化學科

我們在便利商店看到一款「自熱火鍋」，發現裡面的自熱包，只要透過加水，在不用明火的狀況下便能夠將食材加熱甚至煮沸，於是我們便想要探索其中的原理。我們首先針對這個實驗設計了可以標準化測定、且可避免外界熱干擾，同時也能方便觀察偵測的「絕熱箱實驗盒」，接著進行自熱包的相關實驗。在其中發現自熱包中不只有只有生石灰的成分，還包含了鋁粉。藉由進一步的實驗分析，我們找出自熱包可以達到最佳加熱效益所需添加的最佳水量與自熱包的質量比。另外透過分析自熱包的加熱溫度曲線，找出其中成分的最佳配方，也探討如何透過改變包材，改變自熱包的發熱反應開始時間、有效工作時間，並探討如何避免氫氣的產生和爆炸的風險。

網路上流傳當可樂遇上曼陀珠時會產生噴泉效應，為了進一步了解其原因，因此進行本次研究。我們綜合所有實驗結果和討論來推論，除了曼陀珠含有的阿拉伯膠成份之外，其他因素如裝可樂的容器、容量與曼陀珠的比例、物品中薄荷、糖的成分、可樂本身含有的二氧化碳多寡皆會影響可樂的噴發；另外，可樂的噴發現象是由於它是一個過飽和液體，當有一個不同相的媒介(如固體)投入之時，就容易形成干擾源，進而造成這個不穩定的液體產生噴泉效應，故阿拉伯膠並不是造成曼陀珠使可樂噴發的唯一原因；並經由這次的實驗發現，曼陀珠放進可樂後，導致噴發效果最好的物質依序為：阿拉伯膠、砂糖，最後則為薄荷精。

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。

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。

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。

我們很好奇為什麼地瓜球能有外脆內Q的雙重口感?油炸時到底要不要邊炸邊壓?為什麼坊間不同店家所賣地瓜球色澤、香氣、體積、軟硬都不盡相同，其中的關鍵差異是什麼？ 為了解出謎題我們開始設計實驗探討不同種類澱粉、油炸過程有無加壓原料、不同開始加壓時間點、不同油溫、不同水、糖、油含量對地瓜球性質的影響。 實驗發現添加不同種類澱粉可以製成不同特性地瓜球；油炸過程加壓的確對地瓜球有膨大的效果；油溫越高，地瓜球表面的脆皮層硬化越快，但也易使內餡較乾、彈性較差；地瓜球原料所含水量越多、糖量越少，製成的地瓜球體積、彈性越大，但韌性與硬度越小；而含油量越多，製成的地瓜球體積越大，但韌性、彈性及硬度較差。

參觀酒廠之後，老師鼓勵我們用簡單的器材及方法進一步探討釀酒相關問題。我們配製葡萄糖溶液，並加入酵母粉發酵七天，操縱不同濃度、溫度、酸鹼性、鹽類、酒精添加量和食鹽添加量等變因，再以過濾、蒸餾、冷凝等程序來收集發酵作用釋放出來的酒精，並觀察測量酒度的變化，藉以探討影響發酵速率的因素。環境因子對酒精酵素活性的影響並非都是線性關係。主要是因為酵素成分是蛋白質，在環境溫度過高、過酸或過鹼、添加酒精或鹽類都會造成酵素結構改變影響活性大小，甚至失去作用，故根據本次實驗結果，得知酒精發酵之最佳條件為：葡萄糖水濃度約20～25％、溫度約22～30℃、弱鹼的環境、可添加少量食鹽、但不添加酒精及其他鹽類。

為了迎接耶誕節的來臨，合作社出現了許多應景的東西，其中有一種紙樹，說什麼它會開花，跟聖誕樹好像；大夥兒覺得很好奇，便爭先恐後買來試一試，說也奇怪，為什麼在學校種的紙樹跟在家裡書房內種的紙樹有些不同？如果用自己做的紙樹，是不是一樣可以開花呢？一連串的問題浮現在腦海裡，於是跟幾位同學動手做起實驗觀察來，我們也提出問題跟老師討論，希望能從這些實驗中得到問題的解答。

中藥製劑原為我國之國粹，歷史悠久中外馳名，但因國內藥乏嚴格管制，因而不法藥商為求藥效快速，往住滲入未經衛生官署許可之西藥，而造成危害健康之不良後果，影響國際信譽。因為中藥製劑一般都是成藥而可不需經過醫師的指示就可供使用，然而西藥具有明顯的藥理作用。一般而言，其副作用也相當大。然而有鑒於中藥丸摻入西藥之鑑定工作，有關單位僅利用呈色反應和薄層層析法來檢驗其正確性難臻理想。因而利用公餘時問經多次研究試驗改進於抽取分離後，以呈色反應先作初步試驗，繼以薄層層析法分離雜質，純化檢體，再用紅外線光譜分析儀測定，可以得到可靠性的結果，本報告中所介紹方法曾實驗多次，其效果良好，因將操作方法提出報告以供參考。

前一陣子，為了迎接快樂的聖誕佳節，市面上出現了許多應景的東西，其中有一種紙樹，說什麼它會開花，好像聖誕樹，大夥兒既訝異又好奇，就爭先恐後的買了幾棵樹來試試，咦！它果真會開花呢？它為什麼會開花呢？是紙樹的關係？還是那包神奇魔術水在作怪？一連串的問題，引起了我們研究的興趣，便利用課餘時間開始了我們的探討。