化學科

優點： 一、高中組作品特多，共有21件，為歷年來所少見，且有多件均以課本教材為主題，深入探討或對於實驗提出改進，均可供改進教材之參考。 二、在國中組有二年前在高小組獲蔣的作品，繼續研究改進，從各總便因探討製造金體之最佳條件，今年終於以「晶生有道（續）」為題，獲得國中組第一名。科展貴在長期而有計劃的科學研習，此為一例。 三、展覽方式與學生表達能力較以前進步。 尚待改善者： 一、多數參展者不了解實驗數據的處理方式（例如多次測定的準確度，數據的再現性等）。 二、多數參展者，文獻的探討不足，對過去是否已有類似作品，並不了解。 三、少數研究題目內容超出作者可理解的程度。

上製氯氣實驗課時，時有多餘氯氣彌漫教室，嗆得人人咳嗽，嚴重的回家後胸口作痛，所以我們請教老師開始研究如何安全收集氯氣、溴氣等。並進一步研究其化性。

我們在暑期科學營中曾做過「電解硫酸銅溶液」的實驗，但對負極所析出的黑色物質則大惑不解，因此設計了一系列實驗來探究其原因。此外，在實驗過程中，我們發現電解後殘留在濾紙上的溶液，經過一段時間後，結品析出形成樹枝狀紋路，為找出其形成條件，所以進行第二部分的實驗。

每到夏天，我家就要買很多蚊香，好在睡覺時驅蚊用，而且製蚊香業者故意把蚊香製短些，使它約在我們要起床前一小時左右燃燒完了，他們的目的是要我們去買較貴的大卷蚊香，而大卷蚊香在起床後常剩下二、三圈，如果忘記熄掉，真是一種浪費，因此，我在想，如果有方法使它多燃燒一個小時左右，那該多好！加上我也想知道市面那種蚊香較有效果及燃燒上的情形，所以，就約了幾位同學共同研究，並請老師指導，做了一些實驗。

我們想一個最普通的實驗，再加上巧思與儀器改進，以另一種更細微的角度，去捕捉化學反應過程中的真實面，那會給我們什麼樣的驚訝呢？一開始我們著手從網路中搜尋一份有關於 H2O2 的科展作品( 34 屆全國佳作)，其中給我們莫大的啟示。在著手之前，不斷地省思前人的數據，以及操作時可能面臨的種種問題，總是希望有一部較精準的儀器，可將此日應的每一刻過程，詳實的記錄干來。歷經操作儀器的改進，設計儀器的困窘，數據分析與理論的衝突，終於把這份作品呈現出來。

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。

本研究是分別利用細胞粉碎及磁石攪拌兩種方式，混合不同濃度的量子點前驅物，做成多種發光強度的量子點薄膜，並探討其對發光效率的影響。研究中藉由調整前驅物之濃度以控制量子點的發光效率。此外，為達到量子點長時間穩定的需求，實驗中在量子點溶液中加入高分子聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中，並且順利製造出實驗期待的綠光量子點膜。 藉由探討量子點濃度及實驗中的變因對量子點薄膜之發光強度、發光效率的影響，最後以藍光LED激發100μl的細胞粉碎綠量子點薄膜，再加入紅光，成功混合出白光。 研究結果顯示量子點薄膜混合出的白光色彩更飽和、色域更廣。期待未來有機會應用在新制顯示器如投影機、電腦螢幕等應用。

一般培養晶體之方式是利用〈一〉減少溶劑《蒸發法》〈二〉降低飽和溶液的溫度等兩種方法，本實驗是提出第三種方法即利用可與水互溶的低介電常數溶劑，加入飽和鹽類溶液中，來培養晶體，我們發覺若將溶劑直接倒入飽和溶液中，析出的晶體成粉末狀或細顆粒狀，若控制溶劑流速，使溶劑慢慢流入飽和溶液中，則會長出漂亮的晶體。流速越慢則晶體長得越大，最後我們可以發現利用棉線的毛細現象來控制溶劑的流速，流速可以很慢，且棉線頭可以當晶種，培養出的晶體又大又漂亮。

水果皮富含酯類，摩擦後會散發出令人愉悅的氣味，目前水果精油已廣泛應用在食品或香水等產品中，透過午餐廢棄水果提煉出芳香酯類添加在金門高梁酒及指甲油中成為另類商機。 本研究利用酒精溶劑來初步萃取鳳梨、檸檬、香吉士果皮中的芳香酯類，經過濾蒸餾冷凝來萃取芳香溶液，結果顯示越晚蒸餾出來的溶液，芳香味道愈濃郁，且折光甜度計測出之甜度數值也隨之降低，間接證明天然水果芳香酯類濃度愈高，甜度數值愈低。利用廣用試紙檢驗萃取蒸餾溶液酸鹼性，愈晚蒸餾出來的，試紙呈色愈偏深綠色，推論產生的芳香酯類導致溶液偏向中性。 利用水玻璃與萃取出來之檸檬或鳳梨芳香酯類互相混合後製成指甲油，不需使用任何揮發性毒性有機溶劑的環保性指甲油。

本研究探討太陽能板的發電性能及其應用於國中課本內電化學實驗，例如電解水及電解硫酸銅用於銅離子回收等的可行性。研究結果發現太陽能板開路電壓會隨著板面溫度的上升而下降，在太陽下太陽能板開路的電壓平穩，短路電流不隨著照度增加而增加。以SM5151串聯的太陽能板為電源用於電解水，氫氣的產生速率是使用直流電源的兩倍，可於45分鐘內收集到8ml的氫氣，其效果遠比課本上以三顆乾電池串聯為電源佳。以太陽能板為電源配合設計的裝置電解CuSO4(aq)，銅在負極上的吸附情形良好，可應用於廢液中銅離子的回收及物品的電鍍。本研究結果顯示以太陽能板發電，除了用於永續能源的教學外，可應用於課本上電化學實驗之改良，還可將實驗搬到教室外陽台上做。