化學科

上化學實驗課時，老師常會講解一些改良的實驗而得到很好的效果。譬如實驗7-2氣化氫與緻屑的取代反 應，以尖頭試管代替圓頭試管（小孔試管）而後點燃氫氣，可看到淡藍色的火焰，若用鋅粉代替鐵屑作用，則效果更為良好（榮獲十八屆全國科展第一名）。可見科展的題目就在我們的身邊，老師的這一席話，帶給我們很大的啟示與激勵的作用，囚而在平日實驗課時，我們即往意那些實驗理論與實驗有差距之處，那些實驗值得狡們去改艮而能得到更好的結果。在平日的細心觀察與思考結果，有一天，我們在做 16-2 氨將高溫的氧化銅還原成金屬銅實驗時，發現我們所收集到的氮氣不純，它仍含有部份氨氣，而我們也不能以「滅火」的方法就肯定試管內就是純氮氣。我們曾想利用氨易溶於水的性質( l : 700 ) ，將一些水放入試管中搖震，把多餘的氨溶掉，然效果不彰，當我們用玻棒沾取濃鹽酸放入試管中時，仍見白色的NH,Cl。因此，我們想出一個辦法，在過程中，將多餘 的氨吸去，即能得到純氮氣，更何況氯化銨與熟石灰混合加熱產生的水及氧化銅被氨還原時所生的水，往往濡濕被還原成的銅；甚而，氨與氧化銅作用產生藍色的 Cu ( NH3)2+ 4會破瓖成果，致有改良的必要。

本研究主要是藉由分析乾電池的成分比例，自行製作可使用的乾電池之外，進而在深入探討乾電池中各成分對電壓及電流的影響。實驗發現去除澱粉，加入適當比例之Ｃ粉及二氧化錳能有效降低自製電池之內電阻，並提高電壓及電流的大小及穩定度。此外改變市售電池碳棒和鋅筒的接觸面積，並在碳棒上鍍上銅、溴、銀等不同金屬，觀察其對電壓及電流的影響，發現增加碳棒的接觸面積，無法使乾電池電壓及電流增大，但若增加鋅銅的接觸面積，則可使乾電池電壓及電流增大，提高電池的使用效率；鍍適量的銅、溴或銀在碳棒電及表面，可使乾電池電壓或電流更加穩定，提高電池的使用效率。

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。

現在許多工廠，如電鍊、食品、化學工業……等，電解皆為其中不可或缺的重要步驟之一，如能提高電解效率，將能有效提高產量，並節約所浪費的電能，達到環保與經濟的雙贏局面。\r 在討論加快電解速率的研究中，影響電解的因素有許多，但是其中卻較少見到磁場對電解影響的研究，因此我們希望能綜合前人的研究，達成最小能源卻有最大效率的目標。\r

本實驗旨在探討：加入改質蒙脫土的PET 其阻氣阻水性是否提升。我們先取市售不同厚度的PET 寶特瓶，測試其阻氣阻水性的關係；結果發現：盛裝氣泡式飲料的PET 寶特瓶普遍膜厚較厚，因而阻水性較佳。又因為我們取的市售寶特瓶的原料皆為PET，其瓶身性質大約相同，所以可以比較不同膜厚間之阻氣阻水性。我們接著在PET 中添加改質蒙脫土，試試看PET 的阻氣阻水性是否較原來的PET 優良。結果發現：PET 在加入改質蒙脫土後，會破壞蒙脫土的層間結構，並使蒙脫土均勻分散於PET 中、發揮阻隔的效果，使PET 的阻水性增加逾十倍。

「滲透作用」是專指水分子通過半透膜的作用，水從水分子濃度高的區域自由通過 半透膜到達水分子低濃度區域，此現象與擴散作用相同，本實驗研究主題有(一)就電解質 與非電解質，探究影響滲透速率的變因。(二)討論在「強電解質離子溶液」中的離子數、 離子所帶電荷數、離子水合程度與滲透作用的關係。(三) 滲透作用在日常生活的應用。

實驗一與二是透過不同顆粒大小的文蛤殼粉末、小顆粒、殼加入無煙鹽酸及37%鹽酸中去了解其溶解冒泡情形及速度。而實驗三是將文蛤殼、香螺殼、牡蠣殼和粉筆研磨，並加入37％的鹽酸中去觀察其冒泡情形與速度快慢。從實驗一得知，無煙鹽酸與文蛤殼粉末反應的冒泡情況最強烈，文蛤殼顆粒次之，完整的文蛤殼冒泡的最平緩。從實驗二，我們發現實驗二的氣泡生成反應明顯高於實驗一，冒泡反應時間較長，最後溶液顏色也不相同。從實驗三的結果得知氣泡生成的反應以香螺粉末最明顯，文蛤殼粉末次之，接著是牡蠣殼粉末，而粉筆粉末的氣泡生成反應最為平緩，只產生了一些小氣泡。另外，冒泡時間長短則是粉筆粉末＜香螺殼粉末＜文蛤殼粉末＜牡蠣殼粉末。

本研究目的在找出檢測過氧化氫含量的新方法，並以此檢測待測物所含的過氧化氫含量。我們首先找出能與雙氧水呈現明顯反應的物質──紫質，以UV-vis分光光度計檢測不同紫質加入定當量數之過氧化氫後的吸光度變化，結果顯示CoOMTPP之靈敏度最佳，且呈現線性變化，可用於定量極微量的過氧化氫。 而另一紫質CoOETPP被氧化後會產生明顯的顏色變化，故可嘗試用來定性分析過氧化氫溶液。我們將CoOETPP製成試紙，觀察其吸附效果及滴加過氧化氫後的顏色變化情形。結果顯示，此試紙可檢測濃度3.54ppm以上的過氧化氫溶液，優於市售碘化鉀澱粉試紙之檢測極限25ppm。

本研究研發燃燒時能釋放香味但不產生黑煙之芳香酒精凝膠，也進一步探討促凝劑對於芳香酒精凝膠所能維持凝膠時間之影響。本研究以酸鹼中和法（冰醋酸+氫氧化鈣）配製酒精凝膠，找出酒精與水的最佳體積比為 5.7:1，而氫氧化鈣在 0.5- 0.6g 與 0.8-1.0g 時，凝膠有較好的維持時間。選用添加杏仁油、香蕉油、橘子油與茉莉花精油：氫氧化鈣 0.5g 以上時，除香蕉油外，其他精油都有延長凝膠維持時間的效果。選用多元醇作為酒精凝膠之促凝劑，找到酒精凝膠維持時間達 3~5 倍者有四組：(1)杏仁油+葡萄糖 (2)橘子油+乙二醇 (3)橘子油+葡萄糖 (4)茉莉花精油+葡萄糖。探討溶劑整體極性影響酒精形成凝膠之實驗設計，包括測量添加物之醋酸鉀酒精溶液導電度與測量促凝劑酒精溶液的黏度。

國中化學對於化學反應的觀察與反應速率的探討，通常是採用肉眼直接觀察的方法。它只能夠讓學生大致的瞭解化學反瞧前後的差別。至於反應期間的變化情形，則較少討論。再則，就我們的經驗所知，化學反應時的性質改變，除了發生沉澱物或產生氣體的情形以外，還有顏色深度的改變，顏色的突然改變或 PH 值的變化。各種不同性質的改變應有其適當的觀察方法。因此我們研究按照化學反匯時各種不同的性質改變，分別設計適當的實驗方法來觀察化學反瞧的情形並且探討變因如何影響反應速率。