化學科

每周有氫的實驗時，老師總是對我們再三叮嚀，"氫若有空氣混合，點燃會爆炸，其威力相當大，以往發生傷害的例仔很多，所以特別要小心，不能大意"。因此對氫的實驗，大家都帶有恐懼的心哩，其主要原因，是對氫的爆炸，沒有充分的知識而引起的，如古人帕雷電也是對雷電的知識不足而產生的。為了對氫的爆炸進一步的了解而作此研究。

化學動力學為探討反應速率與反應物濃度之關係以及嘗試說明化學反應機構\r 必要的數據，高中化學也列為必須學習的基礎化學知識，高中化學即以秒表反應實驗為探討\r 化學動力學的數據。但如果能取材自日常用品中所進行之化學反應，經實驗也可以得到化學\r 動力學的數據，將有助於提高學習的興趣及對化學動力學之瞭解。

本研究是以成核模式以及收縮球體模式圖(6)來說明糖炒栗子在粗、細砂中熟化的過程，經由孔隙度之測試，知粗砂孔隙度為 0.398，細砂孔隙度為 0.283，因此在細砂中炒時，由於細砂的孔隙度較小，砂子較能完全包覆在栗子的表面，使栗子受熱平均，所以栗子熟的情形是以一圈一圈的方式，由外向內熟透（收縮球體模式），而在粗砂中炒的栗子，由於粗砂的孔隙度較大，砂子無法完全的包覆在栗子的周圍，而造成栗子受熱不平均的情況，所以此時栗子是以熱點的方式由外向內蔓延而熟（成核模式）。兩組實驗得到的數據畫成圖表和成核模式以及收縮球體模式圖的曲線很類似。但是因為栗子本身不為正圓形，為了更明確說明這兩種模式，所以用馬鈴薯削成圓形代替栗子進行對照實驗，將這些數據繪成圖表加以比較，我們發現用圓形馬鈴薯之實驗結果和成核模式及收縮球體模式的曲線更為相似，所以由此可推知，此模型的確可以說明栗子熟化的過程。除此之外，經由我們測量粗、細砂的溫度及傳熱速率得知，雖然粗砂的溫度及傳熱速率均較細砂高，但粗砂的熟率較細砂慢，因此我們可以斷定栗子熟化速率之決定步驟是栗子外殼到果仁的熱傳導。

從靈活靈現的糖畫，去認識各種糖類的成分，深入瞭解糖的受熱過程中所產生的變化，是受到何種因素的影響？是水量的多少嗎？是溫度的高低嗎？是糖的含量嗎？經由多次的實驗進行，對製作糖畫的糖漿產出過程所發生的現象，做詳實的紀錄，作為製作糖畫的技術參考。

我們是科展小飛俠，再一次出動了，這一次，我們是為了拯救在水深火熱的台灣同胞而來的，就是要??讓大家有米酒可用。\r 在我們四年級的自然上冊第六課【溶液】裡面，老師說以液体為溶質的溶液以『酒』最普遍最常見，我們於是開始關心：自從我們台灣加入世界貿易組織之後，米酒變得超貴的，於是我們去向老師報告說：「這一次科展來做米洒好嗎？」，老師就初步向我們介紹了米酒的釀造過程，並且同意幫助我們。\r 首先，大家分工尋問米酒釀造的方法，我們上網查關鍵詞，也上圖書館找資料，也問老師，也問鄰居或朋友，也問了從事釀酒工作的叔叔阿姨伯父伯母。多曰之後，我們終於得到了還算完整的釀米酒方法，並且將方法整理在「三、原理介紹」之中。\r

本研究是以屏東當地農作物甘蔗，壓榨後剩餘的蔗渣，當作吸附劑。去除實驗室常做的電化電池實驗所留下之Cu2+、Pb2+離子等廢液，利用白蔗渣與紅蔗渣，經管柱層析實驗結果證實，紅蔗渣、白蔗渣都可去除，而以去除Cu2+效果較好。再將紅、白蔗渣表面磺化改質修飾，作陽離子交換劑使用，同樣地分別對於含有Cu2+、Pb2+離子的廢液，作管柱層析去除效果更顯著，但結果顯示以去除Cu2+離子效果較明顯。實驗顯示以蔗渣或蔗渣磺化作為吸附劑基材不僅可行，且可將重金屬離子固定化不會造成廢液污染擴散。重要的是蔗渣隨手可得成本低，將蔗渣充分利用，達到環保兼備，化腐朽為神奇，改變蔗渣只作肥料等用途；大大提高其附加價值，同時也了解到大自然的污染是因化學所造成，所以相對地也要以化學方法來處理這些污染。

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。

當環保團體倡導到高雄澄清湖參加 〝 火金姑 〞 相會活動時；不禁引發我們探討這種不靠燃燒，不需電線，不產生多餘的熱，能量效率高之光化學反應所產生的化學之光；深入探討在這短暫的反應過程裡，濃度、溫度、 pH 、溶劑所扮演的角色，並進而探討其反應機制。

我們從小到大耳濡目染以為：生活周遭的金屬建材、日常使用的鐵製工具，很自然的就鏽蝕掉，不堪使用似乎是理所當然的事。現在我們上了國中、學到理化逐漸明瞭，鐵生銹是氧化現象，有一定的條件，不是那樣天經地義的事。從老師教導之下有了基礎科學訓練，對書本論及鐵生銹的知識，已經無法滿足我們的好奇心。在老師的指導之下，利用生活中唾手可得的素材，設計出一些實用可行又有創意的實驗裝置，逐步完成此一科學作品。

由於社會上一氧化碳中毒事件層出不窮，激起我們對一氧化碳的強烈好奇心，於是我們希望能找出簡易的方法來測知生活週遭可能危害健康的高濃度一氧化碳，以預防中毒悲劇的一再重演。經過多次的實驗，從失敗中我們學習到許多寶貴的經驗。我們利用矽膠吸附硫酸鈀/鉬酸銨溶液製成「一氧化碳現形劑」，在不同一氧化碳濃度中可呈現出明顯的顏色變化，將它和標準濃度顏色對照後，可推估出一氧化碳濃度。終於，我們可以讓環境中的一氧化碳濃度顯示在我們試紙的顏色變化上，讓一氧化碳不再成為生活中的隱形殺手，因為它已經現形在我們的研究成果上了！