第46屆--民國95年

五下南一自然第二單元「酸與鹼」中提到及利用紫高麗菜汁檢測酸鹼。由於紫高麗菜不易買到，因此進行一連串實驗找尋更簡單效果又明顯的測酸鹼用具。一、用煮沸、浸泡等方法取紫高麗菜汁，酸鹼測試省時又明顯。二、製作指示劑水質會影響成效，採ＲＯ水質佳。三、日常生活中許多紙類、白布類皆可製作試紙。四、使用棉花棒測酸鹼性比其他材質更經濟更方便，可推廣運用於教學上。五、紫色高麗菜價格高，可改採葡萄、桑葚、紫蘇及咖哩、芥末、薑黃粉。六、酸鹼教學時，建議老師在教學上可以使用棉花棒，配合效果良好，且取得便利的校園植物、應時水果，既經濟又方便。七、利用酸鹼指示劑的變色效果，可與「藝術與人文」課程進行聯絡教學。

在五上自然課「氧與二氧化碳」這個單元，課本交我們利用澄清石灰水來檢驗二氧化碳，如果澄清石灰水變白色混濁即表示該氣體為二氧化碳。此外，老師還告訴我們：『如果繼續通入二氧化碳，則溶液會再變澄清』，我們上課時卻沒有人成功將混濁的石灰水再吹澄清。在研究過程中，我們先解決石灰水配製緩慢的問題，利用棉花過濾，快速取得澄清石灰水。然後利用二氧化碳鋼瓶提供穩定的二氧化碳來源，測量石灰水的濃度、體積、二氧化碳氣泡大小以及流速等因素影響，經過不斷的研究努力，終於解開影響石灰水變混濁的因素以及上課時無法將已混濁的石灰水再吹成澄清的真正原因了。

六年級上學期自然科第四單元談到了摩擦力的問題，在習作提到腳踏車輪胎磨平了為什麼需要換新車胎？答案是「車胎磨平了，它和路面間的摩擦力變小。」，我們發覺很奇怪 ，於是針對這個問題以路面的材質、物體的接觸面性質（有無紋路）、接觸面積大小、紋路方向和潮溼的路面等實驗來進行，結果發現：有紋路的輪胎在粗柏油、水泥路面等不平和凹凸路面上，由於有形變的情形，所以摩擦力較大，這是大家所認知的，但是在無明顯的形變情形下，相同的輪胎材質，有紋路和無紋路的輪胎，摩擦力是沒有很大的差異性；此外，在沒有形變的情形下，摩擦力和接觸面的大小沒大關係，有水時車胎和路面間的摩擦力會變小，而紋路方向對摩擦力的影響，以直線紋路的摩擦力較小。所以課本所提的無胎紋摩擦力會變小是有問題的。

在日常生活中，我們玩過把生雞蛋放進水中，雞蛋會緩緩沉至液體底部，當我們不斷的加入食鹽至溶液中輕輕攪拌，可觀察到雞蛋會慢慢浮上來。這種神奇的現象，主要在於液體的密度不斷的增加。我們希望藉由『科學遊戲－深水炸彈』的製作與應用，利用液體壓力（p）＝液面下深度（h）× 液體密度（d）的簡單公式應用。由已知純水密度＝1g /cm3 當作已知條件，和各種不同溶液的比較，來粗略計算出待測液體的密度。

每次下雨，總會看到許多同學在川堂上滑倒。為了減少這種現象發生，我們自行設計「吸震」與「防滑」實驗平台，並蒐集破舊鞋子，進行「鞋墊」與「鞋底」的改良。實驗結果發現以「聚丙烯」(地毯)材質作成的鞋墊吸震效果最好。此外，為了增強鞋墊的吸震效果，我們運用軟塑膠及小氣球等材料，設計了具有氣囊效果的鞋墊，發現吸震效果比舊鞋好很多。在防滑鞋底的部份，我們發現「EVA」材質(露營用地墊)的防滑效果最好。為了簡便製作防滑鞋底，我們探究不同形狀、面積及位置的鞋底設計的防滑效果，發現最佳的防滑貼片大小以 1/4 比例鞋底面積、形狀為三角形的貼片，並貼在「鞋底中上段」所產生的摩擦力最大。最後，我們進行研究樣品效果的測試，在「乾燥」、「加水」及「加油」等三種不同情況的地板及磨石子與塑膠等不同材質的溜滑梯上，進行防滑貼片與舊鞋的摩擦力比較。發現加上防滑貼片的鞋子摩擦力較大，可見這種防滑貼片有防滑的效能！再從成本效益的角度來看，我們設計的吸震鞋墊平均單價一?為 22 元，防滑貼片一片也只需 2 元，這種既經濟又實用的設計發現，值得大家多多採用！

市售吹不熄蠟燭會復燃的原因，是因為燭芯上的黑色顆粒物質（即鎂粉）所造成。本研究發現，以不同比例的鎂、鐵金屬粉，製成「吹不熄的魔法棒」，會使火焰產生不同的變化，其中的鎂粉可以使魔法棒吹熄後再度復燃、而鐵粉則可以產生美麗的火花；此外，我們還利用化學原理將回鍋廢油製成環保蠟燭，希望能為地球環保盡一份心力。

鋅銅電池中若兩電極使用同一種金屬片，兩杯溶液及鹽橋使用相同濃度該金屬的鹽類溶液，當改變兩杯溶液溫度時，兩電極便會產生電位差，此產生電流的裝置稱為溫差電池。 溫差電池中若僅進行的反應，則其電池電壓與溫差成正比，且純粹是利用化學反應將熱能轉換成電能，此類電池我們稱之為「典型溫差電池」，例如 Cu(NO3)2及 AgNO3 溫差電池都屬於此類，但兩者差異是 Cu(NO3)2溫差電池的高溫杯為正極，而 AgNO3 溫差電池的高溫杯為負極。典型溫差電池的電壓與溫差、電解液種類及電解液濃度有關，電解液濃度愈小，電池的電壓反而愈大。 我們利用典型溫差電池的原理，自製環保、節約能源、可重複使用的實用溫差電池，以PVC 水管當容器，上、下兩端開口用銅片封住當電極，管內裝海棉及1M 的Cu(NO3)2 溶液，熱源加熱上層銅片形成溫差，當溫差維持在60℃至70℃之間，單一電池的電壓約40 mV，若串聯50 個實用溫差電池，估計電壓可達2 V 以上，就可以對鉛蓄電池充電。實用溫差電池的熱源可由回收冷氣機、工廠的廢熱，或直接利用太陽能來當熱源。

一、 使用回收油來做肥皂，油、NaOH 和水的最佳比例為：固體回收油：油 100g、NaOH 15g、水 50ml油：NaOH：水 = 20：3：10液體回收油：油 100g、NaOH 17.5g、水 50ml油：NaOH：水 = 20：3.5：10二、 不論使用哪一種油來製作肥皂，一定要充分攪拌，製作過程中適度的攪拌是必要條件。加入 NaOH 的量不足時，肥皂表面會出現多餘未反應的油；NaOH 過多時，肥皂會變脆。三、 水量以 50ml 來溶解 NaOH 最佳。四、 加入酒精非必要條件，但加入適量的酒精有助於肥皂的硬化程度。五、 使用回收油製作肥皂，過程中不管加不加熱，肥皂都可以順利成型。六、 回收油肥皂去污力相當強，適合用來去除醬油、蕃茄醬、鞋油等污漬，而且去油力比洗碗精強，顯示回收油肥皂是很好的清潔劑代替品。

「風笛」又稱為「竹製響片 Euvuvu」，曾是鄒族用來傳遞訊號的工具，也可作為趕鳥器。風笛在轉動的過程中，響片會不斷的繞繩子轉動而拍打空氣產生聲音，這是風笛發出聲音最主要的來源。轉速越快、繩子越長、繩子粗細適中、響片截面積越大時，風笛的響度越大；轉速越快、繩子粗細適中時，頻率越高。因為響片繞繩子轉動時，繩子會變形而產生「彈力」；再加上「昇力」方向的改變，使得風笛常常會在「不同平面」上下轉動。

蟛蜞菊為校園常見的植物，也常栽種於行道樹旁、公園內、海濱地區及大樓造景花園等地，是一種普遍的植物，過去我們研究發現蟛蜞菊具有防霉、消腫（蚊蟲釘咬）的功效，煮沸過的蟛蜞菊原汁在殺死孑孓亦具有一定的功效。本研究又持續進行第二階段兩年的研究，探討蟛蜞菊味道是否具有驅蚊的效用，並經由學習化學萃取溶液進一步驗證其成效。我們利用對蟛蜞菊效用的綜合研究成果，結合前人或網路更多蟛蜞菊效益的經驗，希望發展出蟛蜞菊效用的系列環保應用。經諮詢相關廠商指導技術，製作出一系列蟛蜞菊相關的環保用品；例如蟛蜞菊消腫防蚊液、灑粉（殺孑孓）、蚊香、廁所清香劑、肥皂、痱子粉、洗濯液、枕頭等。希望藉由蟛蜞菊四年多來的研究，可以在健康環保工作上，貢獻一分心力。