第2章第2章 多樣性的有機化合物 2-1 認識有機化合物 2-2 烴、醇、酸、酯 2-3 聚合物 2-4 有機化合物與生活
2-1 化合物可以分為有機化合物和無機化 合物兩大類。有機化合物都含有碳元 素及氫元素 。 化合物主要有兩大類：無機化合物和有機化合 物。有機化合物都含有共同的元素 - 碳。例如葡萄 含有碳，是有機化合物；氧化鎂不含碳，是無機 化合物。但是有一些含有碳的化合物，例如一氧 化碳、二氧化碳、碳酸鹽類等，卻因性質不含碳 的無機化合物很相似，所以歸類為無機化合物。 認識有機化合物
隔絕空氣加熱分解有機物質的過 程，稱為乾餾 。 竹筷乾餾所產生的氣體含有氫氣、二氧化碳、一 氧化碳和甲烷等，所以容易燃燒。留在鋁箔上黏 稠的黑色液體是焦油，能使石蕊試紙變成紅色的 液體就是醋酸，都是竹筷乾餾的產物。由這個實 驗可知，有機化合物含有碳元素而且可以將它分 離出來。
檢驗有機化合物中的碳元素和氫 元素是利用氧化還原的原理 。 木炭和氧化銅混合加熱，是一種氧化還原反 應，木炭中的碳能夠將氧化銅中的銅還原出 來，和氧反應生成二氧化碳，其反應方程式 表示如下：
石油和天然氣的主要成分都是由 碳氫化合物組成的混合物 。 有機化合物中，只含有碳和氫兩種元素的化合 物，稱為碳氫化合物。 2-2 烴、醇、酸、酯
煉油廠利用分餾的原理將石油所 含的物質分離 。 石油分餾的產 物中，最重要 的產品之一是 汽油，它是沸 點 30 ℃ ~180 ℃ 的碳氫化合物 的混合物，可 做為汽機車燃 料。 煉油廠的分餾裝置和用途
天然氣的主要成分是甲烷，液化 石油氣的主要成分是丙烷 。 家庭中使用的氣體燃料通常是天然氣與液化石 油氣兩種。天然氣一般以管線輸送到家庭，主 要成分為甲烷 (CH 4 ) ；液化石油氣通常壓縮成液 體，裝在綱筒中運送，主要成分是丙烷 (C 3 H 8 ) 。
酒的主要成分是酒精，學名是乙醇 。 乙醇化學式為 C 2 H 5 OH ，通常可以利用酵母菌 作為可以分解產生酒精和二氧化碳。 常見的酒
食用醋中除了水以外的最主要成分是 醋酸，學名乙酸，是一種弱酸 。 乙酸化學式為 CH COOH ，又稱為醋酸，是一 種有機酸，其無色有刺激性酸味，能溶於水呈 弱酸性，純的乙酸在 16 ℃時結成冰狀物，故又 稱為冰醋酸。 食用醋 3
有機酸和醇類反應產生酯和水，稱為 酯化。有些水果的香味來自其中的酯 類化合物。 醇和有機酸反應會產生酯和水，可以用下列式 子來表示 : 醇和有機酸混合加熱發生酯化的反應速率很 慢，通常會加入幾滴濃硫酸作為催化劑，加 快反應速率。冰醋酸 ( 純乙酸 ) 和戊醇反應， 滴入濃硫酸加熱後會產生乙酸戊酯，其反應 方程式表示如下：
冰醋酸和乙醇反應所產生的酯，稱為乙酸乙酯 (CH 3 COOC 2 H 5 ) 。乙酸戊酯和乙酸乙酯都難溶於水， 而且密度比水小，所以加水之後，會浮在水面上 而與水分離。 酯類的香味除了可做為製造果汁、汽水、餅乾、 糖果等的原料之外，還可以作為製造人造纖維、 化妝品、香料等的原料，也可以作為油漆的溶劑。 水果的香味來自其中的酯類 化合物，如乙醇戊酯
聚合物是數千或數萬個原子組成 的巨大分子，又稱高分子化合物 。 2-3 聚合物依照來源可以分成天然聚合物和合成聚 合物。 聚合物
澱粉、纖維素、蛋白質、天然橡 膠等是天然聚合物 。 塑膠、合成纖維、合成橡膠等是人工合成的聚 合物。
鏈狀化合物通常加熱就熔化，具有可 塑性，稱為熱塑性聚合物。網狀化合 物通常加熱不易熔化也不變形，稱為 熱固性聚合物 。 熱固性聚合物在高溫時，仍然不會熔化也不會 變形，無法回收利用，而造成環境污染問題。 鏈狀聚合物能溶解在 適當的有機溶劑，而 網狀聚合物則難溶。 常見的熱塑性聚合物
塑膠製品不易分解腐化，而且體積龐大，丟棄後 容易造成垃圾掩埋場的沉重負擔，造成環保問題。 廢輪胎是熱固性聚合物 民眾使用保利 綸餐具或塑膠 製品後，應予 以分類回收， 交由廠商處理 後，作為其他 用途，可減少 環境污染。
人體需要的營養素有澱粉、蛋白質、 脂肪、礦物質、維生素和水。 澱粉 是人類重要的食物，當我們吃飯的時候， 澱粉經由唾液和胃酸的作用，可以分解為葡 萄糖。 纖維素可以促進腸胃蠕動 2-4 含澱粉的餅乾遇碘液變深藍色 幫助消化。 有機化合物與生活
蛋白質是構成細胞的必要物質。 脂肪能提供大量的能量外，尚能儲藏在體內， 當飲食不足或體弱時，可消耗脂肪，以維持體 溫及供給活動所需的能量。 蛋白質易受光、熱、酸、鹼或有機溶劑作用 而改變分子結構，稱為變性。 蛋白的變化
澱粉和纖維素都是由葡萄糖聚合而成 的天然聚合物，蛋白質是由胺基酸聚 合而成的天然聚合物。脂肪是由脂肪 酸和甘油反應產生的酯類。 現代人飲食大多不虞匱乏，容易攝取過多的熱 量，形成脂肪囤積在體內，造成肥胖或引發各 種心血管疾病。我們應該攝取均衡的飲食，避 免暴飲暴食導致營養失調而影響健康。
肥皂分子有一端是由碳氫組成的有機 長鏈，稱為親油端；另ㄧ端則是親水 性的酸根，稱為親水端 。 當肥皂分子溶於水時，衣物上的油污被親水性 的一端吸著，再由親水性的一端牽入水中，使 油污與衣物分離。 肥皂的分子模型圖及分 子式 肥皂的去污作用示 意圖