化學科

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。

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。

(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”。

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」。

生物燃料電池是近十年來備受重視的新型能源，其中又以微生物燃料電池最為受到重視，其所具備的低污染、高穩定、低成本等諸多的特性，恰好符合現代社會的需求。微生物燃料電池產電的原理，是利用微生物的新陳代謝所產生的電子，將微生物體中的化學能轉變為可利用的電能。本研究以連續進流模式操作兩組微生物燃料電池，利用綠川廢水作為微生物來源；並以蒸餾水作為陰極槽內的基質，以沉水馬達曝氣後的溶氧作為氧化劑。探討兩極間距、養分種類、黑暗，對 500? 外電阻的微生物燃料電池的影響。

本研究主要將過去做成水球狀之Ooho(以海藻酸鈉和乳酸鈣反應所製得晶球)改製成平面薄膜(後續以減塑膜稱之)，並做一系列探討，以期能取代市售紙杯內部淋膜。 由實驗結果得知，以2.0%海藻酸鈉水溶液與5%乳酸鈣水溶液反應10分鐘，即可得表面較為平整一致之減塑膜。且選用低溫烘乾對減塑膜性質變異較小，因此可承受較大拉力。再進一步探討減塑膜所能承受溶液酸鹼性範圍及盛裝溶液時間長短之相關性。由拉力量測的實驗結果，發現減塑膜浸泡在市售飲品pH範圍溶液中變異不大，能運用於短時間盛裝溶液。接著自製環保紙杯盛裝液體，證實有其實用性。最後將附有減塑膜的紙杯回收製成再生紙，發現其在製程處理上優於回收市售紙盒製作之再生紙，且用途較廣。

在我們日常生活中常見的，如糖、鹽、味精、明礬、冰晶、礦物等，都是結晶體。而這些肉眼看起來不起眼的小東西，在顯微鏡下可看見它美麗又有趣的形狀。當溶解晶體的水蒸發後，一些晶體因為水分的缺乏就慢慢的跑出來；或者是當我們將飽和溶液再加入溶質 ，加熱溶解後，在溫度下降時，也會有晶體跑出來，這就是「結晶」。利用這次實驗，從觀察顯微鏡下的結晶世界出發，了解結晶的生成和形狀，比較不同晶體的結晶速度，並探討可能影響結晶的變因，幫助我們養出及找出製作漂亮結晶的方法，讓結晶以藝術的型態呈現，使大家更了解結晶多采多姿的細微變化。

自然課本上有這樣一個問題：「在電路中，連接哪些溶液，可以形成通路，使燈泡亮？」上課中我們用 3 或 4 個新電池連接鹽水、自來水、肥皂水、醋、糖水、小蘇打水等水溶液，結果只有連接鹽水時，小燈泡有亮的情形，但是，不管小燈泡亮不亮，浸在鹽水中的電線（接電池負極的那端）都會冒出泡泡，而連接其他的水溶液，雖然也有冒泡泡的情形，但是小燈泡都不亮。鹽水會導電，其他的水溶液呢？我還想知道其他許許多多的事 … …

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。

振盪反應是一個很特別的反應，其顏色變化反覆而規律。我們選擇了 BR 反應系作為研究題目，探討反應中溶液的配製方式及轉速對振盪的影響，及各反應物濃度與振盪次數及總時間的關係，並得該反應速率定律式為r=k[KIO3]0.28\r [H2O2]2.38 [CH2(COOH)2]1.21。由於此振盪反應所使用各反應物的相對量相差非常懸殊(莫耳數比KIO3 ：H2O2 ：CH2(COOH)2\r ＝40：577：60)，因此我們嘗試在振盪過程中加入反應物，並推測反應物所可能發生的反應，發現H2O2 可能同時進行了3 個反應，故所需的量顯得特別多。在反應物中KIO3、H2O2 主要扮演生成I2 的角色，CH2(COOH)2 則是主導I2 消耗的反應，Mn2+ 可催化I2 生成的反應。