全國中小學科展

第三名

解上上鉛

在高中實驗課本中有[氯化鉛溶解度積]實驗,但不同課本所提供PbCl2的Ksp值有相當大差異,故本研究除了將課本中所述的三種實驗方法驗證過,另加入四種不同實驗方法,一併作比較。研究中的七種實驗方法分別為:由氯化鉛溶解量推求(溶解度法)、三種沉澱法(形成PbSO4、形成PbCO3、形成PbCrO4)、三種滴定法(莫爾法、間接柏哈法、法揚士法),由實驗數據顯示,除了溶解度法數據有較大差異,其餘六種實驗方法所求得數據相當接近,故我們由實驗證實PbCl2在25°C下的Ksp值為5.6x10-4 本研究也對所應用七種實驗方法的優缺點作一比較,又實驗過程中,溫度的改變會影響溶度積大小,因此實驗中我們改變數種不同溫度來測量氯化鉛溶度積,將所得數據一併作比較。

鹽橋的種類、濃度、溫度對電流的影響

在國中第三冊 14-3 的實驗裏,提到鹽橋的濃度為 0.1M ,且使用強電解質。我們知道強電解質是因其具有幾乎完全解離的特性,故一般皆用強, KNO,且在室溫下操作,難道各種濃度的強電解質不能使用嗎?其效果又是如何?因而請教老師,並進而尋求解答的實驗。

砂質沈積物的淘選度研究

地球科學課本上冊第四章提到風的沈積物淘選度最好,冰川的沈積物淘選度很差,可是流水造成的沈積物淘選度如何呢?一條河流上下游沈積物的淘選度有差別嗎?波浪造成的沈積物,其淘選度比流水的好?還是差?課文中沒有說明,因此我們在老師的協助和指導下進行本研究。

順丁烯二酸轉換為反丁烯二酸之化學動力學研究

順丁烯二酸在強酸之催化下轉換為反丁烯二酸之反應過程中,若能測定出其單位時間之轉換率,便可從事該反應之化學動力學研究。由於我們發現鐵離子可使反丁烯二酸完全沈澱,但對順丁烯二酸則否,故引發我們對本研究之興趣。

那根有何用──仙人掌體溫恆定之研究

在溫差極劇的沙漠中,所能生存的生物必備有特殊的機制,以來抵禦炎熱及缺水的環境所帶來的不便。日夜溫差的劇烈,以及沙漠水份之缺乏,造就了沙漠植物之耐熱及抗早性,仙人掌( Cactus )為典型存活在沙漠之植物,其必有能克服高溫及溫差大的構造和生存方式,為充分了解仙人掌的生存機構以及沙漠植物在困境中存活之法,以利人類在沙漠等特殊環境中活動,所以啟發實驗動機,著手設計實驗,並且特別就於仙人掌之針狀葉,討論其散熱特性,以彌補一般對於針狀葉功能之認識。

對冪級數的收斂圖形、用途及尤拉公式的探討

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。

燃料電池的製作及研究

偶然在 NASA 的網站上,得知在太空梭上是以燃料電池作為供應電能的裝置,和課程中曾經提到有關燃料電池的內容,有許多互通之處,因此引起我們一探究竟的動機。燃料電池的特點是直接以一般燃料如氫氣、甲醇等為原料,將原本燃料燃燒所要釋放的化學能,不經過熱能的形式,直接轉換成電能。如此來,大人的減少能量在轉換過程中的損耗,而能有極佳的能量轉換效率,同時沒有下完全燃燒所帶來的污染,乾淨又環保,符合新時代的需求。現在除了太空梭之上的應用以外,先進國家更已發展出汽車用的燃料電池,以取代傳統的內燃機。燃料電池這樣先進的供應電能裝置,實在讓人想親眼目睹,不過很可惜,課本中對燃料電池只有大略敘述和簡圖說明,缺乏實際的照片讓人一睹為快。同時又因為取材不易造價太高、體積過大不易攜帶等原因,不但在日常生活中無緣一見,連在課堂上,老師也無法拿出一個燃料電池來展示,實在令人失望。於是興起製作一個簡易的燃料電池作為展示模型的想法,以說明其構造原理及功能,增加大家對燃料電池的認識。

不想依樣畫葫蘆 -- 突破國小圓面積求法

兒童可以說是道地的實證主義者。凡事他們都希望能以自己的方式求得證實後,方肯罷休,即使是數學上的一些定理、公式,他們也都不肯就囫圇吞,很需要透過他們的行為,如:看、操作、計算等印證過後才能接受,學習也才能牢固。圓面積的求法,素來都是把圓等分後併合為平行四邊形,而以半徑 × 半周再演繹為半徑 × 半徑 ×3.14 的方法教學。是否有另外突破傳統的,更 具體的,更直截的求法來滿足兒童的需求呢?

維他命 C 的真相

在一本兒童科學雅誌上,我們模仿進行一次水果中的維生素 C 實驗,想不到知易行難,實驗看起來好簡單,加一加藥品,觀察顏色的變化就可以了,可是當我們自己從事實驗時,卻發現困難重重,這個實驗報告的整理,可以說是這個實驗的解決方法,除了維生素 C 本身的疑點外,也發現了很多我們自以為是的知識,其實不是那麼一回事,但是都是因維生素 C 而產生這些問題、疑慮與解決方法,所以我們將我們的實驗定為維生素 C 的真相。