化學科

本作品所要探討的重點在於研究各種無機化合物與產生晶體的形狀、單晶機率相連關係，以及在各種變因下，探討晶體的生長過程，是否能達到完美的地步。這份研究分為三部分，第一為小小晶體製造廠，第二為近朱者赤，近墨者黑，最後第三則為家規、校規與「晶」規。第一部份主要研究晶體的生長習性，即在各種變因之下，觀察如何影響晶體的生長與厲害程度，我們的變因分為三大項，分別為溫度、雜質與破損，設計實驗來觀察晶體的改變並推論。第二部分以染色為目標，使用不同種類與顏色的染色劑，試著在晶體生長中改變透明晶體之顏色，這個主題純粹以創造、新穎為目的，觀察在何種情況之染色劑下，晶體不旦能達到染色的目的，同時能保持色澤優美晶面完整的狀態。第三部分以研究晶體晶型為目標，分別分類同種元素構成之化合物，再讓其化合物結晶，觀察其生成的晶型是否相同或不同，來瞭解到晶體形狀的相互關係。透過實驗進而瞭解培養晶體時所要注意的變因，以作適度的調整，來達到「心想事成」的地步，為這次實驗的共同目的。

自製的簡易光度計「方」「程式」，是以大大小小「方」形積木，組合成合適的反應系統，運用智慧型手機內的感光元件，搭配科學日誌App軟體裡的照度計，或與硬體Arduino「程式」來控制光源或感測元件，測量硫代硫酸鈉與鹽酸反應終了的光度變化，替代以肉眼目視的缺點，也可測定不同濃度的硫酸銅溶液與有色的果汁溶液，均可以有一定的參考依據。「膠碘」溶液：聚乙烯醇-硼酸-碘液系統，會使溶液呈現藍色，PVA濃度太濃時會有結塊情形；5%硼酸體積若低於整體體積約20%，將導致溶液沒辦法顯色；但0.0125 M碘液體積可以減量到整體體積的3%都還能顯現藍色。我們可以用PVA-硼酸代替澱粉，在丙酮的碘化反應中，當作判斷反應終了之指示劑。

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。

課外活動課，我們參加的是科學研習，因凡課本中有理論說明，而無實際驗政者或實驗的結果現象不明確，誤差大者，我們都會就教於老師，共同研究設計改良。

目前商業上，由於石油隨著時間不斷減少，帶起研究替代能源的風潮，燃料電池為近代訊束崛起的一項發明，花一些時間深入了解後，在電池的組成和燃料上，都引起了我們許多的疑惑，所以我們先試著組成一個模型，後再探討燃料對電池的影響，後根據實驗過程中，產生的問題加以研究改良，在我們的研究過程中，發現了許多可以研究的方向和發展的問題，也由於我們剛接觸燃料電池，所以我們再研究時的問題應該和大眾有的問題雷同，這份報告可以供給對燃料電池有興趣的初學者閱讀並了解燃料電池。

在本實驗中，我們利用不同的溶液以及混合液的方式，來減緩沉澱速率，原先我們使用重量分析，看濾紙沉澱量多寡，來比較沉澱速率的快慢，但因濾紙過濾太耗時，且誤差值也大，而且實驗並不是在同一個系統下完成，因為無法證明在相同時間內，兩支試管所產生的沉澱量相同，發現之後我們便製一暗盒，使用紅外線筆照射光敏電阻，而此物質對光的接受程度十分敏感，可以用來探討沉澱量的多寡，對於產生誤差的機率及次數都會明顯減少，所以就可以確定在同一時間內，不同的溶液中，電阻值有無明顯變化，這樣便可以知道在不同的溶液時，沉澱量的多寡。根據實驗所得的數據，便可證明其沉澱速率有無減少。

小明看見去年他家新做的鐵窗，有些地方已經開始脫落生誘了，他覺得很奇怪，為什麼這些紅棕色的斑點只出現於油漆脫落的地方，隔天到學校請教老師，很多同學都有相同的感覺，老師認為這一個問題就留給大家來研究，希望我們能揭開鐵生誘的祕密，因此我們就展開了一連串的研習活動。

利用屬於非金屬的布代替金屬物質作為電鍍實驗中的被鍍物，觀察金屬在布上是否可以析出。經過實驗我們發現利用布依然可以使金屬在布上析出，容易觀察，但在實驗時間上卻較長，無法如課本所示範的實驗在10 到15 分鐘內便可完成。歸納發現影響布表面析出金屬的因素主要是布浸泡時間的長短，溶液濃度、電壓大小及液面高低的影響反而不太明顯。

在這個實驗中，我們針對葉子的種類、老嫩等方向進行研究，再分析各種去除葉肉方法的優缺點，找到最好用、快速的方式來去除煮過的葉肉。此外，我們發現許多資料上，用來煮葉子所用的溶液，大都是使用氫氧化鈉，於是我們就找了一些其他的化學藥品，看看是不是有其他的藥品也可以用來煮葉子。如果要用氫氧化鈉的話，要多少才剛剛好，而且又不要太浪費！

小時候，看著媽媽洗衣，小小個子，攀住洗衣機，視線剛好與操作板上幾個按鈕對齊，好奇心的驅使，常常亂按一通，看著指示燈跳來跳去，樂不可支，也不知道這是幹什麼的？及稍長大，識字後，只知道操作板上面寫的是：「洗衣、洗清、脫水」；左邊另外四對按鈕則分別標示：「水流（強、弱）、洗清（加強、標準）、脫水（強、弱）、行程（標準、節約）」；洗衣槽的右上方另有一個旋轉鈕，標示著：「高（水位），中、低、低一、低二」，媽媽告訴我，操作時要依說明書指示，原則上，髒衣服很多時，洗衣粉用量就要多，各控制鈕都要按在「加強」、「強」、「高」的部位。但是有時候，由我幫著洗衣時，也懶得去翻說明書，反正全部按在「最高」、「最強」的按鈕，洗衣粉多放一些，心想一定會洗得最乾淨，不就得了嗎？何必那麼囉嗦幹嗎！問一問班上的同學，他們也有同感，連他們的家長也有很多就是這樣教他們的，直到有一天，我發現褲子的鬆緊帶被洗鬆掉，衣服的邊觀縫合處，斷線張開，更糟的是，藍色的學生外套沾著一排未經洗清的白色洗衣粉，我才意識到，這幾個按鈕中，一定有不少學問存在，本學期國中理化第三冊 20 章談到清潔劑的去污作用， 18 章則提到反應速率與碰撞學說；有了這一點皮毛的認識，使我決心根據以前理化課所學到的「控制變因」科學方法，對這些影響衣服洗淨與洗清的變因，加以一探究竟。