化學科

本研究探討有效清洗蔬菜上農藥殘留量的方法，文獻中檢測農藥的方法有『生物法』、『化學法』及『生化法』三種，前兩種方法對我們來說都有不方便的地方，故選擇快速又能檢測出市面上大多數農藥殘留量的『生化法』。但『生化法』需配合昂貴的分光比色儀，因此我們利用計算機上的太陽能光電池、LED、三用電表及保特瓶，成功地設計出一台能『量化』水溶液顏色差異的裝置，我們稱它為『光電池比色儀』。利用『光電池比色儀』檢測樣品1 分鐘，測出的數值我們稱它為V_Lux(Volt Illumination )，當DV_Lux 越小，抑制率越大，表示農藥殘留量越多；反之，越少。最後比較多種清洗小白菜的方法，結果發現『用流動的清水洗3 分鐘』效果最好，破除了多數主婦的迷思。

平常煮菜作湯的?和味精，都是一種漂亮的晶體，何不自己動手來做一些假寶石(晶體)呢？說不定能因此而發現一些規律性呢！

在吾人教學過程中，有關酸鹼滴定方面，一般高中教材均未提到多質子酸（鹼）的分化滴定，如雙質子酸，順一丁烯二酸，以強鹼在水溶液中滴定，可以明顯地分出兩個當量點；硫釀為雙質子酸，應可分出兩個當量點；磷釀應會產生三個當量點，但根據文獻知，在水溶液中磷酸僅可求得兩個當量點（因磷酸的第三個質子在水溶液中極難游離）而磷酸僅得一個當量點（因 KA1很大，KA2=10 -2 亦頗大）此二種酸若改在適當的非水溶劑中進行滴定，是否能求出磷酸的第三個當量點及硫酸的第二個當量點？又，不同強度的釀或鹼行滴定時，達當量點的PH值皆不相同，若將兩種或數種小同強度的酸或鹼液混合，是否能在不同的 PH 值下，分別被滴定出來？所混合的酸和鹼液，其 PKA，或 PKB。差值在何範圍內可被分別滴定出來，而得一明顯的酸鹼分化滴定曲線？而且有些酸或鹼當其強度太弱時，無法在水溶液中被滴定出來，若改在適當的非水溶劑中進行滴定，是否能得較明顯的當量點？以上這些問題，促使我從事以下的探討：

老師要我們自製指示劑時，有人煮十幾分鐘，有人用熱水浸泡個一、二小時，又燙又花時間，於是我們想透過實驗找到最佳的時間點，使大家省時又省力。此外熱水的高溫，常讓我們心驚膽顫，深怕一個不小心就被燙到，如果自製指示劑也能像茶葉用「冷泡」的泡出色來，不是更安全更節省能源嗎？最後我們驚喜的發現「紫色高麗菜」的確是冷熱皆宜，而且只要花費10分鐘，難怪教科書都愛用它來製作指示劑。我們還發現用單一材料自製而成的天然指示劑，不像廣用指示劑呈現紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，可分辨出不同的酸鹼值，因此我們更進一步的將課本中提到的材料互相「混搭」，竟然能製作出更好，更精細的酸鹼指示劑，可以清楚分辨pH1.0~12.0（如封面圖），真是讓我們興奮不已！

二年級上學期做「水的電解」實驗時，以注射針頭當正、負兩極的材料，我們感到很好奇：如果換成其他金屬不知是否可以？經老師介紹先認識了第四冊「電解硫酸銅水溶液」的實驗，在這個實驗裏，我們瞭解了：「電解時兩極的化學反應與使用的電極材料及電解質有關」。當我們將電解水裝置中的兩注射針頭改成粗銅線後，發現：兩極銅線皆起了化學變化，但是並未看見藍色Cu2+移動的詳細過程；於是請教老師如何才能觀察到離子在兩極間前進的慢動作；老師在回答問題時，該到「電場」，順便提及「磁場」的觀念；我們就想︰既然離子會受電場影響，不知是否也會受磁場影響？因此在好奇心的驅使下，我們首先以有色的Cu2+開始，設計了本實驗。

按理化課木 22 - 3 的伏打電池，鋅銅電池實驗，實驗步驟進行實驗所產生的電流很小，尚未達到 1mA ，看不出 〝 通電 〞 的效果，再加上學校廢棄的易開罐（鐵罐）隨手可得，因此希望能改進實驗，使得伏打電池更簡便，更持久，於是在老師指導下進行了下列研究探討。

一天中午，在學校吃過午飯，我拿出媽媽給我準備好的水果(番石榴)來吃，我想一個人吃不好意思，於是拿出削鉛筆的刀子洗乾淨，把番石榴切開，分給幾個同學吃，妻好後才發現它的切面有噁心的黑色變化，我們都不敢吃，不知道那是不是有毒，於是請教老師，為什麼切開的番石榴會變黑？可不可以吃？老師就指導我們做一連串番石榴變嘿，以及未成熟時含有澀味的實驗。

中秋節晚上，全家人在陽台上烤肉，大家一邊吃肉片，一邊喝汽水，真是非常愉快，但快樂的日子總是過特別快，一下子夜就深了，經過媽媽的催促，大家匆匆收拾一番，就上床睡覺了。 第二天放學後，我到陽台幫媽媽整理昨晚未清除完的垃圾，突然間！我發現昨晚留下的一杯維他露 P 汽水，它的顏色竟然變了，怎麼會這樣呢？我的心裡真是充滿了疑問。 於是，我將這個問題請教老師，只見老師笑著說：「其實這是一個有趣的老問題，往年曾有同學研究過這個問題，但內容都不夠深入，你們如果有興趣，大家可以一起來做更深入的研究。」後來，在老師的指導之下，我們經過一個多月的努力，終於有了一些成果。

在本研究，我們設計了一套「可定量式排水集氣法實驗裝置」，並以標準氣體流量計校正，證明其操作簡便、精確性佳。同時，藉由過氧化氫(H2O2)製氧的實驗，對催化劑影響反應速率進行定量探討，確認二氧化錳(MnO2)和碘化鉀(KI)為過氧化氫分解反應之正催化劑，而苯甲酸(C6H5COOH)則為負催化劑。其次，進一步探討食品中殘留H2O2的問題，並討論常用烹調配料對H2O2分解的影響，結果發現味精、醬油、食鹽無明顯催化作用、白醋為負催化劑；而老薑、芹菜、青蔥、大蒜、辣椒等五種蔬菜類配料均為正催化劑，其中尤以老薑和芹菜之催化效果最佳。此外，我們也發現蔬菜類配料的主要催化作用是「酵素」，而非文獻中所認為的鐵類礦物質。

家中本來養有一對小白鼠，長得非常可愛，頗得大家的喜愛，可惜有一天，因為弟弟餵養馬鈴薯，幾天後便死去了，當時我覺得很奇怪，我們人類吃馬鈴薯並不會怎樣，為什麼小白鼠吃了就會死呢？因此激起我的好奇心，便去請教老師，老師便把小白鼠致死的原因詳細告訴我，並睛老師指導做如下的實驗。