火藥 (Gunpowder)
臺北市立第一女子高級中學二年級郭笛萱
火藥的起源
在戰國時期時，有許多煉丹士在製作常生不老藥，他們認為將一些不會腐敗的物質製做成藥丸給人食用，人體可以吸取其不腐不壞的特質而達到長生不老，而這些藥丸的成分有黃金、白銀等礦石。晉代道士葛洪《抱樸子•仙藥篇》記載其用雄黃、硝石、豬大腸油和松脂煉丹藥。雄黃中有大量的硫，硝石是強氧化劑，豬大腸油和松脂中含有碳，而硫、硝、碳是火藥的基本成份，這就是最早的火藥。
火藥爆炸原理
火藥爆炸的過程是一種氧化還原反應。當火藥中的混合物被點火燃燒後，鞭炮內迅速發生氧化還原反應，放出大量的熱，且因為鞭炮內粒子運動速度加快，又受限於火藥被紙、布或皮包裹住，所以壓力大大增加，外殼無法支撐便發生爆炸，而氣體產生的壓力則推動空氣發出巨大聲響，其聲響可超過120分貝，會對人的聽力造成傷害。
量子點（Quantum Dots）
臺北市立第一女子高級中學二年級高廷瑋/臺北市立第一女子高級中學化學科許名智老師
量子點簡介
量子點是準零維的奈米材料，由少量的原子所構成。粗略地說，量子點三個維度的尺寸都在100奈米以下，外觀恰似一極小的點狀物，其內部電子在各方向上的運動都受到侷限，所以量子侷限效應（quantum confinement effect）特別顯著。由於量子侷限效應會導致類似原子的不連續電子能階結構，因此量子點又被稱為「人造原子」（artificial atom）。
量子點定義
若要嚴格定義量子點，則必須由量子力學出發。電子具有粒子性與波動性，而電子的物質波特性取決於其費米波長。在一般塊材中，電子的波長遠小於塊材尺寸，因此量子侷限效應不顯著。如果將某一個維度的尺寸縮到小於一個波長，此時電子只能在另外兩個維度所構成的二維空間中自由運動，這樣的系統我們稱為量子井（quantum well）；如果我們再將另一個維度的尺寸縮到小於一個波長，則電子只能在一維方向上運動，我們稱為量子線（quantum wire）；當三個維度的尺寸都縮小到一個波長以下時，即成為量子點（quantum dot）。
銣（Rubidium）
臺北市立第一女子高級中學二年級洪子晴
銣為1861年德國科學家羅伯特‧威廉‧本生（Robert Wilhelm Bunsen）以及古斯塔夫‧羅伯特‧基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff）利用分光鏡進行光譜分析實驗時所發現之元素。本生在銣的光譜中看見極明顯的兩道紅光，故以此現象將其命名為rubidium，這個字源自拉丁文rubidus，意思是深紅色。
銣的化學符號是Rb，原子序數是37，分子量為85.46，熔點為38.89℃，沸點則為688℃。銣屬於鹼金屬的一種，外表為銀白色蠟狀固體，通常以化合物的形態存在於鋰雲母、銫榴石和光鹵石等礦物中。而在鋰雲母提取鋰後所剩的鹼金屬碳酸鹽混合物中亦能得到少量銣。
銫（Caesium，Cesium）
臺北市立第一女子高級中學二年級吳欣韋
銫（Caesium，Cesium）之發現
在1860年代，羅伯特‧本生（Robert Bunsen）與古斯塔布‧基爾西霍夫（Gustav Kichhoff）兩位德國科學家發明了一種分光器，它能將金屬的焰色反應的光，依波長來作區分；正當他們在測試礦泉水的焰色反應時，赫然發現了一種藍色波段，十分接近已知的藍色波長，所以經過一連串的分析與實驗，他們確定這種元素屬於鹼金屬，並且依光譜的顏色(藍色)，將它命名為「銫(Caesium，Cesium)」，意指拉丁文的「藍天」。
銫（Caesium，Cesium）之簡介
銫的原子序是55，元素簡稱為「Cs」，隸屬於鹼金屬，位於周期表中的第一族之第6週期；基本的性質有：原子量為132.90545，其電子排列為2,8,18,18,8,1(6s1)，晶體結構為體心立方晶格，原子半徑為265pm熔點為28.4度C，十分接近室溫，沸點為678.4度C，密度為1873公斤/立方公尺，常溫常壓下為淡灰色的固態金屬，主要存在於地表的銫榴石及鋰雲母中；而銫是一種非常柔軟的金屬，為所有元素中莫氏硬度最低的；由於銫的化學性質非常活潑，在空中也會自行氧化，所以必須貯存於惰性氣體中，若接觸到氫或水，會有爆炸性的反應，故被列為危險物品；在化合物中，銫通常是以＋１價無色離子存在，其化合物除了複鹽之外，大都可溶解於水中，而少數的鹼化物與低氧化物的價數並不屬於+1；化合物中，其中氫氧化銫（CsOH）為一種具有強吸水性的強鹼，它能腐蝕矽等半導體材料的表面。而銫的製備通常有兩種方法：一種是電解法，一種是熱還原法，而因為銫有腐蝕性，所以較不適合電解法(易腐蝕電極)，故工業上都用其他方法。
超細保溫隔熱纖維與溫度調節纖維（PrimaLoft：Thermal Insulation Microfiber and Outlast：Temperature Regulating Fiber）
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師
PrimaLoft：超細保溫隔熱纖維（Thermal Insulation Microfiber）
PrimaLoft是一種拒水性超柔軟的超細纖維，它質量輕，具有羽絨纖維般的柔軟和溫暖的觸感。這種纖維是美國Al-bany International公司受軍方委託而研發生產的，這種羽絨的替代品在潮濕後也能很快乾燥，並且在潮濕的情況下也可保溫，PrimaLoft在潮濕的狀態下仍保有96％的保暖效果。製作PrimaLoft的線紗是100％的聚酯類纖維或45％的聚酯類纖維與55％美麗諾羊毛（merino wool）混合而成。
它的設計概念來自於大自然中最保暖的羽絨。PrimaLoft是人類師法自然另一傑作，它模仿羽絨的組織結構，利用粗中空纖維當骨幹，並將細中空纖維合成纏繞在粗骨幹上面，產生如羽絨般的樹狀結構，由於它的中空纖維極細、極複雜，這樣的組織結構使整塊PrimaLoft中有著數量極多、且比水分子還小的氣室，這些氣室能保留住身體散發出的熱量，又有著高度的撥水性，因此具有防水保暖的功能。
相變化材料 (phase-change material (PCM))
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師
相變化材料 (phase-change material (PCM)) 為一種具有高熔化熱的物質，它具有儲存或釋放大量能量的能力。它在特定的溫度時熔化或固化，藉由物質狀態的改變來吸收或釋放熱能。例如：以醋酸鈉為材質的暖暖包(Heating pad)，當醋酸鈉溶液結晶時，熱量就會釋出，使人感到暖和。
特性與分類
相變化材料潛熱的儲存有：固相變固相、固相變液相、固相變氣相及液相變氣相等方式，然而只有固相變液相是有實際應用價值的。液相變氣相的改變，因其體積變化量太大，並產生高壓，而沒有實際應用價值。其它如固相變固相，也因反應慢且潛熱小，亦無應用價值。
相變化材料物質在吸收熱能的過程中，其溫度並沒有明顯的升高，但當其外在環境溫度降低時，相變化材料固化就能放出潛熱。可當相變化材料的物質種類繁多，其溫度範圍可從－5 oC一直到190 oC。在人類最感舒適的溫度20~30 oC範圍內，相變化材料的應用效果很令人滿意。相變化材料其單位體積的能量儲存量是一般傳統儲熱物質如：水、磚石 (masonry) 或岩石 (rock) 的5到14倍。
乙二胺四乙酸（Ethylenediaminetetraacetic acid）（EDTA）
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師
乙二胺四乙酸（Ethylenediaminetetraacetic acid）通常簡稱為EDTA（如圖一），是一種聚胺基羧酸，為無色易溶於水的固體，其共軛鹼為乙二胺四乙酸根（ethylenediaminetetraacetate）。它廣泛使用在溶解水垢（limescale），因為它具有六牙基的特性，因此是一種多用途的鉗合劑。它能有效的將鈣離子與鐵離子封存著（sequester），因而使這些離子仍存在溶液中，但可降低其反應性。EDTA通常可做成許多種鹽類，如二鈉EDTA（disodium EDTA）和鈣二鈉EDTA（calcium disodium EDTA）等。
圖一：乙二胺四乙酸（Ethylenediaminetetraacetic acid）（EDTA）
螯合(Chelation)
國立臺灣師範大學附屬高級中學化學科陳昭錦老師
螯合是一種金屬離子與陰離子或分子特定的結合方式，涉及單一中心原子與多牙配位基之間形成至少兩個以上的多重配位共價鍵。這類的配位基多半為有機化合物，稱為螯合基(chelants)或螯合劑(chelating agents)。在1920年Mogan & Drew最早使用”有螯的”(chelate)這個詞，衍生自龍蝦或甲殼類動物的大鉗，此名稱暗示多牙基像螃蟹一樣用兩隻大鉗緊緊夾住獵物般箝住中心原子，如此在結構上可形成一雜環，如圖一所示。
圖一：螯合物(取自http://wwwchem.uwimona.edu.jm/courses/chelate.html)
配位錯合物 (Coordination Complex)
國立臺灣師範大學附屬中學二年級1322班許羿笙/國立臺灣師範大學附屬高級中學化學科陳昭錦老師
配位錯合物或金屬錯合物是由一個原子或離子(通常是金屬)以及一組環繞在其周圍的鍵結分子或離子構成，後者稱為配位基或錯合劑(complexing agents)。許多含金屬的化合物，尤其是過渡金屬，多半是由配位錯合物組成。
結構
在配位基中與中心原子或離子結合的原子稱為予體原子(donor atom)，典型的錯合物均與數個相同或相異的予體原子結合。配位基是以配位共價鍵與中心原子鍵結，配位基將孤對電子提供給中心原子的空軌域，稱為與該原子「配位」。多牙配位基則由數個予體原子組成，其中部分原子與中心原子或離子形成數個配位鍵結，這類錯合物稱為螯合物，其形成的過程稱為螯合(chelation)。配位基可以是無機物，也可以是有機分子，像烯類這類的有機物，能以π鍵與金屬空軌域形成配位鍵，如：Zeise鹽。Zesis鹽的化學式為 K[PtCl3(C2H4)]，是最早有記載的有機金屬，也是最先合成出來的烯類錯合物，其錯離子結構如圖一所示。
圖一、Zesis鹽的錯離子結構
自然界中的金屬螯合作用（Chelation in nature）
國立臺灣師範大學附屬高級中學化學科陳昭錦老師
就生物化學及微生物領域而言，所有的金屬酶其特徵均為金屬與肽或輔基螯合，像血紅素及葉綠素中的紫質環都屬於這類的螯合劑。細菌與其宿主都需吸收微量元素來維持生長，例如鐵是細菌許多必需酵素的輔酶，細菌須吸收它才能啟動這些酵素催化細菌所需的生化反應，以維持存活生長。細菌為了跟宿主競爭環境中少量的鐵，會合成及釋放一種低分子量、對鐵有高親和力的化合物，稱為螯鐵蛋白(Siderophore)。其中Enterobactin是目前已知最強的水溶性鐵離子螯合基，其結構如圖一所示。
圖一、 鐵螯合蛋白Enterobactin的結構