化學科

馬祖位於閩江口附近，今為反攻大陸的跳板”本島是由南竿、北竿、莒光、東引等數列島嶼所組成。地形險峻，四面臨海，海鮮極佳。然而島上居民們飲水，均依賴島上地下水來解決。我們有少數同學患輕微慢性皮膚炎；主要有其他因素造成，亦可能與水有關係。再說有些水質含鈣鎂的硫酸鹽或氯鹽過多，又日常觀察其潤度似乎有年年增加，諸此因素對於飲用洗濯，釀造或其他工業用途，均有關係，基於以上的原因，遂引發我們從事本地區的水質之分析，以供有關單位參考。

為了瞭解釀酒過程中影響發酵的因素，我除了在自然科學課本中學習，再閱讀了相關書籍後，藉由在釀酒的時候加入糖和酒麴，來瞭解糖跟麴的作用；在裝瓶發酵的過程中將發酵環境分為室內、防潮箱、冰箱及長時間燈照等四種不同方式，來觀察濕度和溫度對發酵的影響。我每天做溫濕度的測試及記錄，並用肉眼觀察氣泡變化，評估改變哪一種因素可以得到最好的釀製效果，且以蒸餾的方式測量出酒精濃度進行驗證。除此之外，我也觀察到冰箱和長時間燈照這組實驗不只有改變了溫度這個條件，也同時改變了發酵過程中的亮度，所以亮度是否會影響發酵的結果？我又查了書本和問了專家學者，才知道應該是溫度的影響比較大。自然科學真的有太多的奧秘，這個實驗引發了我對大自然更多的好奇心，也希望未來能對影響發酵的原因能做更多的研究。

一個週末的下午，同學到教育學院玩，看到球場上正有一場球賽；中途暫停時，一方球員們把切成片的檸檬，直接放入嘴中嚼。裕洲說：「好酸喔！我家通常都是把檸檬切成薄片，然後加糖再沖熱開水喝，好過癮！」韶萱說：「我媽媽都把檸檬榨汁後加糖水，放冰箱中，隨時拿出來加冰水，喝起來酸酸、甜甜、涼涼的。才好吃呢。」 檸檬到底要怎樣做才好吃又有營養呢？我們一同去請教郭老師，老師認為這是一個好問題；於是，我們大家一起來，在郭老師的指導下，共同揭開維生素丙的奧秘。

本研究是利用電流的化學效應，在乙酸乙酯與硫酸鋅溶液之交界面，生成如花朵般薄膜狀的鋅金屬結晶，命名為鋅花。並在各種變因中找尋最佳條件，以製作出平面，光亮，樹枝狀的電析成品。最後，試用廢乾電池之鋅殼作為主要反應物，以簡易方法製作鋅花，達到結合環保、科學、科技與藝術的生活應用。

宜蘭是臘味食品的名產地，而臘味食品，卻是添加物的最佳去處。因為此類添加措施常未顯及人類的健康，甚至會對人體造成重大危害，所以每逢年關將近，報紙便時時提醒人們注意選購合乎安全標準的食品，近來「硝」被認為是可怕的致癌物，囚為它會導致亞硝胺等前驅致癌物的發生，而它卻被廣用於各類醃漬食品中。因此，我們想就食品中所含的硝類添加物，做一淺近的測試與探討。

在第三十九屆中小學科展中，曾做過「鋅銅電池之製備與改良」一實驗，這期間藉由不斷嘗試，而開發出一種新型的 【 碳鎂電池 】 可惜當時基於時間及學識上的不足而未能深入研究，甚感可惜，然而基於對科學研究的熱誠及追求科學應有的態度，余毅然決定繼續投入研究。

在理化第一冊實驗中，我們曾學習了物質在水及空氣中的擴散，若物質在狀態不同的膠體中，則其擴散又如何？另外課本僅憑目測來比較擴散的快慢，因此我們想以較精確、簡單的方法來測量在膠體中的擴散速率。 而在實驗過程中，我們卻發現碘化鉛及碘化銀有很漂亮的環狀擴散現象，因此我們想進一步的來探討這個漂亮的環狀擴散時如何形成的。

我們用糖度計來推算硫酸銅的濃度，調配所需的硫酸銅溶液。發現適合培養硫酸銅晶體的濃度為24～26°Brix(39.9～44.4g)。懸吊的晶體重量比置底晶體增加較多，厚度較厚，而置底晶體長度增加較多，厚度較薄。硫酸銅多次培養的晶體形狀維持不變，正面為平行四邊形，兩側面形狀較不規則且不平整，易出現混濁不透明，且原有晶種形狀會保留在晶體內部。晶面多為成對平行出現，晶面夾角固定為60ﾟ、120ﾟ、70ﾟ、110ﾟ、145ﾟ、155ﾟ。 通電後的硫酸銅溶液培養晶體，靠近負極硫酸銅晶體的成長速度較慢。磁力對於硫酸銅的晶體成長，沒有明顯的差異。硫酸銅晶種用棉線纏繞包覆後，仍然能維持固定晶型成長。在同一杯硫酸銅溶液中，放在越下面的晶體成長速度越快。

使用便宜的塑膠針筒及一些簡易的實驗器材，便能創造出接近真空的實驗空間，重做格銳目的氣體逸散實驗，驗証擴散定律。此舉除了減少抽真空的設備，也能改善現行版本比較複雜的裝置，提高實驗的可行性及準確性。由實驗結果得知，待測氣體透過愈細的針頭逸散，其實驗結果愈符合格銳目的擴散定律；待測氣體逸散至愈大的真空容器中，其實驗結果愈理想。將不同的待測氣體各 5mL，分別透過細針頭逸散至 50mL的真空容器中，記錄其逸散所需的時間，並將逸散速率對分子量平方根的倒數做圖，其線性迴歸的R2值能達到0.95以上。另外，經由實驗驗證單一氣體或混合氣體的逸散速率均合乎銳目的擴散定律。因此未知氣體的分子量亦可經由本實?求出逸散速率，再將其值在迴歸直線上做內插法以求出分子量。利用實驗結果設計一示範實驗，能用眼睛直接比較分子量較大的氣體逸散速率較慢。