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國中組

光與影的交錯

本研究是參考光合作用對葉片的影響而有了行動的方向,我們知道光合作用的產物是葡萄糖,並轉化為澱粉的形式儲存能量。我們以鋁箔紙覆蓋在受光不同天數的葉片上,校園植物材料的選擇則盡量以嫩葉、 少毛狀物、較柔軟、角質層薄之葉片為主,藉由加水加熱的方式,再以酒精隔水加熱褪去葉綠素的干擾後,以碘液測試葉片所含之澱粉的多寡所產生的圖樣變化。最終將經碘液處理後的葉片樣本,測試在不同酸鹼及溫度等環境下,對於「碘-澱粉錯合物」的影響,並在當中選取對葉片最適合的酸鹼性及最良好的保存溫度,藉以改善植物進行光合作用實驗所呈現的結果。

蘊轉首之鏈

水蘊草是很重要的實驗材料,我們之前發現溫度約15-20℃、光照約1000 lux時的葉綠體流動機率最高也最快,且葉綠體流動特性會因細胞形態及外在條件而有差異。本次我們利用縮時攝影檢視水蘊草的細胞質流,發現隨著一天日照強度變化,上午細胞質流會隨時間變快、過中午後會變慢;且中午時葉綠體會聚集成團、流動比例降低。進一步觀察光照強度對水蘊草細胞的影響,發現光線不足時葉綠體靜止不動且均勻分散,讓受光的表面積最大化;隨著光照增加,葉綠體重新排列,移動到細胞邊緣後開始進行細胞質流。細胞質流模式有速度慢、方向不定的紊流及速度快、順逆時針的層流,而強光下葉綠體會出現聚集成堆、流動停滯的現象。不同細胞質流模式會因光照條件而轉換。

氣球般的鯊魚~沙勞越頭鯊繁殖解密

本研究主要著重於台灣西南海域的沙勞越頭鯊(Cephaloscyllium sarawakensis),又稱為沙勞越絨毛鯊)。透過在高雄梓官區的蚵仔寮下雜魚場將近二年的觀察和採集,記錄沙勞越頭鯊的數量、大小、性別等重要資料,再透過數據分析,推算出牠的繁殖週期。近期學界發現沙勞越頭鯊特殊的生殖方式-持續單一卵生(sustained single oviparity),我根據這個理論分析採集紀錄的數據推測沙勞越頭鯊的產地及繁殖季節,而且我在將近兩年的調查記錄沙勞越頭鯊發現了牠們有不少特點。文中可以完整地把我這近兩年來調查記錄的所有發現一一陳述。

石英砂表面修飾幾丁聚醣對金屬離子競爭吸附之探討

本實驗先選擇三種不同的石英砂顆粒,測量在水中的沉降速度及密度,選擇最適當的石英砂顆粒,蝦殼經去乙醯化反應後得到幾丁聚醣,溶於弱酸中,將石英砂顆粒,表面包覆SiO2,表面接附幾丁聚醣,製成石英砂幾丁聚醣顆粒,傳統都以Fe3O4為載體,表面接附官能基進化學反應,但Fe3O4易受到氧化或酸蝕而崩解且較為昂貴,實驗發現,抗酸鹼的能力較Fe3O4為佳,且石英砂相對便宜;實驗室中的廢水是許多金屬離子混合,本實驗探討NaCl和Zn2+對Cu2+及Cr3+吸附的影響,發現NaCl會因庫倫力對金屬離子的吸附產生影響,Zn2+會和Cu2+、Cr3+競爭錯合位址,由於離子半徑和帶電量相同的影響,Zn2+對Cu2+吸附的影響較Cr3+大,溶液中如果有離子競爭吸附時,目標吸附的重金屬離子移除率會有顯著的下降。

農夫的好夥伴—和雜草說再見

木瓜種子外層的膠狀物質(假種皮或外種皮)中可能含有植物生長抑制物質,所以將此物質撥下配成溶液,希望此溶液能用來抑制雜草生長。我們以常見的鬼針草種子為測試對象,也使用了番茄的假種皮配成溶液,觀察並記錄下抑制種子萌發的最佳方式。以下是我們在這次實驗所發現的: 一、 當假種皮在抑制劑內的比例愈高,抑制效果愈好。 二、 番茄和木瓜配置抑制溶液,木瓜的抑制效果較好。 三、 青木瓜和熟木瓜配置抑制溶液,青木瓜的抑制效果較好。 四、不同植物的測試,如綠豆和鬼針草,抑制溶液有不同的效果,希望抑制溶液能不影響作物。 本基礎實驗期望可用於農地雜草的抑制,以天然的物質取代化學藥劑,讓丟棄的木瓜種子,廢物再利用。

人參與紫外線的對決

本次研究主要在比較經不同種類人參(紅參、花旗參、東洋參)培養後的酵母菌(真菌)牙斑菌(細菌)對紫外線的抗性。此次研究分別採用天然紅參、花旗參、東洋為研究對象,加熱至110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃,取相同體積添加於酵母菌菌液與牙斑菌菌液,於30℃震盪恆溫培養箱中培養2天,塗菌液於固態培養基上,置於32℃培養箱中照射紫外線,照射時間分別為10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30分鐘。實驗結果發現,加熱溫度在120℃~125℃時,經人參(紅參、花旗參、東洋參)培養後的酵母菌(真菌)牙斑菌(細菌)對紫外線的抗性均明顯提升。

處處「霾」伏-探討模擬 PM2.5擴散 及改善之研究

本研究為探討霾害問題,以墨汁及色素擴散實驗模擬PM2.5污染擴散,自製PM2.5擴散觀察裝置,觀察擴散過程,污染物受障礙物阻擋,汙染物沿物體擴散,漸擴至整個空間,使污染物難以擴散。改善策略如下: 1.奈米光觸媒塗在建材,使PM2.5有機物被光觸媒分解為CO2及H2O的產生;經奈米光觸媒處理,使空間PM2.5濃度下降趨勢高於對照組(至AQI普通級別時間:70,000秒21,000秒)。 2.康達效應可將污染物疏導,解決大氣擴散不佳及建築物阻擋狀況。發現煙霧會沿半圓形管疏散,作為擴散裝置,發現裝置可更快降低空間PM2.5濃度(至AQI普通級別時間:70,000秒35,000秒)。 結合上述改善策略,使PM2.5濃度降至AQI普通級從70,000秒8,000秒,運用奈米光觸媒及搭配建物結合康達效應之設計,可達低空污生活環境。

來自平方的九

延續研究從101開始到10000的數,把數據加廣,探討1到10000之間的數是否有其他變化 的可能性,或是否有其它不同的新發現。先將其每一個數平方之後,再連續做其數的「平方 的和」以及「和的平方」,經過繁複的計算過程後可推論出每個數的「平方的和」以及「和 的平方」,計算結果都會歸到某一個數值;有些數值彼此之間也具有某些規律性。

牆壁裡的魔法-儲水袋溫度調節再利用系統

水,是人在生活中的必需品,我們會拿來喝、烹調食物、盥洗......等等。近年來水資源開始一點一點的減少,如何才能把水資源有效利用,是全球關注的議題。 因為水的比熱大,所以溫度不會有劇烈的變化,經過實驗證明,在牆壁裡安裝水袋可以隔熱,達到冬暖夏涼的效果,不僅省下沖馬桶的水費,且夏天的冷氣電費也減少很多。 儲水袋溫度調節再利用系統〔以下簡稱本系統〕的裝置為:洗澡水過濾後,灌輸進一樓牆壁間的水袋裡儲存,最後當沖馬桶的水。另一條的管線是接收雨水,匯流進二樓水袋裡儲存,最後當沖馬桶的水。 本系統再加上蝸牛式循環加熱器,即利用太陽能去發電促使水循環加熱,可以省下瓦斯或電熱水器的費用,做成一間節能屋。

活化△的邊

本文用半圓弧來活化△的邊,讓使用者在圓弧上作切線畫出相似形,為方便計算並易於描述這個概念,文中採用國中常用的30°、45°、60°、90°來操作。首先將半圓弧及圓心角依逆時針置放,分別依不同的圓心角配合各整數倍或分數倍半圓直徑畫出切線相似△,並求得對應邊長比值,再將比值描圖,呈斜率為正的直線或折線狀,並求出各圖形的關係式,以利操作時使用。接著計算半圓弧向外和向內的相似△面積差,在等圓心角條件下,描圖呈直線或拋物線狀。另外討論將一次到位畫出的相似△分成兩段式操作,結果發現兩段式操作的半圓直徑倍數有雙曲線關係。最後使用直角坐標計算上文之系統,當圓心角90°時,取得相似形邊長比值關係式,有助於對任意△的縮放圖逆向操作。