化學科

去年暑假輔導課時，老師講解聯考試題時，指出 67 年度聯考考過有關萃取溶質分配率平衡常數應用與 69 年度聯考考過氫鍵會合作用的觀念，但在高中化學實驗課程中未曾作過此類實驗，為了對這些問題有更深入了解，於是，我們嘗試以學過有關化學理論與實驗方法為基礎，再配合有關資料與較深入實驗方法，利用課餘時間，經過一學期的努力，終如願以償，今將內容及結論詳述如下，誠摯的希望閣下的批評、指教。

鼻涕蟲是國小常做的科學實驗，藉由身邊常見材料就能產生有趣的化學變化。但鼻涕蟲實驗的變化度不高，變項只有膠水和硼砂水。且膠水成分是水溶性塑膠，硼砂有毒，誤食會造成危險！ 我們在課堂中發現加入粉末能讓鼻涕蟲性質產生改變！於是測試多種物質效果，並改良歷屆鼻涕蟲科展的裝置進行檢測。最後確認「添加物」能夠改變鼻涕蟲性質，增加鼻涕蟲的變化性！並且首次發現加入麵粉能產生「氣球皮膜」性質！我們將它應用在可封口的泡泡球、製作聲砲皮膜及硬化後進行製模。 此外我們解決鼻涕蟲有毒誤食問題，在地瓜粉中加入三偏磷酸鈉水，製作出有延展性的安全無毒鼻涕蟲。並將可食用鼻涕蟲應用在替代保鮮膜，對飯菜封膜保鮮，經測試可用於冷藏和微波！

本實驗相關的課程為三年級自然課程「溶解」、四年級的「燈泡亮了」與五年級「水溶液的性質」。資料中發現，牛奶本身也是「界面活性劑」，我們從研究製作乳液、沙拉、牛奶和豆漿與油乳化的原理後，找資料並以牛奶為主的「天然乳化劑」進行界面性質研究。結果發現：(一)隨著樣本濃度增加，有表面張力降低、起泡性增加、導電度上升，分散能力、乳化能力也隨之上升。(二)由顯微鏡觀察，我們確實發現牛奶有界面活性劑的微胞現象。(三)為了提升去除油污的能力，我們在鮮奶中混合了果汁、果泥清洗樣本，發現比單獨使用鮮奶或果泥時要來得有效，也發現對皮革製品有相當好的清潔效果。因此若能善用這些天然的乳化劑，取代石化清潔劑並非不可能的事。

在實驗室一個偶然的機會裹，把鹽酸滴到飽和食鹽水中，食鹽水竟突然變白，並產生許多沈激物，經仔細檢驗的結果，是「食鹽的小結晶」。而連想到市面上所賣的或在實驗室裹，以蒸發水分製取的食鹽，都很難觀察出其呈立方體的形狀，若能用像上面的方法，來製取大顆粒的結晶，不是既便於觀察，又可應用在教學上，使學生能更進一步的明瞭嗎？因此，便動了研究的念頭，而進行了下面的各項實驗。

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。

常於書本中看到氫鍵這一名詞，在日常生活中常以具有氫鍵的物質作為皮膚保濕的保養品。氫鍵影響物質的穩定性、熔沸點、分子的幾何形狀、酸鹼強度、…等，且影響的程度深受氫鍵的強度及氫鍵的種類(分子內氫鍵或分子間氫鍵)所左右，因此想，是否可利用學校的一些簡易實驗設備來完成氫鍵強度的測定。在老師的指導下，利用專題研究的時間收集資料，設計實驗，經過一學期的研究探討，終有結果。今將內容及結論詳述如下，敬請師長批評教導。

看到報導及聽老師補充「酶」的觀念後，讓我們想深入研究水果中的維生素C、消化酶、pH值等相關問題。利用碘液滴定果汁溶液推測各種水果中維生素C的含量；以本氏液隔水加熱來推測各種水果中的澱粉酶含量，以鹼性硫酸銅溶液來推測各種水果的蛋白酶含量，並用光電比色計藉由定量溶液的濃度間接佐證上述澱粉酶及蛋白酶的含量；以蘇丹Ⅲ試劑來推測各種果汁的脂肪酶含量。並操縱溫度、pH值、添加物等變因，探討其如何影響果汁中的酵素活性。所選用水果均測出含有維生素C、澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶，其中木瓜和鳳梨含有上述酵素較多，柳丁、芭樂、檸檬則含有大量維生素C。水果中的酵素會受到溫度及添加物的影響較大，pH值則對水果的酵素活性影響較小。

市面上的布料織維有棉纖維、毛纖維、混紡類、化學織維等。這實驗是探討這幾種纖維對熱的耐性，燃燒後有何變化，浸濕在硫酸及氫氧化鈉有何變化，使學生瞭解各種纖維的性質。其次用簡易的方法做人造絲，增加學生們的知識及啟發科學研究的興趣。

每天上下學，常望著「滿街生煙」的馬路興嘆，又看到行道樹生長在煙塵之中，不禁引發了我們的疑惑：空氣污染對植物的影響究竟有多大？因此我們設計了空氣污染對植物影響的實驗，又從實驗中發起了我們對整個空氣污染的問題之興趣，因而我們又設計了此一連串的實驗。 另外，在寒假期間，我們到環保局進行檢驗空氣及污染物的防止消除實驗，得而完成全部實驗。

有一天我看見媽媽在煮燒酒雞，媽媽煮差不多好的時候，就用火柴在雞湯上點火，竟然也會著火，我想那雞湯是酒精加水而成酒，再加上很多水的湯，都能著火，可見並不是只有純酒精才可以燃燒。這使我感到非常好奇，同時也產生許多疑問，問同學，同學也不知道，我們就去請教老師，並在老師的鼓勵下 · 進行了下面一連串的實驗。