8－1　聚合物.

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1 8－1　聚合物

2 一、定義 1. 聚合反應：許多小分子經由化學反 應，重複以共價鍵相互結合，形成 大分子的過程。 2. 單體：構成聚合物的小分子。
（配合翰版課本 P.124；講義 P.132） 1. 聚合反應：許多小分子經由化學反 應，重複以共價鍵相互結合，形成 大分子的過程。 2. 單體：構成聚合物的小分子。 3. 單體單元：在聚合物結構中，重複 出現的部分。 4. 聚合物：又稱為高分子化合物，為 分子量非常大的物質。 5. 聚合度：一個高分子所含單體的數目，以 n 表示，但 n 為非固定值。

3 二、聚合物的性質 1. 聚合物通常是由不同數目的單體聚合而成的混合物，故聚合物的分子量多以平均分子量表示，其平均分子量大約在 103 以上。
（配合翰版課本 P.125；講義 P.132） 1. 聚合物通常是由不同數目的單體聚合而成的混合物，故聚合物的分子量多以平均分子量表示，其平均分子量大約在 103 以上。 2. 聚合物的性質與其單體的性質差異甚大。 　：乙烯（有  鍵）和聚乙烯（全為  鍵）化學性質 　 不同。 3. 若聚合物的分子鏈上有官能基，其性質與單體的官能基相同，但這些官能基的活性，會受鄰近官能基的影響。

4 　： 　 　　 和　　　　　均具有可解離的 H＋。 4. 聚合物的分子間有很強的分子間作用力，可利用其機 械性加工成各種製品。但若聚合物的分子有側鏈，會 影響分子排列的緊密性，造成比重減小及機械強度降 低。 　：高密度聚乙烯材質偏硬；低密度聚乙烯材質較軟。

5 範例 1 聚合物的性質 下列關於聚合物的敘述，何者錯誤？ (A)聚合物是由不同數目的單體分子組成之混合物
範例 1　聚合物的性質 下列關於聚合物的敘述，何者錯誤？ (A)聚合物是由不同數目的單體分子組成之混合物　 (B)聚合物鏈上所接的官能基保有此官能基原有之化性　(C)聚合物有側鏈時，並不影響其比重大小及機械性質　(D)聚合物鏈上所接的官能基之活性會受到鄰近官能基的影響　(E)聚合物很難結晶成晶體，所以沒有一定的熔點。 (C) 聚合物有側鏈時，會影響分子排列的緊密性，而使比重減小及機械強度降低。 (C)

6 類題 1-1 下列有關聚合物的敘述，何者正確？ (A)聚合物為純物質　(B)易形成晶體　(C)聚合物的分子量為其平均分子量　(D)組成的單體僅限一種。 聚合物為混合物，其分子量以平均分子量表示；由於聚合物分子大小不一，故無法形成晶體；組成聚合物的單體可一種或多種聚合。 (C)

7 範例 2 聚合度之計算 聚乙烯之分子式可以 表示，若某聚乙烯之分子量約 40000，則其 n 值約為若干？
範例 2　聚合度之計算 聚乙烯之分子式可以　　　　　　 表示，若某聚乙烯之分子量約 40000，則其 n 值約為若干？ (A) 2000　(B) 1400　(C) 1000　(D) 700　(E) 500。 　　　　　　 ＝40000 28 × n＝40000 解得 n＝1428≒1400 (B)

8 類題 2-1 直鏈狀飽和烴燃燒，每 1 mol CH2 原子團放熱 156 kcal。求 100 g 聚乙烯完全燃燒，約放熱若干 kcal？
(A) 1500　(B) 1300　(C) 1200　(D) 1100　(E) 800。 (D)

9 三、加成與縮合聚合反應 （配合翰版課本 P.125、P.126；講義 P.133） 1. 加成聚合反應：單體間藉由化學鍵結合而成聚合物，沒有損失單體中任何原子，也沒有產生其他副產物，即聚合物的單體單元之原子種類及數目與單體相同。 (1) 單體：具有不飽和  鍵的 C＝C 或 C≡C 的化合物。 加成聚合反應

10 (2) 特性：聚合物所含元素的質量百分率組成與單體相同，聚合物的分子量即為單體分子量的整數倍。
　：乙烯聚合反應。 (2) 特性：聚合物所含元素的質量百分率組成與單體相同，聚合物的分子量即為單體分子量的整數倍。 動畫：加成聚合反應

11 2. 縮合聚合反應：具有雙官能基單體相互結合時，經由脫去水、醇、氨或鹵化物等小分子而聚合成高分子的反應。
(1) 單體：通常至少含有兩個官能基的化合物，在不同方位進行連續的分子間縮合反應。

12 ：由乙二醇和對苯二甲酸單體，縮合聚合成聚 對苯二甲酸乙二酯（PET）。
　 上述物質是商品名稱為達克綸的聚酯纖維， 　 可作為衣料纖維，亦可製成寶特瓶。 (2) 特性：聚合物所含元素的質量百分率組成與單體不同。 動畫：縮合聚合反應

13 四、同元聚合物與共聚物 1. 同元聚合物：由一種單體聚合而成的聚合物。 ：聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而成；澱粉是由 -葡萄糖聚合而成。
（配合翰版課本 P.127；講義 P.134） 1. 同元聚合物：由一種單體聚合而成的聚合物。 　：聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而成；澱粉是由 -葡萄糖聚合而成。

14 2. 共聚物：由兩種或兩種以上的單體聚合而成的聚合
物。 　：耐綸-66 是由 1,6-己二胺和己二酸縮合聚合而成。

15 範例 3 加成反應的條件 下列何者是加成聚合反應的必要條件？
範例 3　加成反應的條件 下列何者是加成聚合反應的必要條件？ (A)單體為多官能基化合物　(B)單體為不飽和有機化合物　(C)由兩種以上的單體聚合而成　(D)聚合過程中釋出小分子　(E)單體單元和單體含有之原子種類及數目不同。 (A) 縮合聚合反應的單體才需具此條件。 (C) 可以由一種或多種單體進行聚合。 (D) 縮合聚合反應才會釋出小分子。 (E) 單體單元和單體有相同的原子種類及數目。 (B)

16 類題 3-1 下列何種物質可作為縮合聚合反應的單體？ (D) 單體至少有兩種官能基可進行縮合反應。 (D)

17 範例 4 聚乙烯的性質 有關聚乙烯的敘述，哪些正確？
範例 4　聚乙烯的性質 有關聚乙烯的敘述，哪些正確？ (A)以乙烯為單體　(B)是一種縮合聚合物　(C)是一種加成聚合物　(D)為同元聚合物　(E)為共聚物。 聚乙烯（PE）為加成聚合物，單體為乙烯的同元聚合物。 (A)(C)(D)

18 類題 4-1 下列各種有機分子，哪些可作為加成聚合物之單體？ 單體必須具有不飽和的  鍵，方可進行加成聚合。 (B)(D)(E)

19 五、塑膠 1. 定義：以高分子量的合成樹脂為主要成分，加入適當的添加劑，如塑化劑、穩定劑、著色劑等，經過加工成型的材料。
（配合翰版課本 P.128 ～ P.131；講義 P.135） 1. 定義：以高分子量的合成樹脂為主要成分，加入適當的添加劑，如塑化劑、穩定劑、著色劑等，經過加工成型的材料。 　 塑化劑：為削弱聚合物分子間的凡得瓦力，從而 增加聚合物分子鏈的移動性，降低分子的結晶度，增加它的可塑性。常用的是鄰苯二甲酸酯類。 　：鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）。 非凡電視-臺灣發明王 9-1（抗靜電的玉米塑膠）

20 2. 分類：根據熱性能和加工特性。 (1) 熱塑性塑膠： ① 結構：聚合鏈都是線形或帶支鏈的結構，分子鏈間只有分子間作用力。 ② 特性：具有加熱軟化、冷卻硬化的特性，可回收重新塑造再利用的塑膠。 ③ 回收標誌：由美國 塑膠製品協會訂定常用的 塑膠編碼，由三個箭頭所形成的三角形、底部標示縮寫的塑膠名稱，中間數字代表塑膠的材質。

21 ④ 常見的熱塑性塑膠回收標誌、結構、單體與實例：
　： 　　 代表編號 1 PET 塑膠的回收標誌。 ④ 常見的熱塑性塑膠回收標誌、結構、單體與實例： 回收 標誌 名稱與結構 單　體 實　例 PET 聚對苯二甲酸乙二酯 乙二醇 HO－CH2－CH2－OH 對苯二甲酸 寶特瓶、聚酯纖維、產品包裝紙

22 回收 標誌 名稱與結構 單　體 實　例 HDPE 高密度聚乙烯 乙烯 塑膠瓶、檔案夾、水 桶、塑膠箱 PVC 聚氯乙烯 氯乙烯 電線外皮、防水用品、人造皮革 1. 2.

23 回收 標誌 名稱與結構 單 體 實 例 LDPE 低密度聚乙烯 乙烯 塑膠袋、保鮮膜 PP 聚丙烯 丙烯 容器、奶 瓶、醫療器具、毛毯 3.
單　體 實　例 LDPE 低密度聚乙烯 乙烯 塑膠袋、保鮮膜 PP 聚丙烯 丙烯 容器、奶 瓶、醫療器具、毛毯 3. 環保杯回收號碼 非耐熱標示！

24 回收 標誌 名稱與結構 單　體 實　例 PS 聚苯乙烯 苯乙烯 保麗龍、藥品容器、絕緣材料 OTHER 其他類材質，如玻璃纖 維、耐綸、聚碳酸酯及 聚乳酸等 － 衣服纖維、光碟片、樹脂鏡片 4.

25 　 HDPE 分子鏈中含支鏈少， 密度較大，材質強度較硬。
　 PVC 材質含有氯元素，而且製造 PVC 一定有添加劑或塑化劑，所以，一般禁止在食品或飲料的包裝膜及容器上使用。 　 LDPE 分子鏈中含有較多的長短支鏈，密度較小，材質強度較軟。 　 發泡聚苯乙烯俗稱保麗龍，目前較多使用的發泡劑為二氧化碳。 1. 2. 3. 4.

26 (2) 熱固性塑膠： ① 結構：為網狀的聚合物。 ② 特性：質地堅硬，固化成型後再受熱也不易熔化變形。雖然耐高溫，卻無法回收再利用，因此容易造成環保問題。 ③ 常見熱固性塑膠的結構、單體及其用途：

27 名稱與結構 單　體 用　途 酚甲醛樹脂，俗稱電木 　　 插座、開關、電路板等 苯酚 甲醛

28 名稱與結構 單　體 用　途 尿素甲醛樹脂 　　　　　 電器外 殼，建築的保溫材料 尿素 甲醛

29 名稱與結構 單　體 用　途 美耐皿樹脂，又名聚脲樹脂 　　　　　 廚具、餐具等 三聚氰胺 甲醛

30 範例 5 聚合物的結構 分析甲、乙、丙三種塑膠的組成，其結構如下圖所示： 回答下列問題： (1) 何者屬於熱塑性塑膠？
範例 5　聚合物的結構 分析甲、乙、丙三種塑膠的組成，其結構如下圖所示： 回答下列問題： (1) 何者屬於熱塑性塑膠？ (2) 何者屬於熱固性塑膠？ (1)甲、乙　(2)丙

31 類題 5-1 以下列物質的代號：(a)葡萄糖、(b)澱粉、(c)耐綸、(d)寶特瓶、(e)纖維素、(f)胺基酸、(g)蛋白質、(h)電木、(i)聚氯乙烯，回答下列問題： (1) 何者不是聚合物？ (2) 何者為天然聚合物？ (3) 何者為合成聚合物？ (4) 合成聚合物中，哪些為熱塑性聚合物？ (5) 合成聚合物中，哪些為熱固性聚合物？ (1)(a)、(f)　(2)(b)、(e)、(g)　(3)(c)、(d)、(h)、(i)　(4)(c)、(d)、(i)　(5)(h)

32 範例 6 回收標誌的認識 資源回收是配合永續發展的必要工作，標示有回收標誌
範例 6　回收標誌的認識 【100 指考】 資源回收是配合永續發展的必要工作，標示有回收標誌 　 之廢容器，皆應回收。常見的七大塑膠標示如下表所示。下列敘述哪些正確？

33 範例 6　回收標誌的認識 【100 指考】 (A)標示有　　之塑膠容器可作為碳酸飲料瓶　(B)標示 　　與標示　　的塑膠材料是用不同的單體聚合而成　(C)標示　　之塑膠容器，燃燒時可能會產生具有毒性的戴奧辛　(D)標示　　之塑膠容器屬於熱塑性塑膠　 (E)標示　　之塑膠容器，主要是由苯與乙烯兩種單體聚合而成。

34 範例 6 回收標誌的認識 (A) PET 可作為寶特瓶材料，故可裝碳酸飲料。 (B) 均為乙烯單體，但製法不同。
範例 6　回收標誌的認識 【100 指考】 (A) PET 可作為寶特瓶材料，故可裝碳酸飲料。 (B) 均為乙烯單體，但製法不同。 (C) PVC 燃燒會產生多氯聯苯、戴奧辛等有毒物質。 (D) 可回收塑膠皆為熱塑性塑膠。 (E) 聚苯乙烯的單體為苯乙烯，而苯乙烯的製法是將乙苯催化脫氫製得。 (A)(C)(D)

35 類題 6-1 (E) 聚酯纖維鏈間沒有氫鍵 。 (A)(B)(C) 關於聚酯纖維（達克綸）的敘述，哪些正確？
(A)原料為對苯二甲酸與乙二醇　(B)對苯二甲酸可由對二甲苯氧化而得　(C)該纖維簡稱 PET，可作為寶特瓶的材 料　(D)結構式為　 (E)由於相鄰聚合物鏈間產生氫鍵，該纖維具有彈性。 (D) 結構為 (E) 聚酯纖維鏈間沒有氫鍵 。 (A)(B)(C)

36 範例 7　聚合物單體的判斷 寫出下列聚合物單體的結構式： (2) (1) 、 (3) 、

37 類題 7-1 下列各聚合物的化學結構，何者錯誤？ (C)

38 六、天然橡膠與常見的合成橡膠 1. 天然橡膠： (1) 來源：取自橡膠樹所採集的天然乳膠，經凝固、乾燥等加工方式，製成的彈性固體原料。
（配合翰版課本 P.132 ～ P.134；講義 P.139） 1. 天然橡膠： (1) 來源：取自橡膠樹所採集的天然乳膠，經凝固、乾燥等加工方式，製成的彈性固體原料。 (2) 單體：異戊二烯（中文系統 命名為 2-甲基-1,3-丁二烯）。

39 (3) 聚合物：天然橡膠的主要成分是順-1,4-聚異戊二烯，結構中仍有雙鍵。

40 (4) 加硫橡膠：美國人固特異將天然橡膠進行硫化處理，使橡膠的分子鏈互相連結，因而具有彈性。

41 2. 合成橡膠： (1) 原由：因天然橡膠的成本太高，且產量不足，故改以人工合成具有彈性的高分子材料取代天然橡膠。 (2) 來源：以石油、煤或穀物等原料，生產出具有二烯類的單體。

42 (3) 聚丁二烯橡膠： ① 以 1,3-丁二烯為單體，在催化劑存在下，製成順式聚丁二烯。 ② 加硫處理後的聚丁二烯橡膠，具有彈性高、耐磨性好、抗老化佳，但抗拉強度及可塑性較天然橡膠差。 ③ 一般用於耐熱膠管及鞋底。

43 (4) 氯丁二烯橡膠： ① 以乙炔為原料，合成 2-氯-1,3-丁二烯，再聚合生成氯丁二烯橡膠。

44 ② 俗稱新平橡膠，耐熱性及耐燃性高，具優異的耐油性和耐化學侵蝕性。
③ 可用於製造耐油膠管、潛水布料、救生艇等。 (5) 苯乙烯-丁二烯橡膠： ① 由苯乙烯和丁二烯為單體所形成的共聚物。

45 ② 具有耐磨和抗拉性，且絕緣性佳，但不耐油及有機溶劑。
③ 廣泛用於輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫療器具及各種橡膠製品。 (6) 矽橡膠： ① 又稱矽膠，俗名矽利康，是一種介於有機與無機的聚合物。

46 ② R 為甲基、乙基或苯基，經由改變鏈長、R 的種類與鏈間的交聯，可得到不同組成與性質的材料。
③ 具有耐高溫、耐嚴寒，無臭、無味、無毒、耐水性和抗氧化能力。 ④ 應用於醫療器材、汽車零件及建築用的密封 膠。

47 範例 8 天然橡膠結構 下列關於天然橡膠的敘述，何者錯誤？
範例 8　天然橡膠結構 下列關於天然橡膠的敘述，何者錯誤？ (A)單體為 CH2＝C(CH3)－CH＝CH2　(B)化學式可寫成 　　　　 (C)化學式可寫成 (D)長期曝露在空氣中，會氧化而變得硬且脆　(E)在生膠中加適量硫粉，會使分子間產生硫橋，使橡膠更有彈性。 　　　　　　　 為天然橡膠的化學式。 (C)

48 類題 8-1 下列有關異戊二烯的敘述，哪些正確？
(A)加熱天然橡膠分解產生　(B)分子中有  鍵　(C)有幾何異構物存在　(D)可發生加成聚合反應　(E)在催化劑存在下，可發生加氫反應，產生異戊烷。 (A)(B)(D)(E)

49 範例 9 新平橡膠的單體 新平橡膠是一用途廣泛的橡膠，其結構如 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？
範例 9　新平橡膠的單體 【97 指考】 新平橡膠是一用途廣泛的橡膠，其結構如 　　　　　　　　　　　 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) CH3CH＝CClCH3　(B) HOCH2CH＝CClCH2OH　 (C) CH2＝CH2 與 CH2＝CHCl　(D) CH2＝CH－CCl＝CH2　(E) HCHO 與 CH≡CCl。 → (D)

50 類題 9-1 合成新平橡膠需要下列哪些原料？ (A)電石　(B)水　(C)氯化氫　(D)催化劑　(E)氫氣。 (A)(B)(C)(D)

51 8－2　生物體中的大分子

52 一、多 醣 1. 由單醣聚合而成的天然聚合物，結構屬於聚醚類。自然界的多醣有澱粉、肝醣及纖維素。
一、多　醣 （配合翰版課本 P.137 ～ P.141；講義 P.144） 1. 由單醣聚合而成的天然聚合物，結構屬於聚醚類。自然界的多醣有澱粉、肝醣及纖維素。 (1) 單醣：常見有葡萄糖、果糖和半乳糖，結構含有 　 羥基、醛基或酮基，均為還原醣。 (2) 雙醣：由兩個單醣脫去一分子水而成，常見有蔗 　 糖、乳糖和麥芽糖，其中蔗糖為非還原醣。

53 (1) 組成：由成百上千個 -葡萄糖縮合聚合而成的螺旋狀高分子，化學式為 (C6H10O5)n，不具還原性，是植物儲存能量的一種方式。
2. 澱粉： (1) 組成：由成百上千個 -葡萄糖縮合聚合而成的螺旋狀高分子，化學式為 (C6H10O5)n，不具還原性，是植物儲存能量的一種方式。 ▲澱粉的分子結構

54 (2) 種類：澱粉依其鏈狀結構，可分 為直鏈澱粉和分枝澱粉。
① 直鏈澱粉：無分枝的螺旋結 構，澱粉中大約有 20 ～ 25％ 的存量。直鏈澱粉（如右圖） 遇碘呈藍色，主因是澱粉螺 旋中央空穴恰能容下碘分子， 經由凡得瓦力作用，形成一 種藍黑色錯合物。

55 ② 分枝澱粉：自直鏈分出支鏈的澱粉結構，一般澱粉中分枝澱粉的含量約在 75 ～ 80％。分枝澱粉遇碘呈紫紅色。
(3) 澱粉是綠色植物行光合作用的產物，大多存在植物的種子或塊根中。 3. 肝醣： (1) 組成：結構與分枝澱粉相似，化學式為 (C6H10O5)n，又稱為動物澱粉，分枝較短且較多。 (2) 主要存在於肝臟與肌肉中，當劇烈運動或肌肉收縮 時，肝醣會很快分解成葡萄糖，並可迅速提供能 量。

56 (1) 組成：由數千個 -葡萄糖縮合聚合而成的聚合物。
4. 纖維素： (1) 組成：由數千個 -葡萄糖縮合聚合而成的聚合物。 ▲纖維素的分子結構 (2) 是植物細胞壁的主要成分，無甜味及還原性，是自然界含量最多、分布最廣的一種多醣。

57 (3) 食物中的纖維素稱為膳食纖維，雖然不被人體消 化吸收，但可促進腸道蠕動，利於糞便排出。草 食動物與白蟻則依賴其消化道中的共生微生物， 將纖維素分解，從而得以吸收利用葡萄糖。
(4) 纖維素可用於紡織和造紙，也可合成賽璐珞，賽 璐珞可作為乒乓球與吉他撥片的材料，纖維素和 醋酸酯化可製成醋酸纖維素，用於製造電影膠片、膠黏劑等。

58 範例 1 澱粉與纖維素的性質 下列有關澱粉和纖維素之敘述，何者錯誤？
範例 1　澱粉與纖維素的性質 下列有關澱粉和纖維素之敘述，何者錯誤？ (A)澱粉在人體中可水解成葡萄糖　(B)纖維素與澱粉是同分異構物　(C)澱粉與纖維素之結構式不同，但實驗式相同　(D)澱粉及纖維素同屬於聚醚類　(E)澱粉和纖維素均無還原性。 (B) 澱粉與纖維素的化學式為　　　　　　　 ， 　 n 值不同，因此不是同分異構物。 (B)

59 類題 1-1 (C)

60 二、蛋白質與酵素 1. 存在與組成： (1) 蛋白質是生物體的重要組成物質，人體的肌肉、毛髮、指甲和皮膚，大部分的成分是蛋白質。
（配合翰版課本 P.141 ～ P.146；講義 P.145） 1. 存在與組成： (1) 蛋白質是生物體的重要組成物質，人體的肌肉、毛髮、指甲和皮膚，大部分的成分是蛋白質。 (2) 組成單體：-胺基酸，常見者約有 20 種。 (3) 蛋白質是由許多 -胺基酸藉醯胺鍵（肽鍵）連接而成的聚醯胺，屬高分子量的天然聚合物。

61 2. 胺基酸： (1) -胺基酸是分子結構中胺基 （－NH2）與羧基（－COOH） 都連接在同一個 C 上的有機化 合物（如右圖）。 (2) 胺基酸既能與酸，也能與鹼結合成鹽，故為兩性物質，在中性溶液中，大多為離子結構。

62 (3) 胺基酸的結構： ① 20 種胺基酸中，若人體內無法自行合成，必須從膳食補充者，稱為必需胺基酸。如苯丙胺酸、色胺酸、離胺酸……等共 10 種。 ② 胺基酸結構中，側鏈 R 不同導致胺基酸具有不同性質。 　：最簡單的胺基酸：甘胺酸的 R 為 H；丙胺 　 酸的 R 為 CH3；麩胺酸的 R 為 　 CH2CH2COOH。

63 ③ 甘胺酸（學名為 -胺基乙酸）是一種無色晶
　 體，有甘甜味，在膠原蛋白中存在有 的含 　 量。麩胺酸的鹽類麩胺酸一鈉可作為味精， 　 是食物甘鮮味的由來，為一種烹飪的調味品。　

64 3. 胺基酸之間的反應： (1) 醯胺鍵：蛋白質是由胺基酸縮合而成的聚合物，利用不同分子間的羧基和胺基脫水縮合形成醯胺 鍵，亦稱為肽鍵，結構為　　　　 。 (2) 二肽：由兩個胺基酸分子脫去一個水分子，形成含有一個肽鍵的分子。

65 (3) 三肽：三個胺基酸分子脫去兩個水分子，形成含有兩個肽鍵的分子。
(4) 多肽：多個胺基酸分子以肽鍵連結而成的分子。 (5) 蛋白質與多肽的區別：通常以分子量作為界定標準，分子量大於 5000 者為蛋白質，小於 5000 者為多肽。人體的胰島素是由 51 個胺基酸所組成，其分子量為 5808，常視為蛋白質。

66 4. 蛋白質的構造： (1) 多肽或蛋白質分子中，胺基酸殘基排列的順序稱為胺基酸序列，用以表示多肽或蛋白質的特性。蛋白質的一級構造僅表示出胺基酸的順序。 (2) 多肽或蛋白質中，利用不同胺基酸殘基間的 C＝O 和 N－H 基團間的氫鍵，形成安定性較高的二級構造，主要有 -螺旋和 -褶板結構。 ① -螺旋結構中，蛋白質骨架捲曲成螺旋狀，藉由其分子內氫鍵穩定其構形。 　：羽毛、毛髮、肌肉及動物的角質。

67 ② -褶板結構中，藉由分子間氫鍵來穩定其構 形，由於以平板狀呈現，所以光滑柔軟。 ：蠶絲、蜘蛛絲。
形，由於以平板狀呈現，所以光滑柔軟。 　：蠶絲、蜘蛛絲。 ▲ ▲

68 5. 酵素（酶）： (1) 定義：為生物體內的催化劑，促進生物體內生化 反應的物質。 組成：大多數的酶是蛋白質，具有蛋白質的性質；少數的酶並非蛋白質，如具有 RNA 結構的核糖 酶，並非是蛋白質。 (3) 性質： ① 酵素催化反應的對象稱為受質，受質只能在酵素表面的活性部位發生反應。

69 ② 酶具有特異性，每一種酶只對某種或某類受質起反應。
　：麥芽糖酶只能使 -葡萄糖 　　　 的醣苷鍵斷裂。 ③ 酶的催化效果強，只要極微量 　 便能使大量受質起反應。 ▲ 酶的特異性就如同拼圖的特性一樣

70 ④ 酶的催化效果易受溫度影響，在 35 ～ 55 ℃最適宜。
⑤ 酶的催化效果易受 pH 值影響。 　：胃蛋白酶適合在 pH 值 3 以下的環境中催 　 化。 (1) 應用： ① 在日常生活和工業上的應用： ❶ 木瓜蛋白酶俗稱鬆肉粉或嫩精，可將肉嫩化，以利於烹煮。

71 ❷ 隱形眼鏡洗滌液中的蛋白酶，有助於清洗隱形眼鏡上的蛋白質，避免細菌滋生。
❸ 加酶洗衣粉，可分解蛋白質和脂肪，使衣物上的汙漬或油漬易被去除。 ② 在分子生物學上的應用：在聚合酶鏈鎖反應（PCR）中，使用 DNA 聚合酶複製增加特定的 DNA 片段，以分析 DNA 做親子鑑定、偵測遺傳疾病及研究 DNA 的遺傳演化。

72 範例 2 多肽分子結構 下圖為某分子之結構： 下列有關該分子之敘述，哪些正確？
範例 2　多肽分子結構 【91 指考】 下圖為某分子之結構： 下列有關該分子之敘述，哪些正確？ (A)此分子含有 4 個胺基酸　(B)此分子完全水解後，可得 4 種胺基酸　(C)此分子有 10 個碳原子具 sp2 混成軌域　(D)此分子有 3 種官能基，可以和三級胺形成氫鍵　 (E)此圖所示為 1 個三肽分子。

73 範例 2 多肽分子結構 (A) 水解時，從肽鍵間分開，可得 4 個胺基酸。 (B) 胺基酸有 4 個，但只有 3 種。
範例 2　多肽分子結構 【91 指考】 (A) 水解時，從肽鍵間分開，可得 4 個胺基酸。 (B) 胺基酸有 4 個，但只有 3 種。 (C) 碳結構上只有 1 個  鍵者，其混成軌域必為 　 sp2，故有 10 個碳原子具 sp2 混成軌域。

74 範例 2 多肽分子結構 (D) 此分子只有 1 種官能基，即醯胺鍵中的 H 可以 和三級胺的 N 形成氫鍵。
範例 2　多肽分子結構 【91 指考】 (D) 此分子只有 1 種官能基，即醯胺鍵中的 H 可以 　 和三級胺的 N 形成氫鍵。 (E) 題圖所示為 1 個四肽分子。 (A)(C)

75 類題 2-1 某多肽的結構如下： 則該肽鏈是由幾種胺基酸結合而成？ (A) 3　(B) 4　(C) 5　(D) 6。 (C)

76 範例 3 酶催化特性 下列關於酶催化反應的敘述，何者錯誤？
範例 3　酶催化特性 下列關於酶催化反應的敘述，何者錯誤？ (A)酶在生物體內具有催化反應的效果　(B)反應中，酶與受質結合成複合體　(C)通常皆有其專一的催化對象　(D)催化之速率隨溫度之升高而增加　(E)酶催化可應用在日常生活或工業上。 (D) 酶的催化反應受溫度的影響，35 ～ 55 ℃ 最適 　 宜，溫度過高或過低都會使酵素失去活性。 (D)

77 類題 3-1 (C)(E) 生物體的化學反應全靠酵素的催化反應。下列哪些敘述正確？
(A)酵素通常對其催化反應之反應物沒有選擇性　(B)酵素只能有一個活性部位　(C)酵素可降低其催化反應的活化能　(D)酵素是一種核酸　(E)酵素是由生物體所製造的催化劑，脫離生物體仍可具有活性。 (A) 酵素具有特異性。 (B) 酵素表面的活性部位不只一個。 (D) 酵素大多為蛋白質。 (C)(E)

78 三、核苷酸與核酸 1. 核酸是以核苷酸為結構單元的縮合聚合物。 2. 組成核苷酸的三部分：磷酸、戊醣、含氮鹼。
（配合翰版課本 P.147 ～ P.151；講義 P.149） 1. 核酸是以核苷酸為結構單元的縮合聚合物。 2. 組成核苷酸的三部分：磷酸、戊醣、含氮鹼。 ▲RNA的核苷酸結構　　　　▲DNA的核苷酸結構

79 3. DNA 與 RNA 在核苷酸上的差別： 戊醣五員環的 2 號碳原子上連接羥基者，稱為核 糖；但此羥基被氫原子取代者，則稱為去氧核糖。 (2) RNA 的四種含氮鹼：

80 (3) DNA 的四種含氮鹼：

81 4. DNA 的雙螺旋結構： (1) DNA 的骨架是由磷酸與去氧核糖所組成。 (2) 每一股的含氮鹼以氫鍵與另一股互補的含氮鹼配對結合，形成雙螺旋狀，如下頁圖所示。 ① 腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）間形成兩個氫鍵配對（　　　）。 ② 胞嘧啶（C）與鳥糞嘌呤（G）間形成三個氫鍵配對（　　　）。

82

83 人類體細胞有 23 對染色體，由 DNA 和組織蛋白緊密包裹在一起。細胞複製時，DNA 的雙螺旋間之氫鍵會解開，複製成兩個 DNA 分子給兩個細
胞，使得遺傳訊息得以傳遞。如下頁圖所示。

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85 (4) DNA 是傳遞遺傳訊息的分子，可建構蛋白質與 RNA 等重要化合物，以引導生物發育及生命機能的運作。
(2) 需要藉含氮鹼的配對（氫鍵）形成二級以上結構，方能發揮功能。 ① 腺嘌呤（A）與尿嘧啶（U）間形成兩個氫鍵配對（　　　）。 ② 胞嘧啶（C）與鳥糞嘌呤（G）間形成三個氫鍵配對（　　　）。

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87 (3) RNA 一般為單股分子，但在水溶液中有些也會形成分子內雙螺旋結構。
(4) RNA 是具有生物遺傳訊息之中間載體，除參與蛋白質合成，亦參與基因表達的調控。對部分病毒而言，RNA 是其唯一的遺傳物質。

88 範例 4 核酸的結構 下列有關核酸的敘述，何者錯誤？
範例 4　核酸的結構 下列有關核酸的敘述，何者錯誤？ (A)核酸是以核苷酸為單體之縮合聚合物　(B)核苷酸的成分有磷酸、戊醣、含氮鹼　(C) DNA 的雙螺旋結構中，腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）形成兩個氫鍵配對　(D)核苷酸結構中，戊醣的 2 號碳原子所接的原子團為羥基者，可構成 DNA　(E) RNA 的含氮鹼有 A、G、C 和 U 四種。 (D) 戊醣的 2 號碳原子上連接羥基者，稱為核糖； 　 此羥基被氫原子取代者，稱為去氧核糖。 (D)

89 類題 4-1 下列哪一個含氮鹼不是 DNA 的含氮鹼？ (A)鳥糞嘌呤 (B)胞嘧啶 (C)尿嘧啶 (D)腺嘌呤。 (C) 應為胸腺嘧啶。

90 範例 5 DNA 和 RNA 的差異 下列有關核酸和核苷酸的敘述，哪些正確？
(A)核苷酸由戊醣、含氮鹼和磷酸組成　(B) DNA 含有核糖，而 RNA 則含有去氧核糖　(C) ATP 是一種核酸　 (D)構成 DNA 與 RNA 的含氮鹼有 A、T、C、G、U 等 5 種　(E)構成 DNA 與 RNA 的核苷酸有 5 種。 (B) DNA 含去氧核糖，而 RNA 含核糖。 (C) ATP 是一種核苷酸。 (E) 構成 DNA 與 RNA 的核苷酸有 8 種。 (A)(D)

91 類題 5-1 DNA 與 RNA 的差異處，不包括下列何者？ (A)戊醣種類 (B)核苷酸種類 (C)分子量大小 (D)嘌呤種類。

92 8－3　先進材料

93 一、半導體 1. 定義：導電度介於絕緣體和導體之間，且導電性可受控制的材料。常見的半導體材料有矽（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）等。
（配合翰版課本 P.152 ～ P.154；講義 P.154） 1. 定義：導電度介於絕緣體和導體之間，且導電性可受控制的材料。常見的半導體材料有矽（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）等。 2. 導電原理（能帶理論）： (1) 能量帶：半導體之分子軌域能階彼此相近而且密集，因而形成能量帶，可分成下列兩種： ① 價帶：價電子所占有的能量帶，價帶電子被束縛在原子周圍。

94 ② 傳導帶：未被價電子所占滿的較高能量帶，在傳導帶的電子可經由外在的電場加速而形成電流。
③ 能隙（Eg）：價帶與傳導帶間之能量差，電子只能存在價帶或傳導帶，不能分布在能隙範圍內。

95 (2) 金屬導體：由於能隙非常小，價帶電子很容易獲得能量而躍遷到傳導帶，因而易導電。但金屬的導電性隨溫度升高而下降。
(2) 金屬導體：由於能隙非常小，價帶電子很容易獲得能量而躍遷到傳導帶，因而易導電。但金屬的導電性隨溫度升高而下降。 (3) 半導體：能隙介於金屬與絕緣體之間，導電性隨溫度升高而增大，可以藉摻雜改變其能隙的間距而使之較易導電。 (4) 絕緣體：由於能隙非常大，電子很難躍遷至傳導帶，所以很難導電。 半導體奇 e 館

96 3. 矽半導體： (1) 結構：矽以 sp3 混成軌域和另外 4 個矽原子形成 共價鍵，進而堆積成三度空間的立體網狀固體。矽半導體的能隙約為 1.12 eV，在室溫下的導電性較差，溫度愈高則導電性愈佳。 (2) 摻雜： ① n 型半導體：在純矽中摻雜少許第 15 (5A) 族 的磷（P）或砷（As），因其有 5 個價電子，會多出一個電子填入傳導帶中而增加導電性。

97 ② p 型半導體：在純矽中摻雜少許第 13（3A）族的硼 (B) 或鎵 (Ga) ，因其只有 3 個價電子，造成在價帶上出現帶正電的電洞，因而增加導電性。
4. 其他應用： (1) 發光二極體（LED）：利用半導體的電子，從傳導帶降至價帶時，以光的形式釋放能量。 (2) 半導體雷射：利用半導體的 p-n 接合，發出高強度的光。 (3) 光探測器：藉由半導體吸收光線，激發價帶的電子轉換成電能。

98 範例 1 半導體的導電性 下列有關物質導電性的敘述，何者不正確？
範例 1　半導體的導電性 【日大】 下列有關物質導電性的敘述，何者不正確？ (A)半導體的導電性隨溫度的升高而增大　(B)金屬的價帶和傳導帶緊臨在一起，而能導電　(C)離子晶體熔融 後，因價帶和傳導帶能量差異甚小，而能導電　(D)絕緣體的價帶和傳導帶之能量差異甚大，而不導電　(E)金屬的導電性隨溫度的升高而下降。 (C) 離子晶體熔融後能導電是因為正、負離子能自 　 由移動。 (C)

99 類題 1-1 下列物質的能隙大小順序，何者正確？
(A)半導體＜絕緣體＜金屬導體　(B)金屬導體＜半導體＜絕緣體　(C)絕緣體＜金屬導體＜半導體　(D)金屬導體＜絕緣體＜半導體。 金屬導體之能隙≒0，半導體之能隙小，絕緣體之能隙大。 (B)

100 範例 2 p、n 型半導體 在高純矽中，摻雜少量下列何種元素，可以形成 p 型半導體？
(A) 5B　(B) 16S　(C) 29Cu　(D) 32Ge　(E) 33As。 矽中摻雜少量第 13 族元素可形成 p 型半導體。 (A)

101 類題 2-1 矽（Si）、鋁（Al）、硼（B）是在製造矽積體元件中常用到的元素，鋁是作為金屬導線，摻有硼的矽 Si(B)，則是作為基材，試問下列材料中的導電性由高（左）至低（右）的順序，何者正確？ (A) Al＞Si＞Si(B)　(B) Al＞Si(B)＞Si　(C) Si(B)＞Al＞Si　(D) Si(B)＞Si＞Al。 能隙大小：金屬導體＜半導體＜絕緣體 導電性：n、p 型半導體＞純矽半導體 (B)

102 二、液晶 1. 定義：具有液態的流動性，又有結晶固體的物理、化學以及光學特性，是一種具特殊相態的材料。
（配合翰版課本 P.154、P.155；講義 P.155） 1. 定義：具有液態的流動性，又有結晶固體的物理、化學以及光學特性，是一種具特殊相態的材料。 2. 組成：液晶分子的形狀大多為長條形，且具有極性的有機分子，在特定的光、熱、電場或磁場下，會出現晶體才有的分子規則排列的現象。

103 3. 特性： (1) 液晶分子有兩個熔點，在兩熔點間會形成具彩色的混濁物，此狀態稱為液晶態，當溫度高於較高的熔點時，則呈現透明的液態，溫度低於較低熔點時，則呈現具結晶的固態。 ▲苯甲酸膽固醇酯結構

104 (2) 上述因溫度變化，在一定的溫度範圍內呈現出不同液晶相的物質，稱為「熱致液晶」，可用來製成溫度計。
(3) 因為液晶分子具有極性，可利用電場或磁場控制液晶分子的方向，使光源發生穿透、遮蔽或折射，我們便可看到光線的明暗或彩色的變化。 4. 應用：由於採用液晶作為顯示器具有體積小、耗電量微、操作電壓低等優點，並可設計成多色面板，所以產量持續增長中。

105 三、導電聚乙炔 定義：一種具導電性的高分子聚合物，又稱導電塑 膠。 2. 組成：
（配合翰版課本 P.155 ～ P.157；講義 P.156） 定義：一種具導電性的高分子聚合物，又稱導電塑 膠。 2. 組成： (1) 日本科學家白川英樹合成出具有順式與反式結構的聚乙炔。

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107 (2) 聚乙炔的摻雜： ① p-摻雜：以碘氧化聚乙炔。 [C2H2]n＋　 I2 → [C2H2]nx＋＋xI3－ ② n-摻雜：以鈉還原聚乙炔。 [C2H2]n＋xNa → [C2H2]nx－＋xNa＋

108 3. 導電原理： (1) 利用聚乙炔結構中所擁有的共軛雙鍵，使  電子不受原子束縛，能自由移動。 (2) 由於聚乙炔的導電性相當於半導體，經過摻雜後生成的電洞或增加電子，提升在分子鏈上的導電性，可和一些金屬導體的導電性相當。 4. 應用：由於製程簡單且價格較便宜，目前已製造出塑膠的電子零件、觸控面板、積體電路等。

109 範例 3　液晶的特性 已知苯甲酸膽固醇酯（C34H49O2）是液晶的材料，實驗 發現其有兩個熔點：145.5 ℃ 和 ℃，請問液晶態出現在哪一個溫度範圍內？ (A)低於 ℃　(B)高於 ℃　(C)介於 ℃ 和 ℃ 之間　(D)以上皆是　(E)以上皆非。 液晶態為介於液態（高於 ℃）的流動性和結晶固體（低於 ℃）之間的相態。 (C)

110 類題 3-1 下列何種物質可作為液晶的材料？ (A)離子化合物　(B)非極性分子　(C)共價網狀晶體　 (D)長條狀的極性分子。 (D)

111 範例 4 導電塑膠──聚乙炔 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。回答下列問題：
範例 4　導電塑膠──聚乙炔 【日大】 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。回答下列問題： (1) 聚乙炔為加成聚合物或縮合聚合物？ (2) 寫出由電石（碳化鈣）製造乙炔的反應式。 (3) 畫出聚乙炔的結構式。（需將 C 與 H 標出） (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，寫出苯乙炔的結構式。 (6) 聚乙炔高分子為何能導電，請說明。

112 範例 4 導電塑膠──聚乙炔 (1) 加成聚合物 (2) CaC2(s)＋2H2O() → Ca(OH)2(aq)＋C2H2(g) (3)
範例 4　導電塑膠──聚乙炔 【日大】 (1) 加成聚合物 (2) CaC2(s)＋2H2O() → Ca(OH)2(aq)＋C2H2(g)　 (3) (4) 或

113 範例 4　導電塑膠──聚乙炔 【日大】 (5) (6) 在聚乙炔高分子中，共軛雙鍵會因共振而形成 　 非定域的  電子，此非定域  電子可在高分子 　 內自由移動而導電。

114 類題 4-1 聚乙炔具有類似半導體的導電性，而半導體可藉由摻雜以提升其導電性，聚乙炔亦具有此特性。請問將聚乙炔摻雜下列何種物質後，會具有類似 n 型半導體的特性？ (A) NaCl　(B) Na　(C) I2　(D) Cl2　(E) Si。 (B) 以鈉還原聚乙炔而形成 n-摻雜。 (B)

115 四、奈米尺度與奈米技術 1. 定義： (1) 奈米（nm）是一種長度單位 1 nm＝10－9 m＝10－7 cm＝10 （埃）
（配合翰版課本 P.158 ～ P.162；講義 P.157） 1. 定義： (1) 奈米（nm）是一種長度單位 1 nm＝10－9 m＝10－7 cm＝10 （埃） (2) 物質在長、寬、高三個方向中，至少有一個尺度在 1 ～ 100 nm 間的材料稱為奈米材料；傳統尺寸較大的材料，稱為塊材。

116 (3) 常見物質尺度關係： 尺寸（nm） 物質尺度 例 子 0.1 ～ 1.0 原子與分子 He、H2O、C6H12O6 1.0 ～ 100
(3) 常見物質尺度關係： 尺寸（nm） 物質尺度 例　子 0.1 ～ 1.0 原子與分子 He、H2O、C6H12O6 1.0 ～ 100 奈米 DNA、奈米碳管、C60 100 ～ 10000 微米 紅血球、毛髮、塵蟎 ＞10000 塊材 螞蟻、碳粉、鑽石

117 2. 奈米材料的特性： (1) 比表面積大：當物質的顆粒變小，單位體積的表 面積（稱為比表面積）就會變大，到奈米尺度時，比表面積就變得更大。此時，奈米材料表面的原 子數目占材料總原子數的比例較塊材大很多。 (2) 物理及化學性質改變：奈米材料的性質，如熔點、磁性、電性、化學活性等，均與塊材差異很大。

118 ：鋁由穩定材料變成極易燃燒的奈米鋁；金的
正常熔點為 1063 ℃，2 nm 的奈米金熔點低於 400 ℃；矽由半導體變成導體的奈米矽；奈米結晶的陶瓷材料比一般陶瓷具有較大的延性及展性。

119 Au＋HNO3＋4HCl → H[AuCl4]＋NO＋2H2O (2) 性質與應用：
3. 奈米金： (1) 製法：將金溶解於王水中，生成四氯金酸（H[AuCl4]），再以不同濃度的檸檬酸鈉（C6H5O7Na3）還原，即可製得不同尺度的奈米金膠體溶液。 Au＋HNO3＋4HCl → H[AuCl4]＋NO＋2H2O (2) 性質與應用： ① 具有良好的生物相容性，易與蛋白質結合，可作為藥物的載體，治療類風溼性關節炎。 自然期刊專訪 林政鞍臺灣第一人

120 ② 能作為催化劑，加速一氧化碳氧化成二氧化
碳，可製成防毒面具，防止一氧化碳中毒。 4. 奈米銀： (1) 特性：由於奈米銀表面的銀原子在溶液或空氣中易失去電子，因此在奈米銀表面含有高比例的銀離子，而釋出的銀離子可穿透細菌的細胞膜，進入細菌體內與酶蛋白上硫醇基（－SH）的硫鍵結，進而抑制細菌 DNA 和 RNA 的複製。

121 (2) 用途：運用銀離子殺菌不會造成細菌的抗藥性，因此，奈米銀普遍用來作為抗菌製品。
　：奈米銀口罩、奈米銀繃帶、奈米銀襪子、奈 　 米銀內衣等。 5. 奈米材料的危害： (1) 奈米粒子能進出細胞膜，可能對細胞造成影響。 (2) 奈米材料若長時間、廣泛地被使用，對於環境與生物體的衝擊，將無法預料。

122 範例 5 奈米材料 下列有關奈米材料的敘述，哪些正確？
範例 5　奈米材料 下列有關奈米材料的敘述，哪些正確？ (A)奈米材料為在長、寬、高三個方向的長度都在 1 ～ 100 nm 之間的材料　(B)奈米材料的總表面積變大，一般都比塊材具有更高的化學反應性　(C)奈米級金粒子不同於金塊材，可將 CO 催化成 CO2，所以可製成火場逃生使用之防煙面罩　(D)奈米碳管可視為如同鑽石的立體結構　(E)紅外光是激發二氧化鈦光觸媒最合適的光源。

123 範例 5 奈米材料 (A) 只要物質的長、寬或高至少有一個尺度介於 1 ～ 100 nm 大小，即稱為奈米材料。
範例 5　奈米材料 (A) 只要物質的長、寬或高至少有一個尺度介於 　 1 ～ 100 nm 大小，即稱為奈米材料。 (D) 奈米碳管可視為一層石墨捲曲而成的中空管狀 　 結構。 (E) 近紫外光是激發奈米二氧化鈦光觸媒最合適的 　 光源。 (B)(C)

124 類題 5-1 下列有關奈米材料的敘述，哪些正確？
(A)奈米碳管含有類似石墨的結構　(B)某些種類的奈米碳管能導電　(C)荷葉不沾水的現象，與荷葉表面粒子的奈米化有關　(D)物質表面的粒子活性，與物質內部的粒子相同　(E)奈米材料的性質，與塊材差異甚大。 (D) 表面粒子所受的束縛力較內部粒子弱，故活性較大。 (A)(B)(C)(E)

125 實驗十　耐綸的製備

126 1. 實驗目的： 　由耐綸的製備，認識聚合反應。 2. 實驗原理：

127 3. 實驗步驟：

128 範例 1 耐綸的製備 下列有關耐綸製備實驗之敘述，哪些錯誤？ (A)將己二醯氯的正己烷溶液倒入己二胺的氫氧化鈉溶
範例 1　耐綸的製備 下列有關耐綸製備實驗之敘述，哪些錯誤？ (A)將己二醯氯的正己烷溶液倒入己二胺的氫氧化鈉溶 液，攪拌後即得到耐綸絲　(B)其反應式為： nH2N－(CH2)6－NH2＋nClCO－(CH2)4－COCl → 　　　　　　　　　　　　 ＋2nHCl　(C)不能使兩反應物的溶液相混，令其在界面反應，用鑷子緩慢地拉出耐綸之薄膜，浸入盛水之燒杯，即可得一條很長的耐綸絲　(D)由此實驗可知耐綸-66 為一種聚酯類　(E)氫氧化鈉溶液是用來中和聚合反應的副產物 HCl。 (A) 不可攪拌。 (D) 耐綸-66 為一種聚醯胺類。 (A)(D)

129 類題 1-1 下列有關耐綸-66 實驗的敘述，何者正確？
(A)反應後剩下的廢液，下層為有機溶劑　(B)未用的己二醯氯溶液可用碳酸氫鈉處理　(C)未用的己二胺溶液可用氫氧化鈉處理　(D)由於耐綸-66 無毒，故反應不需在通風良好的地方進行實驗。 (A) 下層為水溶液，上層才是有機溶劑。 (C) 己二胺溶液可用硫酸氫鈉處理。 (D) 正己烷為揮發性的有機溶劑，故反應須在通風良好處進行。 (B)

130 實驗十一　奈米硫粒的合成

131 1. 實驗目的： (1) 使用硫代硫酸鈉與鹽酸反應製備奈米硫粒。 (2) 以廷得耳效應檢驗奈米硫粒的存在。 2. 實驗原理： (1) 反應：Na2S2O3(aq)＋2HCl(aq) → SO2(g)＋S(s)＋ 　　　2NaCl(aq)＋H2O() (2) 檢驗：以可見光雷射照射溶液，觀察廷得耳效應。

132 (3) 奈米溶液：在反應溶液中添加非離子型界面活性劑，其分子會以親油基去包圍奈米硫粒，並與奈米硫粒形成微胞，使奈米硫粒較慢凝聚。當界面活性劑的濃度接近臨界值，會使廷得耳效應提早出現，同時也較快結束。

133 3. 實驗步驟： 4. 實驗紀錄： (1) 廷得耳效應存在時間：25 秒。 (2) 廷得耳效應存在時間：20 分鐘以上。

134 範例 1 奈米粒子的特性 下列有關使用硫代硫酸鈉與鹽酸反應來製備奈米硫粒的敘述，哪些是正確的？
範例 1　奈米粒子的特性 下列有關使用硫代硫酸鈉與鹽酸反應來製備奈米硫粒的敘述，哪些是正確的？ (A)硫代硫酸鈉的化學式為 Na2SO4　(B)此反應中，鹽酸作為還原劑　(C)此反應中，添加非離子型界面活性劑，可使奈米硫粒存活更久　(D)生成的奈米硫粒與水形成膠體溶液　(E)此反應生成的氣體無色、無味亦無臭。 (A) 硫代硫酸鈉的化學式為 Na2S2O3。 (B) 此反應的硫代硫酸鈉發生自身氧化還原反應。 (E) SO2 具有臭味。 (C)(D)

135 類題 1-1 下列有關奈米硫粒的廷得耳效應之敘述，哪些正確？
(A)是因存在於溶液中的微粒直徑約 10－9 ～ 10－7 公尺　(B)是因粒子所帶同性電相斥而發生　(C)是因粒子在強光下，運動加快而發生　(D)是因粒子散射光線而發生　(E)是因溶液中的粒子受溶劑粒子碰撞而發生。 (D) 廷得耳效應是因膠體粒子直徑大，對光產生散射所致。 (A)(D)