第46屆--民國95年

一般人都認為蟑螂就是「髒」螂，但是，果真如此嗎？國立台灣師範大學林金盾教授就曾在國家地理頻道受訪時表示：蟑螂其實是很愛乾淨的昆蟲。另根據文獻資料顯示，蟑螂的外型經過了三億多年的洗禮，仍然維持牠原有的形態，沒有太大的改變，在殘酷的弱肉強食、水火肆虐的環境下，牠們仍能躲過一次又一次的浩劫，未被淘汰，實非僥倖，可見其生命力之強，適應力之好。但因蟑螂實在是非常不受人類的歡迎，既然無法完全滅絕牠，我們是否可以試著改變想法，找出可以讓蟑螂能自然離開人類住家環境的方法？因此，我們決定研究蟑螂的味覺趨避性，探討蟑螂厭惡的味道，藉以將惱人的蟑螂驅走。根據我們最後的研究結果發現：天然老薑、樟樹及胡椒粉都有很好的驅蟑效果，且為了延長植物渣液的使用期效，我們繼續研發成自製的天然薑皂、樟樹皂及胡椒粉皂，經再次的實驗證明，驅蟑的成效依然很好。這幾種天然環保驅蟑皂不但材料便宜、取得容易、環保、安全、經濟有效，最主要的是製作簡易，連我們小學生都可以自製，實在非常值得推廣應用。

在科展報告上看到落地生根的葉子要離開植物體才能發芽，引起我們懷疑，我們實驗的目的在控制各種環境，希望找出使落地生根植株未離體葉子的葉緣發芽的條件，我們做了有無不定根系、亮暗、泡水或插水、還有是否去頂芽等條件，發現無根系、整株泡水、照光、去頂芽的處理方式可以使落地生根的芽有最高的發芽率和平均長度最長的根，推翻了葉子要離開植物體，產生癒傷激素促進發芽的假說，我們也從以上這些實驗發現植物激素似乎扮演了很重要的角色，並且深入研究。

近年來，植物所合成的澱粉?抑制劑已被分離純化用以治療糖尿病與減肥，是種相當有用的物質。我們的實驗係利用不同植物的萃取液，來測試其所含的澱粉?抑制劑，對不同生物之澱粉?的影響。其中，花豆、黑豆、馬鈴薯萃取液抑制豬胰臟澱粉?的效果最佳；菜豆、四季豆萃取液抑制蒼蠅澱粉?的效果最佳；黑豆、皇帝豆萃取液抑制黃豆澱粉?的效果最佳；不同萃取液抑制口水澱粉?的效果則差不多。另外，我們針對幾種抑制效果較顯著的萃取液，進行活性測試，其中皇帝豆的澱粉?抑制劑最耐高溫，100℃才會失去活性，其次是菜豆、四季豆，在 85℃時變性，最差的是黑豆。菜豆、四季豆兩者在偏酸性環境中的抑制蒼蠅澱粉?的效果最佳，而皇帝豆、黑豆則在中性的環境中抑制黃豆澱粉?之效果最佳。由此可見，不同植物的澱粉?抑制劑的活性皆會受溫度與 pH 值的影響，其成分應為蛋白質。我們更進一步將萃取液處理黃豆種子，確實可抑制黃豆種子萌發，降低其發芽率與發芽長度。本實驗證明植物之澱粉?抑制劑可抑制多種生物的澱粉?活性，未來可應用於生物防治、人類糖尿病治療、減肥、以及抑制種子萌發或調節植物生長等方面，可謂妙用無窮啊!!

暖暖包是冬季來臨時，大朋友小朋友的最愛，本篇旨在探討暖包為什麼會發熱，裡面到底有多少的秘密，以及自製暖包的可能。

以任意△三邊為直徑的半圓，依相同圓心角所畫出來的三切線相交所成的△必與原△相似，不論這些半圓同時向外畫或同時向內畫或內外混雜著畫，所作出來的△一定都與原△相似。對任一直角△，若兩股的半圓往外畫，斜邊的半圓向內畫，取圓心角為30°時，所作出來的切線△與原△的邊長比值恆為 ? ，本文掌握它的逆向作圖法，因此對任一直角△，若按此法連續作n 次，即可得2n 倍的相似△，反之可得(? )n 倍的相似△。 外拿破崙△與內拿破崙△ 的面積差恆與原△的面積相等，這是一個著名的拿破崙△性質，本文發現了一個同樣有趣的性質：在同圓心角的條件下，向外與向內切線△的對應邊長和，恆為圓心角是0°時的邊長的兩倍。

水結晶的現象，不容易用肉眼觀察，我們利用水結晶降溫曲線的測定，分析得知開始結冰溫度、時間及結冰速率和水結冰的現象。並進一步有系統的研究不同的起始水溫的結冰現象，我們發現水的初溫在 60℃時會最快結冰，但結冰溫度、結冰速率(g/s)則與水的初溫並無明顯的關係，而是系統的降溫速率(℃/s)越快，結冰過程時間越短(g/s)，即結冰速率越快，我們也發現過冷現象越大，則延遲結冰時間(過冷現象持續的時間)越長。至於結冰外觀的部分，對拍攝的影像進行判讀和曝光率的分析，發現初溫不同的蒸餾水所結的冰外觀稍有不同，皆含有不同量的微小氣泡。冰塊中氣泡越多，透光性越差，此乃因延遲結冰時間短，水分子排列急促所造成；反之，氣泡越少，即透光性越好，則是因延遲結冰時間較長，水分子較能夠排列整齊。特別值得一提的是，初溫 60℃蒸餾水所結的冰透光性最差，更可證明延遲結冰時間越短，水分子調整至適當位置可用時間越短，往往造成結冰缺陷較多的現象。

在高中的化學實驗中，有許多實驗設計是以肉眼觀察，常因個人辨識力的差別產生誤差。本實驗利用光敏電阻，連結數位電表與電源，自行製作了一個觀察溶液濃度的裝置，應用在許多高中化學實驗上： (一)化學反應速率實驗，以自製的濃度測量工具，測量硫沉澱一定量所經過的時間，可輕易判斷出反應速率與硫代硫酸鈉的濃度成一級反應、與鹽酸濃度成零級反應；(二)酸鹼滴定實驗，當溶液變色的時候，自製濃度觀測工具的電流會有明顯變化，以電腦紀錄反應過程，繪出電流－時間關係圖，當電流迅速下降時，即為滴定終點。依此方式可以讓機器自動滴定，不必擔心滴定過量的問題；(三)氧化還原滴定實驗，如同前述的酸鹼滴定，依電流讀?發生明顯變化時判斷滴定終點，未來可以應用在設計自動滴定計；(四)平衡常數的測定實驗，當溶液的透光度相等時，觀測到的電流值應該也會相等，由機器判的結果使得實驗結果的精確度提高甚多。

去年夏天的颱風帶來大量的雨量，讓石門水庫水變得十分混濁，所以停水停了好久?下了大雨怎麼反而會缺水呢？新聞說化學藥劑明礬可以淨水，但是加太多對身體不好，所以我希望能找到既環保又有效的淨水方法來解決這個問題。並且設計了一個自製濁度計來測量辣木淨水的程度，並從實驗中不斷改良，讓它可以很清楚的顯示出溶液的濁度。在淨水效果的測量中發現許多事情：1. 辣木淨水的功能比明礬的效果好，而且辣木粉是天然無害又可大量取得；2. 辣木和明礬的淨水效果，跟粉末的比例以及泥水溫度有很密切的關係； 3. 不是所有的植物種子粉末都具有淨水效果；4. 泥土的顆粒愈細，辣木淨水的效果愈快也愈佳；5. 設計製作的環保淨水器具有良好淨水效果。

Mg(s)遇水會在表面生成一層Mg(OH)2，此物質會影響Mg 進一步與水產生放熱反應，使得反應熱降低，在添加不同陰陽離子參與反應後，我們發現NH4Cl(s)可有效促進"Mg＋水"反應熱的釋放，且最高可達22\r 倍之多。此外，反應初溫亦會影響反應速率和單位時間放熱量。藉由實驗數據和書籍文獻探討，我們進一步了解NH4Cl 對於"Mg＋水"反應的促進機制。

在新聞報導中指出一般免洗筷子中大都有殘留二氧化硫，而二氧化硫可能導致過敏或氣喘病。本實驗主要是利用國中理化實驗室中常見的藥劑，找出檢驗竹筷子中的二氧化硫的簡便的方法。我們把竹筷中二氧化硫的檢測分為定性與定量分析兩部分。在定性分析實驗過程中，我們發現氯化鋇雖然可使亞硫酸根產生白色沉澱，但沉澱的現象不是很顯著。因此在加氯化鋇之前先加入過氧化氫，使亞硫酸根氧化成為硫酸根，可使產生硫酸鋇沉澱效果更顯著。而定量分析部分，經過多次的試驗，我們改進滴定的方法。首先降低碘標準液濃度，並利用注射針筒與點滴用的軟針來進行滴定，使得微量的二氧化硫可以被檢測與分辨出來。而根據實驗結果，我們發現所收集的衛生筷，只有木質衛生筷無二氧化硫殘留。而從定量實驗中可發現浸泡三小時或煮沸應該有助於去除竹筷的二氧化硫殘留。