化學科

研究電解水的過程中，裡面因電離子產生電化學反應，為了作更進一步探討電解時的變化情形，我們必須設計比目前更精密的測量儀器利用細管體積的變化設計出「氣體體積測微器」，其測量將準度可達10-3ml，實驗中我們發現水遇電極產生酸鹼變化，又更進一步的探討其電離子移動的情形，設計酸鹼電解器，探討電解水正、負極的酸鹼變化。發現正、負極可改變測試管中水的PH 值，為了解電解離子運動反應，我們設計離子運動測試器及多種離子導入的方法，實驗中發現因電解實驗離子分解，跑至中間物體，希望離子滲透的原理，能應用於醫學上，電解的物質如果是離子性藥品，是否直接亦可利用此原理將治療藥劑送至需要治療的位置。

在自然教室看到許多漂亮的晶體，所以五、六年級時針對影響晶體生長的因素，進行一些探討。從文獻中發現以前都以析晶量做為研究的對象，又在報章書籍中知道大晶體有許多用途故做大而亮的晶體。

(ㄧ)電腦的特色之一是有很強的計算能力，運用於處理化學計量問題可節省不少人工計算時間。 (二)真正的擴散實驗常因氣體本身不易察覺，使實驗結果不令人滿意，若運用電腦的繪圖功能來模擬氣體分子擴散實驗，更容易觀察氣體分子擴散的過程及結果，以增加學習的效果。 (三)由電腦的繪圖功能來模擬滴定及電解，為了使畫面生動，活潑並可以減少實際實驗的操作時間，可提供作為預備實驗或沒有時間做實驗的同學作參考。 (四)金屬晶體堆集晶形多是立體結構，固大多數學習者在學習此一部份時，常因空間觀念不清或想像力不豐富而倍感困擾，尤其計算單位晶格時，更是頭痛！有鑑於此，吾人利用電腦動畫，將各種堆集晶形加以旋轉，使平面上的圖形，躍然動於螢光幕上，尤其切割晶格及計算過程，更使人一目了然。相信學習者看過之後，必能消除困擾而有所領悟。

 抗藥性細菌的感染是日漸普遍的問題，常造成臨床上治療的困難。一氧化氮帶有不配對的電子，為具有高氧化活性的分子。本實驗希望直接藉由一氧化氮的氧化力殺死細菌，克服細菌抗藥性問題。人體組織受到細菌感染後，發炎組織環境呈現弱酸性。藉由此項特性，我們設計一能區分發炎與健康組織的酸鹼反應中空微球系統，以有效治療抗藥性細菌感染的問題。我們利用微流道系統製備以PLGA為球殼的中空微球結構；中空微球內部裝載DETA NONOate。經實驗發現，此一載體系統處於發炎酸性環境下，DETA NONOate會與氫離子反應產生一氧化氮撐破球殼並釋出，有效殺死抗藥性細菌；而在健康中性環境下，一氧化氮無法有效釋出，因此可以減低一氧化氮對健康組織的傷害及克服抗藥性問題。

六年級上學期，老師曾給我們做過硫酸銅的沈澱，對它的模樣，我們一直不能忘懷，所以透過資料的搜集與實驗，以及老師的指導，對硫酸銅做深入探索與研究。

觀玩濾紙上伸展的美麗金屬樹，令人疑惑為什麼它能彷若有生命般的生長？是反應物間的碰撞或電子傳遞？是否能用實驗方法找到證據？因此著手做連串的實驗研究來探討它。

在實驗過程中意外發現特定比例的乙醇水溶液會出現流速的極值，及溶液混濁的現象，因此引發我們進行有關"微胞"的研究，像是廷得耳效應、布朗運動、鹽類對膠體粒子的影響、微胞的形狀，進而探討不同碳鏈醇類長度、不同濃度、不同波長的光以及不同醇類的影響。此外，我們利用分光光度計量與電導度計測不同種類溶液的吸光度與導電度。

我們發現糖度計刻度和明礬溶液的濃度呈線性正比關係，且相同濃度的明礬水溶液在不同液溫時，糖度計刻度相同，可以用糖度計來測量明礬濃度。濃度10～20g/100ml的熱明礬水，降至室溫15℃未搖晃的情形下，沒有均勻成核的現象，搖晃後則有均勻成核現象。以透明度和晶種完整性考慮，在液溫30～60℃，濃度13～14g/100ml (8~8.5°Brix)的熱明礬水，不搖晃的情形下適合做晶體的二次培養。每次換水的晶形會記錄在晶體的底部，多次培養側邊有階梯狀，六邊形晶體長大後會有Y字型圖案。發現所有金字塔型晶體，斜面與底部夾角約55度，進而分析明礬晶體的晶面角守恆的現象，發現晶面夾角皆為105ﾟ與125ﾟ。

本研究根基於氧化石墨烯的物理和化學性質，發展出能隨蔗糖濃度改變的氧化石墨烯濾紙電阻。在以漢默方法（Hummer’s Method）製作出氧化石墨烯後，將氧化石墨烯懸浮液滴加於濾紙上，加熱使水分揮發，做成氧化石墨烯濾紙電阻。其電阻表現遵守電阻定律，電阻與濾紙長度有著正線性關係，且其電阻率會因所在環境不同而改變。以濕潤法測量電阻，當蔗糖濃度上升時，電阻率也隨之增加；反之，以蒸乾法測量電阻，電阻率卻會隨著蔗糖濃度上升而下降。在固態電阻中，氧化石墨烯有可能因為與蔗糖分子間的氫鍵作用而彼此靠近，使電子更容易在石墨烯分子間移動。此特性使氧化石墨烯濾紙成為一個可任意塑形、又可敏感於環境變化的偵測器。

高中課本的秒錶實驗以I2和澱粉產生的藍色作為反應結束的依據，但此實驗在高溫因藍色物質無法出現而難以判斷反應完成，本研究以白蘭洗衣精中的螢光劑和螢光筆中的螢光液取代高中秒錶實驗的澱粉液，螢光劑中的螢光遇到I2則螢光消失，且在高溫中仍能反應，利用此特性使反應在高溫中仍能繼續進行，以螢光消失為基準從而判定反應完成。成功的改進此實驗在高溫無法判斷反應完成的缺失，並且找出各螢光劑最容易觀察之反應組合。以洗衣精中的螢光劑進行實驗溫度可達60℃，以螢光筆中的螢光液更可達80℃。