國中組

本實驗嘗試用各種油品與水或酒精，加熱後製造出類似商品「熔岩燈」的效果，經過很多次的摸索與試驗，我們發現【葵花油與洗車蠟】、【酒精與果凍蠟】兩種組合有類似的效果。並且，我們發現實驗物的性質、溫度的掌控以及合適的加熱容器是本實驗的關鍵。\r 此外，我們還利用油與水不互溶的特性，再加上酸鹼中和反應，製造出類似商品的效果，經過幾次的試驗，有兩種組合有類似的現象。雖然有「熔岩噴發」的景觀，但因為本實驗是化學反應，沒有辦法像熔岩燈一樣可以週而復始地進行，所以無法完全再現商品的效果。\r 本實驗融合密度、溶解度、熱、酸鹼中和等觀念，是一個寓教於樂的展示，如果安全性更可以控制的話，相當適合在中學課程中探究與推廣。

為了找出電池消耗電量超過五成時，電池的恢復係數會有劇烈變化之原因，本組將電池解剖，觀察內部構造，並將電池中央挖空填入塑鋼土，模擬電池內部物質硬化結塊對電池彈跳之影響，並進一步使用玻璃瓶填充不同比例的砂-水混合物進行彈跳模擬。 經一連串的實驗設計可知，新舊電池內部構造截然不同，而造成彈跳性質變化：1、新電池底部有一空腔，充滿電解液，在撞擊時具有緩衝效果；2、新電池中央隔離層包覆的負極物質是柔軟的，會吸收反彈之能量；3、新電池的正極是固液混合物質，隨電池放電，會逐漸結塊硬化，當達到一定比例時，電池便會跳得更高。最終，根據電池彈跳性質差異，利用其撞擊時所發出之聲響，來迅速判斷電池新舊，此為一重大發現。

國中化學課本第二冊48頁有關水的電解，是採碳棒為電極。在純水中加入幾滴硫酸，通入電流電解水。經過多次實驗所得結果與課本上所言之結果相去甚遠。在陰極所擭之氣體體積與陽極所得之氣體體積比，不接近 2 : l，且在陽極有黑色的小粒子浮游其間，因此希望能從多種電極與多種電解質，並以簡便又確實的方法驗證之。

從科普文章中得知道“當兩種不同材質的導體或半導體相接形成迴路，且此兩個材料有溫差存在時，此連接的迴路會產生電位差與電流。我們突發奇想，如果將致冷片製作成日曬發電磚，結合水塔水流管散熱，那麼太陽曝曬外牆的熱經由發電磚就能發電。我們將四片致冷片、銅片和一些材料製成發電磚並進行熱源模擬及冷面散熱，實驗數據證明當有溫度差25℃時的1米平方大小的發電磚可有90W的發電功率，即0.09度(KWh)的發電量。進一步加上電子升壓電路模組及一些電子元件，將此實驗結果製作幾個實際應用案例，來點亮LED燈板; 手機充電; 溫差動力小船及溫差發電手電筒等。在未來當致冷片材料的熱電優值(ZT)有突破性的提升時，用致冷片發電是具備環保且商用化的發電方法。

我們利用兩種食品添加物-海藻酸鈉及明膠來模擬晶球在人體中的變化過程，以解開晶球在人體之謎。研究結果發現，此兩種材質濃度太高或太低會無法成球形，因此，海藻酸鈉膠球濃度須以1%、3%及5%;明膠膠球濃度則以25%、30%及40%，讓其在不同的酸鹼值環境下，進行測試實驗。而這些材質及濃度之下，呈現出較符合人體模擬條件的是海藻酸鈉膠球濃度3%及明膠濃度40%，因此，我們選此兩種材質及濃度度來進行模擬人體生理狀態之實驗，實驗結果顯示，明膠膠球由於會受限於溫度的影響，無法達到我們的要求，而海藻酸鈉膠球的實驗結果則較接近光泉晶球。因此，我們成功地模擬了晶球在人體中可能的變化狀況，讓我們知道晶球對於優酪乳中的益菌，真的發揮了相當大的保護作用哦!

校園植物中雨豆樹、木麻黃及榕樹其樹下周圍雜草稀少，本實驗採集此三種植物的根、莖、葉進行粗萃取，並將粗萃取液用來培養小白菜種子及玉米種子，觀察是否具有抑制作用。結果顯示三種植物的萃取液皆會抑制小白菜及玉米的種子萌發及幼苗生長，以雨豆及榕樹的抑制效果較為顯著。採集土壤進行小白菜及玉米的萌芽實驗，也同樣都具有抑制萌芽的作用。根據實驗結果發現雨豆樹的葉萃取液抑制效果最佳、根次之，榕樹則同樣為葉萃取液最佳，因此推論雨豆樹可能藉由淋溶作用及根泌作用達成相剋作用，榕樹則由淋溶作用此途徑影響植物生長。

本研究觀察了姬胡麻斑捲葉象鼻蟲如何的進行捲葉，包括了選葉、戳洞、切割、\r 整脈、摺尾、捲葉、產卵、抱壓、封口、重複抱壓與封口、收尾等過程，得知姬胡\r 麻斑捲葉象鼻蟲將卵產在捲葉內，幼蟲以捲葉中的葉片為食、化蛹及羽化為成蟲。\r 同時利用數學中的對稱、等距、平行等關係以及依據褶痕痕跡所連接構成的直角三\r 角形與平行四邊形型態，製作出正六邊形的平面狀與圓柱狀搖籃，更得知只要搖籃\r 內的角度改變，將會製作出各種不同的搖籃形狀，並且發現可利用摺出的正多邊形\r 圖形求得圓周率π的近似值。

從海盜藏寶的情境出發，主要探討旋轉角度和平均點之間的關係。藉由增加旋轉中心個數，改變旋轉角度或旋轉次數等變項，來探討固定點的存在性與平均點的軌跡變化。於研究過程中發現：操控旋轉角度的正負值及倍率，能讓動點與平均點間的移動軌跡有繞圈、橢圓、內(外)次擺線及相似圖形等豐富有趣的現象變化，並成功證明之。於改變旋轉次數的過程中，發現旋轉後的點連成之向量具有不變性，同時藉由n次旋轉可化為一次旋轉的論點，證明出固定點符合數學上不動點的定義。綜合各項研究結果將其推廣應用，提出多種更適用於現代海盜的藏寶秘技。

本研究收集7種落葉、混合9種及隨機取得3袋落葉，以1、2、4噸加壓成型及300℃、400℃碳化製成碳質燃料，並利用自製燃燒爐-水杯系統探討其燃燒特性。研究發現，葉脈比率較高者，粉末的大中顆粒比率、碳質/灰分比、水杯吸熱值與升溫速率等皆有隨之升高趨勢；葉質亦明顯影響碳質/灰分比與熱值，順序為：單子葉紙質＞雙子葉薄革質＞雙子葉厚紙質。製程方面，400℃碳化的碳質燃料其碳質/灰分比低於300℃者，但水杯吸熱值與升溫速率則明顯較優；提高成型荷重可使碳質燃料密度、碳質/灰分比、水杯吸熱值呈上升趨勢，升溫速率則呈下降趨勢，而以2噸較佳。經檢量推估，落葉碳質燃料燃燒熱值約4360～5888cal/g，與市售褐煤相近。落葉碳質燃料的最佳製程為2噸成型荷重與400℃碳化，並利用熱電晶片自製改良三代熱電小屋進行熱溫差發電，充分展現其發電潛能。

隨著時代的進步，人類在食、衣、住、行各方面不單只滿足於顏色的變化，更請求花樣的翻新。對於在一張白布上，如何求得各樣花色的問題，使我們感到莫大的興趣，於是籌備了染料布 …… 等工具，邀請了黃老師給我們做技術上的指導，我們展開了這變幻萬千的工作。