國中組

關於硫代硫酸鈉與鹽酸的硫沉澱反應，我們收集及參考國內外許多的研究文獻後，文獻中提到奈米硫沉澱的產生，其原因是硫代硫酸根中的硫原子進行自身氧化還原反應所致，其中在動力學的研究中提及，在硫代硫酸鈉與鹽酸的反應中，硫代硫酸鈉濃度對反應速率的影響較為顯著，在反應級數上硫代硫酸鈉為一級反應，鹽酸為零級反應，我們因此假設，鹽酸的濃度對於反應速率的影響有限，因此我們想知道一般的條件下，硫代硫酸鈉與鹽酸在反應中所扮演的角色及對反應速率的影響的程度，此外溫度的變異與反應速率的變化也是我們有興趣的研究課題。 本研究利用Microsoft Excel與自行設計組裝Arduino偵測與計時器，進行硫代硫酸鈉和鹽酸反應速率的實驗，進一步由化學反應速率數據，計算反應物的反應級數與速率常數，探討各項變因對於反應速率的影響。

世界上最美的比例－黃金比例為1.6180988…，像是希臘雅典的古廟、美術、雕塑、音樂……等等，生活上有許多實際的例子都應用了黃金比例，鸚鵡螺的殼形也是自然界黃金比例的實例之一。經由日常中實際觀察，發現每個蝸牛殼形大多都是螺旋狀－與鸚鵡螺形狀大致相符。然而日常生活中常見的蝸牛殼形是否就存在著黃金比例呢？經過運用畢氏定理、尺規作圖以及特奧多魯斯螺旋描繪出蝸牛殼的形狀、再用電腦製圖做更精細的確認之後，說明了蝸牛殼形中藏著黃金比例，證明「自然就是美」。

近年來環境污染的問題日益嚴重，尤其在城市要汽車飛馳所排出的度氣和發出的噪音，逐漸威脅到人類的健康。為了改善這個問題，般近政府大力推展以馬達為動力的電動汽車。我們對於馬達這方面的知識感到好奇，同時也產生了許多問題，璧如(一)馬達為什麼會轉動？(二)影響要馬達轉動的原因有那幾種？(三)能不能設計一種簡易的馬達？於是我們把這些問題講教老師 · 老師指導我們做以下的實驗。

過氧化氫，俗稱雙氧水，沸點 150℃，對有機物有很強的氧化作用，一般作為漂白劑使用。攝取過量的過氧化氫會對人體組織有傷害。實驗室裡是利用二氧化錳分解過氧化氫，但一般家庭食品不適合使用化學法，我們的實驗就是要找出方便快速且無毒性的物品當催化劑來加快過氧化氫分解。於是我們選定幾種蔬果實驗，並改變不同的條件做對照，希望能找出分解過氧化氫最佳蔬果及條件。本實驗的結論有幾點： (1) 紅葉之分解效能為蔬果中最佳(2)紅菜對過氧化氫分解速率高，但受溫度限制，其在實驗中溫度為 40℃下分解效率最佳，在 pH8 分解過氧化氫效果最佳。(3) 利用紅菜葉室溫下或冷藏溫度下與豆類製品浸泡十二小時，即能去除豆類食物中的雙氧水。紅菜生命力強，且價格低廉。所以稱紅菜為「紅葉小巨人」。

筆者有一次，觀察洗衣機洗完、脫水後，在衣架上陰乾的衣服，發現衣服上端先乾且感覺較熱，雖然這好像是理所當然的事，但筆者認為生物課本上所說的毛細作用，應該可以讓水上升，為何一定要上端先乾？後來冬天到了，媽媽洗厚重的衣服，在最後洗清時，都有加柔軟精（如毛寶之類），筆者卻發現衣服上下幾乎是同時乾的。另外，筆者從氣象方面的書籍得知，空氣的密度會影響氣流的升降，那為何衣服下端後乾？是否跟水蒸氣含量及氣流有關，故決定著手去調查衣服是如何乾的。

這是換位子引起的問題。有一次，老師想讓每位同學都有同鄰而坐的機會且要在換最少次數內達成這個目的？這引發了我們的深思。 在最完美的狀態是每一次換位子都使每位同學與上次相鄰而坐的同學不再相鄰，且在最少次數下達成目的。由於面的討論複雜且一直無汰突破，只好先考慮線型排列的換位。問題是這樣的： 設從 1 到 x 個自然數原先排列為 1 , 2 , 3 , 4 ，……， n - 1 , n , n 十 1 ， …… ， x ，今將這 x 個自然數重新排列得 P1 ， P2， …… , Pn-1， Pn， Pn+1， …… ， Px，但任二相鄰數不得連號，（即滿足 Pi ± l ≠ Pi+1 ， l ≦ i ≦ x - l ) ，這樣的換法有多少種？

在理化課程提到「空氣中的氧約占空氣的1∕5」，但老師所提及的各項實驗，我們一一重做一遍，過程中發覺存在不少問題；例如採用悶熄蠟燭的實驗方法，似乎無法驗證這樣的結果；即使改以鋼絲絨生鏽方式驗証，至少也得花費將近一天的時間；因此我們想出新的反應裝置，以鋼絲絨通電使其燃燒的方式，發現可縮短實驗時間並達到準確驗證的目標。

在一次偶然的機會中發現投入水中的雞蛋會在加了鹽巴之後上浮，我好奇的去問老師，當時老師告訴我是因為溶解度影響了溶液的密度而使浮力改變。我便想趁此機會探討溶解度與溫度的關係，又在查資料的過程中發現“浮況子”的實驗很有趣，於是我聯想到可以利用改變溫度造成溶解度的變化進而影響物體的浮況，再利用此原理做出趣味的浮力溫度計。

課本中關於鋅銅電池的實驗其裝置複雜而且效果不佳，電流過小（約2mA），我們嘗試改良鋅銅電池的裝置予以縮小簡單化、增大電流，使電池足以讓LED 燈泡發光，增進實驗效果並減少藥品的浪費，並利用隨手可得的器材來製作各種小型鋅銅電池，最後發展出密閉不漏可隨身攜帶的鋅銅電池。

日常生活中，隨處可見被拋棄的廢鋁罐，這些廢鋁罐若任其自然分解反應，約需一百年的時間才能完全分解，是一種不易被分解的廢棄物。然而為了我們的地球及後代子孫，我們應竭盡所能地加以回收，所以在這次實驗中，我們試著利用很簡單的方法來回收廢鋁罐，並探討不同環境因素（例如表面積大小、溫度高低）、溶液的種類（例如酸、鹼）對鋁回收率之影響。結果發現影響明礬速率快慢有:1.冰水浴溫度的高低2.溶液是否達到飽和3.放置時間的長短尤其明礬結晶之冰水浴溫度在-２℃時，結晶析出量可高達7.225 克；硫酸濃度在9M 時, 鋁的回收率最好，為83.2％。另外我們也觀察得到的明礬晶體，發現它為透明八面晶體。所以只要我們有心愛護環境，致力於廢棄物的回收,善用有效方法，將可達到資源的再利用, 減少環境的惡化。