全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

國中組

養豬廢水污染終結者—功能藍菌

本實驗利用頓頂節螺藍菌(學名Arthrospira platensis)來分解或吸收養豬廢水中的有機物質及代謝剩餘物,將藍菌漸進式馴化,以「人擇」提升其對污水的耐受度,並使用未滅菌之「原廢水」來飼養,且不添加任何營養鹽。以此藍菌分解濃度20%的原廢水,進行水質檢測及菌種濃度監測。結果於第3天達到環保署豬廢水的排放標準:化學需氧量<600,懸浮固體<150,有效的分解硝酸鹽、磷酸鹽及銨根等污染物質、去除臭味。所生產的頓頂節螺藍菌(俗稱螺旋藻)還可用於養豬飼料中,以期提升肉豬的品質及免疫力。已有養豬戶在50噸的大型藍菌池中測試本實驗結果,去污效果良好且可回收藍菌做為飼料。此成本低廉且有經濟效益的廢水處理法,適用於中、小型養豬戶來處理豬廢水以降低污染源。

三角形內心、重心、垂心的另類推導

本文由三角形幾何開起動機,並結合力學的觀念,來推導幾個已知的三角形幾何,其中包括三角形內心、重心、與垂心,推導的過程主要是以力學中「作用在剛體上的三個共面不平行的力是平衡的,則它們的作用線交於一點」的結論來做推論,三角形內心以力的合成與力的分解兩部份做推論,三角形重心以六個相等力做推論,三角形垂心則以力的垂直分量相加來做推論,而這另類的推導也得到合理的結果。

鈦白粉也發電--染料敏化太陽能電池之相關研究

在本實驗,主要針對染料敏化太陽能電池的幾個變因來研究:染料、二氧化鈦膜厚度、電解質pH值、電解質組成比例以及光源照度對染料敏化太陽能電池光電轉換的影響。染料部份,採用了葉綠素、花青素、甲基藍、汞溴紅四種染料來比較,未染色為對照組。結果以甲基藍的敏化效率為最佳。在二氧化鈦薄膜厚度時,發現較薄的膜有較高的光電轉換效率。電解質pH值方面,發現酸性與中性的電流傳導效率較佳,鹼性則偏弱。此外,我們亦發現波長較短的光對染料敏化太陽能電池的電子電洞分離效果較佳。我們藉著控制電解質中碘化鉀的濃度,試著改進其電流傳導性能,結果發現在重量比(wt)為碘/碘化鉀/水(1/X/10)的系統之中,X約等於10-13有最佳的表現。在光度曲線方面,將自製太陽能電池以不同照度測試其電壓、電流值,電壓電流均隨照度增加而增加,發現電壓值在超過12000Lux時會突然下降。最後,我們測試了染料敏化太陽能電池的壽命。發現染料敏化太陽能電池的電壓/電流值在48小時內無削弱的趨勢。在補充實驗裡,我們嘗試了以二氧化鈦膜的大小為變因,觀察其光電流密度的改變情形,並比較各種鍍膜方式,以找出最經濟的鍍膜方法。

Pitaya的異想世界-火龍果莖多醣體之應用

『懂環保、愛地球』已經成為現代社會的潮流,報紙又出現農委會收購產量過剩的蔬果,將盛產的蔬菜廢耕當成綠肥,但實際上綠肥的效益卻很低,透過檢測蔬果與農作廢棄物中是否含有多醣體?找出新的應用設計這個實驗。研究結果發現:蔬果含無色、透明的多醣體,如紅山藥、火龍果莖、米糠等。利用多醣體的條件可以應用在我們的萃取實驗上,依照分子量大小不同來析出,為了減少我們在萃取多醣體時的成本,將探討多醣體用酒精沉澱的最低濃度,而且分子量和此實驗也有關係;還可進一步用吸水力比較實驗觀察到火龍果莖多醣體的吸水力大於蘆薈多醣體。最後將多醣體粉末回溶應用在切花保鮮、植物保護、人體皮膚保溼實驗,發現火龍果莖多醣體在皮膚保溼有顯著效果,火龍果莖是含多醣體最具應用潛力的材料,期許能廢物變黃金,創造經濟效益。

食柑橘屬〈Citrus spp.〉植物的七種鳳蝶之幼蟲形態比較

生物的命名與分類是研究生物的不二法門,製作生物分類檢索表更是鑑定生物的重要工具,但一般市面上的圖鑑,其鳳蝶分類以終齡幼蟲或成蝶特徵製程分類檢索表,至於一到四齡鳥糞狀幼蟲之分類檢索表,則曖昧不清,但根據我們的研究結果,臭角顏色、頭部顏色、體表斑紋的分布、體表凸起等幼蟲的形態,均可做唯一~四齡幼蟲分類的根據,而本實驗結果所製作出的七種鳳蝶各齡期幼蟲檢索表,有助於未來研究者作為不見定的參考價值。

胃藥ㄉ新情敵─當優酪乳遇上胃酸

根據報導在胃酸過多的情況下除了吃胃片之外,還可以選擇喝牛奶或優酪乳,報導中亦指出喝優酪乳比喝牛奶還要好。本實驗從優酪乳的制酸能力和緩衝效果探討其在模擬胃酸過多情況下的表現。當優酪乳與模擬胃酸比例為1:1 時,即可使胃酸過多現象達到抑制的效果,雖然鮮奶和胃藥同樣具有抑制胃酸過多的效果,但優酪乳具有不傷胃、無副作用的特性。本組發現優酪乳能持續緩和模擬胃酸達6~8 倍左右,顯見少量的優酪乳即可有不錯的緩衝模擬胃酸效果。另外,本組亦利用加與不加模擬胃酸兩種狀況,了解四種廠牌優酪乳加入鮮奶時,乳酸菌的抗酸效果,並利用發酵程度判斷其抗酸性的能力,過程中發現,優酪乳發酵程度受到溫度的影響比受到模擬胃酸的影響還大。

TheColors-光與顏色的關係與其在噴墨印表機上的應用

在國中理化中提到,紅、藍、綠三原色光,吸收、混合後可以合成其他顏色的光。但實際上,單波長光的顏色;以及課本實驗中,藍光照在綠色片上所呈現的顏色偏差(藍綠色,非黑色),便無法以此理論解釋。因此本研究計畫藉由 SP20 分光光度計能在可見光範圍偵測樣品對各波長光線吸收度的功能。捨棄光的三原色過於簡化的說法,以實際測量各有色樣品(濾光片、化學藥品、噴墨印表機墨水、實際列印投影片)所得吸收度曲線圖,重新解釋顏色的呈現。了解顏色是人類對光的感覺,而不是光本身的性質。並在完成對彩色噴墨列印樣品吸收度的基本測試後,設計以印表機、軟體、墨水顏色、濃度深淺為變因、交互搭配的 334組實驗,比較印出成品的最大吸收度比例與原先在電腦中設定顏色濃淡比例的偏差值,找出最能真實列印出顏色濃淡的組合,實驗結果顯示:印表機方面:HP 670C、Epson Photo EX表現最佳。軟體方面:CorelDRAW,Photoshop,Photoimpact 表現平分秋色。

撞球台上的黑盒子

由於受到學習經驗的影響,我們理解可利用鏡像作圖,找出撞球台上從某一點「繞球台」撞至另一點的第一碰撞點位置。但面對真實撞擊時,就會覺得當判定用的線段落至球台外部時,會使得撞擊方向的確定更為困難。我們希望找出可將所有判定因素拉回球台上考慮的方法,以提高理論的應用性。 我們針對以「對邊連續碰撞」與「繞球台」兩種方式,撞擊母球至另一指定位置的撞擊方向進行討論,從少顆星探討到多顆星,從「對邊連續碰撞」探討到「依序繞球台」再到「非依序繞球台」,透過不斷試驗、推證與修訂,確立了「對邊連續碰撞」的簡易撞擊方向判定法,並證得以「黑盒子中心」找出判定「繞球台」撞擊方向的理論。依據推得的理論作圖,可得出P點繞球台n顆星撞至Q點的初始撞擊方向,若依此方向將P點撞出,則點P必能撞至點Q位置。

酸鹼中和反應中和點之研究

國中化學第三冊十八章第一節介紹酸鹼中和滴定,以已知濃度之酸(或鹼)來測定未知濃度之鹼(或酸),但要測定正確之中和點平是件容易之事,只是靠著指示劑遠不能正確的測出中和點,於是利用課餘及寒假的時間邀約志趣相投的同學在任課老師的指導下,加以研究尋找出如何測定中和點比較正確之其他方法,經過了兩個多月的悉心研究、探討,終於找出了兩種方法,它們一一為(1)利用反應熱測定中和點。(2)利用電導度測定中和點。

變色球遊戲的探討

本研究是根據遊戲規則找出三色球的相關性質。利用此相關性質,分析所有情況的差異,討論是否有解,並找出最少的操作次數。我們先從基本的三色球開始研究,接著轉換成較為複雜的四色球,最後利用三、四色球之間的關連性分析出n色球的研究,完成之後,寫出研究的結論。