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化學科

一觸即發─熱敷包的秘密

在本研究中,我們首先找到了簡便快速配製過飽和溶液的方法,使用夾鏈袋或保鮮膜成功配製出醋酸鈉過飽和溶液。我們進一步發現醋酸鈉過飽和溶液穩定性相當好,文獻上提到的攪拌,經我們實驗證明並不會使醋酸鈉過飽和溶液結晶;而且使醋酸鈉過飽和溶液結晶的晶種具有很高的選擇性。接著我們嘗試找出其他使醋酸鈉過飽和溶液析出結晶的方法,包括:冷卻速度的快慢、濃度的高低、靜電、磁力、聲音、震動、加入不同金屬片當晶種等等,但最後證實這些都不會使醋酸鈉過飽和溶液析出結晶。在研究中,我們證明市售熱敷包成份的確為醋酸鈉過飽和溶液,其中所含的金屬片主要成份為鐵片。我們也找到熱敷包藉由小小的金屬片來控制放熱時機的秘密,原來其中的關鍵在於金屬片上具有許多小夾縫,這些夾縫可將細小晶體封夾在裡面,在彎折金屬片時,封夾住的細小晶體與使過飽和水溶液接觸,使結晶析出。

日常食物中硼砂、亞硝酸鈉之含量對於人體健康之影響

近來常聞"蝦類"、"魚丸加硼砂""香腸加硝"有害人體健康。作者忝為人師,解惑有責。廉之此為吾人日常生活切身之間題,乃於教學之餘,以動物試驗觀察食物中“硼砂”之毒害,及以化學探討香腸、火腿加“硝”範圍;實驗結果證實,食用“硼砂”少則傷身,重則致命。另以化學方法研究市售香腸中“亞硝酸鈉”之含量,與政府規定安全量比較,算出欲製香腸一公斤加“亞硝酸鈉”,應在零點零五克以下;以供大家自製香腸之參考。

打「皂」健康人生~自製防疫抗菌手工皂

COVID-19肺炎病毒肆虐全球,強調用肥皂多洗手,已是大家認為最有效的防疫作為。有鑑於此,本研究希望透過學習肥皂製作過程,探討「皂化反應」的溫度、重量與pH的變化,以及「皂化現象」的影響因素,最後嘗試製作防疫抗菌手工皂分送給全校班級,共同為防疫盡一份地球公民的責任。研究中分別觀察皂化過程的pH值、硬度與去污力,發現皂化過程中的油品種類、油品溫度、鹼水與油品間的溫度差、氫氧化鈉的量、油品比例、環境溫度,都會不同程度的影響成皂情形。我們也發現,在實驗中設定的任何溫度都能成皂,而非一般認知的特定溫度。最後,利用實驗室培養的純化大腸桿菌,測定以艾草液、左手香液製成的肥皂有不錯的殺菌效果喔!

葉子、花、果汁的染色及顏色變化的研究

在秋季時老師帶我們到郊外去旅行,我們在草地上打滾,追逐以及吃水果時同學們的衣服上著了許多花、草、果汁的顏色我們想利用各種液汁來染紙,染布是一件有趣的事,我們就開始研究學習。

喔喔!豆豆先生中毒了?!—塑膠水對豆類發芽的影響

本研究旨在瞭解塑膠製品製成的水溶液對豆類發芽的影響,透過問卷調查與三個批次實驗實際栽種,獲得結果如下: 1. 環境荷爾蒙對植物生長的影響和動物一樣,都是緩慢而長期,由內而外改變生物的生長情況,而非立即性的造成死亡。 2. 由塑膠水的製程到水質檢測,確定塑膠製品部分成分會溶於水中;使用塑膠水種植的豆類,其發芽情況不同於使用常溫水種植的豆類。 3. 小學生對環境荷爾蒙認知有嚴重偏差,應讓其有正確的認知與行為。研究發現塑膠製品容易因高溫水而溶出物質,其水溶液確實會影響種子發芽,藉此希望人們減少塑膠製品的使用頻率,以降低環境荷爾蒙的吸收。

鎂帶在坩堝中燃燒只產生氧化鎂嗎?談氧化鎂化學式求法的校正

在化學課程第七章中,我們學到求化學式的實驗。課本上利用錢帶在坩堝中生成氧化鎂的反應,來求出氧和鎂的重量比,進而除上原子量求出氧化鎂(MgO) 的化學式。由課本上的敘述及計算好像很容易就能求出鎂和氧的原子數比絕對為 1 : 1,但事實上經過我們多次重覆的實驗,它們的比值較 1 : 1實在相差得太遠,令人難以相信氧化鎂的化學式即為MgO 。因此引起我們探討這個實驗的動機。是不是操作的技巧需要改進呢?鎂在高溫時是不是只和氧反應?難道和空氣中大量的氮一點反應都沒有嗎?有沒有改進比值誤差的方法呢?這些更激起我們濃厚的興趣!

自製蛋殼粉吸濕盒

本報告探討蛋殼粉的吸濕性,由實驗六得到蛋殼粉的吸濕速率比分子篩(最佳靜態水吸附劑)佳。在密閉空間實驗七中,蛋殼粉的吸濕量(0.31克)優於分子篩(0.18克),因而有了自製蛋殼粉吸濕盒的想法。我們經由實驗十一,將自製蛋殼粉吸濕盒(內含蛋殼粉20克)放在二代溫濕控制箱內,經過9小時後,竟可使相對濕度下降24%。而二代溫濕控制箱容積較大(38L),可模擬小型房間。此外,自製蛋殼粉吸濕盒可加熱反覆使用,我們透過實驗十一補充得知,只要插電加熱10分鐘、吸濕19小時,即可讓相對濕度下降20%。以上種種特性是自製蛋殼粉吸濕盒的實用特點,不僅環保、可回收利用,又是可在家中取得的材料,民眾也可自行製作蛋殼粉吸濕盒,相當方便。

奶茶可樂不能愛

為了比較釐清碳酸飲料、含茶飲料、天然飲料的pH值、使鐵氧化及產氫的速率、與大理石反應的速率、含磷量…等,我們一再的自組不同的裝置設計,作出讓數據會說話的實驗結果。 為了探究空腹喝可樂這種碳酸飲料是否真是形成學長胃出血的原因,在無法用人體實驗下,我們利用升溫、減壓、加溶質等實驗設計,以比較出碳酸飲料中二氧化碳的溶解量。甚至還利用包香腸的羊腸膜來模擬碳酸飲料在[腸膜(想像成胃)]中的穿透作用,數據說明穿透力結果:逆滲透水>碳酸飲料>5%糖水>10%糖水>15%糖水;也設計羊腸壓膜成品浸可樂等飲料及溶液才一小時,就看到了羊腸吸附這些色素而變質的畫面…。 所有的實驗數據提醒我們奶茶可樂真的不能愛啊!

新銀鏡反應

一年級作化學實驗「銀鏡反應」時,我們並有作出效果很好的銀鏡,但是在無意間我們加入了 Pb(CH3COO)2,結果發現反應的效果有顯著的改善,卻因為當時時間不夠,無法作深入的研究,所以我們利用課餘的時間,對 Pb(CH3COO)2 與銀鏡反應的影響,加以更進一步的探討。

高中化學教具教法研究

高中化學為一門實驗的科學,由實驗、觀察、記述、尋求規律性,追究原因,獲得解釋,進而說明了知識傳播的方式。但是限於設備或高中學生的了解程度或現在學校課程標準規定,有些章節的理論、現象無法由實驗開始進行科學活動,又沒有適當的影片或幻燈片,為了使這些重要的理論、現象、讓高中學生平易的了解並提高學生的學習興趣,加深對理論現象的認識及達成各項教學效果起見,我就作了高中化學教具教法的研究,內容包括:(A) 高中化學掛圖的製作,使用與改進。(B) 模型示範教學板的使用。(C) 週期表、軌域模型、分子模型、反應機構模型及晶體模型的製作、使用與演進。