國中組

我們利用不同農業廢棄物進行含銅鎳離子之廢水吸附實驗，並探討影響吸附效率之相關條件，接著討論花生殼有無化學修飾對銅鎳離子吸附效率的差異。比較未經化學修飾花生殼對相同濃度的Cu2+、Ni2+之競爭吸附，結果顯示Cu2+的吸附效率較好；隨著濃度上升，未修飾之花生殼對Cu2+吸附效率出現明顯下降，經重複使用會造成吸附效率的下降；化學修飾處理後則可提高對Cu2+及Ni2+的吸附效率，發現最佳化學修飾條件為溫度80℃、時間120分鐘、85%磷酸與花生殼固液比1:1。研究顯示廢棄不用的花生殼可以用來處理低濃度銅鎳離子的廢水，除發現廢棄物再利用的新價值外，更能協助小廠商落實工業廢水的處理程序，達到保護環境與永續發展之目標。

從磨咖啡豆到泡出一杯可口咖啡是一門學問，本次實驗想藉著在自然課上學到的原理找出泡咖啡所應用到的原理，並印證課堂所學，除了能泡出一杯好而不酸的咖啡外，也在咖啡中找到自然科學的樂趣。一共包含了以下部份：一、濾紙式咖啡、虹吸式咖啡的沖泡與二上自然與生活科技水溶液、溫度與熱的原理應用。二、不同咖啡豆沖泡，越酸的豆子泡出來的咖啡擺放越久，咖啡越酸；虹吸又比濾紙式更酸。三、濾紙式咖啡在水溫越高、咖啡粉越細所得的咖啡越酸。四、濾紙式咖啡剛泡好的咖啡擺的越久、越酸，但加了奶精後可減少酸度。

從飼養家蠶的經驗中，觀察獲知家蠶有春蠶與秋蠶之分(二化性)，有一年可飼養4~8次 (多化性)也有一年僅能孵化一次（一化性）者。蠶蛾完成一個生活環，需經過卵、幼蟲、蛹及成蟲等四個階段。在不同季節，蠶蛾完成一個生活史所需的時間各不相同，為什麼呢？在國中生物課本中曾提到：「生物體最後的模樣是由遺傳和環境來怏定的」，我們所飼的蠶蛾同是一個品種，其遺傳因子大致相同，因此我們提出了一個假設：其差別可能是受環境因子的影響。若是環境因子的關係，那麼春夏秋冬各季最大的差別就是「溫度」了，因此我們做了一個推論：把各項環境因子（光線、濕度、食物、空氣… …等）皆維持恆定，僅以「溫度」的不同來觀察蛾蠶的生長現象，所以本實驗是籍一每日溫度週期性的改變，來探討對蠶蛾生活環中各期所受的影嚮如何!?

本研究以「自然與生活科技」課本第一冊2-2「水圈」中水的三態變化來證明遠紅外線具有細化水分子團及活化水分子功能。遠紅外線於生活應用上，具有去除自來水中餘氯的功能、活化蔬菜組織、抑制黴菌成長、豆腐滾煮時減少氣孔產生。經由溫變色染料加熱實驗證明，遠紅外線為光能的一種，具極佳的溫熱效應，使香菸煙擴散，減低吸二手煙之機會。本研究也應用「水的三態變化」來量測遠紅外線的相對強度。由水分子團被細化的程度(蒸發冷凝水滴大小)或被活化的程度(水蒸發量)可檢測遠紅外線的相對強弱。

用簡單的原理與步驟，設計並 DIY 出一套屬於自己的自製分光光度計，用最方便且便宜的方法，來定量分析實驗中所生成二氧化硫的含量。

我們剪下廢鋁罐碎片與硫酸銅廢液進行氧化還原反應，使重金屬離子Cu2＋被鋁還原出金屬銅，即可過濾將固形物集中減廢處理。我們也利用廢鋁罐、廢鐵罐自製出第一代注射針筒式、第二代布丁盒式，發展到第三代果凍杯式的廢鋁鐵電池，雖可當成微形電解電鍍的電源，但要讓LED燈亮或風扇轉動卻很困難。我們接著製作廢鋁空氣燃料電池，過程並不順利，一直到找到了只讓氧氣通過而阻絕水穿透的石墨薄膜，才突破製造燃料電池的瓶頸，製作出具有價值且高功率的實用電池。我們還突破性的發現，以氯化鈉為電解液的鋁燃料電池放電後的分層膠狀物有類似鉀鋁礬膠體功能，其與硫酸銅溶液以2：1體積比的比例，可濾除銅離子，而達到以廢減廢的目的。

為探討視覺疲勞產生的負片後像及相關視錯覺。我們標準化觀察情境，並將色彩以光的三原色RGB在電腦螢幕上的數值加以定義。 研究發現，負片顏色可用計算的方法預估，實驗加權後的顏色接近理論值，且觀察的時間越久，顏色越深，視覺疲勞的比例也越高，疲勞比例依序為藍＞綠＞紅；黑底時負片顏色不易判斷；改變底色會使負片顏色疊加底色；單眼觀察的視覺疲勞比例高於雙眼觀察。旋轉球實驗，加引導十字可使看到的人次提高，改變底色時，顏色接近底色；鬼影效果依序為正方形＞傾斜45度角＞三角形＞六角形；方塊顏色的影響依序為黑白＞藍＞紅＞綠，可能與和底色的灰階值差有關，此數值與看到人次相關；此外，盲點處也有負片後像，但可能是大腦想像出來的。

甲殼動物的殼含有甲殼素、碳酸鈣、蛋白質，三者比?各占三分之ㄧ，本 研究以化學方法將甲殼素提?出：將洗淨晒乾後的蟹殼、?蝦殼用鹽酸溶液浸 泡，以脫去碳酸鈣，再用氫氧化鈉溶液浸泡，去除蛋白質，所得到的沉澱物即 為甲殼素。本研究比較蟹殼、?蝦殼所提?的甲殼素吸附銅?子能?的強弱， 發現蟹殼有較強吸附?。亦探討甲殼素對銅?子、鋅?子及鈉?子的吸附能?， 結果發現對鋅?子地吸附?最強，吸附的原因是因甲殼素和?屬?子之間發生 ?螯合作用。加工食品含大?色素，本研究萃取彩虹?中之色素，探討甲殼素 抓取色素分子的可?性。

紫蘇會出現紅葉或綠葉甚至交雜出現的現象，而綠葉品種的白蘇並無此現象，是什麼因素造成？本組以「光照時間、不同色光、照射部位、土壤酸鹼度」來探討紫蘇葉的顏色變化。實驗中發現：葉中紅色部分會從葉脈開始變色，然後由葉脈附近擴展到整片葉子，其中葉背又比葉面快變紅；葉子變綠時會先從葉緣往內開始變綠，最後葉脈才變綠，其中葉面又比葉背快變綠；適度光照(12、16小時)紫蘇，紅色產生的快且紅，光照少則紅色不易出現；照射單一色光時，藍色色光最有利於紫蘇色素產生，雙色光比單一色光更容易使葉片變紅；紅色色素的產生並不受其他部位的葉子的影響；土壤的酸鹼度，對紫蘇葉片顏色的產生沒有影響。

在本研究，我們設計了一套「可定量式排水集氣法實驗裝置」，並以標準氣體流量計校正，證明其操作簡便、精確性佳。同時，藉由過氧化氫(H2O2)製氧的實驗，對催化劑影響反應速率進行定量探討，確認二氧化錳(MnO2)和碘化鉀(KI)為過氧化氫分解反應之正催化劑，而苯甲酸(C6H5COOH)則為負催化劑。其次，進一步探討食品中殘留H2O2的問題，並討論常用烹調配料對H2O2分解的影響，結果發現味精、醬油、食鹽無明顯催化作用、白醋為負催化劑；而老薑、芹菜、青蔥、大蒜、辣椒等五種蔬菜類配料均為正催化劑，其中尤以老薑和芹菜之催化效果最佳。此外，我們也發現蔬菜類配料的主要催化作用是「酵素」，而非文獻中所認為的鐵類礦物質。