全國中小學科展

化學科

不夜侯的鐵血鞣情

茶飲是人類經常攝取的飲品之一,但現代人因為忙碌或貪圖方便,常常以市售茶飲料來代替現泡的茶湯,可是市售茶飲料真的能完全替代現泡茶湯的地位嗎?本次研究以此為發想進行一系列的實驗。 關於滴定使用的藥劑,在經過多次測試後,選定用硫氰化鐵來進行滴定,其色澤變化鮮明,且實驗結果之數值與廠商所標示之茶多酚含量十分接近。 為找出茶葉能釋放出最多茶多酚的條件,分別針對沖泡溫度、沖泡時間、沖泡次數以及不同水質對茶多酚的影響進行探討,討論出最適當的條件後,再以此條件進行實驗,作為和市售茶飲料及現泡茶飲料比較的依據。 除此之外,本研究亦對時下正流行的冷泡茶進行實驗分析。研究浸泡的天數對茶多酚的釋放具有多少的影響。

紫!白!棕?綠?鹵化鉛與雙氧水反應的探討

在專題實驗中將 KI(aq)與 Pb(NO3)2(aq)反應產生的黃色 PbI2(s),偶然地加入雙氧水後,發現反應非常劇烈並產生紫色與白色氣體,這種奇妙現象引起我們的興趣。再者 KBr(aq)、KCI(aq)與 Pb (NO3)2(aq)反應產生 PbBr2(s)、PbCI2(s)若加入雙氧水後,是否反應會產生紅棕色與黃綠色氣體呢?為了揭開這些問題的謎底,於是我們著手設計並進行實驗加以探討。

探討蝶豆花進行電解反應時內部離子與分子運動狀態

本研究結合電解反應以及蝶豆花遇酸鹼會變色的現象,讓正離子、負離子與不帶電分子此三類粒子,在膠體內的移動情形可「同時」透過「具體的顏色變化」來進行量測與分析。透過本實驗得知,蝶豆花膠體內部粒子受到電力作用、摩擦力作用(此處摩擦力指的是欲測量粒子在未摻雜質之蝶豆花內部所遇阻力)、濃度梯度、雜質散射等因素影響。同時,本研究也 將粒子在無電場下的擴散與在電場內漂移的兩種運動情形分別分析,並求出粒子在電場作用下的遷移率。若應用於教學上,可使學生對於電解質的解離與移動方式了解有所助益,未來另可對粒子移動情形如何受到熱效應影響做進一步分析,使理論更趨完善。

渾身是勁─以廢電池改裝為高功率的鋅銅電池

由於實驗課本的鋅銅電池裝置,輸出功率不及一毫瓦特,以致不具實用性。在歷屆中小學科展中,已有不少改良鋅銅電池的作品,但仍不具有實用性。而且仍有許多可能影響電池電流的變因未經探討,因此引發我們進一步研究的動機。由於市售乾電池已具有鋅極,所以我們希望能回收廢電池,將其改裝為功率與市售乾電池相當的鋅銅電池。

探討碘化銀在乙醇水溶液中的沉澱速率

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。

利用「測定空氣中氧含量」的改良實驗來探討「影響鐵氧化銹蝕速率的因素」

本校新建大樓的鐵窗裝上幾天就銹蝕了,氧化銹蝕之速率驚人,為什麼?使我們聯想到化學課本第一冊第二章習題作業中「鐵生銹非有水及空氣兩種東西不可」,而基隆氣候多雨水,同時靠近海邊,空氣中含有海水中之鹽類較多,是否鹽或其他物質也會使鐵銹蝕之速率增快?因此我們著手研究。

還我”原”色,反璞歸真

自然界有些物質,其化學主成分相同,外觀與物理性質卻相異,如「同素異形體」;有雜質的礦物也有此現象,如黃銅礦的外觀色彩與條痕色不同。因此,需藉助化學定性與定量的分析,方能鑑定其成分。本實驗的金色樣品,嘗試以稍微繁複的流程,進行分析之後,確認其主成分。研究結論如下:一、還原回銅粉的最環保方式:先以鹽酸溶出雜質,過濾乾燥後,透過燃燒轉為氧化物,並以碳進行還原,再以浮選法與過濾可得!若以硝酸與之反應後再電解,則過程無可避免有酸性氣體產出。二、儘管”CuS”為黑色,但外觀金色的本樣品,主成分可能也相同。三、硫化銅的產生,推測可能是:先前硫粉燃燒時形成的SO2氣體,排出瓶內O2後,沸騰中的硫與蒸氣浸入銅粉罐悶燒而形成。

混合物的相平衡

這次的實驗,主要是探討兩成分系統氣相、液相的平衡。實驗時以甲酸(HOOH)─水(H2O)微系統成份,在一大氣壓下,測量溶液的沸點和氣液相的組成,描繪並整理結果,以對共沸點有初步了解。

電解~機能水

我們以濾紙為載體,電解「有顏色的電解質水溶液」來驗證阿累尼士的電離說;也以投影片為載體,電解「廣用試紙的色水」來了解電解水的正負極反應及酸鹼性變化;了解市售電解水機的製造法,也自製了「兩極分流電解槽來電解水、電解食鹽水」,利用控制正、負極出水流速、不同電壓大小、不同電極種類等,已成功地找出電解水兩極分流的最佳條件。我們以自製的正極酸性氧化水來軟化回收紙,製成手抄再生紙;以自製的負極鹼性還原水代替清潔劑,清洗油膩的便當盒及模擬鹼洗中和工廠排放的二氧化碳,提供維護環境,減少二氧化碳排放的另類可行辦法。

Why not try ?給袋子一點環保

大約在國小四年級寫書法時,看到墨汁瓶上由墨凝結成一片片的東西(以下稱墨片),就突發奇想想用這片東西來製成塑膠袋,看能否較為環保,這個概念終於在國二科展時,召集了一些同學展開了一系列的研究。