化學科

由分析暖暖包內各成分的質量，推論放熱的主反應是4Fe + 3O2→ 2Fe2O3。再進一步研究各個成份在暖暖包的作用性為何。最後我們用其他物質代替暖暖包中的主成份觀察實驗的結果。在實用性、簡便性及商業的利益的考量之下，我們想看看暖暖包未來還有什麼發展空間。

頃見農家秧苗、花卉、蔬菓之栽培，使用透明 PVC塑膠布做為溫室，但經日曬或內部恆溫，保溫處理後，在溫室內層膠布表面附著水氣或水滴，致使溫室外觀霧面而模糊，無法看清內部植物之生長情況，甚或影響陽光之照射，造成植物生長畸型或不良，遂引發改良膠布配方的動機。

本研究主題探討如何利用廚房中可見天然材料製作有效黏著劑。選擇高筋麵粉、中筋麵粉、低筋麵粉、地瓜粉、糯米粉、太白粉等六種粉類，研究不同比例、製作方法下，何種情況能夠製作出最具黏性及持久性的天然黏著劑。

經過我們努力的實驗後，我們發現：本實驗利用添加活性碳粉可大幅增加電池輸出的電流大小，改善單獨使用碳棒或備長碳得到的輸出電流不大，而且電流強度驟減維持不久的問題；另再添加聚丙烯酸鈉當膠狀劑和當做電解質中的吸水劑，減緩水份蒸發，可發揮防止溶液滲漏的作用外，同時可當黏著劑改善一般黏著劑無法導電的問題，對於電池的保存具有多重的功能。利用碳棒的罐裝圓柱型一般乾電池和白鐵網活性碳粉舖成碳紙電池，都確實可提供電能運用於驅動一般電器，經實驗電池負載低功率馬達下持續放電7天可運轉而不停止。

各種清潔劑的主要成分是界面活性劑，界面活性劑是一個分子同時含有親油基（長鏈碳氫脂肪基），和親水基（鉀、鈉、銨、乙醇胺等）的化學物質之總稱。可分為四大類，即陽離子、陰離子、兩性離子和非離子型。界面活性劑以一定濃度的流體成束狀流下時，會在底部形成小隆起，隨後出現如水花般的彈跳，此現象稱為「凱氏效應」。實驗發現，界面活性劑在滴下的瞬間若無液體在下方堆疊，則無法觀察到此液滴彈跳現象。此外我們想更進一步研究溫度對不同界面活性劑的影響，找出臨界溫度，此時分子間黏合力接近零，表面張力會變小，藉由對界面活性劑的了解可以找出界面化學中，分子間作用力的關係。

本省香蕉常因生產過剩，沒人要而亂丟棄，任其腐敗，多麼可惜。目前為何尚無法拿它來加工，主要原因是香蕉在加工過程中，有嚴重的褐變現象。目前尚找不到有效方法來克服。一般食品在加工前必須先經殺菁（以熱破壞酵素）手續以抑制酵素褐變，香蕉的褐變非常特殊，兼具有酵素性褐變和非酵素性褐變，當以熱來破壞酵素以抑制酵素褐變，若加熱溫度與時間超過，卻相反地促進非酵素性褐變，本研究主要探討一種迅速又經濟之方法，能測出殺菁所需之「溫度與時間」之組合，有效地破壞酵素活性，抑制酵素褐變，同時又不會引起非酵素性褐變。

一、國中選修理化第三冊實驗9-1，其實驗目的是以固定量的KI溶液與不同量的Pb(NO3)2溶液，所產生黃色PbI2沈澱的量來探討反應物之間量的關係，並瞭解均衡反應式中各物質的係數和參與反應物莫耳數的關係。但經我們實際實驗結果，凡是過量的KI的試管，其沈澱高度或重量並沒有和Pb(NO3)2的莫耳數成正比關係。探討原因是過量的KI和PbI2再反應形成KPbI3沈澱，使得沈澱的高度或重量與加入Pb(NO3)2的莫耳數沒有成正比關係，但經三天後重測PbI2的高度或重量，也只有KI過量的試管有些變化，探討原因是KPbI3繼續和過量的KI形成錯離子的關係。 二、我們利用滴定方法，逐滴觀察反應沈澱情形，發現反應開始先出現黃色沈澱→黃白色沈澱→黏稠狀沈澱→白色沈澱→沈澱溶解溶液變橘黃色→溶液變淡黃色，可知錯離子形成是變化萬千的。其主要原因是以Pb為中心，而與I2形成多種錯離子，其錯離子的配位多寡是未知數，它隨著兩溶液的濃度比而呈現多變面貌。其方程式如下： 三、我們用透明淡黃色溶液5mL 以蒸餾水滴定發現顏色變化有逆反應的現象。 ※ 以飽和KI溶液來滴定飽和Pb(NO3)2溶液，其顏色變化為：黃色沈澱→黃白沈澱→沈澱溶解→溶液變橘黃色→溶液顏色變淡黃。 ※ 將淡黃色溶液用蒸餾水滴定時顏色有逆反應的現象，其顏色變化為：淡黃色溶液→溶液顏色變黃→白色沈澱→黃白色沈澱→黃色沈澱。上述顏色變化可知：碘鉛錯離子的形成及解離是可逆的。 四、我們利用溶液的總導電量和離子總莫耳數有關來推知有錯離子的存在。在實驗中，發現如果是Pb(NO3)2過量則總導電量和理論值相差不多，但如果是KI過量則總導電量便有異常增加的趨勢，這是因過量的KI和PbI2繼續反應產生錯離子，使得離子總莫耳數增加，總導電量因而增加。 五、實驗改進方法用Na2CO3（ag）與CaCl2（ag），產生白色CaCO3沉澱和NaCl（ag），此反應有三大優點：第一沒有鉛化合物缺點，第二沒有產生錯離子的干擾，第三做出數據能準確表達出均衡反應式中各物質係數和參與反應物質莫耳數的關係。

經過我們努力實驗後發現：碳棒淬火可活化碳棒，加以塗抹碳粉後，電能明顯增加許多，並隨充電時間而增加電能，證實活性碳粉增強氫氧電池的功用。使用較多碳粉增加氣體吸附量，但充電時間長或充電電流大，產生氣體太多無法完全吸附利用，會降低充放電能轉換率。使用起泡劑增加電池效能，但亦會增加電阻。加入起泡劑對於硫酸鉀效能較好，硝酸鉀次之，氫氧化鉀增加幅度較小，其中10％胺基酸起泡劑＞10％SLS起泡劑＞10％DBN起泡劑。本實驗增加電池效能處理，包括淬火、電鍍和添加活性碳粉、包覆收集氣體、加入起泡劑氣泡法等方法，可利用國中實驗室電解水裝置轉變為氫氧燃料電池，電能轉換率由0％提高至3.55%，充電5伏特、6分鐘後負載馬達使用24分鐘。

泡泡好美麗，可惜都很「短命」。金氏世界記錄裡最長命的泡泡可以活一年，我們試?找出使泡泡「長命」的方法。因為吹出來的泡泡極難掌控，我們用注射針筒將泡泡打在玻璃片上，形成一個半球形的薄膜泡泡，如右圖。並設計實驗來探討多種變因對泡泡存活時間的影響。結果我們做的最長命的泡泡活了4 天又13 個小時！這個記錄用的泡泡水配方是 Joy：水：甘油=1：60：8，半球泡泡半徑3 ㎝，填充氫氣並將泡泡關在小箱中。觀察泡泡的生命史，我們將它先後分為「白膜期」、「彩虹期」、「幻影期」及「水牆期」。分別用不同氣體打成泡泡，發現只有二氧化碳泡泡會迅速縮小，可見二氧化碳的「穿透力」驚人。

高一基礎化學介紹不同烘培方法與發酵程度會影響茶中咖啡因的含量，本實驗研究結果有： 1. 不同溫度及低溫下紅茶、綠茶咖啡因含量的不同。 2. 乙酸乙酯與二氯甲烷對萃取咖啡因含量有所影響，極性高的乙酸乙酯對咖啡因而言不是最好的萃取溶劑。 3. 咖啡因是神經興奮劑，由水蚤心博實驗證明咖啡因會影響生物。