化學科

在上自然課時，老師帶領我們做有關空氣中氧含量有多少的實驗，我們利用蠟燭燃燒時會消耗氧氣的原理，用玻璃長筒罩住燃燒的蠟燭，蠟燭熄滅後，水會因玻璃長筒內的氧氣被消耗而上升，驗證出空氣中有五分之一的氧氣。但是我們每一組所得的結果，都不太一樣，有的水位上升超過五分之ㄧ，有的不到五分之ㄧ，幾乎都沒剛好上升五分之ㄧ的，於是在討論時，到底有那些因素會影響到水位的上昇，老師認為這是一個很好的問題，值得去研究，於是我們就展開了這次的實驗。

報紙上的一則小消息吸引了我們的注意，並引起我們的興趣─「遭解體的汽車車體上識別號碼已被磨掉，警方鑑識人員正以電解方法使號碼重現，以便追查贓車」（附圖一）於是我們懷著躍躍卻試的心情，想利用電解法來實驗一下，看看真否能在被磨掉的金屬表面上找回一些蛛絲馬跡，並研究那些條件能使字跡顯現效率更高。那麼以後不但是被磨掉的車體號碼，甚至保險箱的號碼、槍械號碼、金戒指上的刻字等等都能依「法」追回。於是開始了我們下列一連串有趣的實驗。

此實驗利用自製的分光光度計與光譜儀探討6種不同校園植物光合色素差異，包含陰性植物的紫色酢醬草、紫背萬年青，陽性植物的金露花、日日櫻、變葉木，與家裡常見的可食用景天酸代謝植物蘆薈。 一、由光譜儀可知： (一)紫色酢醬草與日日櫻均可吸收較多570nm左右的紅光。 (二)陽性植物吸收紅光的能力較強，光合色素濃度較高。 二、由光電比色計可知：陽性植物色素純光解快，陰性植物自然分解快。 三、由色層分析實驗可知：蘆薈僅有少量的色素；同為陰性植物的紫色酢醬草的葉黃素含量非常高，而紫背萬年青的葉黃素反而少；花青素不會隨著展開液移動 四、由銅葉綠素實驗可知：銅葉綠素在460nm~500nm處吸收較少的光，可做為銅葉綠素與光合色素的區分方式。

最近班上同學很流行吃“跳跳糖”。嘿！真有趣！放在嘴裡ㄅㄧㄅ一ㄅㄛㄅㄛ響個不停，跳個不停。心想，是糖在嘴裡跳。我們拿鏡子照照看，耶！大部份的糖都靜靜的躺在嘴裡，只有一、二個偶而跳起來。這就怪了，為什麼跳跳糖放進嘴裡會發出響聲？甚至有的會跳起來！一連串的問題接踵而至。我們便去請教老師，老師也被我們的糖嚇一“跳”，跟著也“跳”出我們的興趣來。

Fenton反應是雙氧水被亞鐵離子催化產生自由基的過程，藉自由基強烈的氧化能力，可氧化許多有機物，常用於處理工業汙染物。本實驗試著找出是否有其他金屬離子能引起類似Fenton反應(Fenton-like)的效果，藉由環境染料在光譜儀中測量其吸收度，如果染料氧化在特定波長下吸收度會改變，想藉此量測金屬離子催化雙氧水產生自由基的情形。但實驗中發現金屬離子可能與染料發生反應。所以我們再使用碘光度法：碘離子被氧化成碘分子並於水中生成三碘離子，使溶液呈黃色，並藉特定波長吸收度上升多寡或氧化速率來量測金屬離子催化雙氧水產生自由基的效果。最後發現在pH = 7中鈦離子(IV)及鋁離子有比亞鐵離子更強的催化能力。

本研究探討如何以銅銀電池反應後之硝酸銀廢液進行回收再利用，而在實驗中我們發現對於高中而言，進行銀鏡反應是最可以妥善利用廢液的方法，所以我們設計四種方法：直接過濾法、加入銅片法、NaCl沉澱法和NaOH沉澱法將廢液做再處理，實驗結果發現：以NaOH沉澱法之效果最佳，結果所形成之銀鏡與純的硝酸銀溶液來進行銀鏡反應相比，效果相去不遠。另外也利用NaOH沉澱法討論硝酸銀廢液之回收率。

在這篇研究中，我們希望探討溫度、酸鹼和還原糖是否影響澱粉碘液反應呈色。我們希望藉由分析各類穀物澱粉分解的幅度及效率，是否有迅速的量測方式。我們使用的方法為澱粉碘液呈色法，透過澱粉與I3-形成的藍色變化，我們可以看出澱粉和碘離子是否發生還原、分解等反應。 研究結果我們發現許多有趣現象。首先透過不同濃度的澱粉水溶液與碘液的反應，確認澱粉含量和碘液之間呈現極佳的線性關係，可依據此測定澱粉含量變化。我們發現澱粉碘液的呈色會隨著pH值上升而變淺、隨著溫度上升而變淺、因為還原醣而變淺。不同穀物間以苦蕎麥最容易消化，蕎麥最不容易消化。茶類商品中訴求減緩餐後血糖上升的產品可以抑制澱粉分解，蕎麥萃取物也有相同效果。

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。

某些活性金屬，如鎂或鋁等，其表面在與水反應生成氫氣時，可形成一層緻密之化合物，進而使反應無法繼續進行，然而鹽類水溶液所含之陰陽離子，可藉由與金屬表面膜反應，形成可溶之反應中間物，將金屬外層之表面膜瓦解，使內部可繼續與水接觸進行反應、由改變鹽類的種類、濃度、溫度等因素，觀察其表面反應時崩解之情形，並藉由記錄氫氣之生成量，計算其反應速率，以及測量反應時pH值之變化，找出前述實驗無法看出的反應情形、最後藉由分析各數據間之關連性，找出這些因素影響反應的原因，如：離子與表面膜之間的作用機轉。

最近在電視新聞報導中，看見新竹化工廠，因為排放廢氣與廢水，而被省府下令停工，心裏覺得很納悶，工廠所排出來的廢氣與廢水，對我們人類到底有什麼影響呢？在上 自然課時，我就提出這些問題，請教老師，老師聽了後，先帶我們到學校附近之溪谷，看見了清澈見底的河流，再帶我們到鳳山溪下游，我們看見的卻是一條佈滿垃圾而且有臭味的污水，使我們很想知道，乾淨的水，與受污染的水對動、植物有何影響。