化學科

一、本實驗最大特點在於使用同一個實驗模式，從事五個不同的研究，分別是 氣體分子量測定；二氧化氮的偶合反應；鐵與稀硝酸反應生成氣體的探討；鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應速率及反應級數的測定；鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應活化能的計算。二、本研究的分子量測定實驗，亦可用以測定其他氣體的平均分子量，其方法非常方便且精準。三、本研究可經由較方便且簡易的方法來測定出二氧化氮偶合反應的平衡常數與反應熱。 四、經本實驗研究發現到鐵與稀硝酸反應後生成一氧化氮而非氫氣。五、在鋅片及鋁片與鹽酸的反應中，對鹽酸皆屬一級反應。六、本研究所計算出之鋅片與鹽酸的反應活化能為21.5kJ/mol，鋁片與鹽酸的反應活化能則為89.9 kJ/mol。

那天，瀚毅生日提了一桶乖乖軟糖請全班吃，當桶蓋打開時，發現裡面除了軟糖外，還有一包小蠟燭，大夥兒建議點蠟燭慶祝，接著「祝你生口快樂，祝你生 … …」，當瀚毅許完願吹完蠟燭，正要發軟糖時，蠟燭又燃燒起來了，大家都很訝異，瀚毅只好再吹，結果又熄了，但過一下又燃了起來，咦！好奇怪的蠟燭，它為什麼吹不熄？這問題引起了我們的興趣，便利用課餘時間，徹底研究這吹不熄的蠟燭。

國中化學第二冊第七章實驗7-3.2 是氯化氫的合成實驗，教師示範時頗為費時，因為利用本生燈對著石英管加熱，欲使管內螺狀鉑絲呈紅熱狀態，必須石英管先達高溫又由於燈焰的幅射，不但使鉑絲附近相當長的石英管也都很高，同時附近銜接之厚橡皮管接頭也發生熔融現象，非但耗費熱量，浪費時間，也產生不少弊端，所以引起我們改進此實驗的動機。

媽媽做菜時吩咐我洗草蝦，看草蝦頭殼剝落，頭部中有土黃色半凝狀的東西，問媽媽這是什麼，媽媽叫我去查資料，我好奇地找了有關蝦子的書，原來，我看到的束西是蝦子的消化組織，可以將食物消化掉，食物是怎樣被消化的呢？在消化中受到那些影響？於是設計下面的實驗找出答案。

在家裡溫習功課時，偶而陣陣微風飄來撲鼻的惡臭，使我感到非常的驚訝。搬來這新建的公寓只不過一、二個月而已，一切都是新的，怎麼水溝這麼快就發臭了，于是我去請教老師。老師說：「這是細菌的傑作，妳若有興趣可邀幾位同學利用實驗方式求得更進一步的答案。」

上自然科學第四節「硫酸銅的沉澱」時，老師指導我們把硫酸銅溶解在水裡，噴成不同濃度的硫酸銅溶液，在討論那些變因會影響硫酸銅的沉澱，同學們都很感興趣。謝嘉慶同學提出一個有趣的問題問李老師；「為什麼硫酸銅的結晶是那麼美麗的晶體呢？」老師回答說；「因為硫酸銅晶體中除了硫酸銅外，還含有結晶水。」徐仟惠說；「硫酸銅結晶中含有水，如果把它放在火上烘乾，水會不會跑掉呢？」大家問個不停，把上自然科學的老師問的不知如何是好，於是李老師說；「我們可以利用課餘時間來研究硫酸銅的特性。」同學們很感興趣。

台灣年均溫為23.6℃，溼度約75%，非常適合蚊子繁殖。本組期望採用廢棄的柑橘類果皮，及容易栽種的辛香類植物，在家中能自行調配安全無毒的防蚊液。在以冷壓法所得的大蒜、洋蔥、橘子、柳丁、柚子精油中，我們發現將柚子精油80%與混合溶劑20%(嬰兒油與甜杏仁油3：1)調配，其對白線斑蚊的忌避率為68~92％，高於市售的天然防蚊液60~81％。也優於市售防蚊液中所常見的茶樹精油與香茅精油(自製精油忌避率高於兩者28~34％)。由所蒐集的資料可以發現柚子精油含高含量的檸檬烯(環狀萜烯類)，其分子結構的穩定性勝於天然防蚊液的成分(多為鏈狀萜烯類)。若能將屬於農業廢棄物的柚子果皮(其餘柑橘類果皮精油也有不錯的驅蚊效果)再製成精油，可使廢棄物得到更有效的再利用。

在人體內經由呼吸作用，容易產生自由基，可能導致癌症、老化等問題，所以在食品中常可看到強調具有抗氧化的成分，可消去自由基減緩細胞氧化。所以本實驗主要以食品中所含的抗氧化劑，因具備有還原能力，將四氯金酸溶液還原成為金奈米粒子，以金奈米粒子的顏色和吸收光譜圖，來探討不同食品的還原能力。經由實驗結果顯示具抗氧化劑的食品確實對於四氯金酸溶液具有還原能力，所得金奈米粒子的粒徑相較於以檸檬酸鈉還原而得的粒子其粒徑較大，而在實驗的食品中，以綠茶溶液所得的金奈米粒子粒徑分佈最為均勻。在實驗中也探討以不同浸泡時間的綠茶溶液，對於還原製備金奈米粒子所產生的影響，可知當浸泡綠茶時間約在 4 到 6 分鐘時，金奈米粒子溶液有較大的吸收值。此外，也以不同濃度的維他命 C 溶液還原製備金奈米粒子，將維他命 C 溶液的濃度對金奈米粒子的吸收值作圖，可得到一良好的線性關係，可做為檢測未知濃度維他命 C 溶液的方法。

去年的科學展覽，我們研究「五年級自然科學中有關氧的探討」，在全國科展得到佳作，我們都非常高興。可是那只是課本中的一部分而已。我們覺得不滿意，因此在今年的「科學研習活動」中繼續研究有關二氧化碳的探討。教學指引上寫著：「二氧化碳容易溶解在水中，因此不用排水收集法」。可是課本中收集二氧化碳的方法是：「把製造出的二氧化碳，直接用塑膠袋收集，再把塑膠袋中的二氧化碳擠壓到廣口瓶中」。這樣的收桌方法，能夠真正的收集到二氧化碳嗎？廣口瓶中充滿了空氣，二氧化碳能壓進瓶中嗎？因此，我們大膽的用排水集氣怯收集二氧化碳，好奇怪喔！我們真的收集到二氧化碳了，我們就把這個問題和陳老師討論，在老師的指導下，我們繼續探討二氧化碳，從研習活動中，獲得許多意想不到的結果，下面就是我們所做的實驗和研習經過。

由於對電池的好奇，我們展開了一段電池尋寶之旅。我們先從水果電池出發，然後經由一連串的實驗設計，發現電極的種類、距離、面積大小，甚至電解液的種類、濃度大小都可能是影響電池電功率的因素，特別的是我們發現並非電解液濃度越高，產生的電功率就越高，而是有濃度限制的。最後我們成功使用生活中廢棄不用的電線、電池的鋅殼及濃度5﹪的鹽水加檸檬皮汁，設計出環保而又可用的電池，並且應用在自製的玩具上。