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化學科

你知道是什麼名堂嗎?

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。

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。

化腐朽為神奇,蔗是什麼,吸蔗麼牢固

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。

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。

揭開柳橙甜度的秘密

如何提高柳橙的甜度?研究證明柳橙以不榨汁的方式放置一段時間,時間越久糖度越高。酸鹼變化不大。降低溫度可提升柳橙的糖度,溫度越低糖度越高。施加二氧化碳後,壓力加得越大,糖度越高。讓柳橙變甜的方法依序為:「二氧化碳加壓」>「放入冰箱」>「放置時間」,但如果三者同時進行效果更明顯。經過加壓處理的柳橙,在30分鐘後,糖度都沒有變化。加了二氧化碳的柳橙之所以變甜,可能是因為氣泡讓柳橙的果粒有裂痕甚至凹凸不平,有些爆漿的感覺,在氣泡不斷冒出的過程破壞果肉,讓柳橙變甜。加入1%的蔗糖轉化酶,就可將蔗糖水解成果糖與葡萄糖,使柳橙汁糖度提高。運用方法提升柳橙甜度,做成好喝的氣泡飲,是消暑的利器喔!

「鐵除氧」效率真的這麼好嗎?-兼論鐵銹蝕速率的測定

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。

超級「馬」力

本研究是探討馬鈴薯可否用來發電,並且應用於生活中的電子鐘與LED燈。本研究探討包含電極距離、生馬鈴薯、水煮馬鈴薯、水煮馬鈴薯加鹽、不同切片大小、不同電極組合、不同夾子數量、乾燥、冰箱、日曬…等電流及電壓的差異性,並續做水果皮的發電效果。由實驗最終結果可知將水煮馬鈴薯切成片狀,每片長度為4公分,寬度為4公分,厚度為0.4公分,並串聯起來,8組馬鈴薯串聯時可驅動簡易小型電子鐘,8組馬鈴薯串聯時可點亮LED燈,並且維持了324個小時,同時也發現發霉及乾燥後會降低發電效率。

光化學反應發光之變化及其動力論之探討

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。

色素大不銅—光合色素光譜分析與探討

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。

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。