化學科

有一天，媽媽在廚房裡做包子和饅頭，看到媽媽在麵粉裡加水、糖和酵母粉搓揉成團，過了一段時間，麵糰竟然變大了，我覺得非常有趣。為什麼麵糰會變大呢？為什麼饅頭撕開，裡面會有許多小洞洞呢？於是，我就和幾位有興趣的同學一起研究這個問題，並請老師指導我們。

關於硫代硫酸鈉與鹽酸的硫沉澱反應，我們收集及參考國內外許多的研究文獻後，文獻中提到奈米硫沉澱的產生，其原因是硫代硫酸根中的硫原子進行自身氧化還原反應所致，其中在動力學的研究中提及，在硫代硫酸鈉與鹽酸的反應中，硫代硫酸鈉濃度對反應速率的影響較為顯著，在反應級數上硫代硫酸鈉為一級反應，鹽酸為零級反應，我們因此假設，鹽酸的濃度對於反應速率的影響有限，因此我們想知道一般的條件下，硫代硫酸鈉與鹽酸在反應中所扮演的角色及對反應速率的影響的程度，此外溫度的變異與反應速率的變化也是我們有興趣的研究課題。 本研究利用Microsoft Excel與自行設計組裝Arduino偵測與計時器，進行硫代硫酸鈉和鹽酸反應速率的實驗，進一步由化學反應速率數據，計算反應物的反應級數與速率常數，探討各項變因對於反應速率的影響。

在科學進步的今天，雖然照明設備都以電為主，但在某些特殊情況下：啟如夜間停電時，蠟燭就成為最佳的代替品，學生便在這偶然的機會下，望著它發出的光和熱而感覺到非常奇妙，同時也產生了許多疑問，於是在濃厚的興趣下進行一連串的實驗工作

在這個研究當中，我們要探討在日常生活中所吃的蔬菜是否有農藥殘留？農藥殘留量高不高？接下來我們要找出去除農藥最有效的方法。另外，我們也想了解有機蔬菜是否真的沒有農藥殘留。實驗結果發現，我們在市面上購買的蔬菜大部份都有農藥殘留，但是都在安全的範圍之內。在傳統市場購買的蔬菜，全部都有農藥殘留，其中以花果菜類所含的農藥殘留量最高，再來是根莖菜類，最少的是葉菜類。在超級市場所購買的蔬菜農藥殘留量比傳統市場的要低很多，但是比較不新鮮。在去除農藥的方法當中，我們發現以清水清洗蔬菜最為有效，並且洗愈多次，蔬菜的農藥殘留量愈低。在有機蔬菜方面，我們發現有機蔬菜的農藥殘留量都很低，但是除了葉菜類的蔬菜沒有測出農藥殘留之外，其餘仍然都有農藥殘留。

酒精為日常常用的液態燃料，易傾溢造咸危險，若能轉變為固態而不降低其燃燒熱，發煙量不多且取用方便，則包裝、運送、貯存均方便而安全。課堂上曾觀賞固體燃燒影片，使聯想到在喜宴上所用來保溫食物的燃料，也激起研究固體燃料成分及製作方式的興趣。

在高中的化學實驗中，有許多實驗設計是以肉眼觀察，常因個人辨識力的差別產生誤差。本實驗利用光敏電阻，連結數位電表與電源，自行製作了一個觀察溶液濃度的裝置，應用在許多高中化學實驗上： (一)化學反應速率實驗，以自製的濃度測量工具，測量硫沉澱一定量所經過的時間，可輕易判斷出反應速率與硫代硫酸鈉的濃度成一級反應、與鹽酸濃度成零級反應；(二)酸鹼滴定實驗，當溶液變色的時候，自製濃度觀測工具的電流會有明顯變化，以電腦紀錄反應過程，繪出電流－時間關係圖，當電流迅速下降時，即為滴定終點。依此方式可以讓機器自動滴定，不必擔心滴定過量的問題；(三)氧化還原滴定實驗，如同前述的酸鹼滴定，依電流讀?發生明顯變化時判斷滴定終點，未來可以應用在設計自動滴定計；(四)平衡常數的測定實驗，當溶液的透光度相等時，觀測到的電流值應該也會相等，由機器判的結果使得實驗結果的精確度提高甚多。

本研究在探討阿拉伯膠(Acacia Gum)添加酒精的凝膠反應，改變膠液的pH 值後膠液黏滯度會不同，膠液pH 值＝9.72 時滴定不同濃度酒精較不易凝膠；而避免凝膠的膠液濃度以1：2(膠粉：水) 33.3％的效果最佳。最後我們成功利用阿拉伯膠的凝膠變色與逆反應，以透光照度法和透光電壓法檢測酒精濃度，並建立檢驗標準曲線。

水結晶的現象，不容易用肉眼觀察，我們利用水結晶降溫曲線的測定，分析得知開始結冰溫度、時間及結冰速率和水結冰的現象。並進一步有系統的研究不同的起始水溫的結冰現象，我們發現水的初溫在 60℃時會最快結冰，但結冰溫度、結冰速率(g/s)則與水的初溫並無明顯的關係，而是系統的降溫速率(℃/s)越快，結冰過程時間越短(g/s)，即結冰速率越快，我們也發現過冷現象越大，則延遲結冰時間(過冷現象持續的時間)越長。至於結冰外觀的部分，對拍攝的影像進行判讀和曝光率的分析，發現初溫不同的蒸餾水所結的冰外觀稍有不同，皆含有不同量的微小氣泡。冰塊中氣泡越多，透光性越差，此乃因延遲結冰時間短，水分子排列急促所造成；反之，氣泡越少，即透光性越好，則是因延遲結冰時間較長，水分子較能夠排列整齊。特別值得一提的是，初溫 60℃蒸餾水所結的冰透光性最差，更可證明延遲結冰時間越短，水分子調整至適當位置可用時間越短，往往造成結冰缺陷較多的現象。

●目測比色法所求得的數據誤差率大，因此利用自製的器材（光敏電阻），測定Fe3+ + SCN - FeSCN2+ 的平衡常數。 ●確定以自製器材改良比色實驗的可行性 ● 用不同濃度的溶液搭配本實驗 ● 溫度對本實驗有顯著的影響 ● 改變比色法的光源，研究其結果 ● 本實驗有重現性，器材具有量產的價值

Mg(s)遇水會在表面生成一層Mg(OH)2，此物質會影響Mg 進一步與水產生放熱反應，使得反應熱降低，在添加不同陰陽離子參與反應後，我們發現NH4Cl(s)可有效促進"Mg＋水"反應熱的釋放，且最高可達22\r 倍之多。此外，反應初溫亦會影響反應速率和單位時間放熱量。藉由實驗數據和書籍文獻探討，我們進一步了解NH4Cl 對於"Mg＋水"反應的促進機制。