CH5 常見的有機化合物  有機化合物與無機化合物分類標準  含碳與否 1. 有機化合物：含碳的化合物  四個例外：  CO 2 ：二氧化碳  CO ：一氧化碳 CO 3 2 － ：碳酸鹽 eg.CaCO 3 、 NaHCO 3 、 H 2 CO 3...  CN － ：氰化物 eg.KCN （氰化鉀） … 2. 無機化合物：不含碳的化合物 有機化合物與無機化合物 eg1. 選出何者是有機化合物？ 。 （ A ） C 6 H 12 O 6 （ B ） CaO （ C ） MgCO 3 （ D ） CH 4 （ E ） C 2 H 5 OH （ F ） C 3 H 8 （ G ） H 2 SO 4 （ H ） CO （ I ） H 2 O （ J ） C （ K ） Na 2 CO 3 （ L ） HCN （ M ） CH 3 COOH （ N ） HCl （ O ） CaCO 3 （ P ） NaCl

5 － 1 有機化合物與無機化合物  有機化合物 1. 共同的必要元素是碳 C 2. 來源可由人工合成製得，因碳原子與碳原子的連 接 （排列結構不同，性質就不同） ，數量非常多 （數百 萬種） ，遠遠多於無機化合物 （數十萬種）。 食鹽蔗糖食鹽蔗糖 eg1. 同為白色的食鹽與蔗糖，加熱後顏色為何不同？ eg2. 何以有機化合物的數量遠遠大於無機化合物？ eg3. 是非題： （ ）含碳的都是有機化合物 （ ）有機化合物都是含碳的

5 － 1 有機化合物與無機化合物  竹筷的乾餾 【 EXP 10 － 1 】 1. 乾餾：隔絕空氣加熱  化學變化 cf. 海水蒸餾、石油分餾  物理變化 2. 竹筷乾餾的產物  證明「有機化合物含有碳 」  氣體： CO 、 H 2 、 CH 4 （甲烷）  可燃氣體  見到燃燒 CO 2  不可燃氣體  液體： 焦油（黏稠黑褐色）、醋酸 水  有白煙產生 固體： 木炭（黑色）  殘留物 eg1. 『鋁箔紙』包裹竹筷的功能？ eg2. 直接燃燒竹筷會如何？形成木炭？ 。

5 － 1 有機化合物與無機化合物  竹筷的乾餾圖示 乾餾的另一種裝置 焦油 有可燃氣體 木炭 鋁箔紙 大試管 坩堝鉗

5 － 1 有機化合物與無機化合物  同分異購物 【補充】  分子式相同，但原子排列方式不同的分子  原子排列方式不同，化學性質就不同 eg. 化學式 C 2 H 6 O （ 1 ）甲醚 （ 2 ）乙醇  CH 3 OCH 3  C 2 H 5 OH 甲醚 CH 3 OCH 3 乙醇 CH 3 CH 2 OH 結構式

 常見的有機化合物 （ 1 ）石油及天然氣：主成分：碳氫化合物 （ C 、 H ）  不溶於水，均是混合物 1. 家庭燃料  天然氣 （管線） ： 主成分  甲烷（ CH 4 ）  液化石油氣 （桶裝） ： 主成分  丙烷（ C 3 H 8 ） 2. 汽油：汽機車燃料  汽油添加含鉛的化合物，可減少引擎爆震  無鉛汽油：「 98 無鉛」的爆震程度比「 95 無 鉛」的爆震程度小 （數值愈高，爆震愈小）  98 、 95 、 92 非指年代，指『辛烷值』 （選用汽油，需考慮引擎構造是否適合） 3. 柴油：大巴士及卡車燃料  沸點比汽油高，燃燒的熱量較大 常見的有機化合物

5 － 2 常見的有機化合物  常見的有機化合物 （ 2 ）酒精與醇類 （含－ OH 原子團） 1. 學名：乙醇（ C 2 H 5 OH ）  有殺菌作用 2. 無色液體、易燃、中性、不導電，易溶於水 3. 變性酒精：在酒精中添加有毒的甲醇 （ CH 3 OH ） 4. 酒精測試器： 利用顏色判斷化學反應的發生  酒精會使二鉻酸鉀由橙色變成綠色 【補充】

5 － 2 常見的有機化合物  常見的有機化合物 （ 2 ）酒精與醇類 5. 殺菌： 70 ﹪ 乙醇水溶液殺菌效果比純乙醇好 （甲醇、乙醇、異丙醇都有殺菌作用，與濃度有關） 6. 利用酵母菌將醣類分解可得乙醇  製酒 7. 酒的濃度標示法：體積百分濃度表示  ﹪ vol. eg. 濃度 4.5 ﹪的啤酒，表示每 100ml 的酒中，含有酒精 4.5ml 葡萄糖  酒精 ＋ 二氧化碳 eg1. 請完成燃燒方程式：  CH 4 ＋ O 2  ？  C 3 H 8 ＋ O 2  ？

5 － 2 常見的有機化合物  常見的有機化合物 （ 3 ）醋酸與有機酸類 （含－ COOH 原子團） 1. 學名：乙酸 （ CH 3 COOH ）  純乙酸 （濃度 100 ﹪） 又稱為『冰醋酸』 （  凝固點約 17 ℃，天冷時就會凝固似冰） 2. 無色有刺激性，弱酸性，能溶於水 3. 食醋：主成分是醋酸 （濃度約 3 ﹪） 4. 未加蓋的酒置於空氣中，會變酸 【補充】   酒變酸是化學變化 eg1. 請為『有機酸』下個定義 ？ 。

5 － 2 常見的有機化合物  常見的有機化合物 （ 4 ）酯類 1. 具有香味，比水輕且不溶於水 eg. 有香味的水果  鳳梨、香蕉、草莓和蘋果 2. 酯化反應： eg. 3. 檢驗反應：  以香味，檢驗化合物是否為醇類或有機酸

5 － 2 常見的有機化合物  有機化合物的分類－依原子團分類 【補充】 有機化合物 酯 有機酸 醇 烷 烯 醚 C n H 2n ＋ 2 C n H 2n C n H 2n ＋ 1 OH C n H 2n ＋ 1 COOH 含有特定的原子團 就含有不同的性質

5 － 2 常見的有機化合物  碳的鍵結原理 【補充】 1. 碳的鍵結量為 4 2. 簡單化合物的命名，依碳數命名甲、乙、丙 ….  甲（ C-1 ）、乙（ C-2 ）、丙（ C-3 ） ….. 3. 能由烷類取代，產生其他化合物  甲烷（ CH 4 ）是最有簡單的有機化合物  烷類：只含 C 、 H ；分子通式  C n H 2n ＋ 2 （ n  1 ） 甲烷丙烷乙烷 CH 4 甲烷 C 2 H 6 乙烷 C 3 H 8 丙烷 C 4 H 10 丁烷 C 5 H 12 戊烷 ….

5 － 2 常見的有機化合物  烯類：只含 C 、 H ； 分子通式  C n H 2n （ n  2 ）  醇類：含－ OH 基； 分子通式  C n H 2n ＋ 1 OH （ n  1 ）  有機酸類：含 － COOH 基； 分子通式  C n H 2n ＋ 1 COOH （ n  0 ） C 2 H 4 乙烯 C 3 H 6 丙烯 C 2 H 4 乙烯 CH 3 OH 甲醇 C 2 H 5 OH 乙醇 C 3 H 7 OH 丙醇 HCOOH 甲酸 CH 3 COOH 乙酸 C 2 H 5 COOH 丙酸

 聚合物的意義 （高分子化合物，巨分子）  有機化合物因重複許多的小單元 （單體） 而形成， 使原子總數非常大 （數千  數十萬，  分子量很大） （一般有機化合物的原子總數多在 100 以下）  重覆的程度 （聚合度） 決定了分子量的大小 （  同一種聚合物，分子量也不盡相同） 聚合物 1. 單體：一種 2. 線形（鏈狀） 1. 單體：一種 2. 網狀 1. 單體：二種 2. 線形（鏈狀）

5 － 3 聚合物  聚合物分類 1. 依來源分類  天然聚合物 ：澱粉、纖維素、蛋白質、天然橡膠  合成聚合物 （人工）：  合成纖維、合成橡膠、塑膠、聚乙烯（ P.E. ）、耐 綸（尼龍）、聚氯乙烯（ P.V.C. ）、聚苯乙烯（ PS ） 2. 依結構形狀分類  鏈狀聚合物 （線形）：聚乙烯、聚氯乙烯、耐綸  保特瓶、保鮮膜、保利輪、 ….  網狀聚合物 （立體網狀）：輪胎、尿素甲醛樹脂 … 3. 依受熱性質分類： 視受高溫後是否熔化分類  熱塑性聚合物 （會熔）：聚乙烯、聚氯乙烯、耐綸  熱固性聚合物 （不會熔）：輪胎、鍋子手把 ….  『熱固性』不能回收再利用，有環保問題

5 － 3 聚合物  聚合物聚合原理－聚乙烯（ P.E. ）的聚合 1. 單體：乙烯（ C 2 H 4 ） 2. 單體結構式： （如右） 3. 聚乙烯的形成： 聚乙烯分子式 －（ C 2 H 4 ） n － 鏈狀

5 － 3 聚合物  聚合物的常識 1. 聚氯乙烯 （ P.V.C. ）  含 C 、 H 、 Cl  單體：氯乙烯  受熱到 148 ℃，會放出氯化氫（ HCl ）氣體 2. 耐綸 （尼龍）：是最早被利用的一種合成纖維 3. 澱粉  單體：葡萄糖（ C 6 H 12 O 6 ） eg. 纖維素的單體也是葡萄糖  澱粉經唾液及胃酸作用，可分解為葡萄糖  咀嚼米飯（或饅頭）會感覺有甜味

5 － 3 聚合物  聚合物的常識 4. 保利綸 （保麗龍）  學名：聚苯乙烯（ P.S. ），單體：苯乙烯  不易導電、熱，易溶於碳氫化合物，能耐有機 酸、醇與鹼，可作為隔熱材料 5. 蛋白質  構成生物細胞的必要物質  成分：碳、氫、氧、氮、硫  C 、 H 、 O 、 N 、 S 蛋白質變性：蛋白質受熱、遇酸鹼.. ，使其構造改變 eg. 煎蛋、酒精使細菌的蛋白質變性 6. 天然橡膠  固特異將橡膠與硫混合加熱，製造出彈性大且較不受溫 度影響的橡膠製品  橡膠中加入碳，使之彈性增大且耐用  所以輪胎大多為黑色

5 － 3 聚合物  實驗觀察－合成聚合物的性質（ EXP 10 － 2 ） 1. 觀察保鮮膜摩擦起電現象及保濕能力 2. 了解熱塑性聚合物受熱的熔化現象 3. 聚合物是否溶於有機溶劑中 第一天質量一星期後質量散失水分質量 覆蓋保鮮膜的燒杯 78.5 g78.2 g0.3 g 覆蓋報紙的燒杯 80.2 g75.6 g4.4 g 不做覆蓋的燒杯 77.2 g59.8 g17.4 g ※ 觀察  1. 水蒸氣不容易穿透保鮮膜 2. 保鮮膜的材質是聚乙烯 （ P.E. ）

5 － 3 聚合物  實驗觀察－合成聚合物的性質（ EXP 10 － 2 ） 1. 觀察保鮮膜摩擦起電現象及保濕能力 2. 了解熱塑性聚合物受熱的熔化現象 3. 聚合物是否溶於有機溶劑中 有機溶劑酒精丙酮乙酸乙酯 保利綸碎片有何變化不變慢慢溶解快速溶解  1. 保利綸之回收，由廠商以丙酮溶解後再重新製造 2. 為何要先將保利綸撕碎後再投入有機溶劑中？ 。 ※ 觀察  1. 保利綸、保鮮膜遇高溫會 熔化 2. 保利綸、保鮮膜是熱塑性 聚合物

5 － 3 聚合物  聚合物圖示 eg1. 有些塑膠品上註明『請勿以有機溶劑清 洗』為什麼 ？ 。

 清潔劑的分類 1. 肥皂類： eg. 洗衣肥皂、香皂 2. 合成清潔劑：石油化學工業產品 eg. 洗衣粉、洗碗精、洗髮粉、冷洗精、洗髮精 …  二者去污作用（原理）相同  肥皂製備法 （ EXP 10 － 3 ） 1. 製備流程：皂化  鹽析  加工 2. 皂化反應 常見的清潔劑 牛脂或 椰子油 氫氧化鈉 ※ 常在皂化前，添加酒精  目的在溶解油脂，使反應均勻

5 － 4 常用的清潔劑  肥皂製備法 （ EXP 10 － 3 ） 3. 鹽析：皂化完成後，加入飽和食鹽水，因肥皂不 溶於食鹽水  肥皂會浮在液面 （肥皂密度比飽和食鹽水小） 皂化 鹽析

5 － 4 常用的清潔劑  肥皂製備法 （ EXP 10 － 3 ） 4. 肥皂的性質：  肥皂，溶於水是鹼性的  肥皂不溶於食鹽水 （海水） 加入肥皂後，水和油可互相溶解 （成混濁） 1. 油水間不互溶，有一界線 2. 加入清潔劑後，界線消失

5 － 4 常用的清潔劑  清潔劑去污作用 （原理） 1. 清潔劑分子的結構特徵 H 3 CCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 ………..CH 2 CH 2 C O O 似汽油，親油端  會溶於油中 似有機酸，親水端  會溶於水中

5 － 4 常用的清潔劑  清潔劑去污作用 2. 清潔劑去污作用示意圖  肥皂把油包住了 衣物上的油被親油端吸著，再由親水端牽入水中，使之分離