全國中小學科展

化學科

蠟燭燃燒的探討

國中化學課木第一冊第四章 4-2實驗蠟燭的燃燒是讓薊頭漏斗下的蠟燭面接在空氣鐘燃燒結果我們發現整個薊頭漏斗甚至 U形管都佈滿了黑色的碳粒於是我們聯想到或許是薊頭漏斗下的氧氣量小夠以致蠟燭未能燃燒完全而成黑色的碳粒殘價在薊頭漏斗及 U形管上因而所收集燃燒的產物誤鑲也非常大於是我們嘗試改進實驗供給充分的氧氣使蠟燭燃燒更完全以期能收集到更多燃燒產物並減少本實驗的誤差。

泡泡的特性研究

在參考文獻 Chemistry In The Marketplace 中,讀到若將兩個大小不等的泡泡連通,由於內壓差的關係,小泡泡內的氣體會向大泡泡移動。我們想實際實驗泡泡是否真會如此移動?可不可能發生相反的情形?能不能用泡泡移動的現象來比較液體的界面張力大小?

利用App辨別澱粉食材與優碘反應之顏色變化

食品安全是近來重要的議題,偶然在公視節目看到食安主題「添加大量澱粉的貢丸在優碘之下無所遁形」,節目中提到直鏈澱粉遇優碘成深藍黑色,支鏈澱粉成深紫紅色,實驗後發現用目視法很難清楚判斷出深藍黑色與深紫紅色,為探討澱粉食品遇碘後的顏色差異,決定使用儀器數據來探討顏色差異。研究發現,優碘的確可當作食材所含澱粉類的測試液,由於碘液攜帶不便,因此將濾紙浸泡優碘和純水以1比2後乾燥自製試紙,測試澱粉液辨識最好。顏色分析使用PASCO無線照度感應器較為精準,但設備成本稍高;使用Android App「Color Analysis」軟體進行照相分析較方便但精準度稍差,但仍比肉眼分析精準,可作為生活中隨時分析使用。

鐵釘在酸鹼中性溶液中的情形

基於自然課本第七冊(五十七年編輯)第四單元鐵釘生銹的實驗,發現隔絕空氣及水分的鐵釘不易生銹,而澆一些水浸入水中及有充分空氣的鐵釘很容易生銹,而醋酸、氨水、靈水等皆是其有不同性質之溶液,於是就引起我們一種好奇天真的想法:若把鐵釘放入各種不同性質的溶液中,鐵釘會不會生銹?若會生銹其程度如何?或有其他特別變化嗎?等一連串的問題,促使我們請老師指導我們做研究工作。

指紋現形記

本作品在於觀察指紋的產生、消失,並探討性別、年齡及環境對指紋消失的影響。實驗中並利用粉末法、磁粉法、硝酸銀法及電鍍法來顯現指紋,並探討各種方法的適用性及優缺點。

開回收「電」的「鋅銅」學

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。

氯化氫合成實驗的改進

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。

硫酸銨也會沉澱

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。

精油如解液,飛蚊莫摧殘-真薰傳

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。

白綠黃紅Pb(OH)2脫水—聚態反應的探討

G Гребенюк А.Г.,( 2004年) 提出Pb(OH)2聚合理論,但沒有實驗證據支持;而SAA Sajadi (2007年)完成製成Pb6 O4 (OH)4及其性質的探討,但沒有提及Pb(OH)2聚合理論呼應。本研究(2011年)結合最新Pb(OH)2聚合理論,並以文獻資料佐證說明:5PbO.2H20就是Pb5O (OH)4及6PbO.2H20就是Pb6 O4 (OH)4。經諸多實驗研究印證後,總結研究重大發現為: 一.OH-濃度實驗證據在Pb(OH)2聚合理論中的角色,是扮演沈澱、脫水、聚態、催化的功能。亦即OH-先與Pb2+產生Pb(OH)2,接著在多變因操作下,由Pb(OH)2脫水、聚態而成不同聚合度、不同顏色的聚合體,接著由高濃度OH-完成脫水生成β-PbO,最後再經OH-催化生成α-PbO。二.發現綠色、灰色物(xPbO•y H2O),並首創以簡易實驗設計,將獲得的實驗數據推論x:y比範圍及比。其中x:y皆大於3:1,且綠色物x:y≒9:1,x:y灰色物≒16:1。