高中組

本研究以心電圖(Electrocardiogram,ECG)與心臟影像分析(Imageanalysis)法，探討美洲蟑螂體位改變前、後對其心臟生理活動的影響。當頭朝上立起時，血淋巴受重力影響而不易搏出，此時心跳率增加，進而增加心輸出量；減少心臟收縮時間，同時心搏量不變，增加血淋巴單次搏出流度。頭朝下立起時，淋巴受重力影響而更易流向頭部，此時心搏量減少，進而減少心輸出量；增加心臟收縮時間，同時心搏量下降，減少血淋巴單次搏出流度，以維持血淋巴循環的恆定。我們亦發現相對於心電圖記錄，影像分析法可收集較多數據，亦不傷害蟲體。比較文獻可知姿勢改變後，人體(閉鎖式循環系統)主要透過動脈收縮以調節血壓，蟑螂(開放式循環系統)主要改變心博活動以維持血淋巴循環的恆定。

高中化學東華本實驗35「離于交換樹脂分離法」中，以12M HCl溶解含Fe 3+、Co 2+、Ni 2+之鹽，使成氯化物錯離子FeCl6 3-、CoCl4 2-、NiCl4 2-，以與 Dowex 陰離予交換樹脂 No.2 中之 Cl-交換，而吸附於含樹脂的玻璃管柱中。然後逐次降低HCI 濃度，使錯離子之生成反應逆向，再回復為水合 Ni 2+、CO 2+、Fe 3+中陽離子，它們不被樹脂所吸附而由管柱中溶離。般小穩定的氣化物錯無子在HCl 濃度高時即可被溶離；而最穩定的氣化物錯離子在HCl 濃度低時才能被溶離一而Fe 3+、Co 2+、Ni 2+離子是否已溶離出 ，可由定性檢驗得知。依據課本的實驗，溶離時必須保持溶液均勻的流速（每分鐘 2.5ml )，否則會減低 Fe 3+、Co 2+、Ni 2+ 的分離效能，影響混合液的定性鑑定一而大多數同學均未能如此。再者，離子交換樹脂雖於實驗後可以再生一但是，我們發現：許多樹脂於實驗後雖用蒸餾水沖洗 · 並以2M HCl維持濕潤 ，卻已變為綠色，而不是原來的黃褐色，多數同學的實驗未能成功，或許是肇因於此吧！基於以上原因，我們多方思考是否可對此實驗作－變通，期能獲致較為明確的結果，於是進行本研究。

X ─ 器官血竇腺（ X- organ/ sinus gland ）是甲殼類動物眼柄裡一個重要的神經內分必系統。1製造，分泌數種荷爾蒙調節許多生理機制，如生殖腺發育、體色改變、蛻殼、醣類代謝、滲透調節等。2-3X ─器官是一群神經分泌細胞的細胞核周體（ perikaryon ) ，負責合成荷爾蒙。這些荷爾蒙經由神經細胞的軸突運送到軸突末端貯存起來。血竇腺是這些神經分泌細胞腫大的軸突末端（圖一，二）。在分泌訊息刺激下，貯存的荷爾蒙從血竇腺被釋放至緊鄰的血竇，經由循環系統運輸到被調節的目標組織。 甲殼類的眼柄裡含有升血糖因子（ hypeglycemic factor ）股早是由Abramowitz 等人在五十幾年前所提出。他們發現螃蟹（ Libinia emarginata ）的眼柄萃取液有升高血糖的作用。4在這之後大量的研究投注在了解升血糖因子（後來被命名為甲殼類升血糖荷爾蒙， crustacean hypegIycemic hormone ）的生理功能。3-5根據這些研究，甲殼類升血糖荷爾蒙最主要的生理功能是藉由影響醣原移動來調節醣類代謝。許多的組織都受甲殼類升血糖荷爾蒙的影響調節。譬如肌肉、肝胰臟、生殖腺的醣類代謝都曾被證實受甲殼類升血糖荷爾蒙（或眼柄萃取液）的影響。6-9

在高中物理第三冊“波動篇”中提到兩圓形波干涉產生節腹線的情形，再加上老師利用投影片生動地示範節腹線位置變換，使我們對節腹線位置改變產生濃厚的興趣，而想對它作更深入的探討。

我們利用化學課本上製氧的方法，設計製造及收集氧氣的儀器，再依照活性碳在水中吸附氣體的方式，測試其吸附氧氣的能力，結果以茶渣、橘子皮、磁磚及咖啡渣為最佳吸附劑，因此以這四種製造氣體吸收劑。我們由實驗測試有孔洞的廢棄物可以吸附氣體。我們實驗結果顯示，應用自製的廢氣吸收劑，配合嚴密的攔阻設計，可有效降低空氣中的廢氣，進一步減緩地球暖化及空氣污染。

鋅銅電池之標準氧化還原位為1.100伏特。過去已有很多研究，主要以改變離子濃度與改良鑑橋，提高鋅銅電池的輸出功率，但這些實驗設計的電池電壓都低於標準氧化還原電位。本實驗構思運用簡易的組織器材，從改變電解質濃度、使用不同的電解質、添加界面活性劑與鑑僑界面等因素，找出改良方法，提升電壓。並以實驗結果為改良依據，設計與組裝電池。本研究電池成品的電壓可超過1.5伏特，在不串連的情況下，可驅動有額定電壓之隨身聽最高達四小時以上，顯示成品具有高度實用性。

1. 電視新聞常見垃圾抗爭問題，使我聯想到房屋建築，為防止太陽熱\r 能進入，必須採用隔熱材料所引發之環保及防火問題，雖然與因一\r 般日常生活產生之垃圾所引發之垃圾抗爭無直接關係，但我想只要\r 此隔熱材料產生之垃圾日益增多，遲早會發生處理困難與抗爭問\r 題，讓我心想如果可以不使用隔熱材料而可以隔熱不是很好嗎？\r 2. 當我看到中華民國大氣層保護協會之會訊在討論CO2 與CFC 之排\r 放問題時，向我父親詢問隔熱材料之材質與來源，才知道隔熱材料\r 大部份為塑化材料，為達到有良好的隔熱效果，就必須發泡，發泡\r 劑都為CFC 類產品，該類產品會破壞臭氣層，塑化材料之來源為輕\r 油列解，以前常見高雄市楠梓區後勁地區居民抗爭，就是為了反對\r 五輕之興建，以前我不知道為什麼抗爭，現在我知道了，原來輕油\r 列解是一種高污染、高耗能源的工業，所以才受到反對興建，且電\r 力能源若取自火力發電，又是一種CO2 的排放及空氣污染的重要來\r 源之一，所以電廠的興建同樣遭當地居民所反對，也因此更堅定我\r 研究不使用隔熱材料的決心。\r 3. 有一次到同學家，他家樓頂有增建，用的是鐵皮搭建，雖然使用隔\r 熱材料，但仍甚悶熱，那時我靈機一動，若能使熱氣排出不就涼爽\r 了嗎？又看到電視新聞報導，又九二一災區臨時鐵皮教室熱的問\r 題，更讓我感同身受，由此引導出我研究的方向—空氣對流。\r 4. 九二一震災，震出了我的靈感，當初我非常納悶，這麼堅固的大\r 樓 — 板橋博士的家、台北松山東星大樓為什麼會倒，思索多日，\r 由各媒體報導，得知是建築結構與偷工減料的問題，但為什麼倒的\r 全部都是混凝土結構的大樓，而非鋼骨結構的大樓，後來經請教建\r 築界與資料收集，才知道鋼骨結構之抗震能力較強的關係，但鋼骨\r 結構使用的牆壁都是吊掛式，有一次參觀發明展，有一發明人設計\r 一輕質水泥，說如此可減少結構費用，又一發明人設計一種吊掛壁\r 板，材質使用的是隔熱材料，不符合環保，政府又一直在宣導環保\r 觀念，我靈機一動，思索著要如何設計一個既輕又符合環保之壁板，\r 當時我正在研究散熱屋頂之設計，當時對空氣對流研究到有一相當\r 成果，於是將散熱屋頂設計移用到璧板，發現效果不佳，引起我繼\r 續深入研究改進的興趣，經多次之實驗，才發現兩者之理論是互通\r 的，但結構是不同的，後來也提出專利申請，在很短的時間便被核\r 准發明專利，經延期半年公告，於今年二月十一日已在專利公報上\r 公告了（見專利公報），這是我生平第一項專利，而且又是發明專利，\r 所以我非常高興。\r \r 5.在台北市停車場火災，由電視報導見火之大，消防車灌水無效，真\r 是可怕，讓我想起有一次登山郊遊時，見一農夫在山坡地燃燒雜草\r 堆時的景象，起初農夫要點燃雜草不很容易，但當點燃不一會兒功\r 夫，火之旺，所引起風之大，情況類似，那時我只是想是空氣對流\r 的一種現象，新聞報導是什麼煙囪效應，我不懂，當東科大樓火災\r 時，由三樓延燒到十六樓，大家又再說煙囪效應問題，於是我又回\r 想到三、四年前，父親帶我到台南貝汝參觀商展，有一家廠商在展\r 示焚化爐，當在開始點火，火並沒有那麼容易就點燃，可是當點燃\r 後，火開始燃燒，起初火不很大，但不久火就愈燒愈大，在那時候\r 站在爐門前，就會感覺有一股強大的風被吸入爐內，而火燄則很大\r 的往煙囪竄升，這時我才意識到什麼是煙囪效應，且此時我對空氣\r 對流之研究已有相當之成果，因此我就知道煙囪效應為空氣對流的\r 一種表現，電視新聞又報導屏東縣有一間土地公廟，信徒燒金紙給\r 他時，金紙會一張一張自動跑到金爐內燃燒，信徒都說土地公會自\r 己算錢，非常相信土地公有靈，事實上也是煙囪效應所產生空氣對\r 流的結果，於是引發我對煙囪效應問題研究之興趣。

我們的生物課程裡，老師常教我們一些有關影響生物生長的環境因素如：溫度、水份、 pH 值、養分、空氣成分等，這些因素的改變對生物的生長影響很大。而有關空氣中氣體成分改變的影響我們知道很少，民從未做過實驗。近年來空氣污染之嚴重早為舉世所注目。最近又由於木柵、景美的酸雨問題吏引發了我們的研究興趣。因此我們想利用幾種不同的氣體填充入試管乃鐘罩內，模擬大氣成分的改變來觀察其對綠豆種子的萌發及黴菌生長的影響，以窺知其梗概。

在氧化還原反應中，活潑金屬(Mg、Al、Zn、Fe)在酸性溶液中才能產生H2的反應是既有的認知自然現象，但在pH＞7的溶液中沒有傳統氧化劑的存在下，活性金屬仍會反應產生H2，活潑金屬有可能會與酸式鹽鹼性陰離子(HPO42－、HCO3－)或這些溶液中的氫離子反應產生氫氣，我們試著用HPO42－、HCO3兩種呈鹼性的陰離子與活潑金屬反應，觀察其反應狀況，礙於實驗設備，我們藉著測其短時間內的氫氣體積量，檢驗此三種陰離子與活潑金屬的反應性，另外，我們亦試驗單純的H＋(HCl)、OH－(NaOH)溶液與活潑金屬反應作為比較及空白實驗。由實驗結果顯示HPO42－、HCO3－與Mg的反應狀況良好，可持續的產生氫氣，HPO42－、HCO3－與Al、Zn、Fe反應狀況極差，幾乎無法產生H2，唯Fe表面有少量的氫氣產生。實驗顯示HPO42－、HCO3－有可以與Mg產生H2的反應活性，且猜測兩者與水中微量氫離子相比，更容易附著在金屬上，所以反應進行的主要原因是陰離子的存在。

以本校現有之器材與設備製成鋅空氣電池，並以實驗證明我們製成的電池確為鋅空氣電池。以自製之鋅空氣電池探討鋅陽極製作方式、鋅陽極面積、擴散層中PTFE 含量、催化劑種類、「充電」方式、環境中二氧化碳等各項因素對鋅空氣電池性能之影響，並改變鋅陽極製法及擴散層中 PTFE 含量，有效改進電池性能。