全國中小學科展

國小組

美白的秘密~不同成分漂白水特性之探究

我們這個研究主要目的在於探究漂白水的特性,經由調查後發現,市面上販售的漂白水成分標示主要有『次氯酸鈉』、『過氧化氫』、『過碳酸鈉』三大類,比較測試後發現三種成分的漂白水在顏色、味道、狀態及酸鹼性上差異極大。另外,我們亦針對漂白能力進行比較,結果顯示三種漂白水不僅漂白能力差異極大,漂白作用反應的方式亦不同。為了解三種漂白水成分的穩定性,我們針對三種漂白水在接觸空氣、改變稀釋水溫、及照光的穩定性方面進行了測試,實驗發現主要成份為次氯酸鈉的新奇漂白水的穩定性最差。關於漂白水的另一項功用:抗菌性的測試,三種漂白水對黴菌的抑制能力也存在了極大差異。透過本次全面性的研究,我們已經充分了解漂白水的成分、性質、漂白能力及對黴菌的影響等,以下我們將就近一年來的研究成果做一詳細說明。

Heart‧Secret~探討讀心術的密碼

本研究起自於玩「吉普賽人讀心術」電腦遊戲所引發的問題,配合數學「整數的簡化計算」、「因數和倍數」、「怎樣列式」單元,來探討讀心術的設計原理,並嘗試設計自己的讀心術。結果顯示:一、「吉普賽人讀心術」是以 9 的倍數來設計。二、不同的讀心術設計原理不同,但都和整數的簡化計算有關,也和倍數有關。三、設計自己的讀心術遊戲時,需考慮玩家的計算步驟不能太複雜,設計者必須有快速的步驟猜中數字。

『靈』牙『皓』齒-探討不同飲料對牙齒的影響

以pH 計測試常見飲料的酸鹼值發現:含乳飲料的pH 值介於 6.1~6.8; 茶類飲料的pH 值介於5.9~6.6;碳酸飲料的pH 值介於 2.4~3.7;果汁飲料的pH 值介於 2.7~4.8;醋類飲料的pH 值介於 2.9~3.7; 提神飲料的pH 值介於3.4~4.2,大都屬於酸性。 人牙的硬度約在莫氏硬度6~7左右硬度很高,但是堅固的牙齒卻怕酸蝕。碳酸飲料、果汁飲料、果醋飲料、運動飲料都屬於酸性飲料,對牙齒有明顯酸蝕作用,所以飲用要適量並用水漱口。 將不同種類的牙齒分別泡進醋酸溶液中進行耐酸比較。168小時後,減重率乳牙(-64.29%)>門牙(-12.09%)>犬齒(-10.17%)>臼齒(-6.62%),可見接觸面積的大小會影響酸蝕的速度外,不同類別的牙齒結構也會影響牙齒的耐酸作用。 牙膏的保護時效只有1~6小時,所以早、中、睌至少用牙膏刷三次牙,才能有效防蛀、防蝕。預防重於治療!所以,最好的保健方式就是少喝酸性飲料。

冰「COOL」電風扇之原理探討

經由實驗得知,雖然吹電風扇會令人感到涼爽,但實際上卻不會降低周圍空氣溫度。於是想找出可以降低氣溫的電風扇並探討其原理。首先,要了解電風扇造成的空氣流動情形,實驗發現電風扇使得空氣以螺旋方式向內集中吹出。然後利用熱傳導原理,採用導熱效果佳的鋁器,放置於電風扇前方,並裝有小冰塊以增加與空氣接觸面積,以達到較佳的降溫效果。接下來,利用超音波霧化器將不同溫度的水來產生小水霧,並置於電風扇前方,以探討其蒸發對周圍氣體的降溫效果。最後,結合了熱傳導和蒸發吸熱的原理製作一裝置,使得電風扇的降溫效果更加提升了。

三階魔方一筆畫—三階立方體中的漢米頓路徑

市面上有一種黑白三階方塊益智玩具,由黑白相間的方塊以一條繩子串起,透過特定的折法可以堆疊成三階立方,那麼,三階立方中有幾種一筆畫漢米頓路徑?本組透過分析平面方格中的漢米頓路徑,擴充討論三階立方體的漢米頓路徑。在無序狀態下,將旋轉與鏡射路經視為同一路徑,本組依循一定的邏輯分類,求得三階立方漢米頓路徑共1449種,若考慮立方體三視圖為同一路徑,則漢米頓路徑應該只有483種;經隨機抽樣檢驗,483種路徑還原後並沒有完全涵蓋在1449種中,因此三階立方體中的漢米頓路徑至少大於483種。另外,平面化的三階立方,將27個節點間以特定54條路徑相連,將來可以電腦模擬找出答案。

看見水果DNA

本研究主要在測試簡易萃取水果DNA的可行性,並比較不同水果之不同部位DNA的萃取量,以及水果的新鮮度、保存溫度、成熟度和成長條件對DNA萃取量的影響。研究發現仁果類水果無法萃取到DNA;大部份漿果類可萃取到較多的DNA;柑果類的果皮DNA多於果肉;而漿果類的果肉DNA多於果皮。從果肉中可以萃取到較多DNA的是火龍果和木瓜;從果皮中可以萃取到較多DNA的是火龍果、橘子和百香果。從種子可以萃取到較多DNA的是哈密瓜。其中以木瓜果肉的DNA萃取效果最好。水果剖開或榨汁氧化後,DNA萃取量會明顯的減少;水果加熱之後DNA的量會增加,冷藏或冷凍後的DNA萃取量則會減少;水果越成熟,DNA的萃取量會越多;在缺少陽光量和水量下生長的水果,DNA的萃取量會減少。

退燒—溫室效應之研究探討

本研究主要透過設計模型的模擬實驗進行溫室效應之探討。研究中設計能模擬實驗之模型,並制訂一套測溫實驗方式,以模型內受光照時的升溫情形,以及停止光照後的降溫情形,作為溫室效應之表徵。研究先探討一定空間內,氣體種類及二氧化碳濃度造成的溫室效應;接著比較模型內「地面高度」、「地表材質」及「天氣狀態」下的溫室效應情形;最後探討如何降低模型內的溫室效應。研究發現:1.各氣體的溫室效應表現不同,其中以二氧化碳的影響最大,而且濃度越高,溫室效應越明顯。2.溫室模型內在「地表高」、「石地」與「空氣對流」情形下,受光照後較不易降溫。3. 利用「消耗二氧化碳濃度」及「設計屏障遮蔽紅外線」兩項方式都能有效降低模型內的溫室效應。

百黏好合-動物性與植物性蛋白質製成蛋白膠水的探討

本研究探討由奶粉及黃豆製作合乎環保需求天然蛋白膠水的可行性。在奶粉或豆漿中加入食用醋,產生凝固物,經分離後,以小蘇打調整至中性,即生成牛奶酪蛋白膠水或植物性大豆球蛋白膠水。研究中以黏著物體能承載彈珠顆粒數(重量)的重力拉扯來評估其對不同材質的黏著力,並以接著物體浸泡酸鹼液體後的承載重力拉扯來評估其耐酸鹼特性。結果顯示:以室溫萃取蛋白膠水黏性最佳,黏著時間愈長,承載重量能力也愈高;測試黏於木板24小時後,可承載7~9公斤重;浸泡實驗中,亦可承受2.5公斤重以上,其黏著能力勝過工業使用之樹脂膠水。因此天然蛋白膠水的製備是可行的,它以常溫製作無毒性、合乎環保需求。若以過期奶粉來製作,更是資源再利用。

奇妙的燈光與綠豆的生長

假寒到外婆家,外婆家在彰化縣田尾鄉有一大片的菊花苗圃。趁此機會參觀了花圃,發現花圃在晚上點著燈泡,我問外婆為什麼?外婆告訴找這樣可以幫助菊花的生長。由於我的好奇,引起了一連串的問題:燈泡是不是真的能幫助植物的生長呢?日光燈是否也能促進植物的生長?還有,彩虹的七種光是不是也會促進植物的生長?如果是,那會有什麼影與呢?為了瞭解這些問題,我就開始找資料,結果在老師所收集的科學研習月刊(第十九期第四卷第五頁)中也發現了有關的研習題目,更引發了我研究的興趣,我就找了幾位同學共同研究。

驚光失色—維他命 B2 的變色密碼與紫外線量測

本研究是因維大力汽水照射陽光後的黃綠色螢光突然消失,引起我們去探究影響它變色的可能變因,發現維他命 B2 不易氧化,還算安定,但仍會受溫度、鹼性物質及光線的影響。尤其陽光中的紫外線會破壞維他命 B2,變色最明顯,於是利用維他命 B2 顏色的消失,探討以它來測量紫外線級數的可行性。