國中組

以日常生活中常見的化學變化『鐵生鏽』為主題，研究在不同的環境中發生反應：以相同量之鋼絲絨，改變周遭的液體（酸鹼性）、溫度、色光照射、以及磁化等變因，進而瞭解在不同的環境下所造成鋼絲絨生鏽速率的快慢。最後得到在酸性環境、高溫、藍光照射以及未經磁化的鋼絲絨反應速率較快。

霧的形成與空氣中的濕度、凝結核有關。為了瞭解霧的成因，我們取得特定氣象站1996 至2005年的10年氣象資料及環保署網站的空氣品質監測數據，整理與分析資料後發現： \r 一、空氣品質不佳時（空氣污染指標值或懸浮微粒值較高），隔日產生霧的時間點較早。 \r 二、當濕度接近飽和且空氣品質不佳時，霧的濃度增加，能見度較低。 \r 在資料分析後，我們自製一觀霧箱，模擬與觀察霧產生的條件，發現霧產生與水汽量有關，溫度越高越不易飽和。若水汽達到飽和時，加入污染粒子SO2、CO2、O3\r 皆會加快霧產生的速度，但比較SO2、CO2、O3 之間產霧的速度並無差異。

我們在2004 年7 月號的牛頓雜誌裡，偶然看到螞蟻會分配牠們的交通量這個訊息，但卻沒有多加說明，於是我們決定深入研究。我們設計了較簡單但不影響實驗結果的裝置，在公園蟻窩旁及室內各選定一個放置位置，並確認三種不同種類的螞蟻後便開始進行觀察。我們先選擇了三個地點來觀察螞蟻的生態，再著手設計了適當的實驗，開始進行研究。實驗內容包括：探討吸管(通道)顏色、粗細、易達性對螞蟻覓食交通量分布的影響。持續兩個月的研究，每天定時到三個地方統計及記錄，發現螞蟻會大略遵循著一定的規則分配交通量，例如在一條通道過於擁擠時，螞蟻會大略平均分布在兩條通道中；另一方面，螞蟻會較集中於易達的路徑等。而我們也發現此次的實驗設計，很適合當「捕蟻器」來使用，這可再深入研究。

本實驗主要利用生活中隨手可得的工具，應用簡單的測量原理，測得空氣的重量，並探討哪 些因素會影響測量的準確度。

上美術課時，老師令同學們用色紙剪成方塊；排列成地磚的圖案，其中五花八門各有千秋，而我們這一組特有新發現，就是在方形紙面上由左下角用一個紅色方塊貼起，一直向右上角延伸；成為 ┐字形。層層併疊，奇怪，每一層的數字都是奇數，於是引發了我們研究的興趣。

本實驗以硫酸銅與明礬為研究對象，探討影響化學結晶的因素。主要是用外在聲音頻率來影響物質結晶。我們發現硫酸銅的結晶量在每隔300Hz之下，均會突然增加；但明礬卻是隨著聲音頻率的增加而做某種規則性的遞減。除此之外，音頻對於硫酸銅結晶的外在形狀也有著某種影響，大致上在1000Hz以下，較易呈現長圓柱形；在1000Hz以上，則較易呈現小針狀形。為確認音頻的確會影響化學物質的結晶，我們更利用駐波的共振與共鳴原理，對著長玻璃管柱施放一系列音頻，竟可得到一規則性的節狀結晶體，然而目前我們對於此複雜之物理駐波原理並未能了解，故無法做一整體性探究。最後，我們仍以改變溶液中的離子，如加入食鹽、酸離子、鹼離子等方法，來研究對於化學結晶是否有影響。

為了觀察’蟑螂間的求偶行為及交配過程，我們將下列的步驟列為綱要並開始進行研究的過程和結果。一、蒐集蟑螂的費洛蒙將蛻皮且長翅的蟑螂移到別的箱子中，並強迫處男處女蟑螂分開隔離飼養，使其不能交配保持單身狀態。然後放入飲水、飼料及一些摺成波浪狀或M 型的濾紙或吸水紙(以利牠躲藏和分泌費洛蒙在上面)，在10~14 天後取出濾紙作生物檢定實驗，確定是否已經分泌性費洛蒙。二、生物檢定實驗(一) 蟑螂在明暗處對性費洛蒙的反應準備4 組每組2 個大小相同約為10×5cm 的透明箱，且箱底劃一橫線分成2 塊區域，並在每一箱的其中一區放入已集含費洛蒙的濾紙，另一區則放入一隻處男蟑螂。每一組用黑布覆蓋形成暗處，另一箱不變並放在光亮的地方形成明處，並計時觀察處男蟑螂每分鐘越過橫線的次數及特殊行為表現，並紀錄下來並且平均數值，得知明處每分鐘平均越過37 次暗處37.25 次，大致相同因此知道蟑螂在白天和夜晚對性費洛蒙的反應幾乎相同。(二) 蟑螂對性費洛蒙濃度高底有影響準備 4 組，每組2 個大小相同約為10×25cm 的透明箱且箱底劃一橫線分成2 塊區域並在每4 組其中一箱的其中一區放入已集含性費洛蒙且沾蒸餾水稀釋的濾紙，另一區放入一隻處男蟑螂。而另外的4 箱，每箱放入原汁的性費洛蒙，其他步驟和另4 箱相同。再計時和觀察其行為並紀錄這4 組處男蟑螂越過橫線的次數和特殊行為表現，得知原汁濾紙每分鐘平均36 次，已稀釋的濾紙9 次，由此可知費洛蒙的濃度高低影響蟑螂甚遠。三、性費洛蒙誘導之求偶行為將一對處男和處女蟑螂同放在 1 個透明容器，並觀察紀錄其求偶行為和行為表現。

生物上冊第七章恒定性談到血液中血糖的濃度，通常都維持在一定的範圍以內，過高或過低都會引起疾病。其他，如生物體內水分的調節、定溫動物體溫的調節等，都是生物體內維持恒定性的一些現象。 有關生物行呼吸作用時，呼出氣體的測定，在實驗7─3植物的呼吸作用中，就整個實驗裝置來探討，發現在四十分鐘的實驗觀察過程中，裝置中的漏斗及彎形玻璃管始終都是開放的，而且實驗組與對照組間，結果的比較並不很鮮明，甚至沒有差別。 空氣中氧約佔1/5的體積，氮約佔4/5的體積，其組成分可以說是維持在一定的濃度範圍內(恒定性)。是否可以空氣組成分的恒定性觀念，配合生物呼吸作用釋出的氣體(二氧化碳)的特性，找尋出一種更好而有效的實驗裝置，是探討本實驗的主要動機。

本研究分成二部份。第一部份探討負離子，結果發現不同環境下正、負離子含量有很大差異，且負離子對植物及除煙均有正面效果。第二部份研究電磁波，我們測出了（1）各種電器在不同距離的電磁波強度，進而瞭解其安全範圍。（2）電磁波不利於綠豆生長。（3）手機電磁波實驗測出鋁箔紙、隔熱紙及備長炭布可有效隔絕電磁波50%以上，且隔絕物與電磁波偵測器的距離越大隔絕效果越佳。

在物理課本十九章提到磁鐵磁力的大小和磁極所含磁量的多寡有密切的關係，然而一個磁鐵磁量到底有多大，無法測出來，雖然課內將磁量單位定為單位磁極，但單位磁極沒有一定的大小，故引起我們研究電磁磁力來定實際磁量的多少的興趣。