全國中小學科展

高職組

化學平衡的探討及實驗的改進

1.KI與Pb(NO3)2的反應中Pb(NO3)2的量並不影響到顏色的變化,KI濃度才是主導顏色的變化。 2.國中選修理化課本第三冊實驗9-1,其實驗的目的是以固定量的KI水溶液與不同量的Pb(NO3)2水溶液,所產生黃色碘化鉛沉澱的量,來探討反應物質莫耳數的關係。但經我們實驗結果,沉澱高度並沒有和硝酸鉛的莫耳數成正比關係,其原因是過量的碘化鉀和碘化鉛再反應生成KPbI3沉澱,使的沉澱量的高度與加入硝酸鉛的莫耳數沒有成正比的關係。因此我們建議用Na2CO3水溶液與CaCl2水溶液產生白色CaCO3水溶液代替KI與Pb(NO3)2的反應,因實驗數據能準確表達出所產生白色CaCO3的量與Na2CO3溶液的莫耳數成正比關係。 3.碘化鉀加入硝酸鉛及硝酸鉛加入碘化鉀所得沉澱高度有些微不同,溶液pH值也不同,由此可知錯離子配位數多寡與混合溶液的先後順序不同成多變面貌。 4.過量碘化鉀與碘化鉛反應千變萬化,只要是以鉛為中心,而與碘形成多種錯離子,其錯離子的配位數多寡是未知數,他隨著兩溶液的濃度比例不同而成多變面貌。 5.濾紙中的反應有濃度大的往濃度小的地方擴散的現象。由於產生的沉澱物凸出紙面,因而阻止了擴散途徑,使得濃度小的液體無法跨越障礙,而形成單邊反應,在濾紙上形成弧形的黃色線。 6.洋菜中的反應,也是有濃度大的往濃度小的地方擴散的現象。兩塊洋菜凍垂直放置時,無論濃度大的在上方或濃度小的在上方,黃色的形成都只在濃度小的洋菜凍中,水平放置亦然。 7.以飽和KI溶液來低定飽和Pb(NO3)2溶液,其顏色變化為:黃色沉澱 黃白沉澱 沉澱溶解 溶液變橘黃色 溶液顏色變黃。再將最後產物淡黃色溶液用蒸餾水滴定時,顏色有逆反應現象,其顏色變化為:黃色溶液 溶液變橘黃色 白色沉澱 黃白沉澱 黃色沉澱。

添加天然抗氧化劑-香草貢丸之研發

本研究目的在研發添加食肉品加工上常用的5種天然抗氧化劑辛香料,百味胡椒、肉荳蔻、迷迭香、鼠尾草及百里香,分別以原料肉之0.3%添加於貢丸中,藉以開發出具本土特色風味及高附加價值之新口味產品,且為添加具安全性的天然抗氧化劑食品,以提供消費者多樣而健康的選擇。品評試驗結果顯示百味胡椒和鼠尾草在色澤得分方面顯著高於對照組(P<0.05)。鼠尾草在風味得分方面顯著高於對照組(P<0.05),百味胡椒和肉荳蔻與對照組差異不大,百里香風味則顯著較低(P<0.05),迷迭香風味亦有較低之趨勢,但不顯著(P>0.05)。鼠尾草在總接受性得分方面最高,顯著高於對照組(P<0.05),百味胡椒及肉荳蔻總接受性比對照組稍佳,但差異不大且不顯著(P>0.05)。百里香總接受性最低,顯著低於對照組(P<0.05),迷迭香總接受性亦較低,雖不顯著,但接近顯著(P<0.07)。鼠尾草貢丸在色澤、多汁性、風味和總接受性得分均顯著高於對照組(P<0.05),可開發為新口味產品。

明德水庫集水區次生林植群之研究

本研究目的在分析明德水庫集水區低海拔天然林的林分組成和森林結構。研究區為三尖山及八卦力山,海拔高度 100 至 1001m,總計調查分析 161 個樣區,每個樣區大小為 10m ×10m。研究區內共記錄 347 種維管束植物,分別為蕨類植物 17 科 35 種,裸子植物 2 科 4 種,雙子葉植物 80 科 267 種,單子葉植物 15 科 41 種。降趨對應分析(DCA)的結果顯示海拔高度和地形是影響植群分佈最重要的因素。經雙向列表比較法(TWINSPAN)分析後,植群分為五個植群型及四個亞型,分別為:Ⅰ.大明橘-長尾栲型; Ⅱ.厚殼桂-豬腳楠型; Ⅲ.相思樹型;Ⅳ.九芎-大葉楠型:Ⅳa.千年桐-大葉楠亞型 Ⅳb.澀葉榕-大葉楠亞型;Ⅴ.軟毛柿-鵝掌柴型 :Ⅴa.紅皮-鵝掌柴亞型 Ⅴb.青剛櫟-鵝掌柴亞型。分析本地區之木本植物胸高直徑大於或等於 1cm 的種類之歧異度,Simpson 歧異度指數平均為 0.8821,Shannon 歧異度指數平均為 2.4992;均勻度指數平均為 0.8982。研究區優勢樹種重要值如下:鵝掌柴 (5.40)、豬腳楠 (3.16)、山黃麻 (2.99)、山紅柿 (2.99)、五掌楠 (2.44)。分析各林型之族群構造,大部份之優勢種如楠木類均呈反 J 形分佈,表示此植群具有自行更新能力。若不再受干擾,未來可能演替為楠櫧類之闊葉樹森林。

低鹽的韓式泡菜接菌對發酵期間之影響

本研究以大白菜為主原料,以添加市售三合一低鹽乳酸菌製作2%低鹽的韓式泡菜預作實驗,結果顯示在發酵期間0至第1週時各食化及微生物菌相變化較顯著;修改配方後再分別以1、2%低鹽接菌與自然發酵作0-5天試驗,其中,接菌發酵在第2天起即能維持酸鹼值在3.52-3.65和3.50-3.60,乳酸量在1.43-1.63和1.457-1.63%,乳酸菌數在1.01-2.06~108和1.69-2.01 ~108 CFUmL,因而足以縮短醃漬時間,並利用乳酸取代食鹽有效地減少腐敗菌生長;實驗發現大白菜利用日曬萎凋3-3.5小時,萎縮率約40%,可以取代粗鹽前漬蔬菜能保留住營養素,且不會影響發酵產品的嗜口性;同時官能品評整體性結果為接菌比自然發酵的韓式泡菜為佳,更優於二種市售商品。

有秩序的糾纏

在日常生活中其實很容易去發覺多面體的存在,像正六面體、正四面體等,這些多面體出現在日常生活中是一點都不奇怪但其實這些線和面組成的規律變化是很多樣化的!例如:高雄市政府聯合服務中心處(Art corner),展示出與一般人差不多大的大型雕塑作品,名為SnubDodeca。這類富變化的多面體,也可使用星狀延伸體的型態來表現,並以幾何原理、點、線、面之其中有規律但複雜交錯的特性所製成。我們研究的多面體是從紙模型觀察出多面體的組成結構,加上中國結的纏繞原理,過程中,研究出將中國結的撓性組合轉換成具剛性的積木組合。籐球也是運用中國結的纏繞原理編織而成。若將《圖a》這顆撓性籐球轉換成剛性,就會變成《圖b》剛性模型。 之所以會把作品名稱取為「有秩序的糾纏」是因為我們研究的多面體中運用了中國結的纏繞原理,看似複雜卻有秩序,這就像英式探戈糾纏環繞的舞步一樣。

神奇小森林的探討及利用

利用硫酸、雙氧水、一般土、水苔、泥碳土作為台灣欒樹、白柚、羅漢松和竹柏的各別個處理方法及栽培介質的材料。雙氧水具有種皮的穿透性及吸水性;水苔有保水性及通氣性,硫酸具有穿透性。台灣欒樹的實驗結果中發現雙氧水的處理方法最有助於發芽。羅漢白柚的實驗結果中發現剝皮的處理方法最有助於發芽。

智慧節能水精靈~冷熱大小任我行

在SARS疫情、H1N1疫情、流感疫情時期,衛生單位宣導勤洗手運動:「濕搓沖捧擦」,其中的「捧」就是清洗水龍頭,若使用紅外線感應水龍頭就可避免,搭配時間的限制還可節約用水。但是隨者季節的變化,若用溫水洗手,不會覺得冷颼颼也較有意願勤洗手,因此激發了我們研究具有「智慧」的水龍頭,導入自動調整溫度、出水量大小功能。環保節約用水方面可監控水溫,回收管內冷水,達到簡化配水管路,降低施工成本及後續維護支出。最後考量供水的安全問題,我們的研究策略是以語音方式提供現場「 濃度」、「瓦斯洩漏濃度」訊息,結合網際網路與智慧型手機對外求援,防止不幸災難發生。總之如何珍惜水資源、提升用水衛生與瓦斯使用安全,是我們研究探討的重點。

車床上的第三隻手-磁力定位座

於車床工作中,如何能更快且精確的完成所要求品質之工件呢?本次研究是希望藉由不同的定位方式與工件夾持的長度來探討工件中心軸線偏轉程度的關係。研究過程中先探討問題之所在,再尋求可解決的方法,進而實驗與測試,並記錄其結果。測試中以一般夾持、靠置尾座心軸端面與磁力定位座等三種方法與夾持工件的不同長度分析比較其中之關係。經測試後得知,夾持長度是影響中心偏轉度最大的關鍵,若再配合磁力定位座吸附工件,更能增加車削後之精確度。磁力定位座上的同心圓可快速將工件定位於中心上,可減少定位之時間,並可使薄工件(厚度約6㎜)亦能定位於夾頭上車削,真是不錯的附件,尤如車床工作中的第三隻手,可助我們定位時的一臂之力。

無死角顯示器

由於傳統的汽車後視設備皆侷限於前門,但根據過去交通事故發生的統計資料顯示,因後門開啟不當導致肇事的比例遠高於前門。本研究基於此觀點乃研發一套實用的汽車監視防護設備,透過各種簡易電子零件的組合建構一套完整的汽車後門監視防護系統。透過實車測試,證明此設備的實用性與可行性,且能立即加裝至實車上造福廣大車主。

土石流預警器

設計出一套可以精密偵測到土石流的產生,並且可以馬上發出警報的系統,使人們得以安全脫離,不用再害怕土石流了。