103 學年度 (107 ) ： 高一議題探索課程
化學科：生活中的化學
製作人：林榮俊
第一週 (9/1) ： 生活中的化學
（講述式教學）
製作人：林榮俊
( 一 ) 課程目標
(1) 主動觀察生活中的化學
(2) 能透過書本或網路 尋資料並統整組織捜 (3) 上台報告、口語表達的訓練
(4) 能尊重他人，適切表達自己的意見。
(5) 預計全體學生於 (1030915 導師會報提醒 )
104 年 5 月底進行全年級的動靜態專題發表會
104 年 6 月底須以小組陳報高二要進行的專題名稱
( 二 ) 內容簡介
(1) 生活中各種與化學相關物品與原理簡介：
同學可自訂主題。
(2) 資料找尋與整理原則：
主題明確、扼要。
小組合作的甘苦，冷暖自知！
(3) 上台報告原則與方法：
報告的內容，自己務必要清楚。
例子
一、【像賣藥的】報告。
二、【工業化學】報告。
三、【碩士論文】報告。
( 三 ) 作業分組與要求
(1) 每組 4 人，選組長分配指揮與分數建議。
(2) 評分：書面報告(40%) ，上台報告 (40%) ，綜合整體表現 (20%)
(3) 書面報告版面： 12 點、 A4 、窄版， 2~4 頁 (4) 書面報告內容建議：
原理、生活相關實例、結論。
(5) 書面報告內容繳交時間： 9/19 前。
(6) 上台報告每組 10~15 分鐘 ( 含裝置 ) ：
可用 PPT 等多媒體輔助呈現、或其它形式。
第三週 (9/15) ：
清潔劑的原理與使用
（講述式教學）
報告製作示範
第二週 (9/8) ：中秋節放假
( 一 ) 清潔劑的原理與定義
• 凡能由物體的表面，將附著於其上無用或 有害的物質除去，
而無損於物體表面的物質統稱為清潔劑。
• 家庭常用的清潔劑有肥皂、洗潔精、洗衣 粉、洗髮精等。
• 工業上用在纖維的精練、清潔，金屬的脫 脂、除污的物質亦稱為清潔劑。
(
二 ) 清潔劑的功用• 第一是降低水的表面張力：
(1) 使水能夠更滲透衣料，
(2) 因此如果在清水中加入一些清潔劑，
跳蚤蚊子等昆蟲就無法站立再水面上。
• 第二個功能是當作水與油污之間的橋樑，
讓水能夠順利帶走油污。
清潔劑的功用
• 若不利用界面活性劑，就只以以水為洗液清洗 油汙。如古代之「擣衣」一般，需要消耗大量 的水。
• 所以節省用水與增加清洗效果乃兩個重要的研 發方向。
• 改進洗衣機的設計可以顯著減少用水量一半到 三分之二。
( 三 ) 清潔劑的組成
• 清潔劑主要是由界面活性劑與助劑組成。
• 界面活性劑是由
一個含有十至十八個碳的長碳鏈的疏水基 與一個親水基所連接而成的物質。
• 其分子構造類似十二烷基硫酸鈉鹽。
界面活性劑的種類 ( 生活相關實例 )
• 陰離子型：十二烷苯磺酸鈉 清潔效果佳，常用在
洗衣精、洗髮精、沐浴用品。
• 陽離子型：殺菌、潤絲、抗靜電，
常用在潤絲精、衣服柔軟精。
• 兩性：可降低陰離子界面活性劑的刺激性，
常用在嬰兒清潔用品。
• 非離子型：清潔效果差但易起泡，且可增黏性、溶 解香精，常用在清潔和化妝用品。
助劑
• 增強劑 (builder) ：如加入三聚磷酸鈉除去鈣、鎂、
亞鐵離子，使水「軟化」，增加界面活性劑效果。
• 填料 (filler) ：為使粉末清潔劑成型，需要加入填料
，常用硫酸鈉。
對洗滌效果影響不大。液態清潔劑不需要用。
• 漂白劑 (bleach) ：如過氧碳酸鈉 2Na2CO3‧3H2O2
助劑
• 懸浮劑 (suspension agents) ：使汙物懸浮水中而不 再沉積附於衣物表面。例如加入約 1 ％羧甲基纖維素
• 光亮劑 (brighteners) ：一般為苯之衍生物，附著織 品上，吸收紫外線（約 340~370 nm ）後發射藍色
（約 420~470 nm ）螢光，使織品看起來較為光鮮白 淨。
• 柔軟劑 (softener) ：正離子型界面活性劑，一般少用 於去汙。但若四級銨鹽含兩個長鏈（ 12~18 個碳）脂 烷基，如 CH3(CH2)17，則銨基部分吸附於織品上形成 一層薄膜，長鏈脂烷基部分有潤滑的作用，使織品較 為柔軟。
助劑
• 防轉色劑（ dye transfer inhibitor ）：洗滌時某 衣物上的少許染料總有可能溶於水中，也有可能附 著於其他衣物上，發生了轉色現象而影響到衣物的 色澤。因此須以防轉色劑防止「轉色」。
許多有機染料易溶於其中，故在清潔劑中添加
如聚乙烯吡咯烷酮（ Polyvinylpyrrolidone ，簡稱 PVP ）， PVP 會有很好的防轉色效果。
• 其它： 如添加酵素（ enzymes ）以助分解含蛋白
( 四 ) 清潔劑的種類：依髒污分
(1) 油污清潔：肥皂、小蘇打、蘇打、燒鹼等 鹼性清潔劑。
(2) 鍋垢去除：檸檬酸溶蝕碳酸鈣、碳酸鎂。
(3) 表面銹斑清理：稀鹽酸、除鏽劑 (WD-40) (4) 除黴殺菌：漂白劑（次氯酸鈉、雙氧水、
亞硫酸氫鈉）。
( 四 ) 清潔劑的種類：依物品、空間 分
(1) 身體相關：肥皂、洗髮精、沐浴乳、洗手乳、洗 面乳、卸妝乳
(2) 廚房：洗碗精、除鰴、去油。
(3) 衣物清潔：洗衣粉、洗衣乳、冷洗精…。
(4) 浴廁：如用稀鹽酸清潔馬桶中的結塊（鹼性的污 漬）、除鰴。
( 五 ) 清潔劑的使用： ( 結論 )
(1) 宜適量、宜少、能夠乾淨就好。
(2) 衣物纖維清潔，選對清潔劑：
如動物纖維：冷洗精。植物纖維：鹼性清潔劑。
(3) 身體皮膚清潔：
如冬天，減少用去油能力太好的清潔劑 ( 如肥皂 )
(4) 廚房清潔：從源頭減少需清潔的物品：
如烹調少油！
第三週 (9/15) ：
上台報告資料範例 ~1 清潔劑的危害
( 小組合作找資料與整理 )
製作人：林榮俊
小組名單與分工：
組別：第零組
報告日期 103/09/15( 一 ) 四位組員分工如下：
組長兼資料搜集：榮俊老師 書面報告整理：林榮俊
上台報告整理：榮俊哥 上台口頭報告：榮俊大帥哥
認真付出程度：
林榮俊 > 榮俊老師 = 榮俊哥 > 榮俊大帥哥
清潔劑的危害 ( 一 ) ：於身體上
(1) 如過度使用：角質層被過度去除，於冬天乾燥時
，皮膚更易“乾白”、容易“癢”、“裂傷”。
尤其水溫過高，搓揉更用力時會更嚴重！
(2) 過敏症狀的發生，這就因人而異。
◎ 老師個人經驗的建議
(1) 冬天洗澡水溫不宜過高
清潔劑的危害 ( 二 ) ：於衣物上
(1) 對人體：如用量太多容易殘留，皮膚會不適。
但有些人會誤會洗不乾淨，反而放更多清潔劑！
(2) 動物纖維怕鹼性清潔劑與高溫，宜用冷洗精。
(3) 植物纖維怕酸性清潔劑。
(4) 化纖一般是耐酸、耐鹼。
◎ 老師個人經驗的建議
(1) 減少用量、稍增清水洗清的洗程。
(2) 宜分類進行洗滌。
清潔劑的危害 ( 三 ) ：於碗盤上
(1) 用量太少，洗淨力可能不足
(2) 用量太多：容易殘留，會有食入的風險。
(3) 除非自己來，否則上述情形易發生。
◎ 老師個人經驗的建議
(1) 烹調宜減少油脂用量、清潔劑用量稍減、增清水 洗清的洗程。
清潔劑的危害 ( 四 ) ：刺激性
(1)界面活性劑可以帶走油垢
(2)當然也可以溶掉我們皮膚細胞的細胞膜
(3)所以清潔劑使用過量、或是在皮膚上停留過久時
，界面活性劑便會破壞細胞，產生刺激性，造成 眼睛紅腫或皮膚起疹子。
(4)其中，又以陽離子界面活性劑的刺激性最強，陰 離子界面活性劑次之。
清潔劑的危害 ( 五 ) ：降低水中溶氧
• 界面活性劑：壬基酚聚乙氧基醇 NPEOn (n=0~18)
• 一般分解過程中，會消耗水中的溶氧。
清潔劑的危害 ( 六 ) ：產生環境荷爾蒙
• 壬基酚 NP 雌性激素 (17β-Estradiol)
• 環境荷爾蒙：兩者結構相似。
環境荷爾蒙：壬基酚 NP 的危害
• NP 本身的毒性並不高，然而其結構與雌性激素類 似，因此 NP 進入體內後，對生物體產生類似荷爾 蒙的作用。
• 根據研究指出，讓雄魚生長在具有壬基酚的水體 中，部分雄魚體內發現卵細胞。
環境荷爾蒙：壬基酚的管制與查核
• 歐盟 2003/53/EC 指令亦規定工業及民生用清潔劑、化妝 品等類別產品中，壬基酚及壬基酚聚乙氧基醇之含量均 不得超過 0.1% 。
• 衛生署 2007 年公告食用清潔劑濃度不得超過 0.1% 。
• 環保署自 2008 年 1 月 1 日起禁止 NPEOn 使用於製造家 用清潔劑中。
• 2010 年查驗出加倍潔 SOPP 殺菌去霉超濃縮洗衣乳中含 壬基酚聚乙氧基醇 NPEOn 高達 1.12% ，
清潔劑的危害 ( 七 ) ：生育毒性
(1) 界面活性劑中的乙二醇醚類，在動物實驗 中，已經證實會影響生殖能力。
(2) 而這類物質曾被調查出，常存在於餐廳的 洗碗精。
(3) 如果清洗不夠徹底，顧客就可能吃下這些 毒物。
清潔劑的使用： ( 結論 )
(1) 宜適量、宜少、能夠乾淨就好。
(2) 衣物纖維清潔，選對清潔劑：
如動物纖維：冷洗精。植物纖維：鹼性清潔劑。
(3) 身體皮膚清潔：
如冬天，減少用去油能力太好的清潔劑 ( 如肥皂 )
(4) 廚房清潔：從源頭減少需清潔的物品：
如烹調少油！
第三週 (9/15) ：
上台報告資料範例 ~2 肥皂的原理與使用
( 小組合作找資料與整理 )
製作人：林榮俊
( 一 ) 肥皂分子結構
一端是帶電荷呈極性的 COO- （親水端），
一端為非極性的碳鏈（親油，即疏水端）
( 二 ) 肥皂的去污原理
• 肥皂能破壞水的表面張力，使水分子平均地 分配在待清洗的衣物或皮膚表面。
• 肥皂的親油部位，深入油汙，而親水部位溶 於水中，此結合物經攪動後形成較小的油滴
，其表面布滿肥皂的親水部位，而不會重新 聚在一起成大油污。此過程（又稱乳化）
• 重複多次，則所有油污均會變成非常微小的
第四週 (9/22) ：
第一 ~ 三組報告與雙向探討
( 合作學習、資料組織、上台表告、觀摩學習 ) 每組 10~15 分鐘
製作人：各組同學
第五週 (9/29) ：
第四 ~ 六組報告與雙向探討
( 合作學習、資料組織、上台表告、觀摩學習 )
製作人：各組同學
第六週 (10/6) ：
第七 ~ 八組報告與雙向探討
( 合作學習、資料組織、上台表告、觀摩學習 )
製作人：各組同學
參考資料
• 一、中文文獻
• 二、英文文獻
• 三、網站資料
三、網站資料
(1) 永續化學與生活─台大化學 劉廣定教授
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(2) 高中生網站資料 題目 : 清潔劑 學生 : 蔡宗佑 組別 : 無機 老師 : 林寬鋸
http://www.nchu.edu.tw/~infochem/%BD%B2%A9v%A6%F6/%B2M%BC%E4%BE%AF.htm
(3) 十二烷基苯磺酸鈉
http://www.saapedia.org/cht/surfactant/?type=detail&id=168
(4) 界面活性劑 - 陳修玲
https://www.google.com.tw/search?q=%E7%95%8C%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%8A%91&oq=
%E7%95%8C%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%8A
%91&aqs=chrome..69i57.1526j0j8&sourceid=chrome&es_sm=122&ie=UTF-8
(4) 清潔劑使魚變性、人憂鬱 - 行政院環聲保護署環境檢驗所 ( 陳怡如 )
http://www.niea.gov.tw/windows/news/013_%E6%B8%85%E6%BD%94%E5%8A%91%E4%BD%BF%E9%AD%9A%E8%AE%8A
%E6%80%A7%E3%80%81%E4%BA%BA%E6%86%82%E9%AC%B1(%E9%99%B3%E6%80%A1%E5%A6%82).pdf
(5) 壬基苯酚環境荷爾蒙對環境生態之影響
http://www.niea.gov.tw/analysis/newtech/month/39/39th2-1.htm
(6) 壬基苯酚（ Nonylphenol, NP ）臺北市立第一女子高級中學二年級林綵珊環境 荷爾蒙
http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=46587
清潔劑的原理與使用
製作人：林榮俊
報告內容應具有
• 1 ：封面（主題，製作人，日期…）
• 2 ：目次、頁碼
• 3 ：內容本體（引用資料、個人見解）
• 4 ：資料出處註明
