化學科

為探討風暴球結晶變化之因，我們先對硝酸鉀、氯化銨、樟腦與其混和溶液進行微觀、肉眼觀察與X光繞射檢測，結果發現，樟腦與氯化銨構成羽毛狀晶形，硝酸鉀為羽毛間的結晶核，故三者相混和的羽毛狀晶形最為清楚。 再藉由進行多溶質溶液與低介電常數溶劑測試時所學的知識來製作風暴球，然後再對自製風暴球進行結晶因素的探討，結果發現，結晶變化與光照度、光顏色、聲波頻率、電流、接觸材質、濕度與氣壓無關，也無預測功能，只與溫度、溫度下降速率與溶解次數有關。 最後，再以甲基紅、廣用指示劑與自製色度計來改良自製風暴球，成功製造出一成本低廉、適合台灣天氣、顏色可隨天氣改變與可當作簡易溫度計的變色風暴球，為風暴球增加趣味性與實用性。

(一)在飽和食鹽水溶液，及飽和蔗糖水溶液中，分別加入不同介電常數的溶劑(其介電常數小於水且能與水互溶)，探討析出食鹽晶體及蔗糖晶體質量與溶劑體積的關係。\r (二)從飽和食鹽水溶液中加入不同介電常數的分離溶劑，探討析出食鹽晶體質量與分離溶劑介電常數之關係。\r (三)以水與各種介電常數之分離溶劑配製成不同質量之混合溶液，探討對食鹽及蔗糖溶解度之影響，並進而建立其三成分系圖。\r (四)由三成份系圖，尋求分離食鹽與蔗糖混合物之最佳分離區。\r (五)利用沉澱定法驗證最佳分離區之分離效果，以資高中化學實驗之改進參考。

(一)冰糖的性質之探討！ (二)溫度會影響冰糖的製造嗎？ (三)糖的濃度會影響冰糖的結晶嗎？ (四)冷卻的方法會影響冰糖的製造嗎？ (五)容器大小、深淺、質料與冰糖結晶有關嗎？ (六)怎樣製造較大顆粒的冰糖？ (七)不同質料的線會影響冰糖的結晶嗎？ (八)棉線的數量會影響冰糖的結晶嗎？ (九)各種糖都能製成冰糖嗎？

找尋校園中可供染色之植物，並探討植物之重量、媒染劑、染色時溫度、染色次數……等對染色之變化差異。

一個美好的星期天，陪媽媽上市場買生鮮食品，我以為顏色鮮明的一定鮮美好吃，媽媽卻說：「顏色太白，太鮮明的，恐怕有添加漂白劑或過氧化氫（即 H2O2 ) ，吃了有致癌的危險唷！」我覺得媽媽言之有理，還是選擇自然、健康的食品才是上策。第二天，和同學談起這件事，引起許多同學對食品添加物的恐懼和探討的興趣，我們這群「最佳拍檔」去請教詹老師，於是，就展開這方面的實驗與研究。

靜電引力是一切化學結合的基礎，若從外界加入高電場，必會使分子的某些性質和排列情形改變。因而有了下面的構想，再參著物理知識，設計了實驗，並大膽的解釋了實驗結果。

我們的研究透過自製椰子、棕櫚與橄欖三種性質差異性極大的手工皂，來探討皂垢的溶解與形成機制。實驗中發現只有橄欖皂垢在高溫的水中溶解率稍高，其餘都呈現難溶的狀態。檸檬酸雖對皂垢的溶解效果不錯，但會生成油狀皂渣。若改加入檸檬酸鈉，則可能藉由與鈣離子的結合來促進皂垢（脂肪酸鈣）解離，逆向形成脂肪酸根（皂液），等同於將皂垢的形成過程逆返回去且不會生成油狀物質。最後經過皂液的測試，發現將檸檬酸鈉加入皂體來減垢的可行性，結果發現「檸檬酸鈉手工皂」不只能減少皂垢，且有提升油脂乳化力與去污洗淨力的意外效果。因此本研究發現手工皂中添加檸檬酸鈉是解決皂垢的方法之一，且值得推廣。

利用藥用雙氧水將頭髮的黑色素褪去及生活中常見的食材（例如檳榔、咖哩、茶葉……）自製染髮劑。在天然的食材中，發現以檳榔、咖哩的染髮效果最好，接著，我們更在自製的染髮劑中添加乳液、檸檬目的是使頭髮更易染色、改善染髮後的粗操髮質且方便使用。

集集本來就是個小地方，常常買不到所需要的東西，上自然課時老師為了要我們演示指示劑能與各種液體起交互作用，跑遍了整個南投地區，也買不到所需要的溴瑞香草藍指示劑或石蕊試劑，老們埋怨著說：「只好遠征台中化學藥品店」，我們心裡想，既然這些世紀這麼不容易買到，為什麼不用其他容易去到的物質來代替呢？經過提出來和老師討論以後，老師也願意和我們一起從常見的植物身上找找看。

本實驗首先取乳酸菌、酵母菌、AB優酪乳、生態池水當作菌種，使用葡萄糖、蔗糖、果糖當做營養液，觀測其放電電壓。發現無論哪一種菌或營養液，都可以發電，但是以葡萄糖當營養液的發電電壓最大。以自己培養的大腸桿菌來發電，發現最大電壓可以達到0.9伏特，循環營養夜持續發電22小時，電壓仍可維持在0.7伏特以上。改變燃料電池的造型，圓柱筒型電池，可以得知陽極碳織布的電極面積並非越大越好，且陰極的電極位置越靠近下層碳粉，放電電壓沒有改變，但是放電電流會加大。淺盆型的電池，電壓較小，也較不穩定。利用三個淺盆型的電池串聯，可以使LED燈泡發光4~5個小時以上。若利用大腸桿菌分解剩飯，也可以測到0.5伏特左右的電壓。