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國中組

水吃不吃「塑」?-探討水中塑膠微粒的含量

都市河流是海洋塑膠微粒的重要來源之一,我們想要探討都市河流特性對塑膠微粒分佈的影響,並了解環境中不同飲用水源的塑膠微粒含量。本研究選取屏東市萬年溪和殺蛇溪共7個採樣點,以及飲用水源和瓶裝水各6種,利用尼羅紅染色塑膠微粒,再以螢光顯微鏡觀察計算各水樣的平均螢光強度進行比較。結果顯示尼羅紅能附著塑膠製品並在顯微鏡下呈現螢光。都市河流部份,經生態工法整治、保留較多曲折水道的萬年溪河段,較能降低河水中的塑膠微粒含量。飲用水源部份,從淨水場到家中的過程會導致塑膠微粒增加,而一般濾水設備能有效降低塑膠微粒含量。瓶裝水部份,包裝材質和過濾與否會影響水中塑膠微粒含量。

酸雨

電視、報紙及各種傳播媒體上,經常可見有關酸雨的報導,有時是國外消息,有時是國內酸雨的最新資訊。這麼一個熟悉的名詞,又切身的問題,激起了我們的興趣,尋找相關資料,期望對酸雨有更進一步的瞭解,並嘗試設計一些簡單的實驗,以確切了解酸雨的形成及為害情形。 一般以 pH 值,來顯示酸鹼度, pH 值愈小,代表酸性愈強, pH 值為 7 代表中性。通常雨水裡都溶有大氣中的二氧化碳,雨水和大氣保持平衡時, pH 值為 5.6 ,如果 pH 值在 5.6 以下,我們就稱為酸雨。 由於技術問題,我們所做的一切研究只限於溼性降雨,不包括以顆粒狀物質下降的乾性沈降。

高潮蝶起-蝴蝶鱗片的研究

我們觀察了二十九種蝴蝶,每種蝴蝶都不只有一種鱗片,每種鱗片的型態和顏色都不一樣。每一科蝴蝶的鱗片都很相似,但和其他科的蝴蝶就具有較大的差異。蝴蝶鱗片可能是由物理色及色素色組成。我們也證明了這兩種顏色,在視覺上,是不一樣的。另外,我們也發現蛾的鱗片,和蝴蝶是有很大的不同,蛾的鱗片,某些是蝴蝶沒有的形態。

不「球」「滲」「解」

針對海藻酸鈉與鈣離子反應時,可以包覆多種物質的特性,我們探討了含有二氧化錳、碘化鉀或酸鹼指示劑的膠球與膠條,將其應用在國中理化的雙氧水製氧、電解與沉澱等實驗;也直接使用海藻酸鈉與銅離子反應形成的膠球,進行電解或置換實驗。其中,製成好清理又能方便實驗的二氧化錳膠球,進行一系列雙氧水分解製氧的控制變因實驗,可以取代目前國中理化實驗中所使用的粉末狀二氧化錳。最後進一步觀察海藻酸鈣膠球膜對不同離子的滲透現象。統整以上結果,利用這些小「球」,可以進行基本的「滲」透實驗,雙氧水分「解」實驗,還有電「解」實驗,這些設計可以達到方便處理、收納、觀察的效益,以及環保又省錢的目的。

頑皮的嬰孩─聖嬰南方震盪現象與臺灣地區之氣候變化

前年夏天,由於東太平洋海溫異常快速上升,連帶著影響大氣結構,造成了空前最強烈的聖嬰南方震盪現象(本文以下簡稱為 ENSO )。不過數月,太平洋的兩側,甚至大西洋、印度洋附近國家陸續傳出災情,不是滂沱大雨、洪水氾濫的情景,就是酷熱乾燥、烏煙瘴氣的窘境,導致家破人亡,損失慘重,尤其以赤道太平洋地區之受創更為深遠。臺灣地區位於熱帶與副熱帶之交界處,受到 ENSO 之影響有何明顧的反應?有鑑於國內現今對此研究尚不多,所以利用此機會,根據近三十年來的氣候資料,進一步分析 ENSO 與臺灣氣候之關係,作為將來遇到類似情況時之參考。

會變色的海蟑螂

(一)生物上冊“形形色色的生物”一節提及比目魚的體色,可以隨背景顏色而改變,藉以得到保護,引起我們的興趣。因媽媽每次從市場買回來的死比目魚,不能滿足我們的求知慾,而讓我們想起是否能以其他的動物來取代從事實驗。 (二)暑假中老師帶我們“北海一週”採集,在和平島和野柳的岩石上爬滿了海蟑螂,這該是實驗的好對象,既多又易見,可惜太難捉了。

「蟀」哥體能王-從抓地力、跳躍高度、爬行速率探討蟋蟀足部的運動能力

本實驗主要探討蟋蟀步足的移動,如爬行速率、跳躍高度、在各材質的抓地力、步足的移動順序、觸角對爬行的功能,並藉飼養觀察生活習性。成蟲移動速率約2.0公分/秒,成蟲跳躍高度平均約身長的1.9倍,若蟲跳躍高度平均約2.5倍。在鋁箔紙、保鮮膜、玻璃紙及玻璃這四種材質上爬行的效果,鋁箔紙最佳,玻璃紙最差。但因爬行角度皆小於30度,這些材質皆適合做成飼養蟋蟀的容器。蟋蟀的步足在爬行中有兩種步伐,第一種為第一及第三對步足的左側、第二對步足的右側向前移;第二種為第一及第三對步足的右側、第二對步足的左側向前移,兩步伐交替使蟋蟀前進。剪掉觸角的蟋蟀爬行時會產生偏移,剪掉右觸角所偏移的角度最大,爬行速率也最慢。

「遊」「銅」花之美

本實驗利用硫酸銅溶液進行電解,搭配自己設計的簡易型實驗裝置,製作出具紅色金屬光澤的平面式銅花。我們採用削尖的石墨棒當負極,圓形的銅片當正極,並使用添加了3滴 1 M鹽酸的0.5 M硫酸銅溶液30 mL當電解液,搭配自行研發設計的三明治裝置,能在10分鐘內生長出最大寬度4.8 cm、具對稱性的平面式銅花。 我們還設計出綠色化學之銅花微型裝置,除了可讓師生們能在教室進行電鍍銅的實驗,還能搭配製作銅花書籤,將藝術融入自然科學中,更能大大減少硫酸銅的使用量,達到「低污染、可回收、省資源」等減量減廢之環保理念的綠色教學。

你當我吃塑的? -臺灣小蠟蟲攝食環保型塑膠之探討

小蠟蟲是臺灣普遍在蜂巢出現的重要害蟲之一,我們從家鄉養蜂場飼養的義大利蜂巢中採集巢片及小蠟蟲。在實驗室設計適合飼養環境,孵出高比例數量的小蠟蛾 (Achroia grisella ),觀察其生命週期及型態,並測試是否攝食塑膠,結果發現小蠟蟲攝食聚乙烯(PE)。再來測試是否食用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。實驗結果小蠟蟲會攝食HDPE及LDPE,也能完成生命週期。透過原子力顯微鏡觀察,小蠟蟲體內存在分解塑膠的元素,未來將根據此研究基礎進一步分析研究小蠟蟲透過何種機制分解塑膠。

開啟密室的小縫~靜電理論不完善處之探討與現象揭示

靜電對現代高科技的影響是不容忽視的,但多數教科書講述的靜電理論,並不能明確解釋一些特別的靜電實驗現象。因此在控制濕度下,分別對「摩擦起電」、「靜電感應」、「接觸起電」、「帶電體的去靜電」、「金屬的接地」、「絕緣體的接地」等靜電現象的相關細節做了檢驗與研究,得到驚奇的發現,並修正了理論說法,也藉此改良設計出使驗電瓶帶最大電量的新方法、甚至在這次的研究結果中,推翻了一般人對靜電造成的生活經驗謬思。