化學科

哇！好棒哦？手不再冰冷了。冬天來臨，爸爸特地送我一份神秘的禮物─小燒包，讓平日手腳怕冷的我，不再冰冷了。 這份神秘的禮物─「小燒包」，用透氣的不織布包著，外面再用塑膠袋封住，當把塑膠袋拆開並用手搓揉後，「小燒包」神奇、快速的產生了熱，使手暖和不再感覺寒意。到底這「小燒包」中是什麼東西呢？它為什麼會發熱？熱又能持續多久呢？一連串的問題引起我對「小燒包」的好奇，於是在老師的指導下，和幾位同學共同研究「小燒包」的秘密。

本研究主要以環保氫氧自由基分解有機染料玫瑰紅，首先探討Fenton法、Photo-Fenton法對玫瑰紅的分解效果，發現於30℃、pH=3時具有優勢4。而後以Photo-Fenton法結合幾丁聚醣泡綿，使玫瑰紅消除率達95.73%，大幅提升Fe2+對玫瑰紅的分解效果。並將奈米光觸媒TiO2及奈米磁鐵TiO2@Fe3O4在各種變因下不同的實驗結果進行比較及理論推演。發現奈米磁鐵TiO2@Fe3O4於20分鐘時消除率為99.97%最佳，且於可見光下有良好活性及材料本身易回收之優點。 進一步運用分光光度儀檢測原理，以一個便宜的光敏電阻檢測裝置，結合奈米磁鐵TiO2@Fe3O4，研發出具「高效率、低成本、環保簡易、即時檢測」的一套自製光觸媒循環暨檢測系統。對於1x10-4M之玫瑰紅循環1小時後，消除率為99.95%。

在化學實驗第三冊實驗八之二，我們按照實驗手冊上的方法來製備錯鹽晶體，並觀察其晶型，而我們做出來的錯鹽卻幾乎看不出有任何結晶，只能稱之為一堆「糊狀物」經過探討是因乙醇加入速率太快，故不能得到漂亮的片狀晶體，所以用半透膜來改進這項缺點，並且對於為何加入乙醇感到奇怪，經過老師詳細探討後，知道是乙醇的介電常數（ dielectric constant ）比水小的緣故，我們也曾試用無水 CuSO4(s)做實驗（ CuSO4(s)+ 4NH3(g)+H2O→Cu(NH3)4SO4•H2O）但因 CuSO4是固態， NH3是氣態，故很難反應，於是改用CuSO4 · 5H2O及氨水來做實驗（ CuSO4•5H2O + 4NH3(aq)→ Cu(NH3)4SO4．H2O+ 4H2O ）結果反應可以進行。

本研究是觀察銀片變黑洗白的化學變化，透過光學顯微鏡的觀察，了解反應後的銀片表面變化，並且探討加速銀片變黑和有效洗白的變因，最後成功的利用電解法使(褐)黑色銀片還原成銀白。

起初，看到萬用黏土是在老師辦公室裡。老師使用它來黏貼學生送的卡片，公仔及學校海報，所以對這黃黃的小東西很感興趣，但這黏土售價高，於是，與老師討論是否可深入研究萬用黏土及自製黏土的可能，並請老師協助我們尋找製作黏土的材料。 我們製作萬用黏土的主要成份「聚異丁烯」及「碳酸鈣」，依照不同比例調配成附著力不同的黏土。將聚異丁烯的重量固定，加入一定比例的碳酸鈣，從中調配最適合比例的黏土。我們發現，比例「1:1.9」以下所調配出來的黏土過於黏稠【圖一】；而比例「1:2.3」以上所調配出來的黏土，略顯乾硬且會有碳酸鈣未完全與聚異丁烯充分混合。所以，我們決定針對比例「1:1.9」至「1:2.3」的黏土進行進一步的探討及研究。

按理化課本 22 - 3 鋅銅電池實驗步驟進行實驗時，所產生的電流很小，尚未達 1 mA， 此現象引起我們進一步研究的興趣，因此希望能改進實驗，使伏特電池更簡便、更持久，且得一更大的電流。

泰雅族人用豬肉、鹽、小米製成既酸又鹹的醃肉。巧妙應用了食物保存原理、發酵原理、蛋白質變性的化學反應，也創造了泰雅族特有的飲食文化。經過實驗研究，我們發現： 1.泰雅原住民為了要保存食物，而發展出醃肉的製作方法。 2.製作醃肉，小米和鹽巴缺一不可，加6%的鹽；和小米的比例3：1為最佳比例。 3.只要含有澱粉的米飯，先以沸水煮過，都可以製作醃肉。 4.鹽的比例會影響發酵的速度，比例高發酵慢，但卻可以讓醃肉的存放時間越久。 5.環境溫度越高，發酵的速度就會越快。 6.醃肉pH值必須降至4.6以下，才可以讓大部分的細菌無法生長。 這項研究，不僅可以延續部落的價值，還可以應用於災難求生，甚至創造商品化的經濟，更是值得研究的課程。

一、成熟、不成熟的香蕉先做糖及澱粉的定性分析。（一）分用碘液、本氏液來檢測澱粉及糖。二、購買後五天內的香蕉做糖量分析。（一）先製作存放不同天數的香蕉溶液。（二）.利用過濾的方式將香蕉的纖維與液體分開（三）.取出部份的液體加熱得到糖（四）.最後秤重再比較糖含量的多寡。三、在不同水溫下，不成熟的香蕉糖量分析。（一）先將不成熟的香蕉磨碎後，分別放進不同水溫的香蕉溶液。（二）.利用過濾的方式將香蕉的纖維與液體分開（三）取出部份的液體加熱得到糖（四）.最後秤重再比較糖含量的多寡。四、觀察香蕉果肉變色於成熟度、水溫、酸鹼性、接觸的物質的關係。（一）.設計各種不同的操作變因後，觀察並紀錄再加以討論。

設計實驗使量筒內的氯化鈉水溶液與純水間有穩定交界面。溶液中的濃度差使電解質的離子發生擴散現象。擴散時，正負離子從高濃度向低濃度移動，以不同的速度同方向進行擴散，造成各液面電荷分布不均，產生電位差。實驗設計一個微型電極，測量不同濃度氯化鈉水溶液與純水間，液/液界面的電壓變化值，開始有電位反應後的3分鐘，每秒讀取擴散電位值一次，每種濃度讀取180個數據，探討離子微觀運動模式。第二個實驗是測量電位反應後，當達到最大電位後連續30分鐘的擴散電位，探討不同濃度的「最高值」與隨「時間」的電位變化趨勢。我們發現液/液界面兩層溶液濃度差越大擴散電位值會越大，當水溶液持續稀釋後，不同的極稀釋水溶液都趨向相同的擴散電位值。

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。