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化學科

養豬廢水對自然生態的影響

去年發生豬隻口蹄疫後,政府大力鼓吹離牧政策,而雲林縣麥寮鄉更是養豬業盛行;學校隔壁就有許多豬舍,時常可聞到陳陣豬糞味。我們好奇的問老師:「豬排泄物是否會造成污染?又附近小河中魚蝦不見跟它們有關係嗎?以前不是會拿人的排泄物當肥料,那麼可否也拿豬的排泄物當肥料呢?」

到底是誰在作怪?

春節時,阿姨帶小表妹到家裡來作客,媽媽削了一盤頻果請他們吃。沒多久,我發現蘋果都變成褐色了。我問媽媽是不是蘋果壞掉了不能吃?媽媽說削皮的頻果本來就會變褐色的,沒有壞掉,好像是一種鐵質的氧化作用喔!我覺得納悶不解,於是就去問自然老師,沈老師說,你們不是剛學過「兩種氣體」這個單元嗎?我們可以自己製造一些氧氣來試驗、探討它的原因,找出到底是誰在作怪?於是我們就在自然老師的指導下做了以下的試驗。

熱不離手~「暖暖包」

本實驗為八年級課程:熱與溫度、氧化與還原的推廣。市售拋棄式暖暖包的主要放熱反應式為:4Fe+3O2 → 2Fe2O3。實驗方法:利用塑膠夾鍊袋,放入反應物及保水材料後,置入熱電偶溫度計,接著搓揉夾鏈袋並觀察溫度變化。藉由改變反應物(鋅粉)與氧產生氧化還原反應,並搭配課程所學到的控制變因法,分別探究不同反應物間、不同的保水材料(食鹽、沸石、活性碳、氯化鈣),對最高溫度之影響,再挑出最適合拿來實際應用的暖暖包。

是誰在搞鬼~小燒包成分的探討

整個實驗是探討市售小燒包中各成份-鐵粉、活性碳和食鹽的作用和原理。實驗分成兩個部份,第一部份是探討小燒包主要成份鐵粉、食鹽以及活性碳在發熱過程中所扮演的角色,鐵粉為發熱物質、活性碳為保溫作用、食鹽為催化劑;第二部用是將唯一的金屬物質置換成鋅、鋁、銅粉三種常見的金屬,藉以了解哪種金屬的發熱效果最好,發現鐵粉溫度上升最快。最後考慮經濟因素與發熱效果,了解到鐵粉溫度上升最高且價錢最便宜,所以廠商使用鐵粉當小燒包中主要發熱物質。

Oh!「葉」 ~利用手機光譜儀探討市售植物油在可見光雷射照射下發光之行為

本研究主要探討市售植物油受綠光及藍紫光照射後的發光行為。為了分析油品的發光情形,使用簡易手機光譜儀並輔以ImageJ來解析發光的波譜分布。 實驗發現綠光照射沙拉油及橄欖油皆會發出紅光,但前者是拉曼散射所致,而後者則是螢光效應所致,兩者強弱不同;以藍紫光照射,沙拉油發出連續光譜,而橄欖油只發出紅光。另外,葵花油、苦茶油、葡萄籽油受綠光及藍紫光照射後,分別發出波長較長的連續光譜,此乃油品以壓榨法製作,保留天然成份所致。 最後,將桑葉粉溶入沙拉油中,在藍紫光照射下隨濃度增加,會發出較強紅色螢光,並在濃度較高時會有螢光自體吸收情形;而在綠光照射下,除了發出紅色螢光外,也同樣發出波長較長的連續光譜。

纖纖玉手

為了了解清潔劑如何破壞細胞, 並設法降低他的破壞性, 因此我們做了此實驗。第一個實驗用雞血浸至清潔劑中, 來測量清潔劑對細胞所破壞的的百分比, 來發現哪種清潔劑破壞細胞最嚴重。由實驗可知我們哪種清潔劑使得細胞膜破裂最嚴重。我們發現中性清潔劑對細胞的侵蝕作用最嚴重,再來是鹼性,而弱酸性的清潔劑破壞情形最小。第二個實驗為滲透壓實驗, 因為清潔劑可能因為滲透壓而破壞細胞。這次實驗和細胞置入蒸餾水中而破裂的情況不同,不完全因為滲透作用而產生破裂, 還有其他原因。希望能更深入了解清潔劑破壞細胞的因素,甚至克服這些因素,做出不傷身體細胞並且環保的清潔劑。

小"豆"士化身大"銀"家-天然還原劑大解密

近年來取得奈米粒子的方法主要分為塊材粉碎及原子構築法,但塊材粉碎法大多高耗能而原子構築法中多數方式須使用會造成汙染的化學還原劑,因此本組以較經濟且環保的生物法進行各項研究。各項生物還原方法中我們使用了植物萃取液,在參閱相關文獻中我們得知了一種物質─植酸。植酸是種天然的有機酸,它具有還原力及保護力。而植酸在豆科植物的子葉中有比較大量的存在,因此本組選用易取得的綠豆為素材,用其含植酸的浸泡液來進行各項實驗。

電化學裡的藏鏡人

將鋅片與銅片以導線相連,放入硫酸水溶液,照以前參考書的說法,鋅極因進行電化學反應、失去電子故不產生氫氣僅銅極產生氫氣。而現在的課本改為鋅極與銅極皆產生氫氣。於是我們親自進行此項實驗,發現鋅極的產氫量、產氫速率皆比銅極快許多,因而進行以下實驗,探討置換與電化學反應。一、改進集氫裝置:藉由改良自製集氫裝置,探討置換與電化學反應間產氫速率的變化二、改變硫酸水溶液濃度:藉改變此溶液濃度,了解其對產氫速率之影響三、更換不同的金屬片:了解不同金屬片組合的置換與電化學反應間產氫速率的變化四、加入三用電錶:定時監控,並利用電流算出導線中流通的電子數五、利用pH計:測量反應前後的pH值差異,計算產氫量與消耗[H+]的關係

你在看我嗎??晶瑩剔透之美

在國中二年級的時候,理化第一章談到精鹽的精製。老師帶領我們做實驗,精鹽經溶解、過濾、蒸發、結晶後得到了一顆顆晶瑩剔透的小顆粒,老師告訴我們那就是「晶體」,也就是平常所食用的「精鹽」,這是我們第一次接觸「晶體」。後來升上國三,在新的科目 ─ 〈 地球科學 〉 中,老師談到「礦物的特性」一節時,介紹水晶是一種形狀固定的二氧化矽,老師說這也是「晶體」。再次的接觸,讓我不禁想到,從我們吃的食鹽,到台灣西部的砂岩、頁岩,這一切的結晶,究竟是如何形成的呢?其間又受何影響呢?

聲聲不息?探討各種變因對硫酸銅晶體的影響

一、晶種在試管內,距底部4cm為最佳的結晶位置,結晶後的量較多。二、不同樓層高度(50m之內)對結晶量的影響並不大。三、硫酸銅的結晶在自然狀態下,反應時間以兩天的結晶量最佳。四、不同聲音頻率下的環境,以300Hz的音頻,結晶量最多,1200Hz的音頻,結晶量最少,我們推論1200Hz為硫酸銅水溶液自然震動的頻率。五、300Hz的音頻環境下,反應時間為三天的效果最好。六、銅線共振頻率為600Hz,銅線共振的結晶量均較硫酸銅水溶液自然震動下的結晶量少。七、六字大明咒與打擊樂音樂型態,結晶量較佳,噪音對結晶量為最差。八、使用乙醇與水的雙溶劑對結晶量的影響比單溶劑效果好。九、酸鹼值對硫酸銅對結晶量有影響,但無規律性,加入濃硫酸,硫酸銅的結晶量特別明顯。