全國中小學科展

國中組

台灣地區酸雨的測定與分析

雨水酸化現象最早是在 1967 年於北歐為瑞典的科學家所發現,但歐洲地區的雨水可能自1950年代使已開始一年一年地增酸,若以 PH 值表示,則約從過去的 6.0 降至目前的 4.0 左右,但 PH 值到達 4.0 以下亦是常有的事。一般所謂雨水酸化,是指PH值低於 5.6的雨水而言。酸性雨水降至地面,對於環境乃是一種嚴重的威脅,一般報告指出它會使土壤變酸,減低肥力;侵蝕金屬造成生銹,會損害建築物,為害木材;會傷害植物,阻礙植物生長;會使湖水、池水變酸,為害或消滅魚類;會改變土壤或空氣中的生物相,造成不平衡;另外亦可能影響動物的生長,以及人類的健康。它的影響雖是緩慢且難以發現的,但卻是全面性的,故被認為是一種近代環境的大問題。木研究是在測定與分析台灣各地區雨水的酸化的情形,希望人們加以關心、研究,並設法解決。

形中有形

利用GSP(動態幾何繪圖軟體)協助探討正n邊形對角線相交所圍出圖形的性質與邊長關係,並利用正n邊形對角線與邊長的比值來探討正n邊形內接正m邊形其邊長關係,並找出其規律。

超省電!The Automatically Controlled Fan

本組改良第50屆國中組化學科「愈熱愈涼快」的實驗。除了沿用電解池的導電性會隨著溫度的改變的原理外,有以下改良: 1.電壓由15伏特提升至110伏特,以應用於一般電器使用。 2.將直流電改為交流電,並以銅棒對硫酸銅溶液通電,溶液濃度與電極因此皆不會減少,能長期使用。 3.利用溫度改變能使氣體熱漲冷縮的特性,製作氣體溫控升降儀,加大溫控效能,並達到自動化斷電目標。 4.最後,同時串聯四台風扇,以模擬教室環境用電,增加實用性與發展可能。

土石流~我不怕!探討坡地植生草種根系與水土保持的關係

藉由研究坡地植生草種及常用水土保持物種為何能有效達到水土保持之目的,以及相關物種其根系與防止土壤沖蝕之關係,希望能瞭解植物根系與水土保持的相關性,並進一步與植生工程結合,作為道路旁的坡道或建築物施工方式的參考,以期減少自然災害所造成的損失。

金屬的活性

上實驗課時,在第一冊73頁,實驗5-3 。當把磨亮的鋅片放入硫酸銅溶液中,在鋅片表面所看到的是一片污黑。另外錫片放入硫駛銅水溶液中,看到金屬表面呈暗褐色。就理論而言,鋅、鍚活性大於銅,常它們放入硫酸銅溶液中,應當有一層漂亮光澤紅銅附於金屬表面才對。於是試圖在硫酸銅溶液加入其他試劑,以期得到良好的結果。經實驗結果我們發現:1.鋅片插入硫酸銅溶液前,必須在水溶液中先加入氨水才能得到漂亮結果 2. 揮入錫片時,必須在硫酸銅水溶液加入濃硫酸才能得到漂亮紅銅為了解釋其原因,把鎂、鉛、鋁、鐵也做同樣實驗。

社區公共場所空氣中對含細菌數之調查與研究

為什麼常有呼吸系統傳染病如流行性腦膜炎、白喉、百日咳等流行時,醫生及父母都告訴我們盡量避免出入公共場所?所以我們想,是不是這些地方,空氣中含細菌比較多?於是引起我們幾位同學作此項細菌數之調查與研究的興趣,以滿足我們的好奇心。

巢狀切割對內部子圖的探討

本研究是從數學講義上的一個考題出發,恰巧擴展了前年全國科展最佳教材獎「正多邊形母子面積比」,他們只研究正多邊形且每邊切割的比例相同,我們採取截然不同的研究方法,而且更進一步探索任意多邊形每邊切割的比例任意不同時,其子母面積比值的發展。而隨著邊數的增加,所得圖形儼然一個鳥巢狀,故名「巢狀切割」。我們從三角形做起,經歷四、六、八邊形,一直到五邊形、七邊形,並藉助GSP繪圖軟體幫忙檢驗,最後得到了通用於任意邊數且任意比例切割的子母面積比值公式,並設計Microsoft Excel運算表,只要輸入邊數與比例,可立即算出子母面積的比值!

節能簡易高效率膠原蛋白萃取法--海水魚淡水魚魚鱗結構比較、膠原蛋白萃取率及螢光效能分析

魚鱗為氫氧基磷灰石及膠原蛋白所組成。本實驗比較各兩種海水及淡水魚魚鱗結構,用簡易水煮法萃取膠原蛋白。實驗發現淡水魚-虱目魚膠原蛋白萃取效率最好,1~40分鐘約能溶出 0.2g膠原蛋白 / g 魚鱗,次為鱸魚、烏魚,龍膽石斑的溶出率最差,與魚鱗結構相關。SDS、X光繞射分析顯示膠原蛋白純度高,且加醋煮能提高溶出率 2~6倍。螢光光譜結果顯示膠原蛋白在325 nm 雷射光激發下即能偵測訊號強度大的藍光(410 nm)及綠光(490 nm),為偵測物質膠原蛋白含量的好方法。本實驗1分鐘加醋水煮虱目魚魚鱗的膠原蛋白成本1.5 元 / 1000 mg 為市售的 2~3%,為簡易高效能的膠原蛋白萃取方式。

電力線,我看見了─在濾紙上電解硫酸銅溶液,由銅晶體的析出探討電場內電力線的分布

在國中理化課本 24 - 2 電解硫酸銅溶液實驗中,當兩電極(銅片)以不同角度放置時,負極所析出的銅量將有不同,而以兩電極板平行放置時,在與正極相對應的負極面上銅會大量且很快析出,而負極的背面析出量少。由這個觀察結果讓我聯想到: 電場會不會只存在兩電極板間?而負極背面會有較少的銅,是否因溶液的流動性才造成的?如果利用電解溶液橫切面來做觀察,是否更能觀察出電場的分布?其電力線的分布圖是否較草籽實驗容易觀察及解釋?

奈米微粒現形記—化學反應速率的探究

為了將去年我們所獨創的「一滴溶液的化學顯微電解實驗」能延續到其他的化學實驗上,今年我們更是創新突破了很多困難的關卡,在傳統實驗對照下,由第一代實驗到第五代的減量設計,現在已能成功的運用【報廢的光碟片】、【報廢的電腦】、【報廢滑鼠內的感光二極體元件及電品體】來自製設計出『兩極反應物各一滴容易做自動偵測反應的紀錄』;更企圖一併可在學校大力推動電腦融入教學的設備下,能『透過顯微鏡加裝的CCD電子螢幕目視觀看』、『聯結電視螢幕立即播放』或『拍成電子影片檔由電腦播放』,已和現在政府大力推動的奈米科學教育接軌,並真正達到顯微化學環保實驗的終極目標。