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第一名

極性及非極性分子的研究

在化學課本(束華書局第七章)上講到化學分子極性與非極性分子,其內容是電偶極向量和不為零者為極性分子,反之為非極性分子。同時,在上課時老師所放映的幻燈片(東華書局製作的極性非極性幻燈片),看到用毛皮摩擦過的塑膠棒或用絲絹摩擦過的玻璃棒對各種樣品(乙醇、丙酮等,預先放入長滴管內而連續流下來)靠近來辨別極性與非極性,若能使樣品下降的運動軌跡偏向者為極性,不偏向者為非極性。但卻沒有比較各種樣品極性的大小,更進一步的當時我們就在想,是否能用更適當的實驗方法,找出極性之大小與其他的物性或化性等之關係。於是我們開始請教化學老師更詳細的對我們講解極性與非極性的原因、理論、特性等等。由找一些資料(如樣品的沸點、比重、分子質量等)。囚為樣品若有極性,會被摩擦過的塑膠棒或玻璃棒所吸引而偏向,那就表示與電力有關,所以我們又請了物理老師來指導,有關電學、力學等常識。最後經過多次的改進才完成這次的實驗。

黏黏有魚!魚鱗灰取代水泥砂漿試體試驗

「黏黏有”魚”!魚鱗灰取代水泥砂漿試體試驗」是將魚鱗灰取代部分水泥測其對抗壓強度和抗拉強度之影響,進而瞭解魚鱗灰是否可以取代部分水泥,將其廢物利用,並達到綠建築永續之主旨。同時降低建築工程材料成本並提高經濟效益。前期試驗用未燒結之魚鱗粉,但抗壓強度表現不佳,分析後發現魚鱗內含膠原蛋白對水泥強度並無預期之幫助,因此將其燒結成魚鱗灰,成分為無機磷酸鈣鹽類,實驗結果顯示磷酸鈣對其抗壓強度及抗拉強度都有較佳之幫助。若能結合研發中心萃取膠原蛋白後,高純度之魚鱗灰利用於生醫,而回收廢棄之低純度魚鱗灰作為土木建築材料之利用,相信魚鱗灰水泥將為工程材料史上一項創新材料,並賦與魚鱗回收再利用的新價值。

電解銅、銀和電子莫耳數的關係

於電解銅、銀實驗中,目的暸解銅、銀反應之莫耳數比為 l : 2 進而得知銅、 銀析出量與電子數莫耳比值為 l : 2 : 2 的關係。依據現行高中化學實驗, 電流無法保持 l.0 安培,又析出銀是不可能。經多次嘗試已經改進可順利完成實驗。又依現行實驗教材, 5 %漂白液(次氯酸鈉)與 0.17MCo(NO3)2(aq)混合,僅見及藍色物出現,並不能依內容行催化 OCI 析出 O 2(g)。經改進以雙氧水代替,可以多種試劑催化析出氣氣,以完成反應速率之研究,奈於時間有限,此實驗尚於設計中。下列謹示出電解銅、銀實驗的部分內容。本次研究改進使本校化學實驗順利進行,提高學生對化學之興趣甚鉅。

當哈利遇上莎莉!---論地形效應對颱風結構與路徑的影響

本研究利用37個西行侵台的颱風個案,分析其接近台灣陸地時,颱風強度和路徑的變化情形,並尋求可能的原因和進行推論。獲得幾項重要研究結果如下: 一、 76%的颱風中心登陸陸地後的12小時內,其近中心最大風速有明顯減弱的趨勢。 二、 颱風登陸後受到地形的阻擋而使路徑較原先方向偏南的情形最常見,佔個案數的68%。而颱風路徑的偏移角度最大可達70度以上。 三、 颱風路徑會南偏的類型常伴隨有「近中心風速較大」和「七級風暴風半徑較大」等特徵。 四、 颱風路徑南偏的可能原因有「台灣東南部形成的副低壓」和「通道效應」。 五、 水槽實驗的模擬可用來類比颱風外圍環流和台灣地形間形成的通道效應。

冰火二重奏---雙效能冷氣

近幾年來,科技進步生活品質提升,用電激增,冷氣設備為一般生活必須,但效能因”非全熱效應”使EER 值普遍皆只2.1~3.3 而已,且因廢熱無回收,導致空氣熱污染、溫室效應,且冷凝水排放問題亦造成生活干擾。我們由冷凍空調理論中,就冷氣系統嘗試著:藉”以水全熱回收方式”運轉,增進冷氣機效能,提高效率,節省用電支出,並達到冷氣機及電熱水器之二重奏多樣效果,作此研究設計主題。在稍許調整冷氣系統迴路,配合適切控制方法,經實證能讓60 l的水在20 分鐘內即達到電熱(把水加熱)效果,比傳統冷氣機加上電熱器節省約70﹪電費, 電能效率(EER)亦可高達5.21,提升效率達129﹪。由於設計此系統考慮裝置容易性,且傳統冷氣皆可改裝,發現將可應用於日常生活中,增進生活便利及能源的節約。

燦爛的結晶世界~化科學為環保藝術

在一次的自然實驗課中,余老師讓我們做一個有關碘的結晶的實驗,其結果十分的漂亮,有些為一塊塊的塊狀結晶,有些則為一條條的形狀,和像麥芒一樣的針狀結晶,令人看了目不暇給,坊間利用結晶所製作的用品不在少數,於是我們便靈機一動,想來研究看看那美麗又神秘的結晶的世界。

拼拼湊湊都是畫

有一天,爸爸、媽媽帶我去參觀全國音響大展,在現場各家廠商都印有許多說明書和廣告單分送參觀者,其中,有一張廣告單十分吸引我,因為有我最喜歡的拼圖遊戲。 於是,我當場玩了起來,想不到,在規定時間內全部拼出來了,真高興!第二天,我把拼圖帶到學校給同學玩,結果發現,大部份同學不太會玩,因此,激起我研究這張拼圖卡的興趣。

明列子在生質柴油的應用

羅勒是九層塔的種子,又稱為明列子,其多醣體的不溶性纖維可以吸收水分,減少膽固醇、三酸甘油脂的吸收。三酸甘油脂與醇類可以與鹼性催化劑作用,產生生質柴油。利用明列子不吸油、不吸酒精、可以吸水的特性,來研究生質柴油。轉酯化實驗中加入1克明列子,可以在油水吸水8克而不產生皂化現象,但產量會減少。在比較甲醇+氫氧化鉀+回收油的轉酯化實驗中,不加入明列子平均的產量為95.6 g,使用明列子平均的產量提高為100.5g。

膜粒通道---蛋膜粒子通道滲透速率之研究

這是一項以蛋膜為對象的研究,並配合化學課及生物課所學的滲透原理。藉由電導度計測量電導度的變化,間接推得濃度以探討粒子經由蛋膜的滲透速率,分別探討不同濃度的電解質溶液、相同陰離子不同陽離子的溶液、及相同陽離子不同陰離子的溶液,並且探討離子溶液受磁場N、S極、不同位置的影響,以及其他粒子溶液通過蛋膜的情形,加以分析討論。一開始使用電導度計測量實驗裝置一號蒸餾水端的電導度變化情形,研究後發現問題,改善成新的實驗裝置二號,確定它的滲透速率情形。再度發現問題,設計實驗三號,測量離子溶液端及蒸餾水端距蛋膜0 cm處的電導度變化情形,企圖了解各種離子的蛋膜滲透、擴散與磁場的相關性。

揭開衛生紙的秘密

每天上厠所的時候,最怕的是衛生紙常常被擦破,我的手就弄髒了。是我使用的衛生紙太少張呢?或是衛生紙的質料太差呢?還是使用衛生紙的方法不對呢?.......我也問了同學,他們也有同樣的困擾。衛生紙用太多張,操作不方便;太少張萬一拉肚子或大便太稀的話,衛生紙又會破掉,把手弄髒了。我建議媽媽買好一點、貴一點的衛生紙,一可是也有同樣的煩惱。到底怎麼辦呢?我在這次的科學研習活動中提出來,老師就請我們每一位同學,買不同牌子的衛生紙來試驗看看,找出衛生紙破掉的原因?同時,也可以知道那一種衛生紙比較耐用 · · · · ,下面是我們對衛生紙的研究。