第45屆--民國94年

本實驗是利用過期的牛奶進行發酵，將發酵後的營養液肥澆於土壤，使土壤肥沃，增加植物養分的吸收，藉由不同的濃度比例去進行試驗，濃度比例分別為1：1、1：2、1：4、1：6、1：8、1：10、1：12﹝牛奶：水﹞及水，並以500ml 的定量施用於萵苣和菠菜。試驗其不同的比例對這些蔬菜所造成的影響，並進行記錄和觀察。本試驗分初步實驗、進階實驗及最終實驗。試驗分別如下：一. 初步實驗：在田間進行，以35 克奶粉加水稀釋到500ml 的量澆灌於萵苣和菠菜栽培地表進行觀察。我們先驗證牛奶是否對蔬菜有所影響，在觀察前期2~3 週陰雨綿綿，氣溫較為濕冷，所以蔬菜的生長情況受到影響，生長較緩慢，但以萵苣受雨水影響較小試驗結果較為顯著。發現澆灌牛奶比單純澆灌清水植株生長為佳，此可由圖表及數據得知〈見圖表1〉，其因在初步實驗未得較準確的濃度比例，因此我們先設計濃度比例進行進階試驗。二. 進階實驗：預設濃度比例分別為1：1、1：2、1：4、1：6、1：8﹝水：牛奶﹞及水進行試驗觀察，牛奶濃度比例在1：1、1：8 觀察到萵苣生長的過程中差距較為明顯，發現牛奶濃度比例越高，萵苣旁所滋生的黴菌就越多，而生長不好，為了得到更確切的數據，所以進行最終實驗。三. 最終實驗：我們以牛奶濃度比例1：6、1：8（牛奶：水）進行觀察，發現牛奶濃度比在1：8 時，萵苣植株的生長情形較優，植株健壯，可以使蔬菜採收的時間提早。稍濃的1：1，則明顯的因肥份過多，造成肥害而抑制了它的生長。四. 印證實驗：增加蔬菜種類：空心菜、小白菜，實驗過程中，空心菜以1：8 最佳，小白菜以1：6 最佳，發現牛奶濃度比例對各種蔬菜有不同的影響，我們建議的濃度比例可以提早採收，提高品質。

本研究以香草植物－迷迭香，利用烤箱及微波爐，用最簡單且經濟的方法，DIY 製作香草植物乾品，依國家乾製品標準與市售迷迭香成品含水率為依據，以乾燥原理為基礎，探討迷迭香乾燥過程對乾製品品質的影響，尋求最適之迷迭香乾燥製作程序，經實驗後獲得製作程序如下: 新鮮迷迭香→去莖取葉→殺菁(100℃熱水30 秒) →冷水冷卻並漂洗→瀝乾→乾燥→完成。強制通風烤箱40℃?55℃需21?17 小時；微波爐以強火乾燥只需180~190 秒，居家DIY 製作迷迭香乾品以微波爐比較方便省時。

在家裡的廚房、浴室之牆壁還有學校公廁以及排水溝附近，常發現有一種不知名，看起來有點像小蒼蠅又有點像是小飛蛾的昆蟲，經過判斷此種昆蟲為蛾蚋，是害蟲的一種，其佈滿細毛的身軀，可能藏有散布疾病的危機。本實驗即是以”蛾蚋”作為研究對象，首先先了解並記錄其生活史，再以其幼蟲為對象，試驗在不同清潔劑的處理下對幼蟲的影響。藉此推斷在自然狀況中，幼蟲是否能生存在會出現各種清潔劑的積水環境中，並期望能對蛾蚋有更深的認識，提供日後防治上的參考。實驗結果可以知道蛾蚋是屬於完全變態的昆蟲，整個生命週期約為一個月，但會隨溫度與食物量而有所增減。在感受性實驗中可以發現，測試試劑中的漂白水與潔廁劑對幼蟲的生存造成較大的影響，在低濃度處理下(0.125%)即可讓幼蟲死亡，但幼蟲對洗潔精的感受性較低，以50%的洗潔精處理皆至少能夠存活6個小時。一般而言，家庭或學校使用清潔劑時，濃度並不會太高，而實驗結果顯示當清潔劑在濃度不高且短時間內並不會對幼蟲造成太大的影響。水溝中除了有這些清潔劑外，豐富的有機質是牠們重要的食物來源，所以在能忍受清潔劑的威脅而又有食物來源之下，如不特別對環境做較徹底的清掃，難以杜絕此害蟲的存在。

從一開始探究肥皂水可以滅蚊嗎?到後來為了尋找更好的方法而做的一連串實驗，我們發現了：肥皂水溶液對吸引蚊子並沒有太大效用。蚊子喜歡的顏色是黑色，喜歡的位置是角落，喜歡沿著牆面飛，最容易受二氧化碳吸引。最後，我們利用很方便取得的發粉和糖，製作出了可以產生二氧化碳發酵糖水，再加上回收的寶特瓶，設計出一個環保、方便、有效又省錢的「環保滅蚊罐」！

牛頓冷卻定律為何不能解釋「高溫的水會比冷水容易結冰」?此一現象又是什麼因素所造成的呢？一、氣體溶解度對「彭巴效應」的影響。二、「熱頂效應」對「彭巴效應」的影響。三、蒸發對「彭巴效應」的影響。四、冰晶與結冰的關係。五、不同的水質與不同溫度的變化。六、不同濃度的鹽水的下降溫度。在多次的實驗過後，我們似乎已經找出了結冰最快的「途徑」了！

在製作食鹽結晶的過程中，我們發現到每一個大的食鹽晶體，中間都會有一道X 形的溝槽，為什麼會有如此奇特的現象呢?引起我們極大的興趣，於是我們前去請教老師，展開了發現之旅。 一. 記錄飽和食鹽水在各種不同條件下形成結晶的圖形 用培養皿的裝的食鹽水，不論是粗鹽，精鹽，也不管是用蒸餾水或自來水去泡，都有X 出現，其中的差別在於結晶周圍的白色比例多寡不同。 二. 加入不同物質，記錄各種結晶的形狀 加入海水中常見的鹽類，探討對食鹽結晶的影響。氯化鎂加入之後，結晶的X 溝槽偏離中心，這與氯化鈣非常類似，可見氯化鈣與氯化鎂一定有一個共通的性質會影響食鹽結晶的X 形狀。進一步推論， 氯化鈣是乾燥劑的原料，有很強的吸水性，氯化鎂也是，所以培養皿中，總是留有少許的水分，放了兩三個月還是濕濕的。是不是吸水性會改變水的某些性質，如表面張力等因素呢 ?於是針對表面張力的因素，再做進一步討論。 三. 找出食鹽水的表面張力結晶形狀的關係 在食鹽水中加了酒精，丙酮會降低表面張力。降低表面張力之後，X 的溝槽較不明顯了。要了解表面張力作用的情形，才能解開X 之謎，於是直接觀察水滴在不同大小的食鹽結晶周圍所形成的水膜，由水膜的結果發現，結晶太薄，表面張力不明顯，不會有X，結晶太大，表面張力到達極限，X 就終止。接著再量X 中心點的凹陷情形，發現表面張力越大，凹陷越深。 四.控制變因找出食鹽X 檔案 在密閉塑膠盒中裝入乾燥的氯化鎂，可控制水的蒸發速率，蒸發速率較慢時，食鹽分子有充裕的時間到正確的位置形成完美的結晶。較深的水，壓力較大，食鹽周圍不易形成水膜，所以X 就無法繼續長大了。綜合以上結果，食鹽結晶的過程，先在底部長出正方形的薄片，隨著厚度的增加，表面形成凸起的水膜，水膜與正方體上方接觸的四個邊，因為深度最小，最易形成結晶，所以結晶會由四個邊往上長，形成中央陷落的X 形狀。當結晶夠大時，水膜的大小相對於結晶就顯得微小，所以X 不再長大，循正常的方式繼續結晶下去。

這次研究的重點是：一、了解螞蟻是憑哪種感覺找到食物的？二、證明螞蟻真的有費洛蒙，並了解費絡蒙能帶給螞蟻生活上什麼方便。三、了解費洛蒙大概存放的時間及費洛蒙可以帶牠走多遠？四、了解費洛蒙的寬度多寬？螞蟻給人的印象是合群的動物，牠是眾所認定的益蟲，但當一群螞蟻爬上你的食物，那時你絕對不會認為牠是益蟲，但看到牠們那麼團結合作、努力不懈的在為全族的生存拼命，真不忍立刻趕走牠們。所以我在思考，要如何做才不會讓螞蟻隨便再爬上我的食物？所謂知己知彼百戰百勝，如果我好好了解牠，那下次一定不會再“螞蟻上物”了！我找「台灣紅螞蟻」為研究對象。從觀察中使我了解牠們的生態外，也讓我學習到如何面對大自然的生物。

由分析暖暖包內各成分的質量，推論放熱的主反應是4Fe + 3O2→ 2Fe2O3。再進一步研究各個成份在暖暖包的作用性為何。最後我們用其他物質代替暖暖包中的主成份觀察實驗的結果。在實用性、簡便性及商業的利益的考量之下，我們想看看暖暖包未來還有什麼發展空間。

一、 稻草灰溶液呈鹼性。二、 稻草灰中只有溶於水的部分能幫助燃燒，不溶於水的殘渣不能幫助燃燒。三、 稻草灰中的主要成分為鈉、鉀的碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽。四、 稻草灰中鉀含量約8.6％，氯化磷含量約佔1.1％。五、 植物生長中如缺乏某些元素，則會造成營養不良。六、 稻草灰成分中含磷、鉀、氮碳酸鹽、氯化物、磷酸鹽，可說是很好的植物肥料，如果再配合土壤則更能發揮其功能。七、 稻草灰具有抑制真菌生長的功能。八、 稻草灰對向日葵的生長速率較尿素、硫酸銨穩定，隨著時間增加，其增減幅度變化不大。九、 用稻草灰為養份培育綠豆芽株，其維生素C 的含量比用清水培育者幾乎高出兩倍。十、 用稻草灰代替碳當還原劑，可使煉鋼廠成本大幅下降，保持在世界的競爭力。十一、 稻草灰乾餾所得焦炭，可當吸附劑。

在環保的觀念下，農藥會影響土地資源且有害人體健康，若能以農產剩餘物如黃豆渣、果皮等取代最好。因水果含有檸檬酸，故先用檸檬酸進行實驗，而黃豆渣在發酵時也會產生有機酸，經實驗發現鳳梨渣效果較佳。鳳梨渣溶液發酵產生的有機酸，在3~5 天便將實驗中的螺全數滅亡，且滅螺後會逐漸恢復至適合水稻生長的pH5-7 微酸性至中性。