化學科

我們運用生活中容易取得的一元硬幣和鋁箔紙(例如:奶粉罐中的鋁箔紙)分別當作電池的正負極。兩極之間隔著紗布手帕（鄰居提供，原本是用來幫嬰兒洗澡或擦拭，目前準備當抹布或回收），其中手帕吸附著麥當勞蕃茄醬汁(不新鮮的也可以)，於是製造出既環保又容易串聯(堆疊即可)的簡易電池，並可點亮節能又省電的LED 燈。另外，我們將十顆環保電池疊在一起（即串聯），再連接一顆七彩LED 燈，然後置入牛年花燈中。看著美麗的花燈不停的閃爍，心中的成就感不禁油然而生！

假日至都蘭等地區海邊郊遊時，常見居民撿拾質地較硬之礦石，加工磨光後僅裝飾品用，因而推瀾海砂中亦可能合有礦物成份，偶以帶有磁性之水巢刀挖擔海砂時，則見刀尖上吸附有類似鐵層之細屑，因而決定做此含鐵成份之測定。

壁癌，建築學上稱之為白華現象，是生活周遭處處可見的建築體問題，其發生歷史悠久，地域廣泛，至今未有十分完善的解決方法。細究其發生過程雖然複雜，基本的生成原理卻是建材縫隙毛細滲水過程中，水、空氣、鹽質的交互作用下，一種耐人尋味的成分晶體析出現象。本研究將自毛細滲水與離子晶析的觀察角度出發，廣泛取樣生活中實際混凝土材料自製簡易試體，對此現象進行詳細的試體模擬探討，主要分為兩大部分：第一部分將藉由改變材料與滲透水等的各項性質，針對可能影響其滲水現象與晶析環境的諸多變因進行實驗模擬，晶析結果歷經晶析觀察與EDTA滴定分析，配合實驗過程中的監測資料，以求得白華現象與各項因子間的相互關係；第二部份將針對混凝土凝合原理，自行設計微量拌和添加物，以改良材料降低其滲水性，進而達到防癌效果，初步研究發現添加界面活性劑極具成效，以期對壁癌問題能提出具體而有效的結論與建議。

由於花蓮偏遞於本省東隅，雖近年來工業化的統籌已步入此地，但拘泥於時空之限，在各方面的條件尚難俱全。就單以學校實驗室來看，絕大部分的藥品就必須是從外地輸入的。而最常用的酸鹼指示劑，遂常在久置之餘，本身發生變色的現象(如石蕊及廣用指示劑), 而不能運用得得心應手。所以，我們基於所處環境之失，抱著好奇探索的態度，試圖自製出一種簡易而利用價值更高的酸鹼指示劑，我們所持的原則，所趨的方向即是「簡易」和「價值」。

塑化劑風暴使大家對食品添加物感到恐慌，在常見的果汁添加物中，「羧甲基纖維素鈉」令我們感到好奇。我們從網路蒐集資料，進行溶解及自製粘度計測試，對果汁添加羧甲基纖維素鈉的原因提出假設與實驗：包含會改變其它添加物的溶解量嗎？會影響果汁分離、褐變及保存嗎？並嘗試利用硫酸銅水溶液檢測市售果汁所含的羧甲基纖維素鈉；最後探討羧甲基纖維素鈉是否會影響生物(植物)生長。研究結果發現：添加羧甲基纖維素鈉，可以增加果汁的粘稠度及糖溶解量、延緩分離；羧甲基纖維素鈉的『保水』性，能加速黃豆、綠豆發芽，有助空心菜成長。我們期許未來能找出有效檢測羧甲基纖維素鈉的方法。

分子、原子和離子是組成一切物質的基本單位，這些粒子極為微小很難用直接的方法測其體積。我們在初二曾做過油膜實驗，第一次試著探求一箇分子乃至一箇原子的大小，感到莫大興極，但實驗中所用硬脂酸石油醚溶液(濃度為0.1g／l，即稀釋比例約 1/10000)滴一滴到水面上以後，擴成薄膜似乎受到水漕的限制，好像立即又被彈回來似的，縮成較小的面積，同時水面上撒佈的滑石粉對油膜的擴張也似乎有密切的關係為了解開些疑問在老師的幫忙下展開我們的探討。

由學校新蓋教室工程中，所見所聞，發現水泥通常都混合砂或混合砂及小石子來使用，而且用途不同，其混合比例也跟著不同。因此想探究「混合砂及小石子的目的」和「混合後的性質」。

在高中化學上冊中，有一可見光譜的圖片，期為白光通過三稜鏡發生色散而成的。我不禁想到：若稜鏡改用三片薄玻璃，內裝不同溶液，不知其光譜是否有所改變，乃印啓我們探討溶液濃度、顏色、酸鹼度、及溫度四項便因對光譜的色散折射角及吸收色光的影響。

藍瓶實驗是國中探討氧化還原章節時常用來演示的實驗，將氫氧化鈉和葡萄糖溶進水中，滴入一滴亞甲藍液，放置一段時間，溶液便會從藍色變成澄清，如果搖晃數次，溶液又會變回澄清。一次偶然的機會，我們忘了加亞甲藍液，意外發現還原醣在鹼性溶液中會從透明依序變成黃色、橙色、紅色，甚至棕色。於是我們將以上兩實驗結合，試圖找出變色原因。結果顯示反應速率跟反應物中糖、鹼的濃度與温度有正向的趨勢關係；不同陽離子的鹼亦對反應速率產生影響。另各種糖的β態存在比例愈大者反應速率越大，且反應的溶劑系統極性大小亦會影響醣的β態存在比例而使速率產生差異。再者不再反應的藍瓶可以利用加酸再加鹼重生。我們更進而設計了一個利用氫氧化鈉檢測還原醣的方法來取代本氏液，不但不會對環境造成污染、時間快速、檢測濃度又比本氏液低且價錢也非常便宜。

在四上，當自然課程進行到「植物的吸收與蒸散」的課程時，從「毛細現象」的實驗中，小朋友無意間發現了許多有趣的現象，引起了再研究的興趣。尤其是對顏色水中色素的分離最感興趣。於是便利用毛細現象設計了許多不同變因的實驗。例如不同質料的紙和布、不同液體的影響、水上升高度對上升速度的影響、阻礙水上升所發生的情形、色素分離的各種狀況，最後，我們還將實驗用過的紙作了回收並製成再生紙。當所有的實驗都進行完畢，小朋友仍然意猶未盡，又設計了相關的發展活動，例如用粉筆取代紙和布、紙蓮花、製作兩色花、取花汁作色素分離和吸水路徑不同產生的色素分離狀況。經過了這一連的實驗，小朋友不但對毛細現象有了深入的了解，也對自然科學實驗充滿了高度的興趣。