全國中小學科展

第三名

不一樣的塑膠

(一)我和小弟弟有許多塑膠做的玩具,有扮家家酒用的鍋子、盤子、碗;筷、小梳子、還有玩具槍、無敵超人………。洗澡時,我們都把它們搬進澡盆裡,邊洗邊玩,我發現,有的塑膠玩具會浮在水面,面有的卻扶不起來,始沉在水底,這是什麼原因呢?我和幾位同學好奇的想知道究竟有那些不同種類的塑膠?\r (二)快過年了,爸爸用甲苯調水泥準備粉刷牆壁,令人意外的是調油漆的塑膠筆桿竟然被腐蝕了,可是真奇怪?為什麼同樣是裝甲苯的塑膠罐卻不受影響呢?

翻出一片天

去年,學長; 姐找我和幾個同學一起做科展,在過程中我愈做愈有趣。今年我決定再接再厲,而且為了延續這項良好的活動,找同學外我還找了學弟一起來做科展,我以去年的心得跟他們分享,他們聽完之後,很感興趣,我們便開始找題目來做。這時數學課正好在上怎樣解題的單元,老師出了一個翻杯子的題目:「有七個杯口朝上的杯子,每次翻動四個不同的杯子,要翻幾次才能把所有的杯子都翻成杯口朝下?」我們一開始拿了幾個杯子做做看。想不到,把我們搞得暈頭轉向,好難啊!但此時不服輸的細胞告訴我們不要放棄!我便跟學弟們說:在研究的過程中遇到瓶頸是常有的事情,不需要感到驚訝。有人提議說,既然遇到不會的,那就簡化問題吧!所以我們開始以下的研究過程!

向心力實驗之改良再改良──兼談本校推展科學教育之紮根工作

科技可經世濟國其重要性已不可待言,因此政府至望從 事科學教育工作者能做好科教工作。本校物理科教師成 認使命重大,因此致力於科教紮根工作,目前在升學主 義扔未消除之下,本校教師之積極配合方怯是鼓勵學生 在配合現有教材上,例如目前實驗課程鼓勵學生如何加 以用別的方法去做實驗,如何改進、改良。在改進改良 過程中,可觸發學生理論與實驗配合,或產生更創新方 法。所以本校物理教帥現帶頒學生致力於實驗教利之改 良,已獲得多次成功,更得上級重視,尤以去年推出的 水波槽光干涉之改良得全國高中教師組第一名,給我們 更大鼓勵。此次兩套向心力改良實驗是一連串改良中之 一,其中一套已在本校列為正式實驗教材。擬將大量推 廣,現連同最近才改良的一套,一併展示。

杯中的鑽石

凱萍星期六晚上和媽媽、姊姊去逛夜市,五光十色的霓虹燈和琳瑯滿目的裝飾品,什麼鑽石或寶石、水晶 … … 等飾品,好吸引人喔!媽媽挑了一條亮晶晶的項鍊,姊姊選上了一個鑽石的胸針。凱萍心裡想:長大後也要買一條來戴在身上,一定很美。 上課時,凱萍提起逛街時看到那些亮晶晶的寶石,叫人羨慕不已。上自然課時班上的發明大王皇邑拿著他那特大的放大鏡到處掃瞄。忽然他大叫一聲:「我桌上有一顆小鑽石。」大家都圍過去,瞧個究竟並請教老師。老師告訴大家那是鹽的顆粒。如果大家都喜歡那些美麗的寶石,我們不妨自己動手做做看。大家都以訝異的眼光想:「自己做可能嗎?」老師說:「我們試試看。」於是老師便帶我們展開尋寶的工作。

大圓包小圓─有趣的蛋塔盒

好不容易才等到兩個星期才一次的棋弈課,又可以和老師好好的廝殺一場。上課鐘聲還沒響,我就已經做好開戰的準備了!老師怎麼還不趕快出現,我隨手把兩個棋子排在一起。心想:如果在外圍再畫一個大圓,不就是以前考過的數學題目嗎?(如下圖) : 請下圖填填看: 大圓的直徑是8公分。 小圓的直徑是( )公分。 大圓的圓周約( )公分。 想著,想著,不知大圓面積和兩個小圓總面積有沒有什麼特別的關係?還有,最近不是在流行吃蛋塔嗎!如果把象棋變成蛋塔,那我的蛋塔盒不就變成圓的了!市面上好像都是方形的蛋塔盒。有趣!有趣!

竹炭與銀的美麗邂逅

自然界中,銀為金屬導電度之冠,其電阻極低;炭,是唯一可導電的非金屬,於是就想嘗試把這兩種不同特性的元素結合。竹炭是炭的一種,可導電,又為再生性資源,也是台灣最近這幾年來積極開發的新型環保材料,更享有「黑鑽石」的美譽。本研究嘗試將銀與竹炭兩種不同材料結合,研發出金屬結合非金屬的複合導電材質。本研究成功研發出製作竹炭銀粉末的方法並壓成錠狀:利用銀鏡反應將銀包覆在微米級竹炭粉上,並將竹炭銀粉壓成錠狀;找出竹炭銀錠最佳導電度的質量比例,竹炭與銀的比為1:9竹炭銀錠可導電,電阻介於純銀與炭(石墨)之間,其電阻極低,將來可應用在代替石墨作為電池的電極,對提升導電度會有幫助。

調整金屬粒子在晶體中排列的新方法

依國中化學書中所敘, L 將鋅片用砂紙擦亮,一端彎曲成鈎狀,把直的一端插入約半滿的醋酸鉛溶液。使鈎狀的一端掛在管口上,放在試管架上靜止數小時後,觀察浸在溶液中的鋅片表面上,有什麼東西長出來。2.用同樣的手續將銅片擦亮,浸入硝酸銀溶液中,靜置數小時後,觀察銅片上的變化。我們曾照著上述方法一次又一次的實驗,結果我們所能看到的 a在銅片上只是一小塊白灰色的泥狀銀了,並沒有光亮針狀的銀。b 在鋅片表面初時能出現鉛的晶體,但時間一長就掉落離開鋅片的表面,也就看不到鉛的樹枝狀結晶。因此我們想到是否能找到其中的原因,並進而改進結晶的方法,使能析出排列規則的美麗晶體。

「切」的世界真奇妙

有一次美勞課時,要把色紙分成五等分,起先並沒有去測量它,就拿剪刀大約的剪下去,剪完後一比較,才發現每塊都不一樣大,「哎!真慘!白白浪費了一張色紙。」因此引起我和同學研究等分圖形的興趣,並且擴大範圍,研究一切有關切割的問題,還請老師從旁指導。

設計、色計-自行設計微型比色計改良比色法實驗

本實驗主要是為了改善高三比色實驗之實驗的精準度而進行的。利用發光二極體作為光 源,搭配光敏電阻,並以塗黑的T 型玻璃管作為反應槽,組裝成自製微型比色計。 此實驗首先確認傳統比色法之精密度極差,接著針對反應槽長度、光源顏色及光源電壓進行篩選。選出最適合本實驗的反應槽長度、光源及適合光源的電壓,組成高精準度的微型比色計。 以自製微型比色計測量十個濃度不同之校正液後,確認本儀器之檢量線確實具有極佳之線性關係,便可進一步繪製檢量線,並計算待測溶液的平衡常數。本實驗不使用分光光度計主要是因為其成本較高,本組希望能以最低的成本,求之平衡常數。

多多「液」善—雙溶劑對溶質溶解之研究

飽和氯化鈉水溶液加入乙醇,會因氯化鈉不溶於乙醇而產生沉澱,進一步分析氯化鉀、氯化銨、硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鈉、硝酸鉀等溶質。根據實驗結果分析發現,該溶質溶解時與水的結合方式、氫鍵強度、水合能、晶格能跟析出比有相關性。能與水產生分子間氫鍵的溶質,若氫鍵強度弱於乙醇與水間的氫鍵強度,則溶質析出比會較高,例如硫酸銅。溶質的溶解方式若以水的極性為主,其水合離子內的作用力為離子–偶極力,在加入乙醇後的析出比會少於有氫鍵影響的溶質,例如氯化鈉。根據各溶質的析出比可發現,離子半徑及電荷越大,析出比越高,如:硫酸鉀的析出比大於硫酸鈉(離子半徑),而硫酸鎂的析出比也大於硫酸鈉(離子電荷)。