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化學科

藍瓶真好“酵”—亞甲藍對酵母菌呼吸作用之探討

「藍瓶」實驗是利用還原糖加入氫氧化鈉、亞甲藍溶液,使之發生藍色的亞甲藍變成無色的亞甲藍的氧化還原反應。本實驗以葡萄糖、果糖、半乳糖等還原劑,將藍色的亞甲藍還原為無色的亞甲藍,並利用分光光度計測量反應中亞甲藍的透光度,以其數值判斷反應時間,再以分光光度計測量固定時間內藍色亞甲藍的變化量(反應速率),藉此探討不同種類的糖類、不同濃度的糖類和不同濃度的酸鹼影響其反應速率的程度。因酵母菌呼吸作用為氧化反應,實驗中也發現,呼吸作用的速率和亞甲藍的變色有相關,因此可利用亞甲藍的變色測定呼吸作用的速率。最後以澄清石灰水、二鉻酸鉀和硫酸測得酵母菌在此狀況下是進行呼吸作用而非發酵作用。

酒精固體燃料的製作與研究

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。

鎂與水的火熱愛情~鎂加水的反應熱探討

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。

誰是製氧小高手?

在自然課實驗中,我們用胡蘿蔔丁和雙氧水成功製造出氧氣,大家都非常興奮,也充滿好奇心,許多同學突發奇想,胡蘿蔔汁能製造出氧氣嗎?植物的根能製造氧氣嗎?蕨類植物呢?布袋蓮的氣室呢?許多的疑問不得而知,在老師的鼓勵下,我們進行一連串的實驗,從研究結果發現:只要少許的金針菇與雙氧水作用後,就能產生非常多的氧氣,在後續的實驗中也得知,金針菇不管在冷藏、冷凍或回溫後,也一樣能立即與雙氧水作用產生氧氣,使線香燃燒旺盛,這是令我們驚訝的大發現,並且金針菇在操作上也比胡蘿蔔更容易處理,今年自然老師們在學校進行製造氧氣實驗時,已將胡蘿蔔丁換成金針菇了,效果非常好呢!

變色茶

週末晚上,全家人一塊喝茶看電視。最後在收拾桌面時,我把還沒喝完的茶水冰存到冰箱,以免浪費。第二天卻發現茶水顏色變深了,嚐一口覺得比昨晚苦澀許多。我覺得很奇怪,便把這個問題帶到學校和同學們討論,有人說:「會不會是放在冰箱裡的緣故呢?」也有人說:「你泡的茶可能是便宜茶。」大家說法不一,於是我便邀集了幾位好友一起研究這個問題,並請老師指導我們。

據理「力」爭

本研究在認識維生素C 的抗氧化性,探討有哪些因素會破壞其還原力,以及如何作生活應用。我們利用碘滴定法檢測維生素C 的還原力,先探討會影響維生素C 的變因,再利用維生素C 還原鐵離子的反應,研究如何防止鐵生鏽與去除鐵鏽。研究發現:(1)維生素C 會因氧化而使還原力衰退。(2)短波的光、高溫與強鹼溶液對維生素C 還原力的影響較大。(3)維生素C 易氧化且會還原鐵離子,所以能阻止鐵離子與氧結合,達到防鏽效果;也能還原鐵鏽中的鐵離子,使鐵鏽消失;且維生素C 濃度越高、量越多,除鏽效能越強,效果越佳。(4)維生素C 與鐵及鐵鏽反應時皆會產生氫氣,前者反應速率較慢,但是實驗產生的氫氣量約後者的2 倍。

生鏽的金屬

有一天,我把收藏在箱子裏的玩具手槍拿出來,想和同學玩,卻發現它的板機被卡住了不能用。仔細一看,槍的內部有許多暗紅色斑點非常難看。於是我連忙找爸爸替我解決困難,可是爸爸只說:「再買一枝給你吧!」但是我反覆推想:難道鐵才會生鏽嗎?在那一種情況下比較容易生鏽呢?為了了解心中的疑問,我就去講教老師。在老師的指導下和幾個同學實地做了一些實驗。

揭開爆炸袋的奧秘

最近學校流行玩一種整人專家的玩具──爆炸袋。用手一捏、一丟,看它慢慢膨脹,砰的一聲爆炸了,常使那些平日欺壓我們男生的兇女生在不意間嚇得驚慌失措,真是大快人心啊! 可是它為什麼會一擠壓,袋子就鼓脹爆破呢?越想越奇怪,於是向自然老師請教,沒想到老師也對它產生了莫大的興趣,於是我們幾個臭皮匠便經由老師的指點,展開一連串的探討實驗活動了。

超 級 來 電 王

五上第三單元「奇妙的水」,讓我們認識水溶液酸鹼性及導電性。當電腦課上網發現「水果能導電也能當電池」的資料時,我們也希望能自製應用在生活中的水溶液電池。我們研究的內容包括:透過實驗找出做水溶液電池最好的方法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。經過實驗及討論發現:(一)使電力增強的方法有:1.選擇導電性佳、濃度較高(糖水例外)、串聯數目較多、溫度較高的水溶液。2.增加金屬片接觸面積、適合的正、負極材料和水溶液的組合。(二)漂白水和正、負極為(銅、鋁)的組合產生的電壓最高,只要串聯3杯就能使用LED燈、小鬧鐘、Call 機、計算機、電動玩具、小收音機,也是這次研究中的超級來電王。

電解及化學電池實驗方法之改進

這幾年來一直從事國中化學科科學工作,每年少年科學研習都指導學生有關電解質方面的實驗,因此提出課本中幾個問題加以改進設計。