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化學科

亨利在手知多少

1.本校園遊會時,我們參加喝汽水比賽,賽後不斷地打嗝。對此狀況很好奇,因此引發想探討的動機。 2.由食鹽加入沙士中會使氣體逸出,因而想了解溶質與氣體溶解度之關係。 3.對於課本所介紹亨利定律的內容不是相當詳盡,想要更進一步的了解壓力與溶解之關係,並探討亨利定律常數 k ,及其變因。 4.屏東地區河水污染嚴重,時有所聞,因而想建立簡易,迅速的方法測量水質污染程度,進而使大眾能有憂患意識,提高環保概念。

水中 Cr ( Vl )之測定及其與 H2O2 反應之探討

學過渡元素時,知道大部分的金屬有不只一種的氧化數,而因此具有不同的性質:如 Cr( VI )毒性很強,有致癌性,危害大,但若是 Cr(Ⅲ)則沒有致癌性。而某些工業廢水中很可能含有 Cr( VI ) ,故為了解目前的檢驗方式而去查文獻,查到的方式雖靈敏卻麻煩,所以想利用 Cr ( VI ) 在紫外光或可見光區的吸收度,代入 Beer's Law 來迅速求出其含量,且使用對環境無害的 H2O2 還原 Cr ( VI )為無致癌性的 Cr(Ⅲ),並對其反應來做探討。

現形─探討電解的奧妙

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。

鋅銅電池與光敏差算放大器

(一)我們在理化課本第四冊第 22 章第三節,實驗 22 - 3 製造鋅銅電池,要我們觀硫酸銅顏色變化及鋅銅電極重量變化,並進而了解整個電池的化學反應式。不過全部兩小時的實驗,除了毫安培計轉了 32 mA,其它的觀察全叫人失望。 (二)我們發現電解液及鹽橋的電阻實在太大,所以想到利用生物課本中透析用的半透膜來取代鹽橋,使電阻降低,且電極可更靠近,用以增加電流強度。 (三)我們在理化第 23 章二極體簡介,配合工藝課本電子工部份及老師指導,設法解決了光電轉換的問題。 (四)根據理化課本第二冊第 10 章靜力平衡的原理製造了微量天平,用在電池電極重量改變的探討上,再配合密度及浮力的原理,我們避免烘乾、稱重等繁雜的手續,終於讓我們電池探討之旅,得以展開了。

Running Ion-電解質水溶液的導電性質與離子移動的速率

電解質水溶液組成之「液態導線」的導電性質與金屬導線相同,包括:1.符合歐姆導體,2.相同材質導線,其電阻大小與導線長度成正比,與導線截面積大小成反比。進而發現液態導線的導電能力(電導大小)與溶液濃度、離子種類(離子在水中的移動能力與帶電量)、解離度……等有關。最後我們發現電解質水溶液內的電流大小與其離子在水中的遷移速率有關,且各種強電解質在相同的濃度與電解電壓的狀態下,導電度的大小關係為強酸>強鹼>鹽類,而正離子在水中的移動速率大小為:氫離子>鉀離子>鈉離子,負離子則是:氫氧根>Ⅶ族離子>硝酸根。

點水成晶

在一次的自然實驗課中,老師讓我們做食鹽溶解的實驗,在溶解的過程中我們不經意的發現到有些玻璃杯溶液隨著時間的改變,杯底竟然出現了一些白色的結晶且逐漸增加中。於是我們便靈機一動,想要研究看看那美麗又神秘的結晶世界。

B.T. B.效用的研究

國小自然科學課程一化學教材採用 B.T.B ( Bromo Thymol Blue )溴瑞香草藍指示劑,作為學生研習觀察物質所具有的特性,由於它的反應迅速,並且以鮮艷的色彩指示物性相同與否,確實帶給學生產生濃厚的學習興趣,可謂編撰自然科學課程教材的一種特色。作者透過輔導一般教師教學研習會以及教學觀摩會,發現尚有諸多的國小教師對 B.T.B仍感生疏,為此遺留若干疑問等待解答”因此,和本校教務處主任王金章先生以及數位同事共同著手本題的探討,預期將探究結果提供給一般師做為教學之參考。

致命藍色吸「螢」力

豬籠草的瓶口會發出藍色螢光吸引昆蟲掉入這個致命陷阱,我們試著找出市售的豬籠草是否有這現象。為了怕溫度影響我們的萃取物,我們先探究常溫萃取螢光物質的可行性,發現以往科展作品中需高溫萃取、靜置一天的作法,都能以常溫下用椰子油的方式來取代。我們找到品種為米蘭達豬籠草的瓶口有藍色螢光,並成功以椰子油與乙醇代替資料上的三氯甲烷和甲醇萃取瓶口的藍色螢光物質,此物質可經純化、再結晶成白色的針狀結晶,也拍到與資料相同的螢光波長。我們也發現豬籠草的葉綠素經過椰子油先處理後,可以使乙醇較容易萃取出藍色螢光物質。在應用上,以藍色螢光取代捕蚊器的光源來誘捕蚊蟲,平均總量約為未改裝捕蚊器的16倍。

微電腦在化學上的應用

在國中選修理化第三冊第二十一章溫度與反應速率的實驗中,我們利用硫沈澱遮蔽瓶底記號所需時間的長短來測量反應速率,但是加入鹽酸後的溫度,硫沈澱是否定量,以及曲線的描繪均含有相當比例的人為誤差,恰有同學學了電腦,就此問題請教老師,是否能以科技產物─電腦來增加實驗的精確性,於是在老師的指導下,我們作了下列的研究。

「跳」出興趣來

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。