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化學科

神秘地瓜園中的小帳篷-釀酒鬥法大賽

“釀甘藷酒”這個實驗真的非常的簡單,只要把“酒釀”丟進甘藷中讓它“發酵”就可以了。不過,釀酒的過程中,還是會遇到一些小問題,可是我們都很聰明,都懂得運用以前所學過的化學實驗方法解決在釀酒過程中的一些問題。我們對鄉土的特產「甘藷」有一種非常特別的感情,它的品種有很多,最常見的有甘藷台農57 號(黃色肉)、甘藷台農66 號(橙色肉)、甘藷台農71 號(葉用甘藷)、及紫心甘藷(俗稱芋仔甘藷,但是它並不是芋頭和甘藷的雜交種,只不過是紫色的甘藷罷了!)我們還親手種了甘藷盆栽,看著甘藷一天一天的成長,讓我想起這七、八個月來……..鹽水浴法和甘藷天然指示劑是我們自己發明的實驗方法(沒有人用過的呦!)。鹽水浴法是由於我們進行蒸餾時,覺得非常的耗時,可是我們都不知道要怎樣解決,結果有一天,我們忽然想到,在自然科(南一版)第五冊“水的變化”中,學過在冰水中加鹽溫度會下降,那麼如果在沸水中加鹽溫度是否會也會改變,所以做了個實驗,發現溫度真的會上升,就解決了這個問題,非常的高興。紫甘藷天然指示劑是為了觀察紫心甘藷在不同的酸鹼度的溶液中是否會產生不同的顏色,因而意外發現,紫心甘藷顏色變化多端,簡直跟彩虹沒什麼兩樣,真的使我們感到非常的興奮!釀造酒過程中,很容易變酸,只要加入鹼性物質的東西就可以降低酸度,例如:碳酸鈣、烘焙用蘇打粉、媽媽吃的鈣片等……用心觀察、提出問題、蒐集資料、提出假設、實驗證明是我們解決問題的過程,在每一步驟的探索中我們都獲益許多,我們原本以為只要做實驗就可以了,結果我們練就一身的魔法,解決許多疑難。

揭開鹼性電池的神秘面紗?鋅銅鹼性伏打電池的探討

我們經常可以在電視上看到「勁量電池,耐力更持久,渾身是勁!」的廣告,讓我們很好奇鹼性電池真的會比乾電池更持久、電流更大、電壓更穩定呢? 因此本實驗大綱如下: 一、 探討乾電池與鹼性電池電壓、電流下降情形的差異。 二、 藉由拆解乾電池與鹼性電池,探討內部構造及材料的差異。 三、 針對鹼性電池與乾電池內部構造及材料差異,探討影響其電壓、電流大小變化的因素,主要項目有:(1)隔離層種類的探討(2)接觸面積大小的探討(3)不同電解質濃度、溫度及導電度的探討(4)惰性電極材料的探討。 四、 製作改良式的鋅銅鹼性伏打電池,內容主要項目有:(1)負極材料及添加物的改良與探討(2)負極電解質種類的探討(3)負極電解質濃度大小的探討(4)去極作用的探討(5)正極電解質濃度大小的探討(6)正極電解質吸附材料的探討(7)正極電解質添加物的探討(8)改良式的鋅銅鹼性伏打電池測試。 本實驗主要結論(一)如下:

這邊高來那邊低 … 滲透壓之探討

在暑假時參加科學研習營,當中有一個有趣的雞蛋滲透壓實驗,當時引起我們濃厚的興趣,甚至互相比賽看誰的上升高度大。到高二上學期學了滲透壓這一單元,在老師的指導下,更清楚了滲透壓的理論基礎,可惜教科書上都找不到有關這方面的實驗,於是我們便興起了自己來研究的念頭。

化學反應速率實驗的研究

國中理化第 18 章,探討影響化學反應速率的因素。實驗中,我們以肉眼觀察反應快慢的程度。而我們也學過,以感官所測得的結果是不準確的。因此,有關化學反應的速率,希望能以簡單的實驗裝置給予量的測定,期盼能從具體的數據了解反應的快慢,進而探討影響化學反應速率的因素。

誰是鎘鬥大明星

為了受重金屬鎘污染土地尋求最友善的復育方法,我們嘗試在不同環境下,探討在模擬的鎘污染土壤,添加不同比例的天然資材對小白菜吸收重金屬情形,結果顯示,澆灌酸雨,添加「牛糞」或「稻草桿」堆肥後種植小白菜,可以促進受鎘污染土壤的鎘移除率,達到友善復育土地的效果。本實驗結果「稻草桿」及「牛糞」成為復育受鎘污染土壤的「鎘鬥大明星」。

綠牡蠣事件— 重金屬離子的減廢與回收

將實驗室現有的器材及日常生活中可回收利用的材料,自製折射儀及光衰減吸收儀來「定量銅離子的濃度」。自製兩極分流電解槽讓「硫酸銅增濃再回收利用」。改進現有實驗內容,設計掌上型鋅銅電池及小型電解電鍍裝置,能「節省大量的藥品」及「接近零廢液污染」,符合『節約又環保』的目的。

廚餘變身『沼』出能源

微生物分解有機質進行厭氧醱酵,可以產生沼氣等可燃燒的氣體,轉化後便是一種很棒的能源。我們嘗試用不同種類的生活廢棄物混合生態池的泥巴來製成沼氣,發現濃度愈高產氣量愈高。澱粉、醣類物質容易被分解快速產生氣體,而蛋白質則不容易被分解,產氣量較低。另外,蔬菜烹調後,因為細胞被破壞比較容易被細菌分解,因此產氣量較高,而生蔬菜則不易被細菌分解產氣量低。透過這些實驗我們發現,許多生活廢棄物經過適當處理後,都可以成為微生物的食物,並轉換成能源,充分發揮每一分價值。超高油價時代,人類必須開發及使用替代能源,沼氣就是一種很好綠色能源新亮點。

蚜蟲也會醉死嗎?

在一次偶然的機會中,老師教了我們「滲透作用」的實驗,於是我們想著,如果以相同的道理來推測,使破壞植物生長的害蟲發生「脫水」現象,不是就可以消滅它們了嗎?大家將這個構想跟老師說,老師鼓勵我們「科學是不斷嘗試失敗後才能獲得成功的喜悅的」,不論其成與敗,我們就展開了這小小的實驗。

打破醋缸間到底─醋的功用

近年來在各大報章雜誌或是電視上都有一個顯著的熱門話題,那就是「醋對XX的功用」。有些同學也對這個問題展開了探討。敬翔說:「我媽媽常常在煮菜的時候加了些醋,使菜更香更好吃。」農樵說:「我曾經把一朵粉白色的花兒放進醋中,它竟然變成紅棕色的花兒呢!」育如說:「我看見隔壁的趙伯最近常常在喝一很養生醋,喝得臉色紅潤、精神煥發的樣子。雖道醋對人體也有什麼特別的功效嗎?」大家都覺得醋很神奇,都想「打破醋缸問到底!」於是請陳老師指導我們研究醋的妙用。

電!電!電!-電解、電解質、電池相關問題之探討

電解質的種類很多,在電解的過程中它們會產生什麼反應呢?另外因鋅銅電池使用鹽橋來幫助導電,鹽橋兩端要塞棉花,棉花鬆緊對於導電會有何影響?電極距離、電解質濃度及溫度對於電解反應速率影響程度為何?本研究發現,含氯離子、鈣離子、鎂離子會參與電解反應,發生化學反應;離子粒子太大,如硝酸根離子,導電性則較差。棉花造成導電降低程度低於10%,半透膜造成導電降低程度高於10%;電極距離每增加1cm,導電度會降低4.7%;濃度每提升0.1M,導電度約略升高9.7%;溫度每升高10℃,導電度升高10%左右。