全國中小學科展

國中組

酸酸鹼鹼何時和

利用電解質水溶液的導電電流大小來判定酸鹼中和的當量點。研究過程中發現若未固定碳棒面積,則影響導電電流大小的因素有加入已知濃度酸(或鹼)的量以及碳棒的接觸面積。於是我們改良實驗裝置將碳棒面積固定,發現所得結果與酸鹼指示劑比較,更能精確判定當量點,且準確度與pH儀相似。我們也探討兩極深度、兩極距離、外加電壓對導電電流的影響,以及不同濃度和不同種類的酸鹼中和對實驗結果的影響。最後,由於酸鹼中和是放熱反應,我們也利用水溶液的溫度變化來測量酸鹼中和的當量點。

再來一貫

在課本上收集氣體,均會利用排水集氣法來收集,但薊頭漏斗易漏失大量的氣體,使得效率不佳,於是我們研發出兩種不同的反應器,來製造及收集氣體,但收集到的氣體只能馬上使用,無法儲存起來利用。因此,我們又製作了收集氣體的球,及單向針筒,但要擠出來使用時又覺得不太便利,於是,我們以點滴筒來自動注射,接上我們設計的反應器,再將氣體導入收集球中,最後將氣體灌入密閉灌中(需置入冷劑中,否則不易灌入)。本實驗克服氣體收集效率不佳及無法儲存的缺點,成功的設計出,從氣體的製造到收集一貫作業的〝自動反應及收集器〞,不僅製造二氧化碳適用,還可應用在製造氧氣及氫氣等其他各種氣體,達到實驗自動化,和普遍化及環保化的目的。

大力水手生病了-淺談草酸沉澱

本研究透由一系列的實驗,研究不同的食品、藥品及溫度對草酸鈣沉澱的影響。我們發現鈣的沉澱量大於鎂的沉澱量。豆腐和菠菜的鈣及草酸濃度低於以化學藥品配的鈣及草酸,故以化學藥品配的鈣及草酸,沉澱量較多。加熱至 90℃以上,可以防止草酸與鈣結合形成草酸鈣。

正立方體的展開圖

我們研究的是「方連」,「方連」有單方、二方連、三方連??。而這次我們所要研究的是如何判斷一個六方連能否摺成一個正立方體;我們發現所有排列是(1,4,1)的六方連都可摺成一個正立方體,但是排列不是(1,4,1)的六方連也可以用一種特殊方法判斷是否能轉換成(1,4,1)的六方連。再透過觀察,研究如何正確地畫出6 面各有圖案的正立方體的展開圖。

「硫」來「硫」去-「硫」成愁-自製微型化學儀器,檢測檢測空氣中硫化氫含量

在學校上課時,偶爾傳來隱約的臭味,此時我們想瞭解這些臭味是什麼成份?依據所查的資料顯示,硫化氫是臭味主要來源之一。於是我們大家分頭收集資料,發現環保署網站上所公佈環境檢測標準方法是使用「甲烯藍比色法」(亞甲藍比色法)文獻二。我們依據環保署資料實驗,並自製設計「微型攜帶式化學儀器」,實際去偵測學校四周的空氣是否含有硫化氫,並配合LED燈、光敏電阻及三用電錶,可有效的檢測出硫化氫的存在。在自製微型化學儀器對硫化氫檢測分析結果誤差值在4%以內,偵測極限為0.03ppm。

神奇的傑克

如果將正方形的頂點比擬成它的「手」,兩對角線的交點當成它的「心」,則兩個正方形頂點間、中心點間、或頂點與中心點間的線段相連(或重合),就如同「手」或「心」彼此相連。我們將四個正方形的某種特殊組合,稱為「傑克結構」(Jack Structure),它是本研究的圖形主體架構。本文主要探討當傑克「四心相連」,「心手相連」,和「手手相連」,不同連接情況下所連出的四線段,向外作正方形時,連接這些正方形之中心點而成的四邊形,甚至再以此四邊形的四個邊為邊分別向外作正方形,並將四個心相連,這樣一層一層的的不斷擴展下去,推導所連成的每一層四邊形與基準正方形(Reference Square)之間的面積關係,並試圖發現不同連接情況下,同一層四邊形間的面積關係。

三分鐘真能護一生嗎?~水中三鹵甲烷暴露量之探討~

媽媽煮開水時,在水開了之後,常叫我在旁邊等水滾三分鐘才熄火。她說報紙上講,這樣才去掉水中對人體有害的物質。我想:一定要煮這麼久嗎?如果只讓水滾開二分鐘有沒有關係?又或者讓水繼續滾沸三分鐘就真的夠嗎?而當水中的有周物質揮發到空氣中時,我站在旁邊會不會把這些有害物質吸到體內,對健康造成危害呢?

再接再厲-翻滾車的奧秘

廣義的機器人沒有一定形體,依個別需要而有不同的設計,使用範圍非常廣泛,翻滾車也算是機器人的一種。研究發現以下幾種因素會影響直線行走及翻滾效果:(一)輪子越大,平地行走速度越快,但爬坡力越差。(二)車輪增加磨擦力,有助翻滾。(三)路面平坦又能吸震者翻滾效果最好。(四)車蓋高度須在ㄧ定範圍內,才能順利翻滾,且在這範圍內,車蓋越高翻滾效果越好。(五)輪子外緣應和車蓋板形成順滑圓弧,翻滾效果較好。(六)車身短較能忍受偏斜角度,翻滾效果較好。(七)想要翻得好,重心應偏前,但不能過重。(八)車子翻回時,後輪著地的撞擊力及反彈力,影響車身偏斜很大,斷電裝置,對翻滾有幫助。

電解、電位—探討電解水過程中的pH值誤差與電位修正

1. 利用(電位值與pH值關係圖)初步判定量測是否正確?若座標值落在直線上代表 電位值與pH值兩次測量皆為合理值。 2. 將測量的pH值與測量電位值回算的pH值相加,所得的值若能與電解前的pH值相近則可再次確認測量電位值與測量pH值量測無誤。 電解水最初幾秒鐘,H+與OH-僅微量產生,測試電極所得的pH值必然為兩極間高低電位差所造成,我們計算出因正負電極電位差所造成的測試電極測量電位值,則量測出的pH值只須扣除測試電極換算出的pH值,則可得電極通電過程中,溶液各點實際pH值。 測試電極中所量到的電位值與『正極為高電位、負極為低電位』的理論有落差,我們量測到且計算出的電位值以兩極中間最高、靠近負極次之、靠近正極相對較低。

再見約瑟夫

所謂約瑟夫問題,就是有n個自然數排成一環狀,從頭開始,殺 1(個數)留 1(個數),求最後留下的數會是多少? 本研究「殺α留β」。將原本的「求最後留下的數」改成「求最後第 個出局數」,並研究科展「撲克牌遊戲中的數學原理」裡沒有提及到的「殺1留2」及「殺α留β」,找出倒數第k個出局數是k之不動點。