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高中組

金雙氧、鉛雙氧、氧氧相連!

本實驗研究,從清洗隱形眼鏡的「防漏鏡盒」中發現,白金是使雙氧水分解很好的催化劑開始,透過資料的搜尋,發現有幾屆科展作品探討過MnO2 對於H2O2 的催化能力及相關探討,有些文獻中也探討顯示CuO、PbO可作為MnO2的良好催化輔助劑;因此,本實驗透過科學邏輯的方法,設計一連串的實驗,找到了一個使雙氧水迅速(急速)分解的催化劑--PbO2,因此,本實驗研究的重點就偏重在PbO2的催化動力學及應用於殘餘雙氧水檢測之可能。

“速”“氫”專案

對於基礎化學(三)的實驗教材中秒錶反應(IO3-+3HSO3-→I-+3SO42-+3H+)其反應速率的測定結果,反應速率與[KIO3]成正比,即對[KIO3]而言為一級反應關係。進一步探討影響反應速率的因素,改變配製藥品中H2SO4的量,探討對秒錶反應的反應速率影響,發現變藍時間的倒數與[H+]成正比,即對[H+]而言為一級反應關係。改變每次實驗中H2SO4的量,發現只要每次實驗過程中H2SO4的量固定,則[H+]的大小不影響級數的判定結果。 [H+]愈大,對第二步反應(IO3-+5I-+6H+→3I2(s)+3H2O)產生I2所需的[KI]愈小,但要有一定的[KI]才能產生I2,此結果會影響秒錶反應速率的測定中,當[KIO3]太小時,變藍的時間測定會比預期的時間長,而造成判定的誤差變大。由電位的計算知當溶液變藍時,剩下的[HSO3-]相差不大,故[H+]變大對秒錶反應中變藍時間的影響討論並非是第二步提早反應的關係,應是[H+]會影響秒錶反應的反應速率。重複實驗結果相同,更加確定結果之正確性:秒錶反應的反應速率R∝[IO3-][H+]

三度空間繪圖

近年來,三度空間繪圖技術發展迅速,在應用上也非常廣泛,故想發展一軟體,嘗試在三度空間的領域中,作探索及研究,並一試 QB 的極限和自己的功力。

多面體的等表面積問題

在平面上,具有相等周長的多邊形,以正多邊形的面積為最大。在空間中,具有相等表面積的多面體, “ 很直覺地”以為正多面體的體積最大,我們先從四面體、六面體、八面體、十二面體以及二十面體逐一探討,以確定這種直覺是否正確?另外,以處理正多面體的經驗,也涉獵到許多非正多面體等表面積問題。

台南關廟及苗栗白沙屯、貝類化石分類及碳氧同位素研究

高一上地球科學課時,有一章是有關化石的介紹,老師告訴我們台灣大多屬於新生代的地層,可找到許多貝類化石,甚玉連至山都可見到,但因此處年代久遠,在地質作用之下,化石的保存情況並不佳。不過在台灣各地仍有不少地方(如台南關廟、苗栗白沙屯及恆春四溝等),有保存情況不錯的貝類化石,而且種類、數目都不少,於是我們產生了對研究化石及其與環境間關係的興趣,而展開了這次貝類化石的研究。

礦物繞射的花紋世界

一、點光源照射雙狹縫,光產生擴散現象,形成明暗相間的干涉條紋,此為狹縫的繞射原理。二、礦物晶體是由多面晶格堆積而成,其間距極小,因為晶格間隔數A與紅光(6328A)恰為光波長的倍數,可當成雙狹縫來進行光的繞射。三、將礦物薄片置於自製的旋轉儀器上,以雷射光穿透過,使其在一公尺後的屏幕前產生花紋,將礦物晶體與礦物薄片作360度的立體旋轉,迄產生最多的繞射線與最佳的繞射圖形,並記錄下亮點和中央亮帶間的距離及繞射線的數目與夾角。四、同種礦物的晶格堆積格式固定,且經繞射後能產生固定的繞射圖案,藉由圖案的線條數、夾角和亮點和中央亮帶距離的比較,可建立一套鑑定礦物的圖鑑。

以水活性值作為食品水分含量和水溶液濃度估算之快速量測工具

本研究目的在發展以水活性值作為食品水分含量和水溶液濃度估算之快速量測工具。對檢體之多點30℃水活性與水含量作圖,結合四階多項式數學模式模擬等溫吸濕曲線方程式(Moisture Sorption Isotherms)。以水活性實測值內插換算,獲取食品水分含量。對檢體之多點水活性與濃度作圖,結合多項式數學模式模擬水活性濃度曲線方程式。以水活性實測值內插換算,獲取水溶液濃度。結果顯示,隨機收集的食品檢體實測值與以模擬曲線內插而得之水分含量值偏差多不超過3%,實測值落點皆分布於模擬曲線附近,表示以此擬合曲線推算含水率確實可行。同時,水活性濃度模擬曲線準確度佳,不只適用於稀薄溶液,大範圍濃度均適用。

爬上另一座Hill-光反應實驗的再探討

1939 年,University of Cambridge 的Robert Hill 發現葉綠體在光照下,可還原許多分子,例如 ferricyanide(FeCy) 和2,6-dichlorophenol-indophenol (DCPIP)等,我們稱為Hill reactions。 DCPIP (blue) + H2O + light + chlorophyll→ DCPIP-H2 (colorless) +1/2 O2 我們希望找出Hill 反應更好的實驗條件,以及探討與光反應相關的影響因素。

『撞』亂了我的心-鐵磁性物質,磁分子的巨觀性質與聲速

本實驗以鐵磁性物質作為實驗材料,經由鐵球撞擊鐵棒的方式,以線圈纏繞在鐵棒上感測振波的行進,並探討線圈所捕捉的波形代表的意義;影響振波及訊號的變因很多,如鐵球撞擊鐵棒的速度、線圈的匝數與圈密度、鐵棒切口面角度、線圈擺放位置,我們均根據變因控制原則一一加以驗證,並證實線圈得到的訊號為聲波通過時的所產生的,鐵棒切口的角度確實會影響聲波的反射。本實驗最後以單一線圈在鐵棒中不同位置感測以及利用雙線圈在鐵棒的兩端感測,所得到的聲波速度約為 5217m/s,與標準值比較誤差約為 1.6%。由實驗中得到的感測波波形有奇怪的地方,如線圈在碰撞端時感測波形的第一個波電壓相對甚高,經驗證是由鐵球引起,假如鐵球換成非鐵磁性材料的物體,第一個波則無隆起現象。另外未碰撞時,線圈即可感測到一些零亂的訊號,可能是來自於背景電磁波訊號,假如可以消除,對於觀測會有很大的幫助。

點的對稱

兩條不平行的相交直線L1、L2,交角θ度。今有一不在L1、L2 的點P0,作關於L1的對稱點P1。P1又作關於L2的對稱點P2,P2又作關於L1的對稱點P3??如此反覆對L1、L2 做對稱點,當Pn 的n= 2π/g.c.d(π,Θ),則Pn 會重合P0。另外對L1、L2 形成的所有對稱點會位在同一個圓上