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第三名

電從哪裡來?鋁-空氣電池的製作與探討

經過我們努力的實驗後,我們發現:本實驗利用添加活性碳粉可大幅增加電池輸出的電流大小,改善單獨使用碳棒或備長碳得到的輸出電流不大,而且電流強度驟減維持不久的問題;另再添加聚丙烯酸鈉當膠狀劑和當做電解質中的吸水劑,減緩水份蒸發,可發揮防止溶液滲漏的作用外,同時可當黏著劑改善一般黏著劑無法導電的問題,對於電池的保存具有多重的功能。利用碳棒的罐裝圓柱型一般乾電池和白鐵網活性碳粉舖成碳紙電池,都確實可提供電能運用於驅動一般電器,經實驗電池負載低功率馬達下持續放電7天可運轉而不停止。

纖維素水解的探討

(一)水解時間對纖維素水解很重要,因反應器內進行著如下的兩個反應: 纖維素葡萄糖,葡萄糖 副產物(包括甲酸、果糖酸、甲基糠醛)初反應是纖維素水解,需一定時間完成;此外葡萄糖溶液停留時間的增加,將使更多的葡萄糖轉化為副產物,故隨時間的增加葡萄糖的量有下降的現象。 (二)催化纖維素葡萄糖的效果是:鹽酸催化劑組>順丁烯二酸催化劑組,但葡萄糖副產物的反應中,鹽酸催化劑組的降解率為85﹪,而順丁烯二酸催化劑的降解率為15﹪,因此需長時間加熱時,最好採用順丁烯二酸為催化劑催化否則得不償失。 (三)無機酸催化劑組其催化纖維素水解的效果隨溫度增加而增加,但在140℃時Cu2O的量增幅變小,且在160℃Cu2O的量變小很多,這是因反應器內進行著如下的兩個反應: 纖維素葡萄糖 葡萄糖副產物 在較低溫時K1的增加值大於K2,但隨溫度提高K2的增加值會逐漸大於K1,因而Cu2O 的量增幅變小甚至在160℃Cu2O的量變小。 (四)有機酸催化劑組,其催化纖維素水解的效果隨溫度增加而增加,但在140℃時Cu2O的量增幅較無機酸催化劑組大,且在160℃時Cu2O減少的量也較小,這是順丁烯二酸催化劑組在K2葡萄糖降解率較小的原因。

如何做生物實驗---木瓜種子包膜與植物發芽關係之探討

從一年級開始到現在”我們對於生物學的興趣不減當年。常想,當別人提出有關生物學的問題時,我們將如何去觀察、思考、討論、提出假設,進一步設計實驗,以尋求問題的答案。常我們吃木瓜時”對於晶瑩可愛的木瓜種子發生了興趣,很想知道木瓜種子外面的包膜有何作用?用手剝去包模,現出木瓜種于粗糙的表面時,隨手丟棄,無意中發現去了包膜的木瓜種子較不去包膜者早幾天發芽。此種發現引起了我們無限好奇,遂在老師指導下進行以下實驗。

利用熱力學探討香蕉泥中過氧化酵素熱變性反應

本省香蕉常因生產過剩,沒人要而亂丟棄,任其腐敗,多麼可惜。目前為何尚無法拿它來加工,主要原因是香蕉在加工過程中,有嚴重的褐變現象。目前尚找不到有效方法來克服。一般食品在加工前必須先經殺菁(以熱破壞酵素)手續以抑制酵素褐變,香蕉的褐變非常特殊,兼具有酵素性褐變和非酵素性褐變,當以熱來破壞酵素以抑制酵素褐變,若加熱溫度與時間超過,卻相反地促進非酵素性褐變,本研究主要探討一種迅速又經濟之方法,能測出殺菁所需之「溫度與時間」之組合,有效地破壞酵素活性,抑制酵素褐變,同時又不會引起非酵素性褐變。

轉廢為寶點石成金

本研究希冀『轉廢為寶 點石成金』,以石材廢泥為研究材料,利用熱處理方式燒製混凝土廣泛使用之常重粒料及輕質粒料,轉危機為商機,減少環境污染與衝擊,傳承永續經營之居住環境。經化學組成研判本研究之石材廢泥應為花崗石廢泥,且符合燒製輕質粒料之膨脹範圍,以不同的燒結氣氛進行再生粒料之燒製實驗,探討燒結溫度(1050℃、1075℃、1100℃、1125℃、1150℃)及燒結時間(5分鐘、15分鐘、60分鐘)之影響。試驗結果顯示,常重粒料之燒結溫度至少需達1100℃以上,且燒結溫度控制遠比燒結時間的掌握來得重要,燒結溫度1125℃、燒結時間15分鐘可達燒製常重粒料之最佳效果;而燒製輕質粒料最佳情況為加熱達1100℃,再放入高溫爐中燒結15分鐘,可燒製出比重為1.25之輕質粒料。

許我一個長命泡泡吧!---氫氣泡泡會比較長命嗎?

泡泡好美麗,可惜都很「短命」。金氏世界記錄裡最長命的泡泡可以活一年,我們試?找出使泡泡「長命」的方法。因為吹出來的泡泡極難掌控,我們用注射針筒將泡泡打在玻璃片上,形成一個半球形的薄膜泡泡,如右圖。並設計實驗來探討多種變因對泡泡存活時間的影響。結果我們做的最長命的泡泡活了4 天又13 個小時!這個記錄用的泡泡水配方是 Joy:水:甘油=1:60:8,半球泡泡半徑3 ㎝,填充氫氣並將泡泡關在小箱中。觀察泡泡的生命史,我們將它先後分為「白膜期」、「彩虹期」、「幻影期」及「水牆期」。分別用不同氣體打成泡泡,發現只有二氧化碳泡泡會迅速縮小,可見二氧化碳的「穿透力」驚人。

給電梯一個大腦─電梯邏輯之研究

「 搭電梯」已經成為日常生活的一部份:從走出家門、進人辦公室、出外洽公、甚至停車塔內,無一處不使用電梯,但是您可能會對電梯的「不夠聰明」感到不耐。舉例說:明明電梯內已經擠滿了人,但它還是一層層地開門接客;明明只差幾步就可跨進電梯,但它還是無情地閉門而去。一般人可能認為這個情況並無法改善……。\r 美國奧的斯電梯公司(Otis Elevator Co . )為此利用「模糊邏輯」( Fuzzy LogiC )及「神經網路」等形式的人工智慧,重新設計電梯的邏輯控制,使其提供更好的服務。原本認為電梯的邏輯役什麼好發展的我們也想嘗試看看,要如何改進電梯的效率。

薑、蒜、洋蔥及辣椒對大腸桿菌生活的影響

在高中生物學上冊第九章細菌課文中,曾討論到食物的防腐及如何殺菌,同時在報章雜誌上常常可見一些有關辛辣食物殺菌的記載,使我們懷疑這些辛辣食物殺繭能力強弱如何?我們收集資料及請教老師的結果,找不到關於此方面的實驗資料。所以我們就想以實際的實驗來證明,那些食物確實有殺菌能力?是新鮮的或煮熟的殺菌能力強?但因限於知識,時問及實驗設備的不夠我們然以培養基中菌落的多寡來比較薑、蒜、洋蔥、辣椒等四種材料,在煮沸或新鮮時對大腸菌生活的影響及殺菌的能力。

水中的芭蕾舞者—利用比重的原理判斷雞蛋的新鮮度

這次的實驗,主要是利用市面上各賣場及便利商店所販售的雞蛋,和直接由雞場取得當天所出產的雞蛋,經由實驗與計算,比較其密度是否相同。所謂密度即單位體積的質量,而攝氏四度的純水密度則定為1。我們模擬將雞蛋存放在不同環境(春、夏、秋、冬及冷藏)與包裝(鋁箔紙及保鮮膜)儲存時,每顆雞蛋每日密度的變化。經過三週的實驗後,我們發現溫度及包裝都會影響雞蛋的品質。在溫度較低的儲存環境中,雞蛋密度的變化較溫度高時來的小。另在相同儲存環境下,直接存放又比被鋁箔紙包裹後存放的雞蛋密度變化大。更值得一提的是,在相同的儲存條件下,我們發現紅蛋密度的變化比白蛋來的大。藉由這個實驗使我們更清楚的知道新鮮雞蛋與陳舊雞蛋的差異。

不可思議的小尖冰~探討水珠結冰的特殊現象

透過小小水珠的結冰,我們發現令人驚奇的神奇現象!加蓋的水珠結冰時,底部與側邊會先結凍,內部的水最後結冰時只好往上頂出,因此形成像桃子狀的可愛冰尖凸。其結冰的過程,通常會有過冷現象,只要加入其他物質使其溶於水,就不會形成冰尖凸了。在有出風口的傳統冰箱下結冰,不加蓋比較不容易形成冰尖凸,冰尖凸的形成與否,深受風向干擾。而水珠的結冰,若是有冰尖凸的,高度的變形比大約為一點多倍,寬度則接近一倍,表示底部與側邊先行結冰時,底面積不會擴張,而是將水往水珠中央頂部推擠,才會形成冰尖凸。若沒有冰尖凸的,則高度與寬度會同步進行膨脹,但高度還是略比寬度多一些。另外,我們也嘗試尋找形成冰釘的條件,並與冰尖凸做比較。