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化學科

改良型水的電解與合成裝置

去年奉派到師大參加實驗室管理講習,化研所蕭所長介紹一種簡易的「水的電解與合成裝置」。蕭所長鬆愉快的解說,啟發了每一位學有的濃厚興趣,作者也深深覺得具有完美的實驗性能-可分解水成氫及氧,再借高壓點火合成水-在教學上極具有價值。惟於詳細分析之後,發覺有幾點可以再改良的地方,為求更能達到教學效果,返校後立即著手研究。

泡泡面面觀

影響泡膜強度因素:1清潔劑濃度 2添加物極性 3 添加物H+濃度 4添加物分子結構 5 添加物礦物質濃度 6溶液、環境溫度 7 泡泡大小 8 泡膜厚度。 泡泡越大,泡泡內壓越小,泡膜膜壓越小。 相同大小兩泡泡相連,半徑不變,總寬度縮小為0.8倍。體積縮小,壓力增加, 大小不同兩泡泡相連時,小泡泡半徑變大,交界面凸向大泡泡,小泡泡內壓大於大泡泡。大泡泡再吹大,小泡泡半徑也變大,交界面半徑變小。小泡泡的半徑為R1、大泡泡的半徑為R2、交界面半徑R,其關係式接近(1/R)=(1/R1)-(1/R2)。 兩相同大小的泡泡合併時,泡泡越大、礦物質濃度高,合併機率高。 泡膜虹彩顏色越鮮豔,膜強度越強,膜越厚,泡泡不易破。

「油」然而生的橋樑科技-探討生質柴油之製造條件與對柴油引擎廢氣排放之影響

本研究探討重點有二:一、以市售沙拉油及營養午餐業者之廢食用油為原料,個別添加不同比例之甲醇鈉溶液,探討其轉脂化之最佳條件。經實驗顯示,沙拉油製造生質柴油以沙拉油1000ml、甲醇150ml及氫氧化鈉5g進行轉脂化反應最佳;而廢食用油製造生質柴油則以廢食用油1000 ml、甲醇180ml及氫氧化鈉3.5g之條件最佳。二、在市售柴油中加入一定比例之自製生質柴油,進行引擎廢氣排放檢測。結果顯示,其廢氣中碳微粒、碳氫化合物及氮氧化物等有毒廢氣之排放量,均較市售柴油為低,而一氧化碳之排放量於引擎高轉速時亦較市售柴油為低。本研究之實驗過程與成果,可做為教學之重要參考範本,並提供交通與環保主管機關做為制訂與修改法令之參考依據。

絕對零度的簡易求法

利用燒杯、量筒、溫度計等簡易的實驗器材,藉由測量不同溫度下量筒內氣柱的體積,經過體積校正及線性迴歸等處理,可以求出絕對零度的攝氏溫度平均值為-277.70±6.95℃,和理論值比較,絕對誤差為 4.55℃,百分誤差為 1.7%。由實驗結果發現:起始氣柱的體積愈大、讀取數據的溫度區間不超過 10 至 80℃及使用降溫方式進行實驗,所得的數值較為準確,而且,無論使用空氣或氦氣進行實驗,所得的結果並沒有明顯的差別。

不同調味料對蛋中膽固醇含量的影響

雞蛋的營養價值相當高,因為蛋黃中含有豐富的維生素、微量元素、必需脂肪酸及卵磷質等。中國人的飲食文化中,煮蛋的調味方式變化繁多,口味鮮美。但據報導,一般成年人每日由食物中攝取的膽固醇含量,不宜太多。可是雞蛋價廉物美,不吃實在可惜,於是我們便興起研究不同調味料對蛋中膽固醇含量的影響。

以銅為鏡可以正硝酸

找出由銅與硝酸產生之NO2、NO 的量,因NO 一碰到氧氣會馬上反應成NO2,所以要測定得在真空中進行,最簡單的方法就是使用可以直接對氣體做定量分析的儀器,但由於儀器過於昂貴,且在高中實驗室裡若想從氣體去定量氣體產物的量幾乎是不可能的,否則就得忍受極大的誤差,於是我們尋求簡單、易懂、可信度頗高的方法來測定NO2、NO 的量,試圖觀察硝酸濃度和溫度與其產物之間的關係。同時以金屬鋅作為一個反應的對照。選擇鋅片是因為書中所提及的鋅與硝酸反應過程,總是只有銨根單一種產物,於是摻雜幾許懷疑的成分,以鋅做了實驗。結果意外發現反應之下也會產生NO2及NO。

轉吧!毛髮溼度計

利用溼度計的轉動,找出影響毛髮長度改變的因素與各種分子有著什麼密不可分的關係,並試著推廣至其他研究實驗中。

迷你噴泉

前一陣子,某家可樂公司的可樂發生“ 氣爆” ,當時引起了不少事端,後來雖經証實是瓶罐出了問題,但我們一直納悶不已的是,如果瓶罐不出問題,難道就不會發生“氣爆”了嗎?或者還會照樣發生呢?如果會,又有那些因素會導致可樂“氣爆”或噴灑呢?……一連串的問題,引起了我們研究的興趣,便去請教老師,老師認為這個問題很值得研究,終於在老師的鼓勵、指導下,利用課餘時間完成了整個實驗,了解了另一種噴泉。

磁電場中金屬的鍍鑄

電化學單元在化學領域佔有重要的地位,本研究利用氧化還原反應析出金屬樹,將本單元內容趣味化、實驗試藥減量及操作簡化,符合當今環保生活之要求,更開拓學習視野,在未涉及艱深或精密儀器之使用下,將學習領域深入碎形理論及實作的探討。

有趣的蠟燭

四年級上期自然課有一單元是「悶熄蠟燭」大家都很感興趣,認真的做,在實驗中又產生了許多疑問,連老師也無法完全同答,於挺就在老師的指導下,對自己的問題進行實驗,希望解開心中的疑問。