第43屆--民國92年

本研究是經由甲醇、乙醇、蒸餾水、稻香米酒相互混合後的溶液，在不同濃度、溫度範圍產生毛細現象及表面張力變化情形，應用所觀察到的結果，利用厚毛細管自製研發「假酒檢測器」針對公賣局稻香米酒，作真假判斷的簡易工具。

有一天我和媽媽到菜市場買菜，發現有許多的攤位上方吊著許多透明的水袋。肉攤、?攤、水果攤、剉冰攤紛紛可見水袋和電動旋轉的塑膠繩。我知道利用電動旋轉的塑膠繩是用來驅趕蚊蟲蒼蠅的，但是哪些一包包的水袋到底裡面裝的是什麼東西？用來做什麼用呢？賣挫冰的老闆告訴我那是用來防範蒼蠅的？真的嗎？而且裡面裝的居然只是清水！我們請教老師之後，老師建議我們不妨做個實驗看看，於是我們幾個同學在老師指導之下，展開實驗。

1.澱粉以稀鹽酸催化水解時，[H+]愈高,水解愈佳。2.不同種類的酸催化澱粉水解,以稀鹽酸效果最好,我們推測和Cl-有關。3.和我們推測一樣,氯化物本身即有催化澱粉水解的效果。4和Cl-同族的F-,Br-,I-也有催化澱粉水解的能力,其效果強弱順序I-、Br-、Cl-、F-。. 5.不同種類的酸，如果加入NaCl後，則其催化能力都有加強的效果。6.微波加熱取代隔水加熱，不但可增加水解速率而且產生葡萄糖的量也倍增，這是很奇特的地方。7.茶葉汁、薑、辣椒、咖啡、檸檬汁、梅汁對澱粉水解都有催化的效果， 但蒜頭沒有，其中以梅汁效果最好。 8.茶葉汁、薑、辣椒、咖啡、檸檬汁、梅汁加入NaCl後對催化澱粉水解的能力，有加強的效果。9.模擬人體的溫度，及胃液鹽酸的濃度，發現要水解澱粉需要很長的時間才可以。由此可知，人體內在短時間可將澱粉水解，澱粉?扮演非常重要角色。10.梅汁在37℃，經過兩小時，其催化澱粉水解的能力在相同狀況下，和鹽酸很類似。

在台灣加入WTO之後，面臨國際化、自由化趨勢下，地方原有的初級產業正面臨轉型的壓力，因此以休閒農業為導向的新產業型態亦應運而生，結合了休閒遊憩、自然生態教育與農業生產多元功能，為近年來台灣農業發展趨勢之一，而農場附設蝴蝶生態園即為其中之一類型。為了解蝴蝶園經營管理可能面臨問題，並配合本校鄰近之自然資源，我們選擇以紅紋鳳蝶為主要研究題材，探究其生活史並希望能對業者飼育管理提出一些建議。本研究分為兩部分進行，分別於昆蟲網室生態觀察及室內進行實驗設計，前者包括紅紋鳳蝶產卵位置的記錄、生活史的觀察；後者則設計在不同溫度環境時，紅紋鳳蝶卵粒孵化、幼蟲成長情形為何，並記錄幼蟲每日食葉量，以推估其食草植栽種植之參考。觀察記錄結果顯示，紅紋鳳蝶對於食草馬兜鈴植物之嫩莖、嫩葉（葉長＜2㎝）為主要之產卵位置，兩者合計近80%。而在溫度對於卵粒之孵化影響，我們發現以35℃孵化最快為3.4±0.55日，21℃最慢為7±0.96天，總卵粒平均發育日數為4.9±1.67天；而當溫度高於38℃或低於15℃時卵粒則不發育。另外在溫度對幼蟲發育的實驗中，我們亦發現溫度高低與幼蟲發育時程成相反情形，在35℃一齡自終齡幼蟲約需24.7日，21℃則需29.3日，各溫度組並無太大之差異，幼蟲總平均發育期為27.03日。在食葉面積方面，各幼齡食草面積均呈數倍成長趨勢，總計幼蟲平均總食葉面積達25923.29mm2，推估一株半年生的馬兜鈴植栽應可飼育11.5隻幼蟲量，三年生者植栽約可供應49隻。根據實驗結果，我們建議業者在飼養紅紋鳳蝶時，應多注意馬兜鈴嫩莖、嫩葉之生長狀況，並增加攀爬的網目空間以利生長。而溫度調控可做為卵粒與蛹孵化族群控制方式之一，當需人工飼育幼蟲時應以25~30℃為佳。此外幼蟲食草植物務必事先栽植足量，以避免族群大發生時食草不足之情形；一、二齡幼蟲應特別防範天敵蜘蛛之掠食。

海拔高度與大氣壓力有何相關？不同高度對水的沸點與熔點會造成甚麼影響呢？此次以嘉義市為起點，沿阿里山公路六個地點，分別測量不同高度與壓力。其結果如下：嘉義市：高度 20 公尺，壓力 1015mb。觸口：高度 200 公尺，壓力 990mb。和平橋：高度 550 公尺，壓力 945mb。鞍腳：高度 800 公尺，壓力 920mb。隙頂：高度 1200 公尺，壓力 880mb。阿里山：高度 2200 公尺，壓力 775mb。玉山國家公園：高度 2450 公尺，壓力 750mb。由此可知高度越高，大氣壓力越小。因壓力的不同，所測量純水的沸點、熔點也不相同。測得結果如下：壓力 1015mb、沸點 99.5℃。壓力 880mb、沸點 94.1℃。壓力 750mb、沸點 89.6℃。由以上結果得知大氣壓力越小，沸點越低。在壓力 1015mb、熔點 0.1℃。壓力 880mb、熔點 2.1℃。壓力 750mb、熔點 3.3℃。由以上結果推知：高度越高，大氣壓力越小，純水的沸點越低、而熔點越高。第一次，各組所測得的沸點與熔點的溫度有差異，經研究討論後，認為是各組的溫度計有誤差，經過校正，各組的差異就在一定範圍內。

誤飲假酒造成中毒事件，一直是近期層出不窮的社會事件，因此假酒也正引發酒類使用者的安全問題。酒類的主要成分為乙醇俗稱酒精，而假酒就是以伴隨有不少甲醇的工業酒精為原料（國中理化第十章）仿冒真酒，飲用後若不能及時有效的治療，常引起失明甚至喪命的後果。一般酒類中也含有少量的甲醇，但只要不超過國家規定40毫克/100毫升的界線，相當於400ppm（資料來源：藥檢局），就不至於影響健康，因此我們極希望找到一個簡易的檢測低濃度甲醇的方法來保障國人的安全。

芋頭是屬於南天星科，多年生的草本植物，我們食用的部分是它肥大的地下莖，它多肉、鮮嫩的葉柄也可以當蔬菜用。但地下莖含多量的草酸鈣，會刺傷嘴、舌、皮膚，而且有澀味，所以不能生吃。芋頭的生殖與繁殖力強，種下後很容易就能生出肥大的芋仔子，所以民間把它用做子孫繁榮的象徵。金門的習俗在農曆年，家家戶戶總會擺放一對芋子芋孫在神龕前以求吉利、子孫綿延；而訂婚時往往由女方當禮品送給男方，結婚當天，男方要把芋頭種在自家田園，俗語說：「食芋仔生子生孫」，就是祝福婚後多子多孫。另外，民間也有在墳後種植芋頭以求子孫綿延不絕，所以芋頭在金門是食品，也有其民間信仰的意義。

植物界中有許多種類具有兩棲特性，錢幣草（Hydrocotyle verticillata）即為其中之一。藉由測量滲透壓、觀察氣孔數及開闔程度、維管束的構造、測量 PEP carboxylase 活性，並與同為繖型科的雷公根或亦具兩棲性的植物黃金葛作比較，我們推導出兩棲植物轉換水陸生之機制：陸生植株移入水中會出現1.新長的葉片較小且薄2.滲透壓下降3.葉綠體的數量增多4.韌皮部在維管束的比例增加5.類似C4植物的固碳作用綜合以上，我們得知兩棲性植物會在外部形態、養分的製造、氣體的交換及水分運輸的方式上作調整，以達到最佳的生理狀態。

藉由火花試驗，推定金門鋼刀的組成成份，並探討製刀流程中，砲彈變成鋼刀的過程，鋼料材質所產生的變化。

為了改進課本中「呼吸作用」的實驗活動，我們另外設計出一套測量呼吸速率的實驗裝置與方法，此方法不僅保留課本實驗的優點，還可以利用壓力管的液面變化來觀察植物呼吸作用情形，另經由數學算式的推導，可以計算出呼吸作用二氧化碳及氧氣的變化量。結果發現綠豆種子的呼吸速率約介於0.05-0.12（毫升/公克-分鐘）之間，一般來說，種子發芽初期的吸水量比較大，呼吸速率也比較快，往後幾天的呼吸速率則可能與當時種子單位體積含水量多寡有關，至於種子開始長葉之後，呼吸速率的測量會受到光合作用而有所影響。本研究也證實種子呼吸作用是一種放熱反應，而且是利用葡萄糖來產生能量。