碳原子之旅

碳原子之旅
摘要
可曾吃過一種緊貼著糖果的一張可吃的透明薄膜？這張薄膜是什麼物質
呢？原來它叫做『糯米紙』。

糯米的主要成分是澱粉，澱粉是由碳、氫、氧三種化學元素組成的天然有機高分子化合物。

有機化合物與我們日常生活息息相關，食、衣、住、行、育、樂都離不開它。

例：汽車的燃料、塑膠製品、藥物，甚至於我們身體內每一個細胞，都是由有機化合物組成的。

碳是構成有機化合物的必要元素，有機化合物的組成只含有碳、氫兩元素時，稱為碳氫化合物。

只含有碳、氫、氧三種元素時，稱為碳氫氧化合物。

碳原子可以互相連結成新分子，也可和氫、氧、氮、硫、磷、氯等原子結合。

居里夫人說：『科學本身就具有偉大的美。

』讓我們與碳原子一起去旅行吧！
關鍵詞：有機化合物、碳氫化合物、碳氫氧化合物。

教學教案
【活動１－１】我們是雙胞胎＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿【先備知識】化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－雙鍵，短棒－單鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、將它們組成由２個碳原子、１個氧原子、６個氫原子的化合物。

３、觀察看看可以組成什麽形狀？
【結果】
１、由氧的鍵結來說說看它們的組成結構有什麼不同？誰會是水的好朋友？
【活動１－２】烷類＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿
【先備知識】１、化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
２、有機化合物的中文命名原則：
當有機化合物的含碳數未超過十個，就以天干數字（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）代表化合物的含碳數；若含碳數超過十個以上，即以數字代表。

【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－雙鍵，短棒－單鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、將它們組成由１個碳原子、４個氫原子所組成的化合物Ａ。

３、再將它們組成一個由３個碳原子、８個氫原子所組成的化合物Ｂ。

４、將化合物Ａ、Ｂ的化學式寫在表一。

（此為烷類結構）
５、組成一個由６個碳原子、１２個氫原子所組成的化合物Ｃ。

（單鍵結構）６、組成一個由６個碳原子、６個氫原子所組成的化合物Ｄ。

（雙鍵結構）
７、將化合物Ｃ、Ｄ的化學式寫在表二。

（此為環狀結構）
【結果】
表一：已知組成化合物Ａ、Ｂ結構的叫烷類，可以依命名法說出它們的名稱嗎？
表二：已知化合物Ｃ叫環己烷、化合物Ｄ叫苯，可以說出它們結構的異同嗎？
【活動１－３】醇類
【先備知識】化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－雙鍵，短棒－單鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、組成一個由１個碳原子、４個氫原子、１個氧原子所組成的化合物Ｅ。

３、組成一個由２個碳原子、６個氫原子、１個氧原子所組成的化合物Ｆ。

４、將化合物Ｅ、Ｆ的化學式寫出來。

【結果】
１、已知組成化合物Ｅ、Ｆ結構的叫醇類，可以依命名法說出它們的名稱嗎？２、醇類都有一ＯＨ原子團。

【活動１－４】有機酸類＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿
【先備知識】化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－雙鍵，短棒－單鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、組成一個由１個碳原子、２個氫原子、２個氧原子所組成的化合物Ｇ。

３、組成一個由２個碳原子、４個氫原子、２個氧原子所組成的化合物Ｈ。

４、將化合物Ｇ、Ｈ的化學式寫出來。

【結果】
１、已知組成化合物Ｇ、Ｈ結構的叫有機酸類，可以依命名法說出它們的名稱嗎？２、有機酸類都有一ＣＯＯＨ原子團。

【活動１－５】酯類＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿
【先備知識】化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－雙鍵，短棒－單鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、組成一個乙酸分子。

３、組成一個乙醇分子。

４、將乙酸和乙醇的化學式寫出來，並觀察兩者哪裡有相同的結構？
５、將乙酸中的Ｏ－Ｈ原子團，與乙醇中的１個氫原子（Ｈ）組成水分子。

６、將剩下的乙酸中的碳原子與乙醇中的氧原子重新接合成一個新化合物Ｉ。

【結果】
１、已知組成化合物Ｉ結構的叫乙酸乙酯。

２、數數看，反應前的化合物乙酸與乙醇的原子總數跟反應後乙酸乙酯與水分子的原子總數，是否符合質量守恒定律？
乙酸乙酯＋水
３、酯化反應：乙酸＋乙醇
製造肥皂（學生手冊）＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿【先備知識】油脂、皂化、鹽析、親水性、親油性
【實驗目的】製造肥皂並觀察肥皂的去汙現象
【實驗器材】
【實驗步驟】
【實驗討論】
自製教具說明肥皂去汙原理（分組競賽）
【家庭作業】＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿
□Ｃ□Ｄ
【活動４－１】烯類＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿
【先備知識】化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－長鍵，短棒－短鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、將它們組成一個由２個碳原子、４個氫原子所組成的化合物Ｊ。

（雙鍵）３、將它們組成一個由３個碳原子、６個氫原子所組成的化合物Ｋ。

（雙鍵）４、將化合物Ｊ、Ｋ的化學式寫在表中。

【結果】
１、已知組成化合物Ｊ、Ｋ結構的叫烯類，可以依命名法說出它們的名稱嗎？２、烯類都有雙鍵。

【活動４－２】苯環＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿
【先備知識】化合物的價鍵－氫：１價，氧：２價，碳：４價
【器材】原子模型
（黑－碳原子，白－氫原子，紅－氧原子，長棒－長鍵，短棒－短鍵）【步驟】
１、老師發下一組一盒原子模型。

２、將它們組成一個由６個碳原子、６個氫原子所組成的化合物Ｌ。

（雙鍵）３、將它們組成一個由２個碳原子、４個氫原子所組成的化合物Ｍ。

（雙鍵）４、將Ｌ、Ｍ的分子組成新化合物Ｎ，並將化合物Ｌ、Ｍ、Ｎ的化學式寫在表一。

５、組成一個由６個碳原子、１２個氫原子所組成的環己烷。

６、組成一個甲烷與環己烷結合在一起的新化合物Ｐ、將Ｐ的化學式寫在表二。

７、你用過立可白嗎？新化合物Ｆ就是立可白（甲基環己烷）的成分哦！
【結果】
表一：由化合物Ｌ、Ｍ組成的新化合物Ｅ叫做苯乙烯。

２、烯類都有雙鍵。

表二：將甲烷與環己烷結合成化合物Ｐ（立可白的成分－甲基環己烷）
回饋單＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿＿
以下各項問題，請將認為最洽當的代號打ˇ
非常非常
不同意同意
１、我很仔細觀察甲醚與乙醇分子結構不同的情形。

□１□２□３□４□５２、我暸解活動一說明的烷類命名原理。

□１□２□３□４□５３、我知道醇類的特徵。

□１□２□３□４□５４、我知道有機酸的特徵。

□１□２□３□４□５５、我知道酯化反應。

□１□２□３□４□５６、我知道鹽析原理。

□１□２□３□４□５７、我喜歡製造肥皂實驗。

□１□２□３□４□５８、我喜歡我做的肥皂成品。

□１□２□３□４□５９、我知道肥皂能洗淨衣物的去汙原理。

□１□２□３□４□５１０、我會利用上網尋找有關有機化合物的資料。

□１□２□３□４□５
【實驗評量】
＿＿年＿＿班＿＿號姓名：＿＿＿＿＿
１、小慧要做肥皂實驗，如右圖所示，試回答下列問題：
（１）她需要選用下列哪些物質？
（甲）椰子油（乙）氫氧化鈉（丙）酒精
（丁）（氫氧化鋇）（戊）硫酸（己）食鹽水
（Ａ）甲乙丙己（Ｂ）乙丙丁戊（Ｃ）丙丁戊己（Ｄ）甲丁戊己（２）呈上題，真正參與反應的是哪兩種物質？
（Ａ）甲乙（Ｂ）丙丁（Ｃ）戊己（Ｄ）乙丙
（３）實驗時，取油脂與鹼性溶液共煮，加入酒精一起加熱的作用是為什麼？
（Ａ）使油脂和甘油分離（Ｂ）使肥皂能浮出液面
（Ｃ）使肥皂能溶解在酒精中（Ｄ）使油脂和鹼性溶液能混合均勻（４）皂化完成後，為什麼要將溶液倒入飽和食鹽水中？
（Ａ）幫助吸收油脂（Ｂ）使肥皂和甘油分離
（Ｃ）溶解未用完的酒精（Ｄ）使氫氧化鈉溶解於食鹽水中
（５）請將下圖中肥皂的去汙作用按順序排列：
（Ａ）甲乙丙丁（Ｂ）乙甲丁丙（Ｃ）乙丙甲丁（Ｄ）乙丁甲丙
（甲）（乙）（丙）（丁）。