全國中小學科展

第58屆--民國107年

你當我吃塑的? -臺灣小蠟蟲攝食環保型塑膠之探討

小蠟蟲是臺灣普遍在蜂巢出現的重要害蟲之一,我們從家鄉養蜂場飼養的義大利蜂巢中採集巢片及小蠟蟲。在實驗室設計適合飼養環境,孵出高比例數量的小蠟蛾 (Achroia grisella ),觀察其生命週期及型態,並測試是否攝食塑膠,結果發現小蠟蟲攝食聚乙烯(PE)。再來測試是否食用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。實驗結果小蠟蟲會攝食HDPE及LDPE,也能完成生命週期。透過原子力顯微鏡觀察,小蠟蟲體內存在分解塑膠的元素,未來將根據此研究基礎進一步分析研究小蠟蟲透過何種機制分解塑膠。

優質牛乳生產因子與鑑定

本研究主要討論生乳的口感及體細胞含量多寡的檢測,其得到結果為加熱殺菌過程與乳牛食材變化對口感影響甚鉅,加熱溫度到130-140。C以上,濃醇香的味道較明顯;進口草與牧草比較結果,進口草口感較佳;在試喝牛乳的檢驗報告中,發現乳脂肪含量較多者,口感較佳;體細胞多寡對口感雖然無顯著影響,但體細胞較少的生乳,打出來的奶泡更綿密與持久。在優質生乳部分,體細胞含量可由CMT、導電度計與便攜式體細胞檢測儀測得,本研究利用惠斯登電橋的導電方式,製作低成本符合大眾檢測的儀器,為民眾分辨優質生乳提供更佳的方式。

音樂菇菇 -探討增進菇生長的相關變因

我們在網路上看到菇農在種菇的初期會在椴木上敲擊,因為音頻也算一種震動,所以想確認菇發育時音頻的影響及最佳頻域,我們操縱溫濕度、亮暗、色光、震動、聲音頻率、磁場等變因,並觀測上述變因對出菇總重量的影響。我們發現:最佳的溫濕度為25~26℃、80~85%、暗室比亮室的出菇量好、蕈傘的發育期藍光與紅光比白光與暗室對菇的生長幫助更大、出菇總重量有震大於無震以及磁場對菇有抑制效果。並由一系列的聲頻實驗結果,推測出促進菇生長的最佳音頻約是在200Hz左右(大於200Hz)。希望日後有機會能進一步精準確認,在音頻200~500 Hz 的頻域中,對菇發育的最佳頻率。

生死兩茫茫,酒駕怎思量

酒後駕車所造成的悲劇,屢屢成為新聞的報導對象,雖然政府企圖以修法遏止酒駕行為,但酒駕仍層出不窮,使我們開始發想研究酒駕修法的成效與有效改善方式。透過文獻研究及問卷調查,探討修法對於實際酒駕肇事率的影響與改變,解釋酒駕發生的原因並思索降低酒駕發生率的方法。統合道德成規理論、問卷調查、各國法律條文蒐集,得出結論:修法確實可減少酒駕發生率,再者藉由各國法則的研究及問卷調查的結果,對於遏止酒駕行為的方法,目前仍是透過上調酒駕罰則、行使嚴刑峻法為主,使人們不再以僥倖心態面對酒駕。

觸媒紙合成暨可重複使用之探究

目前大部分有機實驗使用的催化劑為貴重金屬,例如Pd, Pt, Ag等,成本高且使用後難以回收,因此,我們研究於將奈米銀粒子合成在濾紙上的技術,使用微量移液管直接將定量硝酸銀溶液滴於濾紙上,其後利用浸泡NaBH4還原奈米銀粒子,所合成的金屬奈米銀粒子的反應表面積較大,具有良好的催化性質。此外,利用合成奈米粒子於濾紙上,濾紙反應完僅需洗淨烘乾,附著於其上的奈米粒子即可再進行催化,達到可重複使用的效果,避免一般有機實驗催化劑無法重複使用的狀況,減少資源浪費。 我們藉由4-NP(4-硝基苯酚)→4-AP(4-氨基苯酚)有機反應,經化學動力學探討觸媒紙催化效果,製備較一般催化劑低成本、製作簡易、催化效果佳且可重複使用的觸媒紙。

魔法光學-探討光的折射現象

研究雷射光在玻璃棒中的行進路徑,並探討雷射光通過玻璃棒時所產生的折射現象。結果發現:當水平雷射光入射垂直立於地面玻璃棒時,原先的雷射光點水平散開成「一」字狀,且玻璃棒越細,散開的一字越長,即散開的角度較大。當雷射光非垂直入射玻璃棒時(玻璃棒傾斜),折射後的圖案是彎曲的,且玻璃棒越細或是傾斜角度越大,折射光彎的幅度就會越大。當雷射光通過不透光的細銅線或是透光的釣魚線時,投射出不一樣的干涉條紋,遵循不一樣的干涉模式。我們釐清此干涉條紋形成的原因,並找到消除干涉條紋的方法。

同聲相應,同氣相「球」-球狀星團各類半徑與其疏密程度之探討

本研究之目的在探討球狀星團疏密程度的判斷方式,並探討球狀星團半徑之關係。我們發現球狀星團可藉由亮度分布曲線圖來判斷其核心密集程度,並將結果與夏普力.索耶集中度分類法做比較,其結果大致相仿,對於少數球狀星團的判斷結果不同。此研究同時利用球狀星團的潮汐半徑與核半徑之比值作為球狀星團疏密程度的判斷依據,並探討以半光度半徑、半質量半徑來取代核半徑的可行性,結果為潮汐半徑與上述各種半徑的比值皆能有效代表一個球狀星團的疏密程度。除此之外,核半徑與半光度半徑之比值亦能有效代表球狀星團的疏密程度,提供一種不使用潮汐半徑理論值來衡量球狀星團疏密度的方法。

探討強制渦流中浮體上升之變化

本研究旨在探討浮體在旋轉的液體中上升速度受到什麼因素的影響,分別以浮體半徑、質量、密度與液體轉速為不同的控制變因,觀察其產生的現象。我們透過軟體tracker來進行數值計算以及圖形座標化分析

電解、電位—探討電解水過程中的pH值誤差與電位修正

1. 利用(電位值與pH值關係圖)初步判定量測是否正確?若座標值落在直線上代表 電位值與pH值兩次測量皆為合理值。 2. 將測量的pH值與測量電位值回算的pH值相加,所得的值若能與電解前的pH值相近則可再次確認測量電位值與測量pH值量測無誤。 電解水最初幾秒鐘,H+與OH-僅微量產生,測試電極所得的pH值必然為兩極間高低電位差所造成,我們計算出因正負電極電位差所造成的測試電極測量電位值,則量測出的pH值只須扣除測試電極換算出的pH值,則可得電極通電過程中,溶液各點實際pH值。 測試電極中所量到的電位值與『正極為高電位、負極為低電位』的理論有落差,我們量測到且計算出的電位值以兩極中間最高、靠近負極次之、靠近正極相對較低。

『銅』心協『鋁』­—利用氧化還原回收銅離子之研究

利用氧化還原反應,鋁的活性較銅大,因此鋁扮演失去電子的角色,將鋁片放入2 M KOH,銅片放入模擬含銅高濃度之廢液1 M CuSO4,銅廢液之Cu2+ 離子得電子析出於銅片,原本濃度高達 6.35×105 ppm之廢液,經回收後Cu2+ 離子濃度下降至1.999 ppm,符合行政院環境保護署規定之放流水標準3.000 ppm,Cu2+ 離子回收率達99.99 %。達到淨化銅廢液的效果,同時氧化還原過程中可產生電能,接上蓄電池,儲存產生之電力,其電壓1.575 V及電流3.05 mA。 利用上述的條件,製造出裝置模型,我們並利用塑膠桶及藥品瓶、橡皮塞、珍珠板、5組球閥、透明塑膠管、塑膠接管,製造本研究裝置模型。 裝置優點:半連續式多級操作、回收銅金屬、產生電力、淨化水質達法規之標準、製作成本低。