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國中組

穿壁、腐蝕功夫!

在操作理化第三冊,實驗 17 - 2 步驟 4 ,碳酸鈣與稀鹽酸、稀硫酸反應時,發現濃度低的稀鹽酸產生 CO2 速率比濃度高的稀硫酸來得快,後者往往要等一會兒才會看到 CO2 冒出。平素實驗時,我們也有這種經驗:同樣滴稀硫酸或稀鹽酸到實驗室的大理石地面上,只見稀鹽酸冒出氣泡,而稀硫酸卻無。理論上,碳酸鹽均會與氫離子發生碰撞反應,而放出 CO2,但為什麼濃度較低的稀鹽酸反而較快呢?同樣在有氧的環境下,稀鹽酸與稀硫酸都能與銅箔反應,但為何 0 . 5M 的稀鹽酸能把銅箔完全溶解掉,但 0 . 5M 的稀硫酸卻不能,只產生微量的 Cu2+,這實在值得推敲。

電解質溶液的異想世界-探討離子與磁場的交互作用與應用

經過我們努力的實驗後,我們發現:離子運動可以產生磁場,離子運動時會受到磁場作用而受力轉向。離子電流的磁效應,其關係式 ,其中I為電解質溶液電流,d 為與電解質溶液管線距離,而且溶液濃度越大,產生電流越大,則磁場越大。在外加磁場下,電解質溶液導電時仍遵守歐姆定律,但是對溶液的導電性沒有明顯影響。利用磁場作用下離子的運動可觀察到離子的導電性,離子移動速率越快,導電度隨著升高;並進一步瞭解到濃度越大,由於離子間的作用力,會使個別離子移動速率和導電性降低。

「暗藏殺機的許願池」-探討硬幣水對浮萍生長的影響及其生存機制

本實驗利用各種幣值的硬幣水處理浮萍,我們發現青萍(Lemna aequinoctialis)出現葉狀體分離及葉片白化的現象。 並針對硬幣中所含的金屬及常見重金屬分別與浮萍進行共培養,都可以看到不同程度的葉狀體分離及葉片白化的情形。此外,我們發現浮萍在受到金屬逆境時體內會累積過氧化物質。透過外加鈣離子與雙氧水實驗,探討浮萍葉狀體分離的可能訊息傳遞分子,發現只有在加入雙氧水後,葉狀體會分離,推測可能是過氧化氫間接活化分解細胞壁的酵素而造成葉狀體分離。而葉狀體分離或許是浮萍在演化過程中面對逆境時的重要生存策略之一,藉著分開來增加逃離逆境的機率,提升族群的存活率。未來,可藉由浮萍葉狀體分離與否的現象當做檢測水質是否有受到污染的簡易指標。

井水不犯海水?地層下陷與海水倒灌的問題探究

將實驗室現有的器材及日常生活中可回收利用的材料,自製小型水耕容器來「了解鹽化的水質對農作物生長的影響」。自製長型凹型管可「模擬抽地下水致海水入侵的情形」。以側漏圓柱型水壓比較管及模擬地層實驗槽能「了解超抽地下水及過度人為開發導致地層下陷的情形」, 設計模擬沿海地區狂風下雨、海水倒灌的模型箱能「警示人為恣意破壞環境的惡果」,自製簡易太陽能蒸餾器及逆滲透裝置以「了解海水淡化的原理」。

浮浮沈沈,水中乾坤一浮體振盪週期之探討

在小學學到單擺、節拍器有等時性,可以用來計時。我們發現浮體在水面受一下壓或上拉的力量後,導至浮力、重力不平衡時,浮體會在原地做週期性運動亦有等時性。而振動週期究竟與何種變因有關,呈何種線性關係,引起我們的興趣,故作深入探討。

瓶水相逢-十三瓶酒的裝置藝術

這次的研究,是由文藝復興時期的一個藝術作品所延伸出來的,只要在底層擺放三瓶酒瓶,並且其中兩瓶緊貼兩端,則依序放入十三瓶酒後,將會使得最頂層的三瓶酒一樣高。首先,我們先試著討論出擺放13瓶酒會造成等高的正確性,並且利用他的規律性,討論出向上推疊的基本型擺放的規律。接著將基本型旋轉90度後,可以延伸討論出底層為若干瓶的推廣型之規律性。最後再結合基本型與推廣型,發展出最終型的規律變化。最後總結我們找出的規律性,將它推導出各型的公式,統整後歸納於結論中。

簡易散熱隔音箱

發出惱人噪音的電動機械,常常伴隨著熱量的產生,密閉系統雖能隔音但卻不能有效的散熱,本研究先以密閉系統比較不同材質之隔音效果。在取隔音效果之最佳者之材料應用於開放系統中,進一步研究各種開放孔隙大小、材料厚度、音源響度、熱源功率對隔音效果或散熱效果之影響,研究結果顯示,以開放系統在適當之條件下確能設計出兼具隔音及散熱的裝置,以本研究之裝置而言,以40W的磨砂黃光燈泡模擬熱源,95dB之噪音源,用0.5公分之軟木為隔音材料,密閉系統可以將音量由95dB降低至45dB,但系統溫度在20mins內卻由25℃上升至48℃。然而若使用單層開放系統[二],同上述之條件可以將音量由95dB降低至48dB,但系統溫度在20mins內卻由25℃上升至 35℃且此效應在更強之熱源下更顯著。

搶救芥菜園-阿媽的芥菜開花了

阿媽的芥菜園面臨了滯銷危機,所以我研究芥菜加工成品的營養價值及美味作法,以便推廣芥菜。結果發現芥菜的營養價值高,加工成品多元美味,尤其是做成衝(ㄔㄨㄥˋ)菜可以保留最多的芥子油。原味衝菜問卷調查研發出美味的衝菜作法是利用微波方式,能成功的將芥菜花中苦味成分黑芥子硫?酸鉀?解成嗆辣成分的異硫氰酸烯丙酯。調味衝菜問卷是以微波衝菜加配料設計出葷、素兩種,皆大受歡迎,尤其是素的「豆乾衝菜」,具備美觀、嗆辣、不苦澀以及少油、少鹽的條件,而受到肯定。由衝菜蒸餾實驗中發現「微波衝菜」的芥子油含量最多,而芥子油極易揮發不易保存。所以最佳的攝取方式為直接食用微波衝菜,以達到殺菌、抗癌、助消化等芥子油的功效。

冷的火山──泥火山

七十九年七月二日我們參加學校舉辦的學藝營時,我們去觀察泥火山,本來以為和火山相似,後來到現場才知道它截然不同的。觀察中我們有許多疑問,於是我們從事下列之探討。

我不是吸血鬼-----臺灣特有種:臺灣大蚊的生態研究

一般人看到蚊子的反應常是「啪--乎伊係(給他死)」。但雙翅目中有一種很像蚊子的「大蚊」,不但不吸血,還有各式美麗的外貌。希望透過本研究,讓大家瞭解「臺灣大蚊」的生活型態,也讓大家能欣賞這種美麗的動物。本研究的主要內容有:1. 觀察臺灣大蚊的外型及紀錄生命週期。2. 調查汐止大尖山風景區附近臺灣大蚊的分布高度與成蟲出現時節。3. 臺灣大蚊重要器官與習性的觀察探討。