化學科

星期天早上，媽媽把賴床的我叫醒，並打了一杯蘋果汁給我喝，然後就出門了。 我果汁才喝了幾口，電話響了，我趕緊跑去接電話，原來是建良約我去學校打球，於是我便拿著籃球出門去囉！ 等到中午回家，想起早上未喝完的果汁，可是找了很久找不到，只見桌上一杯暗褐色很噁心的東西，我想八成是弟弟把我的果汁偷喝掉了，還故意放一杯假的蘋果汁在桌上。 於是我很生氣地去向媽媽告狀，媽媽說：「你的果汁在桌上沒人偷喝呀！」 原來我的蘋果汁已經變色了。 我問媽媽為什麼果汁會變色呢？ 媽媽說那是因為蘋果中含有鐵質的關係。 我越想越好奇，真的是這樣嗎？ 那還有哪些水果也會變色呢？有什麼方法可以保持它的色澤和新鮮度呢？ 星期一到了學校我這好奇寶寶馬上去找老師解答我心中的疑問。 老師聽了笑笑說，既然你想知道答案，那就找幾位同學，蒐集各類資料，我們一起來研究吧！於是在老師的指導之下，我們展開一連串的研究。

本作者於71年3月參加全國科學展覽作品（生物科高中教師組）報告中，判斷茄葉中抗感染皮膚的黴菌(Cladosporium Cl- adsporiodes ）成分之薄層析展開圖之R f值，約為0.77~0.63，但未能萃取此有效成分，方便應用於醫療上，故繼續研究之。

市售可重複使用的熱敷包是由過飽和醋酸鈉水溶液製成，為什麼平常不會結晶，只有扳動金屬片時才會迅速結晶而放熱？一般書籍均以為金屬片上粗糙的凹痕可做為晶種(1-2)。也有人認為是以金屬片發生的聲響引發結晶（3）。根據我們的研究，求出醋酸鈉溶液在過飽和度0～0.9 之間是半穩定狀態。同時排除聲響、振動、凹痕作為晶種等猜測，證明是由凹痕中彈出晶種引發結晶，而且我們發現長尾夾可以取代金屬片引發結晶，使自製熱敷包變的更容易。我們也證實醋酸鈉晶體的水合物不只三水合物一種。

薯榔染是一種美麗且有趣的原住民傳統技藝，一開始的用途是為了防腐、防霉以及將圖騰印製在衣服上。我們利用薯榔來製作染劑，發現把染好的布泡入媒染劑碳酸鈣、氯化鐵、醋酸鋁、醋酸銅後，顏色分別是深紅色、咖啡黃、粉紅色、咖啡色；而且不同的媒染劑防霉效果順序是：醋酸鋁＞碳酸鈣＞氯化鐡＞純薯榔染＞醋酸銅＞胚布。我們也發現薯榔染劑可以做為酸鹼指示劑，pH值越小的液體，顏色偏橘黃色；pH值越大，顏色偏咖啡色。綜合我們的研究，發現原住民的傳統染布，使用薯榔作染色原料，並以石灰作媒染劑；不但防霉效果好、顏色鮮紅可愛、護色能力中上、成本低，最重要的是天然染劑相較於化學媒染劑，汙染較低，真是最佳的選擇。我們試過很多方法，在布上做圖騰，最後發現，寶麗龍膠最為方便在布上畫出美美的泰雅圖騰。

在國中化學第十三章-電解質中提到，在比較強弱電解質時，應將溶液濃度、溫度、兩極面積及距離等控制一樣，可見上項因素會影響電解質導電情形。

節約能源不僅要「當省則省」更應「廢物利用」，根據資料所載，呋喃甲醛能與多數物質形成縮合物，可當耐隆原料，硝化纖維用溶劑，合成樹脂，照明雕刻法，保存劑，製備呋喃甲醛脂及其衍生物……等諸多用途；而一般廢棄不用的農作物，如玉米穗軸、穀殼、麥殼、蔗渣……等均可經酸水解後再脫水產生呋喃甲醛，中國向來以農立國，稻米、甘蔗產量尤其豐富，若能進一步加以利用則更顯其重要性，故著手研究。

上理化課實驗 14-1 製作電池時，發現燒杯中的電解液常被翻倒，弄得實驗桌上都是化學藥品；當時我想：如果電解液能由液態變成固態就好了！跟同學逛街時，發現路邊常常有人在賣果凍蠟燭，當時靈機一動：如果能夠將課本上的伏打電池改成果凍電池那該有多好呀！三年級學過：將不同活性大小的金屬以電解質隔開，則會產生電流。因此，隨手可得的鋁罐、鐵罐再回收利用，既環保又可創造能源的想法引起我們研究如何改良電池的興趣。在我們創造銅─鋁電池的過程中，注意到了前人從來沒有注意到的電極反應問題、反應生成物的檢驗方法、內電阻的計算方法、果凍電池、創意電池等，真可謂站在前人的巨大肩膀上。

我們希望嘗試雙氧水電池這個新議題與其他氧化劑次氯酸鈉、硝酸鐵電池，是希望它可以在實驗是輕易製作，且是環保而強力穩定的電池。實驗的過程我們儘可能使用低污染的材料，也發現一些不錯的實驗結果： \r 一、雙氧水電池，燒杯中直接反應：以10%雙氧水、Zn當陽極所產生的電壓電流最大，比文獻提到的A1電極好。 \r 二、雙氧水電池微型化，H2O2 30%中加入寒天末、碳粉與少量磷酸鈉，可產生大且穩定的電流與電壓。如此製作的電池，並不亞於市售電池。 \r 三、三種電池的比較，以H2O2最為穩定，Zn或Mg為電極可以產生很大的輸出電流。NaCIO與Fe(NO3)3水溶液電池，反應速率太快，電池雖有高電壓與電流，但不是很穩定。H2O2確實可以發展為強力環保電池。

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。

應用光敏電阻會隨照光強度而改變電阻大小的特性，設計一種經由測量電流值大小來比較茶色深淺的方法。進而探討曝氣、氧濃度、溫度、酸鹼度等變因對綠茶變色速率的影響，及變色成因為何？總結發現：1.綠茶在高溫、有氧、鹼性的環境下變色速率較快。2.綠茶中所含的兒茶素氧化是造成變色的主因。3.在酸鹼的影響下綠茶的變色是一種可逆反應。4.兒茶素是一種多酚類的化合物。