化學科

在國中第三冊 14-3 的實驗裏，提到鹽橋的濃度為 0.1M ，且使用強電解質。我們知道強電解質是因其具有幾乎完全解離的特性，故一般皆用強， KNO，且在室溫下操作，難道各種濃度的強電解質不能使用嗎？其效果又是如何？因而請教老師，並進而尋求解答的實驗。

中國人的飲食文化中，骨湯一直被視為餐桌上富含營養價值的佳餚，也是攝取鈣質的良好來源，而骨湯的調味方式千變萬化，要如何才能喝到最多的鈣質呢？我們針對骨湯熬煮的各種環境及調味添加物的關係做一系列的實驗探討。結果發現有效控制熬煮時間、水量及添加適當的調味料，都能有效增加骨湯中Ca2+含量。

本次的研究起因於生活中的小插曲－「果汁不小心滴在相片上，相片產生了變化」。而平時自然課老師不斷的提醒要隨時觀察身邊事物的變化，有興趣就好好的研究，因此我們決定找出到底是果汁中的何種成份使照片產生變化。在研究的過程中，我們從實驗中得到了答案，也發現了新的問題，經過不斷的討論與實驗，我們的主要發現如下：一、相片上繽紛的色彩是由紅、黃、藍三種原色所組成。二、相片上這三原色上色的次序先後是黃 紅 藍。三、水果多為弱酸性（pH=4），然因所含酵素種類不同，對相片所產生的影響也不一樣。四、檸檬酸使相片變色的情形是將相片的三原色直接溶解了。五、將奇異果及鳳梨果汁經高溫加熱後，因酵素受到破壞，對相片產生的影響與檸檬酸對相片產生的變化相同是一樣的。所以我們認為使相片產生劇烈變化的主因是水果中的酵素，而水果中的微酸亦可對相片產生些微的侵蝕效果。但是，研究過程中水果酵素並不易取得，所以我們是以「蛋白質分解酵素」來實驗；如能取得不同水果酵素，相信可進一步加以研究探討。

利用Na2S2O3取代Na2S2O5進行秒錶反應實驗，發現硫代硫酸鈉在酸中的穩定性比焦亞硫酸鈉高，並進一步研究[KIO3]、[Na2S2O3]及[H+]與反應速率(R=－Δ[Na2S2O3]/Δt)之關係，求得反應速率定律式R=[IO3-][S2O32-]2[H+]。另嘗試以光電計時器取代碼錶與眼睛判讀顏色變化的計時方式，結果發現以光電計時器並配合適當反應槽，對反應速率的測量是可行且再現性佳。

光子晶體製程，是以苯乙烯為單體，十二烷基硫酸鈉為分散劑，過硫酸鉀當做起始劑，提供自由基誘發自組裝聚合反應，形成奈米到微米級的白色聚苯乙烯膠態溶液。將此膠態溶液滴於玻片上，以50~55℃加熱，在蒸散過程中，藉由毛細、界面力作用，自組裝結晶，從無序結構，變成有序的聚苯乙烯光子晶體，透過光照呈現艷麗色彩。由探討製程條件，發現： 1.加熱時間、溫度、單體濃度、分散劑與起始劑濃度，會影響自組裝晶體球尺寸 2.由球體自組裝變項，歸納製程間的交互作用 3.由球體尺寸對色光波長折射，發展簡易尺寸檢測法實驗發現：利用變因間的交互作用，除簡化流程，降低製作難度外，還可調配製造出不同尺寸的聚苯乙烯球，進而自組裝出各種顏色的光子晶體！

鑽石、寶石我不愛，我就酷愛鐘乳石。路過藝品店展售鐘乳石的櫥窗總是讓我凝視良久; 出門旅遊，只要聽說那裡有鐘乳石洞，我一定央求爸爸特別繞道前去瀏覽一番。細說緣起....該感謝屏東鄉下一位愛石成痴的林景文先生的啟蒙。那是小學六年級時第一次到墾丁旅遊的路上，蓬萊化石博物館的招牌吸引我們全家入內參觀，當時對林景文館長自水泥礦區搶下許多大大小小鐘乳石的過程，特別在我小小心靈烙下不可磨滅的印象，也種下日後我對鐘乳石情有獨鐘遠因。我的母校--萬華國中是一所歷史悠久的學校，校園中常有如成群覓食的斑鳩、在樹間跳躍的松鼠、隨風飄落的木棉花等令人驚豔的景觀出現。去年回母校參加校慶到視聽教室拜訪老師，在走廊上發現磨石子地板上隆起了一塊約40平公分大令腳底阻滯的突出物，我蹲下仔細瞧一瞧...發現它並非水泥，也和周圍地面的材質不同。它到底是什麼?又從那兒來的?正感納悶，一滴水突然從頭頂滴下來，抬頭一望; 哇!好漂亮的白色管狀物倒懸在天花板上。這是什麼東東呀?為何以前往返教室數十回從沒發現過?莫非它就是常聽老師提起的鐘乳石!鐘乳石為什麼會長在這裡?起我研究的興趣。也展開長達半年多無怨無悔的調查、實驗歲月。

每天上學前，媽媽總是要我喝杯牛奶再走，媽媽說:牛奶很營養，會讓我長得壯壯的; 可是我喝久了就覺得有牛的道，嘴裡還會臭臭的，很不喜歡喝，能躲就躲。有一天媽媽笑咪咪的端出一碗白色像布丁的食物說:「這是媽媽自已做的優格，你吃吃看!」我試試看，又香又濃，淋上各種果醬，好吃極了!媽媽說優格的作法很簡單，一瓶鮮奶加上一包菌粉，搖一搖，擺一二天就完成了，這麼簡單，連我也會。同學說他媽媽也常做，是用鮮奶加優酪乳和砂糖，我們想一定要用這些材料嗎?有沒有其他替代品呢?影響優格形成快慢的原因有哪些?於是我們決定親自研究看看，最好能開發出既簡單又便宜的產品。

本研究探討由奶粉及黃豆製作合乎環保需求天然蛋白膠水的可行性。在奶粉或豆漿中加入食用醋，產生凝固物，經分離後，以小蘇打調整至中性，即生成牛奶酪蛋白膠水或植物性大豆球蛋白膠水。研究中以黏著物體能承載彈珠顆粒數(重量)的重力拉扯來評估其對不同材質的黏著力，並以接著物體浸泡酸鹼液體後的承載重力拉扯來評估其耐酸鹼特性。結果顯示：以室溫萃取蛋白膠水黏性最佳，黏著時間愈長，承載重量能力也愈高；測試黏於木板24小時後，可承載7~9公斤重；浸泡實驗中，亦可承受2.5公斤重以上，其黏著能力勝過工業使用之樹脂膠水。因此天然蛋白膠水的製備是可行的，它以常溫製作無毒性、合乎環保需求。若以過期奶粉來製作，更是資源再利用。

在化學課本（束華書局第七章）上講到化學分子極性與非極性分子，其內容是電偶極向量和不為零者為極性分子，反之為非極性分子。同時，在上課時老師所放映的幻燈片（東華書局製作的極性非極性幻燈片），看到用毛皮摩擦過的塑膠棒或用絲絹摩擦過的玻璃棒對各種樣品（乙醇、丙酮等，預先放入長滴管內而連續流下來）靠近來辨別極性與非極性，若能使樣品下降的運動軌跡偏向者為極性，不偏向者為非極性。但卻沒有比較各種樣品極性的大小，更進一步的當時我們就在想，是否能用更適當的實驗方法，找出極性之大小與其他的物性或化性等之關係。於是我們開始請教化學老師更詳細的對我們講解極性與非極性的原因、理論、特性等等。由找一些資料（如樣品的沸點、比重、分子質量等）。囚為樣品若有極性，會被摩擦過的塑膠棒或玻璃棒所吸引而偏向，那就表示與電力有關，所以我們又請了物理老師來指導，有關電學、力學等常識。最後經過多次的改進才完成這次的實驗。

於電解銅、銀實驗中，目的暸解銅、銀反應之莫耳數比為 l : 2 進而得知銅、 銀析出量與電子數莫耳比值為 l : 2 : 2 的關係。依據現行高中化學實驗， 電流無法保持 l.0 安培，又析出銀是不可能。經多次嘗試已經改進可順利完成實驗。又依現行實驗教材， 5 %漂白液（次氯酸鈉）與 0.17MCo(NO3)2(aq)混合，僅見及藍色物出現，並不能依內容行催化 OCI 析出 O 2(g)。經改進以雙氧水代替，可以多種試劑催化析出氣氣，以完成反應速率之研究，奈於時間有限，此實驗尚於設計中。下列謹示出電解銅、銀實驗的部分內容。本次研究改進使本校化學實驗順利進行，提高學生對化學之興趣甚鉅。