全國中小學科展

化學科

銀晶體之研究

在化學實驗六 〞 銅與硝酸銀溶液之變化 〞 中提到銅片與硝酸銀溶液發生反應,銅片表面會析出光亮針狀的銀晶體,但當同學們做這實驗,將銅片投入硝酸銀溶液中,銅片表面迅速生成一層黑色物質,繼續再生成灰色泥狀(或海棉狀)的物質,就是有針狀銀晶髒也不很明顯,又平常我們看到鍍銀之金屬片或銀片卻是銀白色,不成晶體狀,到底這些不同顏色、形狀的物質是什麼?都是銀嗎?怎樣才能得到光亮針狀的銀晶體?怎樣才能得到銀白色的鍍銀層?這些問題一直困擾著我們,翻閱各鍾課本也皆無交待,因此引起我們探討的興趣與研究動機。

再來一貫

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。

奇妙的水上印花

有一次上美勞課時,老師做了一張色彩鮮明,圖案變化多端的紙張,原來是流沙箋。當時對「它產生了興趣,就向老師借了製作流沙箋的用具來做,原以為它的成份與廣告顏料及水彩相似,可是廣告顏料及水彩所製出的圖案卻沒有那麼美。因此我請教了老師,並和幾位同學,做了以下的實驗。

晶晶相擁—探究多樣態結晶及顯微縮時攝影在結晶之應用

本研究主要在探討晶體成長的各因素及其應用,我們先找出適合結晶的條件,然後進行四種礬的晶體培養,以及「包心結晶」探討,接著在雙、三溶質結晶的實驗,發現明礬與紫礬獨特的融合結晶現象,也利用顯微鏡結合縮時攝影機做微小晶體的動態觀察,以顯微測量技術計算晶體成長速率及使用軟體量取晶面角,我們做出了以下特色 : 一、培養出比前人所做更大的結晶。 二、培養出明礬與紫礬的融合結晶。 三、培養出大型及極微小的五層包心結晶,並找到最適合的包心結晶條件及修正晶形。 四、將縮時結合顯微攝影,對微小的結晶進行動態拍攝,計算出結晶速率,以及使用顯微測微技術運用在晶體測量上,增加測量準確度。

「膠」情「非」淺-探討魚鱗膠原蛋白的凝聚及水解分析研究

魚鱗往往被當成廢棄物丟棄,其實魚鱗中富含膠原蛋白,具有凝膠性,且會被蛋白質水解酵素分解成更小分子的胺基酸。因此,我們設計了一系列實驗來了解魚鱗膠原蛋白的提取、凝膠與水解現象。研究發現:1.熬煮不同時間會影響魚膠提取量。2.製程改用玻璃鍋具或悶燒鍋能增加魚膠提取比例。3.驗證傳統製程中加入白醋或檸檬汁的步驟,是為了有去腥的功能。4.魚膠的凝膠性會受濃度與溫度的影響。5.在了解木瓜酵素會使魚膠產生水解現象後,透過TLC檢測魚膠水解液與胺基酸標準品比對,發現魚膠水解液確實分解成更小分子的胺基酸。6.藉由品評了解魚膠運用在凝膠食品上有其可行性。從我們的探究,可推廣將魚鱗廢物利用,成為一種愛物惜物的綠色行動。

氣體動力論單元CAI之設計研究

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。

中華民國第三十九屆中小學科學展覽-化學科評語

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。

變變變─水溶液的顏色變化

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。

化學小精靈 II

作者在去年科展中,曾推出「化學小精靈」,由「化學小精靈」的研究中,作者遭遇到一些困難及問題,於是引發作者作進一步研究探討的動機。

電解、電位—探討電解水過程中的pH值誤差與電位修正

1. 利用(電位值與pH值關係圖)初步判定量測是否正確?若座標值落在直線上代表 電位值與pH值兩次測量皆為合理值。 2. 將測量的pH值與測量電位值回算的pH值相加,所得的值若能與電解前的pH值相近則可再次確認測量電位值與測量pH值量測無誤。 電解水最初幾秒鐘,H+與OH-僅微量產生,測試電極所得的pH值必然為兩極間高低電位差所造成,我們計算出因正負電極電位差所造成的測試電極測量電位值,則量測出的pH值只須扣除測試電極換算出的pH值,則可得電極通電過程中,溶液各點實際pH值。 測試電極中所量到的電位值與『正極為高電位、負極為低電位』的理論有落差,我們量測到且計算出的電位值以兩極中間最高、靠近負極次之、靠近正極相對較低。