第44屆--民國93年

本研究以自製滾動式研磨機，將蛋殼和氧化鋁粉研磨成超細粉體(小於 10-6m)。在蛋殼方面，研磨時間愈長，粉體粒徑愈小，與冰醋酸(3)之接觸面積愈大，故CO2排水速率愈大，並由此推算出不同研磨時間之粉體總數比。在30℃ 時，由不同鹽酸濃度之CO2排水速率可求出反應速率定律式(5)為 r=4.85x10-3 [H+]0.34，同理可求出5℃、60℃之速率定律式，再由阿瑞尼士方程式作圖(10)，求出活化能Ea=4.85 10-3J/mol。在氧化鋁粉溶液，以雷射光照射，產生一條光通路；加入食鹽產生凝聚現象；靜置一段時間後，無沉澱現象，證實已研磨到膠體溶液範圍(10-7m～10-9m)(7)。最後在相同粒徑下，將蛋殼粉體與市售碳酸鈣的CO2 排水速率做比較，算出蛋殼中碳酸鈣成份為97.02 %，與文獻97% (9)相近，更說明本實驗之正確性。

本研究主要是利用赤道式日晷（如圖1、2、3）探討嘉義市××國小視太陽時間與中原標準時間之間是否有快慢的現象。藉由自製日晷，探討日晷觀測原理及其實際的應用。研究過程為一、事先蒐集有關日晷的相關資料。二、探討赤道式日晷的原理，並實際製作赤道式日晷。三、探討在同一天中，視太陽時的變化情形。四、探討在一年中，當中原標準時間12點時，視太陽時與標準時之間快慢比較情形。五、探討本實驗視太陽時觀測數據之準確度。六、利用赤道式日晷的觀測數據，設計出嘉義市××國小視太陽時與標準時的時差補正圖。七、探討春分、夏至、秋分、冬至時，赤道式日晷的觀測情形。 研究結果發現（1）在同一天中，視太陽時呈等刻度、有規律性的變化，視太陽時與標準時的差距幾乎是固定的；（2）在一年之中，視太陽時與標準時每日的時差是有規律性的變化，有時視太陽時比標準時慢，有時一樣快，有時視太陽時比標準時快。

評審想在一群猴子參與的完美競賽活動中，評比出最完美的前三名；由於受到量化問題與環境等因素，不得不採用兩兩比較的方式時，評審們至少需要作幾次的評比工作，才能選出前三名最完美的猴子呢？

地球上的能源日趨銳減，人類所製造出的垃圾遠多過於能使用的能源。能否將這些垃圾變成可以使用的能源是我們想探討的問題 。工業革命後，全球慢慢由農業社會轉型成為工商業社會。工廠需要像石油這種可以產生動力的能源 ，人類需要依賴天然氣或瓦斯來烹煮食物、燒開水…等。但是這些能源並不是用之不盡 ,取之不竭的。所以我們想製造一種既可以減少垃圾量，使用後又沒有污染的能源。希望達到環保與再生的目的。為了尋找這種能源，我們詢問過老師，也查過資料。我們發現酒精是一種燃燒後只會產生ＣＯ2跟Ｈ2Ｏ的產物的能源，比起其他能源使用後的產物還要來的乾淨，環保許多。酒精要如何製造呢?這學期自然課中，我們學了「有機化合物」。有機化合物中的「乙醇」也就是酒精，可以利用葡萄糖加酵母菌發酵製成。哪些材料可以做為我們這次實驗的材料呢?我們在街道、農莊、水塘與家中看到許多的垃圾，它們都是碳水化合物；像阿公家種的稻子，收成後不要的稻殼、路邊攤賣甘蔗的小販削掉的甘蔗皮、廚房已經發了芽的甘藷、菜市場菜販丟掉的玉米苞、水塘裡處處可見的布袋蓮以及椰子殼內的椰子肉，都是我們實驗的對象。實驗中我們討論什麼樣的材料最適合製造酒精。並且探討影響酒精產量的因素如：趜菌量的多寡、葡萄糖的濃度、發酵環境的溫度、發酵環境的pH值。經過半年多的實驗研究後，發現選擇的材料中以甘蔗最佳。且配合最佳的發酵條件，可以製造出濃度20%的酒精。我們真的把垃圾變成黃金了!

本研究分成兩部分，第一是探討一般電源轉換成燃料電池的電源之電壓轉換情形，第二乃利用實驗室的簡易儀器仿製伏打電池來製作燃料電池，並探討加入合成清潔劑使其產生泡沫後，電壓是否能夠穩定。在第一部分的實驗中，以電源供應器做為穩定的供應電源、0.1M 硝酸鉀做為電解液，依供應的電壓、通電時間與電極（實驗室碳棒）在液面下的接觸面積的不同，結果發現電壓越大，或通電的時間越久，或電極接觸面積越大，燃料電池剛開始的電壓越大，且電壓下降的也越緩慢。第二部分的實驗中，仿製伏打電池以自製燃料電池，正極部分使用未稀釋的雙氧水加上少許的二氧化錳以產生適量氧氣，負極部分則使用固定面積的鋁箔片加上濃度相同的鹽酸或氫氧化鈉以產生氫氣，電極材料使用4B 的鉛筆心（4B 為三種碳棒種類H、2B、4B 中效果最佳者），以1M 的硝酸鉀做為鹽僑，並探討加入合成清潔劑產生泡沫後是否可以使電壓穩定，結果發現鋁箔片與氫氧化鈉產生氫氣的反應較佳，且增加接觸面積時，燃料電池的電壓較大、電壓下降的時間較長，而加入合成清潔劑後，電壓更加穩定。每添加一次鋁箔片以產生氫氣時，電壓可以立即回復至最大電壓，證明氫氣燃料電池使用時若電壓下降，則必須繼續添加反應物質。而當負極溶液中沒有氫氣則無法產生電力，更證明了氫氣與氧氣是本實驗之自製氫氣燃料電池的電力來源。

緣自於康軒版自然與生活科技第3 冊第一章的活動1-4，有關單擺週期的介紹，也因老師的提問---將單擺裝置移至月球上，週期會如何改變？因此展開此次的研究：首先，我們利用定滑輪及鐵塊設計了可以改變加速度的裝置，以便單擺能在不同加速度系統下擺動。我們以高速閃光燈及單眼照相機拍下在加速度系統下擺動的乒乓球，以便分析加速度及週期之間的關係，為了測量快速運動物體移動的時間，我們將電子碼錶拆解，並分析它的計時是如何運作，因此我們從電子碼錶內接出三條電線，利用這三條電線的通電與否，可以開始及結束計時，就如同光電計時器般，利用這個裝置，我們可測出加速度的大小。

本研究欲探討菟絲子是否有寄生之外的營養來源。我們藉由切斷其寄生來源，形成菟絲子斷莖，進而探討不同條件下的生長情形：在適當光照與水分下，菟絲子斷莖可延長莖枝並獨立存活約一個月，種於礦物質土壤中顏色由淡黃轉為青綠，種於0.05%花寶五號培養基中分枝變多，0.1%組莖枝延長加快，可見菟絲子斷莖不需經過寄主可直接吸收水及無機鹽。此外，菟絲子斷莖在光照下存活率較高，使我們進而探討其是否行光合作用：經萃取野地菟絲子發現其含有少量葉綠素；連續光照可促使菟絲子斷莖葉綠素含量增加；同時我們也收集到菟絲子光合作用產生的氣體；最後以PCR 與電泳分析，找到光合作用必備酵素rubisco 的基因rbcS。以上均顯示菟絲子可在無寄主情況下行光合作用。

利用屬於非金屬的布代替金屬物質作為電鍍實驗中的被鍍物，觀察金屬在布上是否可以析出。經過實驗我們發現利用布依然可以使金屬在布上析出，容易觀察，但在實驗時間上卻較長，無法如課本所示範的實驗在10 到15 分鐘內便可完成。歸納發現影響布表面析出金屬的因素主要是布浸泡時間的長短，溶液濃度、電壓大小及液面高低的影響反而不太明顯。

１、直流馬達可轉換成直流發電機。２、本地谷風可以推動自製風力發電機。３、本地溪流的落差可以推動自製水力發電機。

洗滌用的界面活性劑分散系，沾在管口用氣吹它，會生成泡泡，沾在對稱結構的框上，會產生特定形體的薄膜，雖然泡與膜是截然不同的形態，但影響各自形態的變因，可設計為比較分散系表面張力大小的方法，並藉以探討各種分散系表面張力與濃度間的關係，本研究中發現它們的變化趨勢，與分散質的分子結構有關；市售的皂類與合成清潔劑兩大類的分散系，濃度與表面張力的變化趨勢，恰好相反。在本研究還發現一個特別的現象，同種分散系在立體框上產生薄膜，其總面積大小與表面張力大小關係，和框的形狀有關；正立方體的框，薄膜面積愈大表面力張力愈小；正三角柱的框，薄膜面積愈大表面力張力愈大。