林、多侖試液作用，為非還原糖；因所連接之碳原 子為葡萄糖之1 號碳原子與果糖之 2 號碳原子，正好為醛基與酮基之位置， 故蔗糖失去還原性。 (c)蔗糖水解之後產生葡萄糖與果糖。蔗糖在稀酸中水解產生葡萄糖與果糖，稱 為蔗糖之水解或轉化。其反應方程式如下： 12 22 11 6 12 6 6 12 6 H C H O C H O C H O 蔗糖 葡萄糖 果糖 (d)蔗糖約比乳糖甜六倍，比麥芽糖甜三倍，較葡萄糖略甜，但只有果糖之半 倍甜味。 (e)工業上大多由甘蔗及甜菜根製備而得。 (2)麥芽糖： a.結構：葡萄糖的 1 號碳原子與另一個葡萄糖的 4 號碳原子相鍵結，因此尚有一 個醛基未被反應掉，故為還原醣。其結構如圖8 24 。 圖8 24 麥芽糖的結 構 b.性質： (a)麥芽糖為澱粉水解之部份產物，用於糖果或作為食品添加劑，為蔗糖之異 構物。 (b)純者為白色針狀結晶，易溶於水，甜味不及蔗糖。 (c)1 分子麥芽糖水解之後會產生 2 分子的葡萄糖。其反應方程式如下：
12 22 11 2 6 12 6 H C H O C H O 麥芽糖 葡萄糖 (d)為還原醣。 (3)乳糖： a.結構：葡萄糖的 4 號碳原子與半乳糖的 1 號碳原子相鍵結，因此葡萄糖的醛基 未被反應掉，故為還原醣。其結構如圖8 25 。 圖8 25 乳糖的結 構 b.性質： (a)存在於動物乳中之主要醣類。 (b)屬於還原醣。因仍保有葡萄糖的醛基之性質。 (c)它是腦組織中的一種成份，故為重要營養素此為母乳優於牛奶的理由之一。 (d)1 分子乳糖水解之後會產生 1 分子的葡萄糖與 1 分子半乳糖。其反應方程式 如下： 12 22 11 6 12 6 6 12 6 H C H O C H O C H O 乳糖 葡萄糖 半乳糖 (e)為還原醣。 3.多醣：水解後可產生很多分子單醣的醣稱之，如澱粉、纖維素、肝糖等等。其通式為 6 10 5 (C H O )n或者H C H O( 6 10 5)nOH 。可與水形成氫鍵，但不可溶於水，不是還原醣， 不與多侖及斐林試劑反應。 (1)澱粉： a.化學式為H C H O OH( 6 10 5)n ，但通常寫成(C H O6 10 5)n。 b.結構：由 葡萄糖脫水縮合聚合而成，單體間形成聚醚鍵，其n值大約介於 300 ~ 3000之間，屬於同元多醣。其結構如圖8 26 。
¾ý¯» H2O H+(»Ã¯À) ½kºë H2O H+ ³ÁªÞ ¿} ¸² µå¿} ¥NÁ ¯à¶q 圖8 26 澱粉的結構 c.性質： (a)澱粉大約是由75 ~ 80%的支鏈澱粉與20 ~ 25%的直鏈澱粉所組成，不溶於 冷水。 (b)澱粉在稀酸的作用下，會發生水解，其水解過程如下， (c)檢驗：澱粉遇到碘液呈深藍色。 (d)澱粉為植物藉陽光進行光合作用，利用二氧化碳於水合成的一種白色顆粒， 儲存於植物細胞中 (e)澱粉碳鏈較短者(分子量約 4000)的部份可溶於水，碳鏈較長或有支鏈者難 溶，但在水中烹煮時，會脹裂成漿糊。 (2)纖維素： a.化學式為H C H O OH( 6 10 5)n ，但通常寫成(C H O6 10 5)n。與澱粉不屬於同分異構物。 b.存在：纖維素為多種植物細胞壁的主要成份，用以增加根、莖、枝桿、葉脈的堅 硬度。纖維素至少佔植物乾體重30%，棉花幾乎是純的纖維素。 c.結構：由 葡萄糖脫水縮合聚合而成，單體間形成聚醚鍵，其n 值大約介於 1000 ~ 10000之間。屬於同元多醣。其結構如圖8 27 。 圖8 27 澱 粉的結構 d.性質： (a)由於結構與澱粉不同，故不為人體消化酶所分解。但能幫助腸胃蠕動，增進 腸胃健康。 (b)在反芻動物(如牛、羊)的瘤胃中有些細菌具有能分解纖維素的酶，能將纖維 素分解，以供反芻動物利用。 (c)澱粉與纖維素均無還原性。 (d)纖維素具有很強的分子間氫鍵，不溶於水，又只能與極少數的化學品反應， 所以濾紙在實驗室中可用來過濾各種沈澱物。 (e)纖維素和某些強酸或強鹼作用，性質會變硬。如，紙張浸於硫酸後再用水清 洗而製得質硬而防水、防油的硫酸紙，俗稱羊皮紙。 (f)纖維素是一種很有用的化學物質。廣用於纖維素工業。如：建材、製紙、賽璐 珞、人造絲、塗料等。 (g)製造炸藥：硝酸纖維素，纖維素以硝酸及硫酸處理而得。 (h)製造塑膠：賽璐珞是一種最早製得的塑膠材料。 (3)肝糖：
a.含有直鏈及支鏈結構，支鏈比澱粉多。其結構如圖8 28 。 b.存在於動物的肝及肌肉組織，肝醣能快速分解為葡萄糖，提供人體所需的能源。 c.n大約是6000。 圖8 28 肝糖 的結構 四.橡膠： 1.天然橡膠： (1)來源：最大來源是巴西橡膠樹。 (2)擷取與處理：將採收的生橡樹膠漿經離心或蒸餾濃縮後，再加入乙酸或甲酸， 凝固為生膠，經熱空氣或煙燻乾燥後，即可出售。 (3)單體：為異戊二烯(2－甲基－1,3－丁二烯)加成聚合而得。其反應方程式如下： (4) 性質及用途： a.分子量約為20 ~ 40萬，具有彈性、不透氣、不透水及優良的絕緣性。 b.在低溫( 70 oC)左右時，會變成脆性物質。 c.因為含有大量的不飽和雙鍵，所以化學活性高，在空氣中易於氧化失去彈性， 同時變軟出現裂紋而老化。 d.常用於製造輪胎、運輸帶、醫用的手套、輸血管、日常生活中所用的膠鞋、雨衣等 2.加硫橡膠： (1)硫化：天然橡膠加硫(約5 ~ 8%)後，因為硫原子在橡膠分子間產生橋梁作用， 使橡膠分子產生網狀結構，就能克服上述易老化的缺點，如圖8 29 所示。
圖8 29 加硫橡膠的反應方程式 (2)用途： a.利用其彈性、延伸性及化學耐性而製成汽車內外胎、雨衣、雨鞋、橡皮管、手套及 鉛筆橡皮等。 b.若先加入發泡劑(如，碳酸銨等)再硫化後則可形成泡沫橡膠。 c.硬橡膠：若使用大量的硫(30 ~ 50%)，則成為一種不會變形的材料稱為硬橡膠， 用於製造鈕扣、鋼筆桿和電器絕緣物等。 3.合成橡膠： (1)丁鈉橡膠： a.單體：1,3—丁二烯，在鈉的作用下加成聚合的合成橡膠。其反應方程式如下， 2 2 2 ( 2 2)n nH C CHCH CH NaNa CH CH CHCH Na b.性質及用途：其耐磨性、耐熱性均較天然橡膠好，故廣泛應用於輪胎。 (2)氯丁橡膠：又稱新平橡膠 a.單體：2－氯－1,3－丁二烯，加成聚合的聚氯丁二烯橡膠。 b.單體的製備：由乙炔和氯化氫反應製備。其反應方程式如下： c.性質及用途： (a)耐熱和耐燃性高，可耐天候變化，且具優異耐油性及耐化學侵蝕。 (b)廣泛用於電線包護、特殊輸送帶、汽油軟管及耐油性墊圈等。 (3)丁苯橡膠： a.單體：苯乙烯與 1,3－丁二烯，加成聚合的共聚合物。 b. 性 質 及 用途： (a)其物性，加工性接近於天然橡膠，而較天然橡膠更為耐磨、耐熱、耐老化。 是目前產量最多的合成橡膠。
(b)廣泛用於製造輪胎、膠帶、球鞋、電線電纜、醫療器具等。 (4)聚矽氧橡膠：聚矽氧(聚醚)是一種矽和氧原子交替的鏈狀聚合物，其結構如圖 8 30 所示。在矽原子上連接著各種官能基。其中，最簡單的直鏈聚矽氧的結構為 聚二甲矽氧(R CH3)。 a.單體：二羥二甲矽烷，二羥二甲矽烷不安定，在酸液催化之下很容易自行縮合 聚合而成聚二甲矽氧。 圖 8 30 聚矽氧的通式 b.單體的製備：由二氯二甲矽烷((CH3 2) SiCl2)，水解形成不穩定的中間體二羥 二甲矽烷。其反應方程式如下： 3 2 2( ) 2 ( ) 3 2 2 ( ) (CH ) SiCl aq 2H Ol (CH ) (OH) 2HClaq c.性質與用途： (a)低分子量的聚二甲矽氧是一種非揮發性、具有黏性，很安定的油，可用於實 驗室中作為高溫浴中的用油。 (b)經特殊處理後的聚矽氧可形成高分子之聚矽氧橡膠，具有斥水性和不可燃 的特性，且在高溫(300oC)和低溫( 60 oC)皆具有彈性，可用以製造襯墊、 密封劑、電的絕緣體及人造衛星耐寒及耐熱設備。 1.下列關於葡萄糖的敘述中，正確的有 (A)血液中的葡萄糖稱作血糖，糖尿病的血糖濃 度過高 (B)蔗糖水解可得到的單醣只有葡萄糖 (C)葡萄糖在酵母菌催化下生成乙醇和 二氧化碳 (D)葡萄糖是多羥醛，加氫還原後，可生成六元醇 (E)葡萄糖與硝酸銀的氨 溶液共熱產生羧酸離子。(ACDE)(83 日大) 2.下列有關醣類的敘述中，正確的有 (A)葡萄糖及果糖均為單醣 (B)蔗糖為雙醣，由兩 分子的果糖脫去一分子的水所形成 (C)纖維素是醣類的聚合物 (D)麥芽糖為雙醣，由 兩分子的葡萄糖脫去一分子的水所形成 (D)蔗糖可以與多侖試劑發生銀鏡反應。(93 指考)
3.若某單醣的分子式為C H O6 12 6，那麼其所形成之參醣的分子式為何 (A)C H O18 36 18 (B) 18 34 17 C H O (C)C H O18 32 16 (D)C H O18 30 15。 4.試寫出下列各聚合物的單體。 (1) (2) (3) 5.下列有關丁鈉橡膠及新平橡膠的敘述中，正確的是 (A)兩者皆為加成聚合之共聚合物 (B)單體為 1,3－丁二烯或其衍生物 (C)聚合物中皆含大量雙鍵 (D)新平橡膠為目前產 量最多的合成橡膠 (E)均廣泛應用於製造輪胎。 6.下列有關聚二甲矽氧的敘述中，正確的有 (A)分子鏈主要的化學鍵有Si C 與Si O 兩種 (B)與PET同為聚酯類 (C)將二氯二甲矽烷水解後，在酸液催化下可形成聚二 甲矽氧 (D)低分子量的聚二甲矽氧為一種安定的油 (E)高分子量的聚二甲矽氧為富彈 性之物質。 7.阿司巴甜可由苯丙氨酸先與甲醇作用後再和天冬氨酸反應產生，結構如下圖所示。則 下列敘述中，錯誤的有 (A)為一個二肽分子 (B)其甜度大於蔗糖 (C)兩分子間的鍵結 與耐綸－66 相同 (D)可做為人工代醣，故結構與寡糖類似 (E)也可視為一種酯類。
8.下列有關蛋白質的敘述中，正確的有 (A)單體為胺基酸 (B)單體間利用氫鍵結合 (C)其特性可由胺基酸順序決定 (D)其分子量一般在 5000 以下 (E)加入酒精可使蛋白 質變性，同時其營養價值也消失。 \ <Homework 8-2> 1.桌上有三小堆白色粉末，可能為葡萄糖、澱粉與纖維素，可以用下列何者加以檢驗？ (A)多侖試劑、碘液 (B)冷水、碘液 (C)熱水、斐林試劑 (D)本氏液、冷水 (E)多侖試劑、氯 化鐵溶液。(ABC) 2 下列關於醣類的敘述中，正確的有 (A)果糖具有弱還原性，因其分子結構中與羰基相 連之碳原子含有羥基 (B)葡萄糖可被溴水還原成己六醇 (C)葡萄糖為直鏈結構，在水 溶液中絕大部分轉成環狀結構而平衡 (D)經水解後的蔗糖、麥芽糖及乳糖均具有銀鏡 反應 (E)纖維素是由許多 α－葡萄糖分子形成的高分子聚合物。(ACD) 3.下列實驗觀察和結論何項錯誤？ (A)以Cu OH( )2懸濁液可鑒別麥芽糖和蔗糖 (B)用銀 鏡反應可證明蔗糖是否轉化為葡萄糖，但不能證明是否完全轉化 (C)濃H SO2 4可使蔗 糖脫水變黑，證明蔗糖是碳水化合物 (D)蔗糖溶液中滴加幾滴稀H SO2 4，水溶液加熱 幾分鐘，加入到銀氨溶液中，不能發生銀鏡產生，證明蔗糖不水解。(D) 4.下圖為某分子之結構，則下列有關該分子的敘述中，正確的有 (A) 此 分 子 含 有 四 個 胺基酸 (B)此分子完全水解後可得四種胺基酸 (C)此分子有十個碳原子具 sp2 混成軌域 (D)此分子有三種官能基可以和三級胺形成氫鍵 (E)此圖所示為一個三肽分子。(AC)(91 指考) 5.由 3 個氨基酸分子失去 2 個水分子可縮合成三肽化合物，現有分子式為C H O N36 57 18 11 的十一肽化合物，完全水解後會生成甘胺酸(C H O N2 5 2 )、丙氨酸(C H O N3 7 2 )及谷氨酸 5 9 4 (C H O N)，則欲縮合成上述的十一肽化合物時，這三種氨基酸的莫耳數比為何？
(A)5：3：3 (B) 3：5：3 (C)3：3：5 (D) 8：7：7。(B) 6.某多肽的結構如下： 則 在 該多肽中，有幾種胺基酸存在？ (A)3 (B)4 (C)五 (D)六 種。(B) 7.西元 2004 年諾貝爾化學獎授予美國及以色列的三位科學家，以表彰他們在蛋白質降 解研究中的重要成果。下列有關蛋白質的敘述中，錯誤的是 (A)某些蛋白質與硝酸作 用會變黃 (B)蛋白質為天然聚合物，沒有蛋白質，就沒有生命現象 (C)蛋白質的合成 與降解均需酶的參與 (D)蛋白質與達克綸一樣均為聚醯胺鍵結形成。(D) 8.下列有關天然橡膠的敘述中，正確的是 (A)單體為 1,4－戊二烯 (B)其原料取自於橡膠 樹 (C)在空氣中易氧化及老化 (D)硫化會使天然橡膠抗老化，主要是使單體間產生氫 鍵 (E)在低溫時仍具有彈性 (F)天然橡膠加入 30～50％的硫酸，會形成硬橡膠。(BCF) 9.已知，單體結構如右，可形成不同的橡膠，則下列敘述中，正確 的是 (A)X H 時，可形成天然橡膠 (B)X CH3時，可形成丁鈉 橡膠 (C)X Cl時，可形成新平橡膠 (D)X 苯時，可形成丁苯 橡膠。(C) 10.下列關於天然橡膠的敘述中，正確的是 (A)生膠在乙酸或甲酸中會凝成片狀 (B)構成 橡膠的單體為戊二烯 (C)天然橡膠加硫後會增加其彈性與硬性 (D)橡膠中加抗氧化劑 的目的是在防止橡膠被酸或鹼所腐蝕 (E)橡膠在硫化時添加(NH4 2) CO3可以製成泡沬 橡膠。(ACE) 11.下列各聚合反應式中，無法進行的是 (D) (A) (B) (C) ( Ｄ)
8-3 人工合成聚合物 一.塑膠： 1.定義：主要由碳、氫、氧、氮及其他有機及無機元素所構成，在製造過程中常是熔融 狀液體，因此可藉加熱使其熔化，加壓力使其流動，冷卻使其固化形成各種形狀之 成品。 2.常見的塑膠： (1)表8 2 為美國塑膠工業協會製定的可回收塑膠分類的標籤系統，編號1 ~ 7號之 各類塑膠及其製品。 表8 2 塑膠分類表 (2)常見的加成聚合物： a.聚乙烯(PE)： (a)單體：乙烯(CH2 CH2)。 (b)聚合物結構：如圖8 31 。 (c)性質與用途： 圖8 31 聚乙烯的結構 質輕、乳白色、蠟狀及無臭的聚合物。 廣泛應用於包裝材料。 最大缺點是耐熱性差，在50oC以上易起氧化而變色。 b.聚丙烯(PP)： (a)單體：丙烯(CH2 CHCH3)。 PET HDPE 高密度聚乙烯 PVC LDPE 低密度聚乙烯 PP 聚丙烯 PS 聚苯乙烯 其他類 寶特瓶 清潔劑塑膠瓶 塑膠水管、 塑膠玩具 塑膠袋、 PE保鮮膜 塑膠水壺 保麗龍免 洗餐具 部分化妝 品罐子
(b)聚合物結構：如圖8 32 。 (c)性質與用途： 圖8 32 聚丙烯的結構 熔融溫度約為174oC。 強度高，硬度大，耐磨並耐化學腐蝕。耐熱性好，可在120oC使用。 用於玩具、電器、塑膠地氈等。 c.聚氯乙烯(PVC)： (a)單體：氯乙烯(CH2 CHCl)。 (b)聚合物結構：如圖8 33 。 (c)性質與用途： 圖8 33 聚氯乙烯的結構 用於塑膠管、信用卡，也可壓延成為包裝物品的薄膜、窗簾、雨衣等，是目前應 用最廣的塑膠。 PVC並不適合用來盛放食物(尤其是熱食)。這是因為PVC經長時間的光 照或受熱易分解出有毒的氯乙烯。 d.聚苯乙烯(PS)： (a)單體：苯乙烯(C H6 5CH CH2)。 (b)聚合物結構：如圖8 34 。 (c)性質與用途： 圖8 34 聚苯乙烯的結構 一種透明度高的堅硬塑料，可加工製成質輕的泡沫塑料，如保麗龍板。 廣泛用於隔音、隔熱，可製造塑膠杯、刷柄及廚房用具等。 PS的最大缺點是耐衝擊強度低、易脆裂、耐熱性差。 e.聚丙烯腈(PAN)： (a)單體：丙烯腈(CH2 CH CN( ))。 (b)聚合物結構：如圖8 35 。 (c)性質與用途： 圖8 35 聚苯乙烯的結 構 簡稱奧綸。 柔軟性和保暖性好，有人造羊毛之稱，但其強度並不高，耐磨性和抗疲 勞性也較差。 f.聚 2－甲基丙烯酸甲酯(PMMA)： (a)單體：2－甲基丙烯酸甲酯(CH2 C CH( 3)(COOCH3))，其結構如圖8 36 。 (b)聚合物結構：如圖8 37 。 (c)性質與用途： 機械強度、透光率(可見光可達 92％)均較玻璃高。 可製成壓克力及隱形眼鏡。 圖8 36 2－甲基丙烯酸甲酯的結構 圖8 37 聚2－甲基丙 烯酸甲酯結構
g.聚四氟乙烯(PTFE)： (a)單體：四氟乙烯(CF2 CF2)。 (b)聚合物結構：如圖8 38 。 (c)性質與用途： 圖8 38 聚四氟乙烯的結 構 又稱特夫綸，白色固體，抗酸、鹼。 熔點327oC，但在260oC以上開始降解，降解的產物可能對人體有害。 可製成壓克力及隱形眼鏡。 為不沾鍋的塗料，也用於電絕緣材料。 二.合成樹脂： 1.酚甲醛樹脂： (1)甲醛與酚混合，在鹼的催化下反應，所生成的化合物，再進行縮合聚合反應而得。 其反應方程式與酚甲醛樹脂結構如圖8 39 。 (2)屬於熱固性塑膠，電的絕緣體。 圖8 39 酚甲醛樹脂的反應式與結構 2.離子交換樹脂： (1)定義：含有可與溶液中的離子進行交換的離子性官能基之合成樹脂。不溶於水， 通常製成表面有多孔性的小球。 (2)組成：大部分的離子交換樹脂均以疏水性的網狀聚苯乙烯(苯乙烯與二乙烯苯共 聚而成)為主體，再加入其他的物質製成另一端親水性的官能基。如，將聚苯乙 烯磺酸化可得H型陽離子交換樹脂，如下所示。
2 4 H SO (3)種 類： 可 概 分成 陽離 子交 換樹 脂 與陰離子交換樹脂。如表 8 3 ，其中R代表聚苯乙烯。 種類 陽離子交換樹脂(R H 型，強酸型) 陰離子交換樹脂(R OH 型，強鹼型) 組成 R SO H 3 (磺酸基) R N CH( 3 3) OH (銨鹽) 離子交 換過程 (aq) Na 交換 (aq) H (aq) Cl 交換 (aq) OH 再生 加入HCl(aq) 加入NaOH(aq) 應用 1.硬水軟化：先通過陽離子交換樹脂，再通過陰離子交換樹脂。反應式如下： 2 3 3 2 2 2 ( ) Ca R SO H HCa RSO 3 3 3 3 ( ) ( ) Cl R N CH OH OH R N CH Cl 2.去除、回收廢水中的重金屬。如，電鍍工廠廢水中含有的鋅、銅、鎘等，都具有 回收的價值。 表8 3 陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂的比較 3.塗料： (1)定義：任何流動性的膠體溶液，塗覆在物體表面上可固化成膜者稱為塗料。 (2)組成：主要由四部分組成：成膜物質、顏料、溶劑及助劑。 a.成膜物質：是塗料的基礎，具有粘結塗料中其他組分形成塗膜的功能。可以作 為成膜物質種類很多，目前主要使用合成樹脂。例如：醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、
環氧樹脂等。 b.顏料：是具有顏色的塗料之主成分。顏料使塗膜呈現色彩，具有遮蓋被塗物體 的能力，以發揮其裝飾和保護作用。 c.溶劑：能將成膜物質分散為均勻的膠態溶液，以便於施工成膜。包括水、無機 和有機化合物都可作為塗料的溶劑。 d.助劑：為塗料的輔助材料成分，助劑的作用是對塗料或塗膜的某一特定方面的 性能起改進作用。例如：消泡劑、潤溼劑、催乾劑、增塑劑、防黴劑等等。 (3)用途：除了防鏽、防腐蝕、耐菌及耐藥品外，亦有美觀、平滑與發光等特殊用途。 (4)種類：一般可分為有色及透明塗料兩種。常見的透明塗料(或稱清漆)主成分有硝 化纖維、乙烯基樹脂、蟲膠、真漆酚樹脂及環氧樹脂等。如表8 4 。 透明塗料種類 主成分 特性 用途 硝化纖維 硝化纖維素(由紙漿硝化 而得)及羥樹脂的混合物。 快乾、硬度夠、亮度佳。 木 材 表 面 用 透 明 漆、汽車用底漆及 皮革用硝基漆等。 乙烯基樹脂 氯 乙 烯 樹 脂 為 常 見 的 乙 烯基樹脂塗料。 無味、無臭及耐酒精與酸。啤酒、果汁等金屬 罐頭飲料內面保護 膜。 蟲膠 昆 蟲 所 分 泌 的 天 然 樹 脂 ， 主 要 成 分 為 羥 酸 及 其聚合物。 粘接性強、絕緣、防潮、塗 膜光滑、透亮等特性，且 無毒、無味，乾燥時間短。 木材表面的透明塗 料、電絕緣材料、印 刷油墨。 環氧樹脂 環氧樹脂與脂肪酸脂(乾 性油脂)的混合物。 對金屬的密著力強且耐磨 性高，防滲透及耐化學藥 品。 電冰箱與洗衣機之 外殼、汽車底漆、面 漆，船舶塗料。 表8 4 常見的透明塗料的成分 4.接著劑： (1)定義：可以利用化學鍵或凡得瓦力將兩個分離的物質界面聯結在一起的材料稱 為接著劑。又稱黏著劑，俗稱膠。 (2)組成：包含黏料(主成分)與添加劑(副成分)。 a.黏料：通常由一種或幾種樹脂所組成。如，環氧樹脂、尿素醛樹脂等。 b.添加劑：目的為改善接著劑的效能，包含了溶劑、固化劑、抗氧化劑等。 (3)種類：依黏結方式，接著劑可分為化學反應型、蒸發型、熱熔－冷卻型及壓感型 等四種。 三.人造纖維：是指經過化學方法製成的纖維，可以分成再生纖維及合成纖維。 1.再生纖維：將天然纖維經化學處理而得的纖維，故又稱半合成纖維。
(1)嫘縈：又稱人造絲。 a.將木漿以氫氧化鈉及二硫化碳溶解得一黏液，再將黏液通過細小的噴嘴得到細 絲，其結構如圖8 40 。 圖8 40 嫘縈的結構 b.人造絲織品是柔軟、光滑、涼爽、舒適和非常有吸溼力的，因此常製成各種衣物 及寢具。 (2)乙酸酯纖維：又稱乙酸酯嫘縈。 a.將纖維素與醋酸酐在濃硫酸的催化下，所得的粗產物紡成紗即得。 b.具很好的吸水性，不僅用於布料也用於吸水棉、黏著劑及濾紙等。 (3)硝化纖維素： a.將纖維素與濃硝酸在濃硫酸的催化下行硝化 反應可得，可溶於丙酮及乙醚等有機溶劑， 其結構如圖8 41 所示。 b.有可燃性，一般做為無煙火藥，用於室內煙 火表演。 圖8 41 硝化纖維素 c.化纖維素加上樟腦製成，較不易燃燒，易著色，可製造網球、撞球、眼鏡架、模 型的接著劑等。 2.合成纖維：原料主要來自天然氣及石油，單體經聚合反應、化學加工後製成不同性 質和用途的纖維。常見的合成纖維有聚醯胺類及聚酯類。 (1)聚醯胺纖維：為胺與羧酸(或醯氯)縮合聚合而成，單體間的共價鍵結為醯胺鍵。 常見的聚醯胺纖維有耐綸－66 及耐綸－6。 a.耐綸－66(尼龍)：
(a)由 1,6－己二胺與 1,6－己二酸或 1,6－己二醯氯(ClOC CH( 2 4) COCl)縮合聚
合而得。由於兩個單體均含六個碳，故命名為耐綸－66。其反應式與結構如 圖8 42 。
圖8 42 耐綸-66 的合成 (b)耐綸－66 分子間有氫鍵，故具強度高、回彈性好、耐疲勞、易染色、耐腐蝕和 耐蟲蛀等優良性能，缺點是耐光和耐熱性差，主要用於製造絲襪、繩索、窗 簾布及釣魚線等。 b.耐綸－6：由單體己內醯胺與水在酸的催化下脫水縮合聚合而成，性質與耐綸 －66 類似。單體可與水反應生成。如下所示，其聚合物耐綸－6 的結構則如圖 4 43 。 2 H H O 己內醯胺 圖4 43 耐綸－6 的結構 (2)聚酯纖維：為羧酸(或其衍生物)與醇類縮合聚合而成。常見的有達克綸。 a.組成：由對苯二甲酸(或對苯二甲酸甲酯)與乙二醇縮合聚合而成。 b.簡稱PET c.此種聚合物經處理後除了可與棉花及羊毛混合以製造不易皺褶的混紡衣料外， 亦可作為卡通汽球及寶特瓶的材料。 d.目前使用最多的塑膠。 e.其反應方程式如下： (3) 聚 乙 烯醇纖維： a.具有適當的吸濕性，性質類似天然纖維。 b.聚合反應：由醋酸乙烯酯經加成聚合而得。反應方程式如下。
(4)特殊合成纖維： a.防彈衣纖維： (a)最著名的是克夫勒，可製作防彈衣。 (b)聚合反應：由對苯二胺與對苯二醯氯，進行縮合聚合反應。其反應方程式如下。 b.防火衣纖維： (a)具有耐熱不易燃的特性，可用於防火衣。 (b)聚合反應：與克夫勒的結構類似，只是單體中的取代位置不是對位，而是由間 苯二胺與間苯二醯氯，進行縮合聚合反應。其反應方程式如下。 1.下列有關纖維素纖維的敘述中，正確的是 (A)其原料來自植物 (B)賽璐珞的主成分為 硝化纖維素 (C)嫘縈又稱人造絲，亦稱水洗絲 (D)將纖維素與醋酸酐在濃硫酸的催化 下，可得嫘縈 (E)硝化纖維素易爆炸的原因是結構中含有很多的硝基。 2.下列有關耐綸－66 及耐綸－6 的敘述中，正確的有 (A)聚合的過程，兩者均為縮合聚 合 (B)兩者皆為熱塑性 (C)熔點：耐綸－66＞耐綸－6 (D)兩者皆為共聚合物 (E)兩者 的鍵結中皆含有醯胺鍵，故皆具分子間氫鍵。
3.低密度聚乙烯(LDPE)是乙烯在高壓下自由基雜排聚合而得到的一種部分結晶的塑膠。 下列有關LDPE的敘述中，錯誤的是 (A)具有側鏈 (B)具有不同主鏈長度 (C)可製造 保鮮膜 (D)可製成發泡性的保麗龍 (E)是目前應用最廣的塑膠。 4.由HOOC CH( 2 4) COOH與H N CH2 ( 2 6) NH2經聚合形成的聚合物分子量約為36178，則 此聚合物1 分子中約含若干個己二酸單體？ (A)120 (B)140 (C)160 (D)180。 5.特夫綸之所以可為不沾鍋的塗料，是因其具有下列哪些性質？ (A)熔點高 (B)抗酸鹼 (C)與其它物質之間的凡得瓦力小 (D)具彈性 (E)為網狀聚合物。 6.一般飲料的金屬罐頭內面保護膜是哪一種透明塗料？ (A)硝化纖維塗料 (B)乙烯基樹 脂塗料 (C)蟲膠 (D)環氧樹脂。 7.水中含有哪些物質時，可以利用離子交換法去除而得純水？ (A)C H O6 12 6 (B)MgSO4 (C)KI (D)C H OH2 5 (E)NaOH。 8.新平橡膠是一用途廣泛的橡膠，其結構如下所示。在適當條件下，試問新平橡膠可由 下 列 哪 一 選 項 所 建 議 的 化 合 物 聚 合 而 得 ？ (A)CH CH3 CClCH3 (B)
2 2
HOCH CH CClCH OH (C)CH2 CH2與CH2 CHCl (D) HCHO與CH CCl (E)
2 2 CH CH CCl CH 。 <Homework 8-3> 1. 試以下列單體回答下列各小題： (甲) (乙) (丙) (丁) (戊) (己) (1)防彈衣的成分「克夫勒（Kevlar）纖維」係由 X 與對苯二醯氯聚合 而成之聚醯胺纖維，則X 可為上圖之哪一個單體？(己) (2)哪兩個單體可聚合成聚酯纖維？(甲丁、丙丁) (3)哪一個單體可行縮合聚合而成同元聚合物？(乙、丁) (4)哪一個單體可行加成聚合而成同元聚合物？(戊) 2.聚甲基丙烯酸羥乙酯的結構簡式如右上圖所示，它是製作軟性隱形眼鏡的材料。則下 列敘述中，錯誤的是 (A)為同元聚合物 (B)為聚酯類 (C)為縮合聚合 (D)可由甲基丙烯 酸與乙二醇製備甲基丙烯酸羥乙酯單體。(C) 3.聚合物(結構如右圖)，可被人體吸收，常做為 外科縫合手術的材料，下列何者為此聚合物之
單 體 ？ (A)HCOOCH OH2 (B)HOCH CH COOH2 2 (C) CH CH OH COOH3 ( ) (D)
3 3 2 ( ) ( ) HOCH CH COOCH CH CH OH 。(C) 4.賽璐珞是乒乓球的素材，也是最早的人造塑膠，它是以纖維素為原料並經由下列之哪 一種反應得到具有可塑性的塑膠產品？ (A)磺化 (B)硝化 (C)水解 (D)熱解。(B) 5.某聚合物的結構如右圖，則下列敘述中，正 確的是 (A)它是縮合聚合的產物 (B)其單體是 2 2 CH CH 與HCOOCH3 (C) 此 物 吸 水 性 很 強 (D)其單體是H C CHCOOCH2 3。(C)
6.將5.0M 的NaOH、5.0M 的NaCl與2.0M 的Ca NO( 3 2) 水溶液各1.0mL混合，通入含足 量之強酸型陽離子樹脂管柱，再以純水沖洗該管柱。從該管流出的水溶液全收集在同 一燒杯中，則此燒杯所含氫離子之毫莫耳數為 (A)4 (B)9 (C)14 (D)12。(B) 7.據報載：某醫院毒物科主任警告，聚合物 PVC 本身無毒，算是相當穩定的材質，然 而使用不當，加熱超過攝氏60oC，PVC會釋出可能致癌的物質。因此，多位學者專 家贊成環保署訂出法規，禁止食品或飲料的包裝膜及容器使用該塑膠材質PVC。則下 列 何 者 為 聚 合 物 PVC的 單 體 ？ (A)H C CClCOOCH2 3 (B)Cl C CCl2 2 (C) 2 H C CHCl (D)C H CH6 5 CHCl (E)HC CCl 。(C)(93 指考) 8.水是人類及其他生物賴以生存的重要資源，影響民生工業甚巨。下列有關水質淨化的 敘述，何者錯誤？ (A)通氯氣是最常用消毒方法，可用以消除水中細菌 (B)活性碳可 以有效吸附水中的有機雜質及金屬離子 (C)曝氣作用是為了增加水中溶氧量，加速微 生物分解水中有機物質 (D)凝聚法是在水中加入明礬等凝聚劑，吸附水中顆粒較小懸 浮物質 (E)含鈣或鎂離子的硬水，通過含鈉離子樹脂的管柱時，能進行離子交換使水 質軟化。(B)(94 學測) 9.硬水中含有鈣、鎂等金屬離子，因為生活上或工業上的需要，有時必須先將硬水利用 不同的方法處理。若將1 公升的硬水分成四等分，分別用下列的方法處理：(甲)陽離 子交換法，將水中的陽離子交換鈉離子(乙)蒸餾法(丙)陰陽離子交換法，將水中的陽 離子交換氫離子，陰離子交換氫氧根離子(丁)逆滲透法。經處理後的水，其導電度大 幅下降的有哪幾種？ (A)甲乙 (B)甲丙 (C)甲乙丙 (D)甲丙丁 (E)乙丙丁。(E)(95 學測) <Exercise Chapter 8>
