化學科

設計可改變溫度的儀器，觀察本氏液與醣類的反應過程，提出“氧化亞銅顆粒”的模型說明定性觀察結果與定量的檢量線關係。當Cu2O的量愈來愈多，顆粒因晶體的成長或溶質粒子的締結、聚合，粒徑愈來愈大，溶液透光率變差，電阻上升，然後Cu2O顆粒成長到接近雷射光波長附近，產生繞射，光敏電阻接受到的光量不變，致使電阻值呈現水平滯留狀態，顆粒繼續變大後，繞射現象消失，大顆與多量Cu2O，使電阻又上升，最後電阻不再上升，且更大顆的Cu2O產生不規則散射，電阻與時間關係圖有棉絮化散開現象。並以此顆粒特性推導出反應速率與溫度、濃度定量關係，再將此檢量線應用於檢測葡萄糖的濃度。

在接觸到了驚人的BZ 反應後，我們開始著手研究相關實驗。首先，想藉由改變各種反應物的濃度，看看反應的結果會有什麼差別，並記錄下反應時間的平均差，以求出反應速率，並進而求得「速率定律式」，來了解反應的機制。另外，在一開始便想試試看，能否利用其他化學藥品取代原本的反應物，因為我們當然很希望能找到不同的顏色變化！此外，我們還由阿瑞尼士方程式求出log k 對1/T 的關係圖並求出活化能，驗證了阿瑞尼士方程式在振盪反應上應用的可行性。

自由基是一個帶有不配對電子的化學單位，根據近代化學動力學的研究，自由基常為中間過渡產物，本研究利用氫氧自由基與其他化合物的反應以間接檢測氫氧自由基的存在。研究者由文獻資料分析，先選用二甲基亞?(dimethyl sulfoxide, DMSO) 做為氫氧自由基捕捉劑，而DMSO可與氫氧自由基發生反應產生甲醛，並利用簡易檢驗醛類之方法間接推測自由基的濃度，以此檢測法測試光觸媒是否產生氫氧自由基。除了對DMSO的研究，本研究重新定義自由基捕捉劑，研究者藉氧化還原電位找出分解氫氧自由基的理想催化劑-Co2+、Ag+，並利用自由基分解所得之產物-氧氣，來定量自由基的存在量。

我們常認為，鹽類在水溶液中皆為完全解離，但事實果真如此嗎？於是在課餘之暇，利用高中化學實驗八「凝固點下降的測定」來探討電離子(α)與濃度的關係。結果顯示，在稀薄溶液下，電離度似乎維持在一定值，不再隨濃度變化而改變；但根據德拜胡克爾(Debye-Huckel)學說，此結果有相當誤差。於是我們想到電解質水容易具有導電能力的特性，故利用電導度來探討某些鹽類其電離度與濃度的關係。

本研究利用高中三年所學之熱重分析(1)、排乙二醇速率(2)、酸鹼滴定(3)及等壓差(4)四種方法推求蛋殼中CaCO3(s)含量。熱重分析試驗是以質量守恆及嘗試錯誤法之概念推得所求，試驗結果，一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為90.8％，土雞蛋殼粉體為93.9％；排乙二醇速率試驗是利用非勻相反應中，相同接觸面積下，排乙二醇速率與市售CaCO3(s)及蛋殼粉體中CaCO3(s)含量成正比的關係推得所求，所得結果，一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.3％，土雞蛋殼粉體為\r 89.4％；酸鹼滴定試驗是以逆滴定的方式進行，試驗結果，一般蛋殼粉體中 CaCO3(s)含量為88.7％，土雞蛋殼粉體為91.4％；等壓差試驗是於相同壓差下，比較市售CaCO3(s)及蛋殼粉體所取克數，結果顯示，一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.8％，土雞蛋殼粉體為90.4％。本研究於試驗結束後，以文獻(5)提及之蛋殼粉體中CaCO3(s)含量92.0～95.8％為標準值進行試驗誤差分析。本團隊於此研究最大之收穫，即是將高中三年所學，學以致用，並得到從做中學的寶貴經驗。

國中化學課本第三冊第十六章，有關廣用指示劑有云：「廣用指示劑，魷是幾種不同的指示劑，按照適當分量配製而成的」，鑑於以往所用之廣用指示劑，在酸性範圍內之紅、橘、黃、及中性之綠色，均有分明之層次，而在鹼性時之，藍、靛、紫色往往不易辨分，我們是否能利用許多不同之指示劑重新組合出一種新的廣用指示劑，使其在鹼性範圍內也有明顯之色層可以分辨呢 ?

水質的好會直接影響身體的健康，而在工商業發達的今天，人們生活忙碌，燒開水是一件費時又耗費能源的事。目前台北市的自來水雖然經過過濾消毒等處理，然而水廠送出的水經過漫長的管路及屋頂的水塔，難免受到汙染而不能安心生飲，現在電視廣告宣傳濾水器可慮去水中的色素、雜質、怪味等其效果如何？等問題均與我們日常生活關係極為密切，奶引起我們著手蒐集研究的興趣。

經由我們自製的電解動態電解質溶液裝置，可以測得在短距離(3cm)內的電流。動態電解質溶液在外加不同電壓下，經由I-V圖，依舊會符合歐姆定律得到線性關係。在相同V時，兩極距離3 cm下，動態電解質的電流約僅為靜態的1/3。各項變因下之測試：改變電壓、兩電極距離、電解質種類、濃度、黏滯性等，電流大小會與電解質濃度有正向關係、與兩電極間的距離成反比關係，濃度、黏滯性、流出水柱的環境、對水柱加壓等可以影響流下水柱的連續性，拉高兩電極的距離。雖然以活性電極鐵當電極進行電解，但仍以電解水為主要反應。經由自製膀胱模擬與估算，在水柱連續的前提下，電影裡對著通有電流的電極尿尿會觸電的情節是有機會可以發生的。

記得小時候去鄉下時，曾見過外面積水容器內有腐爛的葉子，其葉脈清晰可見，而容器內有許多小蟲，天真的我一直以為那是小蟲子吃掉葉肉，才造成葉脈顯露出來，直到我看了相關書籍後，才曉得真正的原因，也因此興起我研究的樂趣，於是，在老師的帶領下，我們幾個好奇寶寶便開始我們的研究之旅。

在國中化學課第十三章電解質時，我們同學之間起了爭論，有人說他在坊間參考書裹所作的題目，都提到電解質是：「愈稀愈容易導電」，可是在第九章作水的電解實驗時，加入幫助導電的硫酸，卻明明是所加的量愈多，電解生成氣體的速率愈快，也就是說：「愈濃愈容易導電」，這到底是怎麼一回事呢？求教於老師，老師說：「要討論一個問題，必須對於問題的『 內涵 』(In- tnsion)和 『 外延 』 (Extension)弄清楚，特別是在科學上，一種原則或性質上的敘述，必需要先了解它的 『 定義 』 ，研究它的 『 變因 』 ，再尋覓一種具體而簡單的 『 模型 』 來解釋它，這樣對問題才能深入，才不致於一知半解、似懂非懂、人云亦云；現在問題既來，你們已經有了相當的理化基礎，何不親自動手 『 從做中去學 』 呢？」於是我們幾位同學，就在老師的指導下，開始來「實驗以驗實」。