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高中組

金屬的氧化還原再探討

觀玩濾紙上伸展的美麗金屬樹,令人疑惑為什麼它能彷若有生命般的生長?是反應物間的碰撞或電子傳遞?是否能用實驗方法找到證據?因此著手做連串的實驗研究來探討它。

校園雜草的優勢種-黃鵪菜

消長,是一種隨時間改變的現象,所以可以在野外中看到不同消長階段的群集結構。根據消長的定義,一個區域的優勢種會隨時間而改變,最後形成顛峰群集,不過,我們並沒有在校園中看到這種情形,所以推測有自然因素或人為影響,而使消長重來,若是干擾太頻繁,就會一直停留在消長初期。而校園是一種人為干擾度極高的環境,在這樣的環境下,群集的組成就代表一種停留在消長早期的特性。黃鵪菜是在校園野草的優勢種,所以我們檢測它們種子產量、傳播力、萌發率、抑制作用、土壤喜好,以分析它在校園中佔優勢的原因,發現到黃鵪菜符合消長前期植物的特徵。

流體交響樂

你曾聽過敲擊裝有不等量水的玻璃杯所譜出的美妙樂曲嗎?相信大家都已經知道,那是利用空氣柱高低的不同,進而發出不同音高的聲音.你是否想過:用一樣多的溶液,也能敲出不同的音高,這是不是又更加神奇了呢? 讓我們一起動手來變聲音魔術吧!!

親「氫」我的寶貝-光觸媒於混合溶液中照射日光產成氫氣

我們發現當CdS 與ZnS 重量比以2:1 時,能在Na2SO3 及Na2S 的混合溶液中,照射日光產生氫氣,並能有最佳的產率38.18(ml/hr*g),比一般直接照紫外光的效果更好。不只善用自然界的太陽能,還可以生成最乾淨"綠色"的能源-氫氣。我們以 CdCO3 和ZnCO3 做為產氫觸媒的原料,其為黃色的粉末,並以AA 原子吸收光譜儀求得樣品溶液中測得CdS 與ZnS 重量比為2:1。 把產生的觸媒放入以 Na2S 和Na2SO3 混合而成的溶液中,以鋁薄紙包覆以防受光實驗提早進行。把實驗裝置放在日光下照射,以一端管口所接的細量管得失產生氫氣的體積,進而換算產率。 我們的實驗裝置為密閉式的,並無循環裝置,故產氫量有限。未來的發展將是朝著大型開放式的循環系統,使氫氣能源源不絕的產生。 The production of molecular hydrogen upon sunlight illumination of the mixture of CdS and ZnS suspensions in the weight ratio 2:1 in Na2SO3 / Na2S solution have been observed. The best rate of evolution of hydrogen is 38.18(ml/hr*g), which has a higher efficiency than upon UV illumination. It not only make a great use of the solar energy, but also produce the cleanest “green” energy resource─hydrogen.

天搖地動 … 談震度

在經過 921 與 1022 等大地震之摧殘下,許多人為建設皆受到傷害,甚或臺灣地形地貌有了極大的改變,如九十九峰變得更為奧麗、以及新草嶺潭的雄偉遼闊,而這其中每一個區域改變,更隨著其與震央震源的距離之遠近因而有所改變,所以,我們便想要更深入地去了解,地震能量所造成之影響及震度與其距震央震源之距離是否有所關連,進而預估萬一台灣發生芮氏規模 8 . 0 或 9 . 0 的強震,其所造成的傷害程度,並及早做防範。

水波全像法

全像攝影(Holography),是運用光波干涉性質,來呈現物體影像。干涉是波基本性質因此我們嘗試改以水波當波源,經過全像攝影相同過程來呈現物體影像。 我們將訊號產生器產生訊號一分為二,一個接到振動器產生水波,用光感測器接收相當於全像攝影物體波,另一個訊號直接以電壓感測器測量作為一虛擬平面參考波,將兩數值相加模擬物體波與參考波干涉,得到一數位化水波全像片。然後以程式計算虛擬平面參考波通過水波全像片,全像片上各個點波源相互干涉結果,成功將影像重建出來。然後討論影響影像重建變因、鑑別率,最後我們將不同位置物體影像一層一層顯示達成斷層掃瞄效果。水波全像法是我們自行獨力發展出來,以關鍵字搜尋並沒有發現類似實驗。

比太陽能發電好數百倍的節能照明系統

本系統是利用PLC控制,帶動與太陽轉動速度一半之機構,利用鏡子將太陽光反射至天花板,期望太陽光可以取代日光燈之機構。再者,可隨太陽光不同的入射角來做調整,而且利用光敏電阻控制電燈開關,當光線足夠時,自動關閉燈光,當光線不足時,自動開啟燈光,使教室照度合乎教育部規定之需求。藉以達成節能減碳之目的,並且拿來跟太陽能發電比較其經濟效益,發現本系統比太陽能發電好八百倍。

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。

神祕的鹽類一奇妙的化學世界

在炎炎的夏日中,偶然的發現水泥牆上有鹽化的情形,引起我們對“鹽”的興趣,進而探討鹽對水泥結構的影響。更進一步地我們又探討鹽類對化學反應的影饗,並利用不同的鹽類取代王水中的 HCI ,觀察黃金在其中溶解的現象,並從其中反應探究不同之配基和中心離子反應情形。及鹽類於一些化學反應中扮演何種角色。

含羞草的避震效應

本實驗分別以水滴及擺鎚敲擊含羞草的關節,試圖測量究竟多大力量才會引發含羞草的觸發運動。結果發現三級關節最敏感,一級關節較遲鈍,二級關節則無反應。當經由水滴滴在羽軸以檢測含羞草觸發運動的敏感度變化時,發現一級關節在夜間反應率比白天高很多。進一步以擺鎚直接敲擊一級關節,發現其敏感度日夜間無甚差距。此外在小葉都是閉合的情況下,敲擊羽軸以檢測一級關節的反應;結果日夜間也差距甚小。我們推測在小葉展開時,敲擊的作用使三級關節的葉枕萎縮;當作用力透過羽軸、葉柄傳遞至一級關節時,三級關節的的葉枕如同避震器一般藉由變形而削減了作用力。這個推測透過比較小葉展開與閉合時一級關節的敏感度而證實。藉著測量一級關節在小葉展開與閉合時最低作用力矩推算,每經過一對葉枕大株含羞草大約可以削減 1.8~2.2%的作用效應,小株含羞草大約可以削減 6.1~8.5%的作用效應。