高中組

我們在無意中的觀察發現明礬能抑制鐵生鏽，於是我們更進一步去觀察鐵片在相同濃度不同鹽類溶液中的生鏽的情形，接著觀察鐵片在不同濃度不同鹽類溶液中生鏽的狀況，發現含鋁離子溶液不易生鏽。我們觀察明礬溶液中鐵生鏽的情形發現，明礬在特定低濃度（0.005M~0.0005M）時有較好的防鏽蝕效果，於是我們進一步探究其原因。經由鋁離子在會使鐵生鏽的食鹽溶液中對鐵生鏽的防護情形，利用鋁試劑、X 光晶體繞射以及紅外線光譜儀檢驗鐵上的薄膜物質，確定其為氫氧化鋁，再用解剖顯微鏡觀察鐵上薄膜附著的情形知，明礬水溶液確實有抑制鐵生鏽的效果，其機制為鐵腐蝕產生二價亞鐵離子溶出後，在鐵的表面會形成緻密的氫氧化鋁保護膜，而且鋁離子濃度在 0.005M~0.0005M 時效果最卓越。

在化學實驗課中，曾應用陰離子交換樹脂分離Fe3+，Co2+，Ni2+三個化性相近的離子，但是每組實驗的結果卻不盡相同，到底是那些因素造成這些結果的差異呢？且化性相近的離子，是否都可以離子交換樹脂予以分離？基於以上的問題產生，我們多方思考，設計下列實驗，期能獲致較為明確的影響因素。

台南市政府每年須編列十幾萬元之經費支付市區內約十座數字鐘塔，平均每年每座耗費電費約一萬五千元電費，如果全國有一百座鐘塔，則每年至少耗掉一萬五十萬元以上之電費，‘在此能源短缺之今，實在是一件極須改進之事，基於此一事實，我們提出此一改進方案，在不影響計時顯示，教育社會大眾守時之前提，改進其最消耗能源部分之顯示板，除加強及美化顯示功能外，每台又可節省電能 95 ％以上，假如全國都改用，每年至少可節省電費一百多萬！

一、利用不適於人類或動物食用的變質穀物的澱粉生產酒精，其原始成本節省很多。 \r 二、以SnCl2和鹽酸為催化劑可完全水解生澱粉為葡萄糖。 \r 三、以微波照射生澱粉溶液可完全水解為葡萄糖。 \r 四、水解時間、水解溫度及手磨穀物時間對葡萄糖的產率有很大的影響 。 \r 五、生澱粉溶液經催化劑水解成葡萄糖溶液再經發酵即得酒精，不必經蒸熟步驟可節省大量能源。

液體「內聚力」大小與液體固體表面的「接觸力」，將決定液體與固體接觸的接觸角。燻黑的玻璃會產生碳微粒，造成液體的疏水性，探討液體親水性和疏水性在沉體和浮體時接觸角的變化。我們發明了一種簡易的方法測量液體的表面張力係數，既方便又準確；實驗中我們得到一個物體密度大於液體的漂浮體，除了一般所知的表面張力外，還有因液體表面形變所造成的浮力。另外，若兩漂浮體的接觸面同為「上凸」，或同為「下凹」時，則兩漂浮體間會有吸引力；若兩漂浮體的接觸面相異時則有相斥的現象。我們利用兩種裝置設計，測量吸力與相斥力的大小，利用實驗結果和理論分析，發現這個作用力與表面張力及接觸角有關，而且兩物體越靠近，此作用力越大。

自六十二年起大學聯招除作文外均採用電腦來閱卷 ，因此閱卷電腦和我們有了密切的關係，並且也引 發了我們研究動機。今各校為了使學生能適應此種 作答方式，亦仿效大學聯招舉行摹擬考，並偏勞老 師們幫忙批卷，但此種閱卷是項煩瑣的工作，尤其 對於複選題的批改上更是不易。因此我們設計了這 套電腦，其價格低廉（五萬餘元），若能推廣至各 校，想必能減輕學校及老師們的負擔，以達成節省 人力之效。

本實驗旨在觀察蝸牛之本能、適應、記憶及學習等行為。首先我們建立蝸牛的實驗基模，觀察到蝸牛具有短期記憶，並測出蝸牛簡單的記憶保留量與遺忘曲線。實驗基模建立後第二天，再以光、電及振盪等環境刺激來干擾蝸牛並記錄其行為的改變。我們觀察到蝸牛具有學習行為的歷程特徵具有學習行為的歷程特徵：即是行為的獲得、消弱和自發性恢復的現象，並具有古典制約學習行為 ( classical conditioning learning)。充份顯示出蝸牛具有較高級的記憶與學習行為，應非簡單的軟體動物。此外，蝸牛對環境振盪與電壓刺激有適應性，先前得到的短期記憶雖受到短暫的干擾，但多次振盪實驗後即可恢復；且電壓大小與蝸牛記憶的干擾度成正向關係。

觀賞植物為何有一年生、二年生之別？植物為何會在不同季節開花？及至上過生物學以後，才知受光適期及溫度的影響，若控制適當的光週期性，而利用春化作用處理，可使本來翌年春天才能開放的花提早至今年即可開放，如我們能找出百合花或其他較為常見花之低溫處理最適溫度及時間，使開花期縮至最短，不是可以時時有花觀賞？且可在冬天看到本來春天開的花朵，減少冬季的蕭條感。

藍染是一種美麗而有趣的傳統技藝，每一個步驟都有他的科學原理。中藥青黛與靛藍製作過程相同，故本實驗用青黛取代由植物製得靛藍之過程，效果良好。而要將難溶靛藍製成染液，需將其還原，有生物發酵及化學還原兩種還原方法，經測試生物發酵的最佳條件是pH值13，溫度30℃；化學還原最佳環境為pH值13， 40-50℃。另外由於此過程為氧化還原，故我們將氧化劑青黛與還原劑保險粉之水溶液分別置於兩燒杯，發現在適當條件下，可得比乾電池大之電壓，故認為經過良好的研發可在製作染液的同時發電，成為「藍染電池」。此外亦可將此染料製成書寫工具，油性的以低極性有機溶劑萃取後濃縮，溶劑回收，而水性的則可先將靛藍還原，密封於筆管，書寫後氧化成為深藍。

於偶然機會得一九連環，自此深感興趣，經常操練，慢慢學會其傳統解法，對於有關它的資料亦十分關心，後又自“科學月刊”第五卷第三期中有一專題指出，具解法所須操作次數與“二進位 ”有關，且指出解出 N 個環需操作 2 n-l 次，依序操作卻發現實際情形與公式不符，如解出九連環只須 341 次而非 2 9-1=511 次，於是引起想找出它與二進位制的確切關係及正確公式的興趣。