化學科

近年來，國外的資訊教育、資訊文明有相當的發展，國內正急起直追，有關 C.A.I( Computer Assosication Instruc- tion ）電腦輔助教學，使用微電腦，應用於高級中學，數 理科之教學方面，由教師艮好的 course ware 設計，可以在終端機前，適應學生學習之們別差異，給予適當的鼓勵，鑑定學習障礙之所在，並予學生一個研究發展之方向，因此使用微電腦來輔助教學，自是有其時代性。平時在教學之餘，研究電腦，深覺有必要使用微電腦輔助學生、教師。使資優的學生能發展並學習更有用的內容，資質差者有機會診斷其學習困難所在並予補救，如此之教學媒體，實屬必要，且為教師當務之急，遲進行此項 C.A.I 單元設計研究。

作品取材多元化，包括生活化的題目，自然現象，環保。也有老題重作。很多己將高科技的技術應用到實驗中。 初小作品多屬生活化題材，尤其是熱門的兒童用品為村料，探討其奧妙，例如「結晶開花知多少」及「變色筆」。 高小作品己相當深入，水準高，比往年好，如「水上輕功─表面張力」，「放氧孩子」及「一元不鎚鎚」。 國中作品傾向生活化，如「瓦斯氣爆」，「陽明山溫泉對建材及植物影響」，「沙士冒泡」都是很有趣的題目。 高中作品題村有老題重作，但也有新的發揮如『廢電池改裝』，『 銀鏡反應 』，『 固體燃料 』 ，也有融入新的高科技技衛，如「為何草酸根離子無法分離鈣離子與鋁離子」及「偶然？必然，鉛樹形狀探討」。 有待改進有 1. 資料查詢不足 2. 研究時間太短。

外觀呈紫紅色的甜菜紅素，富含於紅龍果肉內，以冷凍、過濾與離心的步驟取得。同時由鎢絲燈泡、科學maker的分光器、手機與電腦軟體Image J、Excel 2016組成簡易光譜儀。簡易光譜儀可測量甜菜紅素最大吸收峰波長λmax=538nm與繪出吸收光譜圖。吸收光譜圖的吸光度A值，可得知甜菜紅素在紅龍果肉的含量。甜菜紅素在pH值3~9最穩定、在氫氧化鈉溶液pH值>10環境、乙醇為溶劑、芬頓試劑與硝酸鐵溶液時，會降解成黃色的甜菜醛胺酸λmax=420~450nm和無色的環多巴。甜菜紅素可與Cu2+、Fe2+、Pb2+、Co2+、Ni2+、Zn2+螯合配位成錯合物，外觀呈現紫色、紫紅色、粉紅色、橘紅色、黃色、橘色，λmax會往短波長移動。再加入EDTA後，又恢復成甜菜紅素。發現Cu2+與甜菜紅素的螯合配位最好，可以偵測Cu2+至1ppm。

使用微流體晶片可將原本需要30分鐘的加熱時間縮短至幾分鐘甚至幾秒, 將實驗過程簡化以及減少材料用量, 透過微流體晶片通道設計並能在同一片微流體晶片進行兩個步驟的實驗流程。 研究主旨用國一自然課本葡萄糖檢測實驗及酵素分解澱粉實驗為標的，透過繪圖軟體inkscape的使用，設計不同反應區跟微流體通道，使用雷射切割機切割及雕刻壓克力的微流體晶片，並測試不同材質的黏貼晶片反應時間，並達成實驗過程達到藥品減量，實驗流程簡化，利用image J分析顯微照片的RGB值及測量吸光值達到定量產糖濃度的效果。

一天在同學的生日會上，用吹不熄的蠟燭來整壽星，覺得這種東西實在非常有趣，於是我們便想深入研究．．．首先我們探討何種燭芯的燃燒效果比較好，以及燭芯沾何種金屬粉吹熄後的復燃性比較好，再應用到「吹不熄的蠟燭」來改良，改良後，我們成功地製作出吹不熄的蠟燭。接下來探討完全燃燒的原理，並且成功的研發出讓酒精燈完全燃燒的裝置，以及利用實驗室裡簡單的器具所組合而成有趣的『打火機噴燈』，而且可以利用人工吹氣調整火力大小，非常好玩的完全燃燒的應用。還有吹不熄的蠟燭之逆向思考，成功的研發出另一種市面上所沒有的整人玩具－『點不燃的蠟燭』，這種蠟燭燭芯經過處理後，有氫氧化鋁、碳酸氫鈉…等沉澱在燭芯上，所以就會點不燃。但經過簡單的水洗或酸洗後，將沉澱在燭芯上的鹽類清洗掉，就可以恢復燃燒，如此一來就可以運用來整同學了，哈?哈?哈?酷啊！！

上自然課時老師也指導我們作硼酸溶解的實驗，於是引發我們想對硼酸再深入了解的意念，因此請教老師；老師建議我們可把學過的食鹽、硫酸銅也一起做探討，於是我們做了以下的實驗。

在過去，人們對於「鞣酸亞鐵」的使用，僅止於墨水的製作。對於服用鐵劑來補充亞鐵離子的病人而言，茶類飲料更是一大禁忌；因為茶類飲品中的鞣酸會與亞鐵離子結合形成「鞣酸亞鐵」的沉澱，使得人體無法獲得亞鐵離子的補充。而如今，因為使用在MRI顯影劑的釓離子(Gd3＋)，會造成病人腎因性全身纖維病變，於是我們試著將「鞣酸亞鐵」變身成為新一代的MRI顯影劑。我們利用亞鐵離子與釓離子同樣因具有多個未成對電子(價電子組態Fe2＋：3d6，Gd3＋：4d7 )，而有強順磁性的特性，再加上日常生活中常見的綠茶，來製作新的MRI顯影劑。這個想法不僅符合現代「綠色化學」的環保概念要求，而我們所得到的成果，更是在MRI的顯影上有著意想不到的絕妙效果。

在課本上收集氣體，均會利用排水集氣法來收集，但薊頭漏斗易漏失大量的氣體，使得效率不佳，於是我們研發出兩種不同的反應器，來製造及收集氣體，但收集到的氣體只能馬上使用，無法儲存起來利用。因此，我們又製作了收集氣體的球，及單向針筒，但要擠出來使用時又覺得不太便利，於是，我們以點滴筒來自動注射，接上我們設計的反應器，再將氣體導入收集球中，最後將氣體灌入密閉灌中(需置入冷劑中，否則不易灌入)。本實驗克服氣體收集效率不佳及無法儲存的缺點，成功的設計出，從氣體的製造到收集一貫作業的〝自動反應及收集器〞，不僅製造二氧化碳適用，還可應用在製造氧氣及氫氣等其他各種氣體，達到實驗自動化，和普遍化及環保化的目的。

過年時，去阿姨家拜年，他們家有個好大的水族缸，正當看著水裡的魚悠遊來去的時候，忽然發現水族缸上貼著一張紙片。隨著溫度的改變，紙片上會呈現出數字來，好奇怪啊！理化第一冊第五章提到，溫度計是利用物質的熱脹冷縮，來測量溫度的變化，而這張神奇的紙張，究竟是怎麼測量出溫度的？ 回到學校後，詢問過老師後，才知這是一種“液晶”受到溫度的影響所產生的變化，但還是不知所以然，於是老師決定帶領我們進行另一項實驗，以便探討還有什麼方式可得知溫度的變化。

我常看到學校健康中心牙醫治療室的門口有許多小朋友排隊等候醫生診治牙齒，本班同學也幾乎全部都患有蛀牙，並且曾有牙疼的現象。究竟是什麼原因使那麼潔白堅硬的牙齒蛀壞掉呢？為什麼每天刷牙也會產生蛀牙呢？是不是飲食方面的問題或刷牙方法不正確，會影響齲齒的發生呢？這些疑問是大家極想瞭解的，因此請老師和牙醫師指導我們。