全國中小學科展

化學科

草酸水溶液電解及其光化學反應

從國中開始,我們做過許多電解實驗。我們發現一些電解質水熔液電解僅靠電解質導電致使水電解;而有的卻能連電解質本身都氣化還原,而水亦電解。 然草酸水熔液電解又會產生什麼呢?於是便自行動手做;又發現以鋁為電極電解會發光,更值得加以研究探討。 人才、知識、技術、設備的缺乏,使此次研究分外艱辛,不過仍希望藉科學展覽達到研究相互交流的目的。

色粒分明~探討本氏液與還原醣變色反應

本實驗以市售本氏液與自製本氏液與葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原醣反應,證明課本上以藍、綠、黃、橙、紅的顏色變化來顯示葡萄糖的含量多寡有誤。透過過濾觀察產物顆粒、濾液混色實驗、利用廷得耳效應以雷色光照射觀察產物顆粒大小、及溶液靜置、離心等實驗,發現藍、綠、黃、橙、紅顏色變化可能是奈米級(顆粒大小介於10-9~10-7 m)的紅色氧化亞銅,與藍色硫酸銅溶液混色結果,故不能以顏色變化來代表還原醣的多寡。若要定量葡萄糖,可由葡萄糖與本氏液反應的「顏色與反應時間關係對應圖」中,反應終點顏色(紅色)到達時間來定量葡萄糖。

甲若殼以結素重金屬汙染-甲殼素吸附重金屬水溶液

本實驗中採用自製的甲殼素吸附金屬離子,發現在0.04M、pH4、25℃、45分鐘時添加了戊二醛的甲殼素對銅離子有最好吸附效果。其中甲殼素在不同濃度的銅離子中,濃度越低對銅離子的吸附量會越少。而在添加戊二醛改質甲殼素以形成網絡型結構方面,隨著戊二醛添加量的增加,甲殼素對銅離子吸附量隨之增加。時間對銅離子吸附量的影響發現,GA2在10到40分時吸附最快速,約在45分時達平衡。在甲殼素克數對銅離子的吸附量影響發現,大約在0.8克時吸附可達平衡。甲殼素在不同pH對銅離子吸附量的影響方面在越偏酸性的環境下吸附效果最佳。

中華民國第四十屆中小學科學展覽-化學科評語

整體而言,今年之水準較去年高出甚多,尤其高中組,取材也相當生活化,但是,仍有些 缺點宜待改進: 一、國小組: 二、有些作品之結論,祗展示數據,沒有作簡略說明。

吸金大法-果皮改善重金屬污染水之研究

家鄉河川受到重金屬汙染的消息引發我對於改善重金屬汙染水進行研究的興趣。在這個實驗中,利用乾燥的橘子皮、檸檬皮、香蕉皮和花生殼作為吸附水中重金屬的物質,利用綠豆發芽率作為檢測水中重金屬離子是否減少的指標。結果發現受到重金屬汙染的水使綠豆發芽率降低。以果皮處理受污染的水一段時間後,發現果皮對於某些重金屬具有吸附的作用。其中,橘子皮對於鈷離子和鎳離子的吸附效果最佳;檸檬皮對於鈷離子、鉛離子和鎳離子的吸附效果較佳。香蕉皮對於鉛離子、鎳離子和鋅離子的吸附效果最好;花生殼對於銅離子的吸附效果最佳。但是,儘管果皮可以吸附重金屬,但大部份以果皮處理過後仍然無法使受污染的水恢復到未汙染前的狀況,所以避免人為汙染,才是解決汙染問題的根本之道。

泡泡總動圓

最近班上同學流行玩吹泡泡,有一天我買來的泡泡溶液用完了,便回家自己泡了一罐泡泡水溶液,結果發現吹起來的泡泡沒有比原先買來的多。我覺得很奇怪,硬把這個問題帶到學校與同學討論。有人說:「是不是你肥塵放的不夠多?」也有人說:「是不是商人的泡泡溶液中加了秘密原料呢?」於是,我們便一起研究這個問題,並請老師指導我們。

捕捉你的點點滴滴 —二氧化碳溶解度的探討

本研究自製二氧化碳溶解度測量裝置,探討【一】物理性捕捉:在1013百帕的壓力、26°C的溫度,每升水溶解0.7升的二氧化碳。氣體飽和溶解度隨食鹽水、糖水溶液濃度增加而減少。壓力增加、溫度降低,會增加二氧化碳在水中的溶解度。【二】化學性捕捉:二氧化碳溶解度隨氫氧化鈉及氫氧化鈣水溶液濃度的增加而提高,溶解度受水溶液酸鹼性的影響-鹼性的溶解度>純水>中性鹽類、酸性。二氧化碳溶解度隨水溶液中解離的離子濃度與離子電荷密度的增加而下降。菠菜的溶解度比自來水高。【三】生物性捕捉:以六種小盆栽植物在密閉容器中,因光合及呼吸作用所產生的二氧化碳濃度變化,經測試計測量可達277ppm,每日二氧化碳吸收、排放的循環量維持平衡。

耀眼四射-螢光棒的發光亮度探討

市售螢光棒琳瑯滿目,其棒身主體分有內、外兩管:內管裝填強氧化劑,外管則有螢光發光物種及染料,而螢光棒的色彩多是由染料顏色所決定。利用氧化劑將螢光物種激發而放出能量,此能量以光的形式放出即是螢光棒的發光原理。為求螢光發光效益增加,添加不同金屬離子於螢光溶液中,發現A 族金屬離子、鹽類溶液中的陰離子對於螢光放射沒有直接的影響,而B 族過渡金屬離子在具有成對電子、反磁性質的條件時,能增強螢光強度;此外,純粹添加氨水亦可得到一強烈的螢光效果,此應與螢光物種結構剛硬化使強度增強有關。

Cu++與綠豆芽中維他命C含量關係的研究

綠豆芽中維他命C 合量甚多,其生長不受季節地域的影響,所以在蔬菜、水葉生長受限制的地域或季節,綠豆芽是一種維他命 C的主要來源,根據綠豆芽中維他命 C含量測定的結果顯示,在同樣日照的處理下,Cu++及發芽日數為影響綠豆芽中維他命 C含量的變因,由實驗結果顯示1.在適常﹝Cu ++﹞ 處理下可提高維他命 C的含量2.孵綠豆芽以第六天維他命 C 含量最高。

神奇的滲透現象

滲透作用對於生命的生存,非常重要。植物所需的水分,部分由滲透作用獲得;而動物則是藉由滲透作用調節體內液體和細胞間的水分;日常生活中,人們常利用滲透作用將食物中多餘的水分瀝出,避免食物腐敗,延長食物保存期限。當滲透作用進行時,溶液中的部分物質可以通過一層膜而到達膜的另一邊,意即這層膜是半透性的,又稱為半透膜。半透膜是一種薄膜,對於不同物質的通過具有選擇性。例如動物的膀胱膜、細蛋膜等。在半透膜二邊的溶液若有濃度差,水分子會自溶液濃度低區往濃度高區流動,即構成滲透作用。本研究利用蛋膜形成的天然半透膜,觀察滲透現象,並探討哪些因素為影響滲透現象的變因,藉以充分瞭解滲透現象。