化學科

(1)確立活性碳對膠態溶液及真溶液吸收顏色之性質。 (2)探討活性碳吸收酸鹼之效率。 (3)研究活性碳是否能夠有效率的吸收氣體。

探討是由哪一種色光引起氫氣和氯氣的反應？氫氣與氯氣反應是由誰先開始?並設計一種安全操作簡易的氯化氫合成器。另外由色光所含的能量來了解氫氣與氯氣的反應機構。並在實驗研究的過程中引發的一些問題，做進一步的探討。

我們延續自然課製作鹽的結晶實驗，嘗試進行明礬的結晶實驗，在購買材料時，意外的認識了「銨明礬」，才知道明礬其實很多種！我們很好奇究竟這種「食品級」的化學原料，能不能也變成吸睛的美麗結晶？經過一連串的實驗後，我們發現：1.銨明礬的溶解度會隨溫度升高而明顯的增加，很適合用來進行冷卻結晶的實驗。2.冷卻速度或震動都會使銨明礬水溶液變得不穩定而容易析出晶核，使得結晶顆粒多而細小。3.附著物的材質會影響結晶析出附著的效果；附著物在水溶液中的空間結構，如形狀、粗細都會影響晶核沉降時附著的量，繼而影響總結晶量。4.洛神花、咖啡、鐵鏽等天然素材、食用色素、水彩等都可以讓銨明礬染色；其中以食用色素效果最均勻，成色效果佳。

地球上的能源日趨銳減，人類所製造出的垃圾遠多過於能使用的能源。能否將這些垃圾變成可以使用的能源是我們想探討的問題 。工業革命後，全球慢慢由農業社會轉型成為工商業社會。工廠需要像石油這種可以產生動力的能源 ，人類需要依賴天然氣或瓦斯來烹煮食物、燒開水…等。但是這些能源並不是用之不盡 ,取之不竭的。所以我們想製造一種既可以減少垃圾量，使用後又沒有污染的能源。希望達到環保與再生的目的。為了尋找這種能源，我們詢問過老師，也查過資料。我們發現酒精是一種燃燒後只會產生ＣＯ2跟Ｈ2Ｏ的產物的能源，比起其他能源使用後的產物還要來的乾淨，環保許多。酒精要如何製造呢?這學期自然課中，我們學了「有機化合物」。有機化合物中的「乙醇」也就是酒精，可以利用葡萄糖加酵母菌發酵製成。哪些材料可以做為我們這次實驗的材料呢?我們在街道、農莊、水塘與家中看到許多的垃圾，它們都是碳水化合物；像阿公家種的稻子，收成後不要的稻殼、路邊攤賣甘蔗的小販削掉的甘蔗皮、廚房已經發了芽的甘藷、菜市場菜販丟掉的玉米苞、水塘裡處處可見的布袋蓮以及椰子殼內的椰子肉，都是我們實驗的對象。實驗中我們討論什麼樣的材料最適合製造酒精。並且探討影響酒精產量的因素如：趜菌量的多寡、葡萄糖的濃度、發酵環境的溫度、發酵環境的pH值。經過半年多的實驗研究後，發現選擇的材料中以甘蔗最佳。且配合最佳的發酵條件，可以製造出濃度20%的酒精。我們真的把垃圾變成黃金了!

我們發現市售動力沙擁有黏土和沙子特性，嘗試尋找生活中替代性材料做出類似動力沙的產品。過程中，我們嘗試各種材料、自製檢測工具。經實驗得出下列結論： 1. 市售動力沙是由沙和聚二甲基矽氧烷混合而成，我們以易取得的矽膠代替聚二甲基矽氧烷。由矽膠的吸附能力和其撥水性，包覆沙子以驅動摩擦靜電，產生若即若離效果。 2. 我們研發出四種新型態產品： (1) 動力沙類型①[矽膠沙]（沙：矽膠＝10：1）②[矽膠糯米粉沙]（沙：矽膠：糯米粉＝20：2：3），能用價錢便宜物品做出動力沙效果。 (2) 黏土類型① [刮鬍露太白粉] 觸感比刮鬍泡配方更佳② [矽膠太白粉]（太白粉：矽膠＝10：4），解決黏土易乾掉和發霉問題，更可加入硬化劑讓作品硬化保存。

利用衝壓車床將五種不同的金屬片打印上數字符號，再使用砂輪機將金屬片上的數字刻痕磨光，而後塗抹上四種不同的電解液進行化學腐蝕法和氧化還原法，以期使被磨除的刻痕重現。本研究在探討－銅、鐵、鋅、鋁、不袗金屬，在對上氫氧化鈉、氯化鐵、氯化銅和鹽酸混和液（Davis試劑）及綜合酸試劑中，哪一組的顯現效果最佳，改變電壓和濃度結果又會如何？ 最後我們發現： 1. 氫氧化鈉NaOH只對活性大的金屬（如鋁及鋅）的效果較好。 2. 氯化鐵FeCl3對銅效果較佳。 3. 氯化銅和鹽酸綜合試劑(CuCl2+HCl+H2O)對大部分金屬皆有不錯的效果。 4. 混合酸(HF+HCl+HNO3+H2O)效果好，反應很快，但不易記錄，易腐蝕過頭，而且配製過程危險。 5. 電壓和濃度基本上是越高越好，但太高容易有反效果，腐蝕效果太過，連想顯現的的刻痕也腐蝕掉。

常用定量分析方法有傳統滴定法，但此方法較費時且藥品耗用量較大；另一種光譜分析法，準確度較高，但是分析儀器昂貴。本研究欲發展一套簡便、快速的定量分析方法--快速色差法，主要是利用數位相機對溶液照相，利用電腦影像軟體photoshop擷取L、a、b數值作分析，求出其色差(ΔE值)，利用ΔE與濃度的線性關係建立檢量線，再求得待測溶液濃度。將此方法運用於量測高中課綱比色法實驗，大大提升了量測平衡常數的準確度，提供較客觀的判讀方式。操作實驗時先按照一般步驟利用人眼去判斷標準液與未知液之顏色差異，接著再將兩管溶液分別倒入燒杯中，利用我們所建立的裝置搭配電腦軟體去判讀色差，比較兩種方式所算出的平衡常數。

上自然課「力與運動」這個單元時老師指導我們用3%的雙氧水漂白雞骨，漂白一天後，變得好潔白可愛！但是覺得太費時了，請教老師，如果用濃度高的雙氧水不是可省時嗎？老師說：你不妨試試看再下結論，可是濃度高的雙氧水易傷皮膚，要特別小心，想辦法使它不沾手。一天，御中同學興高采烈的拿著報紙，跑到實驗室來，揚著報紙說，今天有一則使用雙氧水熏竹材的消息，工人的頭髮因此變黃，很是苦惱，快！我們來為他們想個辦法吧！

國中化學第一冊第三章空氣中氧的體積定量實驗，植物行光合作用實驗，第四革蠟燭燃燒的定量實驗及第二冊第七章氯化氫定性分析實驗等四個實驗，在學校分組實驗時，所得效果欠佳，因此我們在空暇時一再和老師商討研究，俾使結果更趨精確。

三年級時知道水生植物的氣孔特別發達以便呼吸，但是植物會行呼吸作用，只是聽過而已。五上「氧和二氧化碳」單元中，知道人類呼出的氣體─二氧化碳具有使澄清石灰水變混濁的特性，使我想利用實驗來證明植物的呼吸作用，蒐集資料後發現可以用藍色指示劑，於是展開一連串的研究。