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化學科

水滴中的「晶」靈

本研究使用水珠結晶法,以低倍數顯微鏡,快速且容易的觀察到結晶的細部變化。再以加蓋、過濾、重力與音波為變因,探討其對晶體成長的影響。過濾可以去除晶種,使晶體呈現分散式生長的機率高。加蓋蒸發慢,晶體成長慢,容易有高透明度的規則晶體。水珠中過飽和度濃度的高低與均勻,會影響晶面上各點的成長速率。速率不一致,晶面上會出現紋路。高頻率聲波,疏部與密部也會造成晶面旁的濃度時高時低,導致晶體出現不規則。反觀晶型只與離子半徑比有關,離子半徑比0.414~0.732間,會形成立方晶系(正立方體晶體)。但若半徑比越接近0.414,晶體越容易吸水,形成含有結晶水的晶體。半徑比越接近0.732,越容易形成長棒狀的晶體。

氯化氫化學式之測定

第二冊化學課本第七章之實驗7 -3.2利用氯和氫反應生成氯化氫的體積關係,算出化合之克原子數比而求出氣化氫的化學式。因為這實驗有爆炸的危險,所以一般老師為了安全,都不作此實驗。既知如此,這實驗豈不沒有存在的價值?所以我們希望修改這實驗,使其不再有爆炸危險;同時又能達到相同目的一一求出氯化氫的化學式。因此我們作了兩種嘗試。

還我新鮮本色—現榨果汁不褐變

如何才能「隨時」享受一杯色、香、味俱全的現榨蔬果汁呢?一般家庭的現榨果汁比起市售的包裝果汁最大的優點是新鮮而且營養度高,但是,讓熱愛現榨果汁的我們最煩惱的問題就是-顏色變醜了!不敢喝了!所以,這個實驗的目的就是希望能找出經濟又簡易的處理方法,以防止現榨蔬果汁的褐變現象。經過收集文獻資料閱讀後,我們知道水果要變色必須同時具有酵素、多酚類基質和氧氣三個條件,各種的蔬果所含有的多酚類基質和酵素各不相同,所以變化情形不同,因此這個實驗共選取九種蔬果進行「現榨果汁褐變現象」的觀察與研究,包括:蘋果、香蕉、柳丁、芭樂、梨、檸檬、楊桃、山藥、芹菜。探討的因素包括:品種、酸鹼值、果皮、過濾、溫度、添加物種類、添加物濃度等,希望透過以上各種因素的探討、實驗、分析能提供防止現榨果汁快速褐變的最適當的處理方法。

改進鋅銅電池的電流至一千倍!

鋅銅電池是最古老的一種電池,這種電池在課本中僅用來說明電池的基本原理,它本身卻不能像鉛電池或乾電池那樣,能夠拿來做為各種電器的電源,例如使電燈發亮使馬達轉動等等。原因是鋅銅電池的太弱了,不到一般實用電池的千分之一。 正因為像鋅銅電池這一類的伏特電池不具實用性,所以科學家後來又發明了鉛電池及乾電池等比較優良的電池。我們很好奇的想知道,如果對鋅銅電池加以改進,是不是也能讓它像乾電池那樣優良,拿來做為實用性的電源,以點亮燈泡或推動馬達?

化學花園與溶液氣體論─滲透作用之研究

國一暑假參加南區國中資優生夏令營時,曾做過一個名為「化學花園」的實驗,當時只知其然而不知其所以然。升上高二有更多機會接觸化學,經老師指導,才從課外資料得知「化學花園」與晶體滲透作用有關;而在高二上學期的第一冊化學第五章「溶液」中也學到一些有關滲透作用及滲透壓之基本概念,因而產生了研究滲透作用的興趣,便在老師指導下,利用課餘及寒假進行實驗設計,詳實操作觀察,以求解決疑問。

擁有生命的金屬樹

美麗的金屬樹是金屬氧化還原中的特殊現象,到底是什麼原因使的在氧化還原中還原出的金屬呈現分枝樹狀,而不是團狀或是其他的形狀?而能夠影響金屬樹成因的到底有那些因素?有沒有什麼方法能夠模擬出金屬樹生長的情形?這一連串的問題引起了我想著手進一步去研究的興致,於是設計了一連串的實驗進而探討之。

史用說明-史萊姆的應用

從小我們就很喜歡玩史萊姆,又黏又Q的史萊姆除了可以當玩具紓壓之外,還可以有什麼其他生活應用呢?查了相關文獻和資料之後,我們找出史萊姆的原料:聚乙烯醇與硼砂水,同時,測試史萊姆的黏性、作為冰敷袋的效果,以及清潔鍵盤的效果等實驗。在黏性實驗中,五種聚乙烯醇的表現皆有所差異。在冰敷袋實驗方面,史萊姆做成的冰敷袋可以增加受傷部位冰敷的時間,且沒有漏水的問題。在清潔鍵盤上,大部分史萊姆可以達到清潔鍵盤表面與隙縫,而且沒有殘膠的效果。

紅!藍!用光譜分析探討平衡系與勒沙特列原理暨其能量變化測定實驗之設計

我們知道用氯化亞鈷試紙可以檢驗水的存在,高中化學課本告訴我們氯化亞鈷之稀水溶液為淡粉紅色,去水後即變為深藍色。氯化亞鈷此種性質可用於製造隱形墨水(invisible ink),另一用途為製造天氣預報計。由課本知道了這些氯化亞鈷性質卻不知道其中的原因,在高中化學新教材平衡常數和勒沙特列原理實驗中討論到CrO42-與Cr2O72-顏色變化,所以我們想到氯化亞鈷顏色變化是否也符合勒沙特列原理呢?鈷是過度元素,能夠形成特殊化合物是否與錯離子有關呢?氯化亞鈷水溶液顏色變化是否涉及能量變化?為了徹底了解這些問題以揭開氯化亞鈷顏色變化謎底,所以自行設計此實驗來研究氯化亞鈷水溶液紅藍變化有趣的化學反應。

「鹹」入「蛋」心-----鹽與蛋的融合研究

本研究在探討傳統食物-鹹蛋,它是風味特殊、食用方便的加工蛋,應該每人都吃過,尤其是美味的鹹蛋黃更是其它料理的添加物。但鹽含量很高,對於養生的人們而言,是不好的食物。本研究先從分析市售鹹鴨蛋含鹽量,再以不同濃度鹽水泡漬鴨蛋,量測鹽在蛋裡滲透擴散速率及含鹽量。及用紅土鹽泥製造鹹鴨蛋,找出使用紅土的原因,並找出本地的紅土實驗;探討鹹蛋黃快速生成法,找出以低鹽製造鹹蛋黃的方法。

鈣多晶球

本研究主要在探討海藻酸鈉與鈣液交聯作用形成的晶球所具有的特性與應用。發現影響晶球成形及晶球膜厚度的因素是含鈣物質的種類、濃度及作用時間。並驗證晶球的構造以及研究正向、反向晶球的方式與差異性,藉以研發不同型態的分子料理。此外探討膜的通透性,尋找晶球的保存方法。也發現做為海藻酸鈉促凝劑的鈣液,除了氯化鈣之外還可以用乳酸鈣、自製的檸檬酸鈣、自製的醋酸鈣、牛奶、優酪乳等較適合食用的含鈣溶液取代。這些鈣液的鈣離子越容易解離、鈣離子含量愈高,愈容易使海藻酸鈉晶球化。因此可以晶球化程度做為測試乳品的含鈣量,也可以利用晶球的結構與特性製作各式分子料理和變色晶球飲品,並利用蛋殼水果醋等天然鈣源製作晶球。