化學科

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。

藉由校園常見的香草植物來進行區以實驗，利用課堂上學過的化學萃取法和香草汁液的特性分析，探討壓榨浸泡法、酒精萃取法和加熱煮沸法所取得的5%、10%、20%濃度的萃取液其驅蟻功效。實驗結果：1.香草植物汁液為酸性，濃度愈高氣味愈重的汁液其驅蚊效果愈佳，但時效不長。2.採用直接噴灑法會對黑頭慌蟻造成致死，尤其是酒精萃取法20%濃度的薄荷、尤加利、羅勒、薰衣草，一小時內達到95%~100%的速效致死率。3.純精油自然揮發法：僅使用5 滴測試時間20 分鐘，24 小時後致死率竟高達85%~100%。4.稀釋塗抹法：濃度愈高，防蟻時效愈長，薄荷、薰衣草、百里香、檸檬香茅精油優於其他組。依據實驗結果製作環保產品，如乳霜、香皂、香水、貼片……等，可應用在螞蟻出沒的地方。

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。

南部地區曾有嚴重的烏腳病病例，而在我們所生活的環境一宜蘭，也有疑似島腳病的病例，因此我們想調查宜蘭縣的地下水是否也有砷的存在。如果有的話，和井的分佈狀況，地理環境是否有任何的關係。並進而嘗試著去研究如何降低砷的含量，以最簡便，最經濟的方式使水中的砷降至最低，而使其符合飲用水的標準。

本篇報告從天氣瓶的基礎認知著手（第一部分），藉著增加天氣瓶的鹽類、藥用酒精之含量（第二部分），找出每一種物質對配方溶液的影響；接著減少水分，發現水分對天然樟腦藥用酒精溶液的析出溫度有增加的趨勢（第三部分）。由前方探索，我們用找到的規則性，製作對二氯苯藥用酒精溶液，並添加水分，增加析出溫度，做出第一種系列結晶溫度的水晶腦天氣瓶（第四部分），最後找到萘片結晶相關條件：在酒精中增加丙酮，減少析出溫度，終於得到第二種系列結晶溫度的萘片天氣瓶（第五部分）。 以原配方天氣瓶為主軸，統整查詢的資料，改變不同的物質，我們發現不同天氣瓶的內容物溶劑比例對析出溫度有規則性，可以推算公式，做出各具特色的美麗天氣瓶。

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。

六下自然之「防鏽和食物的保鮮」，了解鐵生鏽是因接觸空氣和水，要防止鐵生鏽最好方法是隔絕「空氣和水」，或塗上油漆…等。而蘋果變色原因是什麼呢？其真正原因是「氧化」惹的禍，由文獻資料可知切開蘋果一段時間後會變色，主要是因為蘋果細胞中含有酚類化合物與酵素，酵素在空氣中會催化一些酚類化合物進行氧化反應而產生變色現象。蘋果變色必須同時具有酵素、多酚類基質與氧氣與水等四個條件。由實驗可知防止蘋果變色的方法：1.浸泡維生素 C 溶液與檸檬汁。2.隔離氧氣。3.浸泡食鹽水與高濃度糖水。4.利用高溫破壞酵素與低溫抑制酵素活動。

在化學第一章中提及精製食鹽得到正立方體形的精鹽晶體，引起我很大興趣，於是我間理化老師：「是否各種晶體形狀皆是正立方體呢？」答案為「否」。我又問：「能自製否？」答案為「能」。有一天我與幾位同學去逛書局，在「物理科學叢書」中，找到一本與晶體有關的書，終在老師指導下，展開「科展」。

(一)政府為提高國民營養水準，改著農業經濟結構，正不遺餘力發展畜牧事業，在所訂的新六年經建計劃中，今後農業生產每年平均成長率將在2.9~3.4%之間，其中以畜產成長率最高為6 ~6.8%,依據省農林廳的統計，決至六十八年底為止，占最高比例額的二種畜禽為雞和豬，豬現有頭數為五百四十萬餘頭（其中肉精增加率為 20.04 %占最高位）；雞現有頭數為四千四百三十餘萬隻（其中肉雞增加率最高 18.52 % )；可見二者實為我國目前最重要的畜產。(二)由於經濟的快速成長，國民所得的日漸增高，其對畜產的需求正日愈迫切，根據農復會等（資料來源包含歷年糧食平衡表等之平均值）統計去年台灣平均每人肉類消費為 35.92 kg，其中豬肉占 62.18%、雞肉占 33.87 % ，合計占 96.05 % 亦可證明二者確為國民最需要的畜產，(三)我國去年進口穀類四百餘萬噸，支出外酒高達新台俗二百餘億元（美國農業部統計資料），其中飼料用般約二百七十餘萬噸約達 60 ％以上。我國目前屬海島型國家，個料原料生產受地形限制，大部端賴進口（推估十年後約須進口九百萬噸，支出外酒約五百五十億）故極易受到國際行情變化的重大影響（因為畜牧事業其飼料成本占總成本的 70 ％以上）。吾等平日對畜禽飼養與禽畜營養學頗有研究興趣，故對如何突破飼料要求率（ feed conversion ）節省飼料原料，減低飼料進口和依相的療結所在，著手進行實驗研究”。

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。