化學科

四年級在上實驗課時，發現檸檬會導電，課程結束後想試試其他水果是否也有相同的情況產生，於是，請老師協助開始動手做實驗。經過了幾次的實驗下來發現：一、蘋果、柳丁、檸檬、蕃茄、楊桃、接上不同的金屬片後均會產生大小不同的電壓。二、接上電池後不一定能使電壓增強，甚至可能小於電池的電壓。三、水果的狀態（汁狀、泥狀、固體）對於電壓並無規則性的影響。四、溫度對於水果電壓的影響大多是：溫度愈高，電壓愈大。經過了這次的實驗後，我們也發現了一些問題：一、什麼是電壓？二、為什麼金屬片和水果接觸後會產生電壓？三、為什麼接上電池後，有些電壓反而變小了？四、為什麼溫度愈高，電壓會愈高？以上這些問題都值得我們做更進一步的深入探討。

由於食安問題頻傳，為了食得安心，天然色素為我們這次研究主軸。研究可分成三個部分： 一、 相關資料收集：分析衛生署天然食用色素衛生標準，花青素為天然色素中最主要的來源。 二、 選擇最佳萃取蔬果： （一） 從色層分析及在酸鹼環境中的顏色變化，可看出花青素的種類繁多。 （二） 會使植物呈現紅色的不是只有花青素，還有莧素紅與甜菜素。 （三） 紫花椰菜顏色變化明顯，因不普及，我們以紫高麗菜為研究對象。 三、萃取方法與應用：我們以1:3 (紫高麗菜:水)，煮15分鐘，效果最佳；事前冷凍處理有助於花青素色澤的穩定。若要改變其色澤以溶質(小蘇打粉或檸檬汁)：溶劑(水)＝1:100調色；運用在食材中以湯圓為最佳，米飯次之。

綠能環保意識抬頭，擁有無污染、單位能量轉換效率高等特性的氫氧燃料電池，常是陪伴在科學家身邊的好題材，但由於電池反應牽涉固、液、氣三態之間的非勻相接觸，所以真正在做實驗時，氫氧燃料電池「高能量轉換效率」的特色並沒有獲得完全發揮，一般研究大多在進行「固相」的電極改造，本研究則對「液相」的電解液進行改良，利用界面活性劑黏稠、易起泡的特性，將界面活性劑與電解質溶液混合，並利用電解時所產生的微小氣泡，氣泡為電解液、氫氣同時存在的狀態。氣泡包覆氫氣、增加電池三相接觸表面積，增加電池效能，並探討不同的溫度、濃度、電解質、氣泡大小是否會影響電池效能的升降，而推論造成上述影響的可能因素，並多方面地輔以佐證。

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。

市售精油易發生氣爆是由於協助精油溶於水的異丙醇在加熱時氧化不完全所致，因此我們希望在不影響溶液揮發程度和薰香效果的情況下，嘗試改善此情形。一、自製精油：為研究香茅精油之原有物質性質，在實驗中利用義式咖啡器的原理，以簡單改良蒸餾裝置自製精油，將市售添加物的變因排除，再改變條件將製品與標準品比較。二、測揮發量：利用波以耳－查理定律，控制溫度，量測蒸氣壓，推算香茅精油氣体揮發量。發現從事溫持續加熱至９０℃時，市售精油和自製精油皆以比例６％（重量百分率濃度）的容易有最大的揮發量；改變濃度時，則皆在７６℃～８６℃時有較大揮發量。三、測氧化程度：利用氧化還原滴定，測定各比例香茅精油溶液蒸氣的氧化程度：發現定溫下(80℃)市售精油以6%的溶液，自製精油以2%的溶液有較佳的安全性。而從室溫持續加熱至90℃時，市售精油和自製精油皆以比例6%的溶夜都有較佳的安全性。四、不同揮發性溶劑效果：\r 改變揮發性溶劑種類和自製的香茅精油混合測定，於定溫下比較揮發程度，以丙醇揮發效果最佳。

由於本校自六十三學年度擔任自然科學實驗學校後，師生即對自然科學發生濃厚興趣，有的教師參加台灣省國民學校教師研習會，研究自然科學的教材及教法。但是自然科學的教材及教法必須有頗於教具的配合，方能達成教學效果，在新教材中的第十二冊第一單元「電解」這一單元中，要用教具的配合，可是研習會發下之教具無法實驗成功，不能達成教學效果。利用課餘之暇，絞盡腦汁精心構思與設計。再經製作試驗等過程，並承本校校長及徐老師先後相繼提供意見，逐予改善，重行製作後，始告完成此一種簡易的電解實驗器。（相片）

去年爸爸買了一盒變色筆送給我，我覺得很有趣。最近上美術課時，發現同學們也開始流行用變色筆了。一盒 250 元的變色筆能這麼熱賣，實在不簡單。是那個聰明的科學家發明的點子，還能得到這麼多國家的專利；於是我相同學決定好好研究它，經請教教師後，於是我們展開一系列有關的研究。

炎熱的六月是校園鳳凰花盛開的季節，我們撿拾了新鮮鳳凰花片到自然教室製作卡片，當時有一片花瓣沾到了水槽邊殘餘的氫氧心鈉溶液，結果沾到的部份卻變成鮮豔的綠色，大家都感到十分意外。 記得四年級閱讀課時在圖書館看書，其中光復科學圖鑑有一單元介紹一些植物色素在醋酸和石灰水中變色的情形，於是我們猜想，是不是鳳凰花的色素在酸性和鹼性中會呈現不同的顏色？ 經在鳳凰花上滴上鹽酸和氫氧化鈉溶液，的確鳳凰花在酸液中呈紅色，在鹼液中呈綠色，於是我們有了以下的疑問： (一)紅綠變色物質是不是葉綠素？ (二)其他植物的紅色素是否也有類似性質？ (三)紅色素有無其他的變色現象？ 基於以上疑問我們著手進行研究，在測試中發現鳳凰花紅色素不易溶於水但易溶於藥用酒精中；於是我們摘取了許多鳳凰花片，並用酒精浸抱以製成萃取花液，留待當學期和五年級時研究使用。

每當我跟媽媽逛街，在大馬路止呼吸總感覺到困難，同到家洗臉時，白毛巾上一層污垢。有一天，到學校跟林同學聊起，她也發現了同樣的情況，然而張同學卻說：「我每天到堤防散步，沒有發現這種現象啊！」同學們議論紛紛，只好請教老帥。老師告訢我們，這是空氣污染程度的不同，引起的各種不同現象”使我們對空氣污染的現象產生研究的興趣，更希望瞭解本地各地區空氣汙染情況，請教老師指導我們調查及分析方法。

有一天在學校吃過午餐，拿出媽媽為我準備的蘋果，削了皮吃，因為太大只吃了一半，剩下的用塑膠袋裝回家。到家打開一看，蘋果變成淡褐色，流在袋子裡的汁液是深褐色，為什麼？其他果汁是不是也有這種現象呢？到學校和同學談起這問題，覺得滿有趣，於是請老師指導我們做了一連串的實驗，好解決我們心中的疑問。