高中組

由於現代化學、金屬工業蓬勃發展，工廠及家庭所排放的廢水正嚴重汙染水質環境。為了減低人類對環境造成的傷害，現今多以培養人工濕地、藉水生植物來達到淨化水質的目的。為深入了解水生植物是否能確實淨化水中的重金屬物質，我們選用了兩種不同品種的浮水布袋蓮、沉水的水蘊草、挺水的空心菜等四種植物，種植在含有銅離子或鉛離子等不同汙染物質的水中做為模擬；並觀察其吸收金屬離子的情形、與葉綠素含量及含糖量的改變。希望能深入了解水生植物在受汙染的環境中生長的情形，以及其為環境所帶來的改變。

本研究是利用偏振片、量角器位刻度盤、雷射光為光源，以及生物用到的照度計為偵測器，組裝一個簡易且可靠的旋光度計。我們利用單位時間旋光度的變化量當做反應的速率，來測量蔗糖的水解速率，同時求出蔗糖水解反應的反應級數、速率常數﹙ｋ﹚。進一步，利用醣類的旋光度具有加成性之特性，找出不同混合比例時的旋光度，來追蹤實際蔗糖分解的每個狀態，並找出最後的平衡狀態，同時將蔗糖水解平衡的平衡常數﹙Ｋ﹚，及該反應的反應熱﹙△Ｈ﹚算出。結果顯示，旋光度與濃度有線性關係，而蔗糖水解反映對蔗糖而言為一級反應，反應的速率常數為5.17×10(min)，反應在催化劑存在下活化能約為1.29(J/mol)。當反應達平衡後，平衡常數在溫度為25℃時為38.00(M)，該反應的反應熱約為-152.67(KJ/mol)。

從教材中，我們待知固體間有摩擦阻力，而液體於流動中亦有內部阻力，其大小是否與物質種類、溫度、濃度等因素有關呢？有何關係式呢？這些問題引起我們探討的興趣。故作此實驗，以得其結論。

近世科學日益昌明，各種專門學問幾已發展至登烽造極的階段，超音波當然亦不例外。從神話中我們知道阿拉丁有一個神燈，也知道潘多拉有一個魔箱，它們都能製造令人不可思議的奇績，如今我們有一魔鏡一一「雷達」它能增加吾人的視界，其具有超過百層阻礙的能力能夠明示道路、山脈和移動的飛機，還能....，功能遠超於神燈和魔箱，但是至今雷達仍是一秘密，且市面上無怯找到詳細的參考責料，以致不能應用於日常生活之中，所以我們想是否可以不利用無線電波而以別的波代之，來做類似雷達的工作。

一、遊戲規則 （一）規則一：下圖中每一個方框都是一個房間，每個房間亮暗雜然無序，現在有位管理員欲將所有的房間燈關掉，但每次改變一個開關，相鄰兩個房間的開關也會跟著改變，目的是將所有房間的燈關掉。（圖中黃色區域代表燈亮著，無色代表燈暗著） （二）規則二：遊戲規則類似第一種規則，但此時若改變某個房間的開關，則只有相鄰的燈泡亮暗會改變，而本身的亮暗不變，目的同樣是將所有亮著的燈泡全部關掉。

以自製的「不同高度落塵收集架」擺置於（1）車道上（2）商業區（3）工業區內（4）校園內等四個「特徵地點」，於臺灣北部 2006、2007 年 1 月 27 日至 3 月 21 日止逐日收集落塵並用「電子式微量天帄」、酸鹼測定器（pH Meter）及水質檢測器（HANNA TDS 601 TDS Meter）量測收集架上的（1）落塵質量（2）落塵溶於水的 pH 值及（3）落塵水溶液雜質數。本研究觀測數據橫跨 2006 年及 2007 年，其中 2006 年為獲教育部「95 年教育部推動高級中學培育研發人才」經費補助所觀測的數值，2007 年為今年因應科展報名截止時間所觀測資料。將 2006、2007 年 1 月 27 日至 3 月 21 日止逐日所測的資料並列，以分析其相關性。

高粱酒糟為金門高粱酒生產過程中產生的副產物，其年產量約為86,400噸，以工業有機廢棄物委外處理，僅少部份提供金門農家作為餵食牲畜的飼料原料及堆肥參配料使用。但是，透過田間訪查後發現，農家將酒糟堆肥的過程並沒有標準化，而且對於其效力也不清楚。 為了釐清高粱酒糟作為肥料之原理及其效力，本研究實驗發現：(一) 原酸性酒糟在堆肥化的過程中會發生溫度和酸鹼度的變化，利於微生物對酒糟進行分解作用。另外，堆肥中加入鹼性資材蚵殼粉可快速提高核心溫度並增加高溫期的維持時間，促進堆肥化作用。(二) 酒糟堆肥化的過程中，碳氮比逐漸下降，降低至理想的碳氮比，顯示堆肥化效果良好，有機質明顯被分解，利於植物的生長，提供酒糟能為有效肥料的依據之一。(三) 將腐熟堆肥實際施用於農田，結果顯示加入枯草桿菌的組別小白菜生長情形明顯優於其他各組，推論枯草桿菌可協助酒糟分解，利於小白菜生長。 堆肥化是廢棄物資源化處理的理想方案之一，本研究證明酒糟堆肥化確實可行，且其成本較使用化學肥料更低廉，未來若能將酒糟堆肥加以施用推廣，不僅能減少廢棄物－酒糟對環境的汙染，更能將其製成優良肥料外銷，為金門帶來可觀的經濟價值，讓酒糟堆肥再利用能夠兼顧農業應用以及環境保護，幫助金門的生態環境永續發展！

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!!

從小就接觸到浮沉子玩具，在唸完高中物質科學物理篇流體力學一章後，注意到浮沉子在快下沉的時後，表面張力現象非常顯著，所以有更進一步研究的興趣。

有一回，我們在學校的涼亭邊，發現榕樹叢中，有一些葉子捲了起來；把這些葉子打開之後，還發現裏面有蟲卵。同時，我們也發現水稻的葉子，缺水時，葉子也有捲曲的現象。這些現象勾起了我們的好奇心，於是展開了下列的實驗與觀察，希望能找出葉子捲曲的原因及對葉病理的影響。