高中組

我和我的同學都很喜愛唱歌，常常到家中有卡拉 OK 音響的同學家中練唱。心想若自己也能擁有一套高級的音響系統該有多好，可惜這個希望受到下列幾個事實的限制，必須一一加以克服： l.我己有一套床頭音響，沒有理由要求家人再添設備。 2.我的臥房很小，增加器材須考慮其體積大小及擺設位置。 3.一般市售卡拉OK的音質距高級音響實在有一段距離。 因此決定開發出一套小型化高功能的伴唱機。

為了得知木瓜種子外膜汁液，是否能抑制其他作物的發芽，並且為了知道在何種情況下的木瓜汁液，有最大的抑制效果，因此我們設計不同實驗，以不同條件的木瓜種子外膜汁液，觀察對植物發芽的影響。根據實驗結果得知，木瓜種子外膜汁液可抑制其他作物的發芽，但木瓜種子外膜汁液成份，目前仍不得而知，希望將來能與實驗室合作分析其成份。

本次實驗結合了高中的氧化還原及反應速率兩個章節，選擇在不同濃度以分光光度計測量較準確的吸光度，並且以過錳酸鉀滴定葡萄糖，求葡萄糖氧化過程中的準確級數。在實驗過程中，我們分別以濃度、溫度、催化劑為操縱變因，探討其對葡萄糖氧化還原速率的影響。 我們利用不同濃度下所測得的實驗數據來求出準確的反應速率定律式；並求出了在不同溫度下的反應速率常數。而本次實驗著重於溫度及催化劑的部分，我們選用了兩種不同的催化劑，分別為氯金酸及二氧化鈦，由於氯金酸的價格較昂貴，因此我們希望能找出氯金酸加二氧化鈦之間的最佳比例以節省金錢達到最佳的催化效果。由於本次的實驗，使我們對葡萄糖氧化還原之化學動力學有更深入的了解。

因為讀數論的同餘方程時，看到許多一元二次同餘方程的解法，又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目，使我開始思考這個問題。

植物的根為異營性的角色，所以本實驗挑選異營性衣藻與綠球藻作為實驗材料，探討並比較在光暗環境下，兩種藻類葉綠體濃度(OD值)以及葉綠體內共生關係的改變。實驗結果顯示，綠球藻在全亮的培養下，OD值大約可達2.0，黑暗培養下，OD值可達1.7；透過光暗交替實驗發現，有光轉暗後光密度值下降、暗轉亮光密度值上生的現象。衣藻在黑暗中培養後，其外觀顏色和光照培養有顯著差異；而綠球藻在黑暗中培養與在光照中培養的外觀顏色差異不大。最後我們藉由顯微鏡觀察，推測綠球藻和衣藻的葉綠體內共生機制不太相同。綠球藻分解其體內葉綠體較不需要的廢物排出體外，以度過黑暗；衣藻則是和一般植物較相近，在黑暗中將葉綠體轉換為白色體。

高一時，某次交理化作業─繪製電力線與磁力線圖。因而對此種不可見之力線的產生好奇，由於徒手繪製難以精確，乃構思如何得藉電腦之協助，具體而精確地描繪之，並將之落實於自然現象之解釋。

本實驗主要探討甲殼素與金屬離子的作用，經過初篩後，選用Cu2+為實驗的主要金屬離子，探討在不同變因下甲殼素吸附Cu2+的能力，改變的變因為CuSO4(aq)濃度、甲殼素的克數以及環境的pH值。 接著探討甲殼素與Fe3+的作用時，發現不溶於水的甲殼素很特別地會溶在Fe3+溶液，因此深入探討Fe3+濃度對甲殼素溶解的影響以及溶解的原因。推測甲殼素應與Fe3+有錯合現象，而甲殼素與Fe3+錯合的結構應與Cu2+不同。 結合以上兩部分，比較甲殼素與Cu2+、Fe3+的結合作用。發現吸附Cu2+達飽和的甲殼素，置入FeCl3(aq)中，有部分溶解的現象。 最後參考文獻（林等人，2012）製作甲殼素膜，實驗發現甲殼素膜對Cu2+有吸附及通透的現象。改變製程，在甲殼素膜中摻雜鐵鹽，發現會增加甲殼素膜對水的溶解度。

自古大氣和海洋就與人類生活息息相關，大氣及海洋都屬自然界的流體，循著\r 流體力學規律運動，但大氣及海洋不同於一般流體的是它存在於地球自轉背景的環\r 境，故本次科展，我們著重於討論流體在重力場環境、與科氏力作用下之動力學。\r 本實驗運用旋轉水槽以及適當的類比條件產生一渦漩流場，產生類似於自然界\r 中的颱風流場，並比較以攪拌方式及吸取方式產生漩渦的不同特性。經不斷實驗我\r 們決定採用吸取方式產生單一漩渦，待吸取停止後針對各外在環境因素分析比較渦\r 的發展，試探究各外在因素對漩渦發展影響。\r 實驗方式藉由注入染料方式記錄流場三維立體特性且運用攝影機拍攝完整漩渦\r 生成及發展過程，以求出運動軌跡。

對水而言，氫鍵是彭巴現象最重要之因素，過冷現象次之，過冷時，因高動能水分子更有機會到結晶之位置，一旦結晶形成，則固態冰之氫鍵更易觸發結晶之進行，到4℃左右時會受到水的熱學性質而影響溫度曲線，此現象在其他純物質皆未觀察到。具有氫鍵之乙二醇及甘油，亦容易觀察到過冷及彭巴現象，無論起始溫度為何，到達過冷時都會同時到達同一過冷溫度，顯然溫度與分子之運動控制了結晶之進行；多數實驗亦觀察到不具氫鍵之分子會因為分子量造成凡得瓦力之大小不同而出現彭巴現象；在酒精水溶液亦可觀察到溶液凝固點之依數性質，總結影響彭巴現象之因素以氫鍵最重要、過冷與分子量次之，其他如環境、蒸發、對流及氣體溶解度等亦可能皆是影響因素。

本專題嘗試以低廉成本以及節省能源的方式，利用簡單的滑輪組、齒輪組的設計與製作，期望能將機械手的製造，變的更加簡易。從設計圖繪製、材料蒐集、零組件製作、安裝零組件到實驗設計、數據紀錄分析、優缺點比較，控制器轉盤製作、麵包板電路設計及連接皆由小組成員集思廣益，嘗試錯誤與學習，親自實做出科展成品。我們利用文獻上尚未見過的、自己設計的「線材-馬達牽引」方式，取代傳統的四連桿、油壓桿驅動方式，製作出創新的機械手。本小組不但製作「功能測試版機械手」測試機械手的各項基本功能、比較材質或動力的優劣，更根據區域科展時教授給的建議及批評，對於部分細節進行改良，我們自行設計規格化的零件、底板，也與老師共同研發出迎合實務需求的「應用版機械手」的兩種新控制方式：圓盤自動控制系統及麵包板 IC 電路互動系統。以偏向自動化的控制方式，避免線路複雜、整理費工、人為操控不精準的種種問題及缺點，拉進與「以機械手取代人工」這個夢想的距離。