化學科

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。

從小我們就很喜歡玩史萊姆，又黏又Q的史萊姆除了可以當玩具紓壓之外，還可以有什麼其他生活應用呢？查了相關文獻和資料之後，我們找出史萊姆的原料：聚乙烯醇與硼砂水，同時，測試史萊姆的黏性、作為冰敷袋的效果，以及清潔鍵盤的效果等實驗。在黏性實驗中，五種聚乙烯醇的表現皆有所差異。在冰敷袋實驗方面，史萊姆做成的冰敷袋可以增加受傷部位冰敷的時間，且沒有漏水的問題。在清潔鍵盤上，大部分史萊姆可以達到清潔鍵盤表面與隙縫，而且沒有殘膠的效果。

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！

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。

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。

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！

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！

本研究主要在探討海藻酸鈉與鈣液交聯作用形成的晶球所具有的特性與應用。發現影響晶球成形及晶球膜厚度的因素是含鈣物質的種類、濃度及作用時間。並驗證晶球的構造以及研究正向、反向晶球的方式與差異性，藉以研發不同型態的分子料理。此外探討膜的通透性，尋找晶球的保存方法。也發現做為海藻酸鈉促凝劑的鈣液，除了氯化鈣之外還可以用乳酸鈣、自製的檸檬酸鈣、自製的醋酸鈣、牛奶、優酪乳等較適合食用的含鈣溶液取代。這些鈣液的鈣離子越容易解離、鈣離子含量愈高，愈容易使海藻酸鈉晶球化。因此可以晶球化程度做為測試乳品的含鈣量，也可以利用晶球的結構與特性製作各式分子料理和變色晶球飲品，並利用蛋殼水果醋等天然鈣源製作晶球。

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。

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。