“葉脈書簽”的制作(探究性實驗設(shè)計)實驗報告

華南師范大學(xué) “葉脈書簽”的制作 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院頁實驗七探究性實驗設(shè)計“葉脈書簽”的制作成員：班級：一、選題背景和探究意義：葉脈書簽，就是用樹葉通過一定的化學(xué)處理后，去掉樹葉的葉肉細(xì)胞，留下網(wǎng)狀的脈紋，再通過染色制成各種顏色的書簽。根據(jù)化學(xué)人教版九年級下冊第十單元關(guān)于葉脈書簽的制作資料中，是利用所學(xué)的堿的腐蝕性進行化學(xué)處理。這種書簽，由于來自樹葉，具有其他書簽所不能比擬的自然之美，令人賞心悅目，容易引起學(xué)生的實驗興趣。該實驗制作簡易，材料容易獲得，可操作性強。人教版九年級化學(xué)下冊第十單元酸和堿課題1常見的酸和堿中設(shè)有一個制作“葉脈書簽”的家庭小實驗。這部分內(nèi)容安排在課題1的最后，是拓展學(xué)生知識面、提高學(xué)生動手能力、強化知識點記憶的一項有趣的課外實驗，通過這個小實驗學(xué)生們既能提高動手能力，又能培養(yǎng)化學(xué)興趣。但書中僅提到“放在約10%的氫氧化鈉溶液中煮沸”，寥寥數(shù)語，并沒有對合適的制作“葉脈書簽”的條件進一步探究。二、小組分工：1、xx負(fù)責(zé)查找整理資料。2、小組討論設(shè)計實驗方案。3、xx負(fù)責(zé)撰寫方案。4、小組檢查、討論并作修改，最終確定方案，然后上交。三、關(guān)鍵問題：1.葉片的選擇葉脈書簽是選擇葉形美麗的樹葉，經(jīng)各種方法處理后去掉葉肉部分，保留完整的葉脈，經(jīng)染色后制成的一種書簽。而一般過嫩的葉片經(jīng)處理后，葉脈不明顯或易于斷裂，很難制作出美觀、并且輪廓分明的葉脈書簽，不是理想的材料。需要的是葉脈分明，比較老的樹葉，落在地上的樹葉，只要葉脈還完整，就可以拿來制作。根據(jù)往年師兄師姐的經(jīng)驗，用白玉蘭的樹葉做出的書簽是最好的，故我們在本次實驗也選擇了白玉蘭這種樹葉。2.加熱時間和堿液的濃度加熱時間太短或堿液濃度太低的話，可能葉肉沒被煮爛，時間太長或堿液濃度太高，則可能使葉片卷成一團，沒辦法分開，這樣得不到理想的葉脈。為了得到比較理想的書簽，在實驗的過程中，要對加熱時間和堿液的濃度先進行探究，以便找出最適宜條件。3.刷葉肉刷葉肉的時候，選用的刷子毛不能太硬，否則在刷葉肉的過程中容易毀壞葉脈，太軟也不行，刷不掉葉肉，最好選用牙刷，不能來回刷，要輕輕單向重復(fù)刷，先刷去葉面正面的葉肉，再刷去背面的葉肉，從葉柄端開始刷，刷至葉尖，這樣，才可以得到晶瑩剔透的葉脈書簽。由于葉片的選擇、加熱時間和堿液濃度是書簽制作的關(guān)鍵因素，故我們小組選擇不同的葉片在不同的實驗時間、堿液濃度下進行探究，以尋求最佳原料及實驗條件。四、實驗原理：1、葉片的構(gòu)造葉片外表包圍一層表皮細(xì)胞，它具有保護葉片的作用；表皮里面是葉肉組織；貫穿在葉肉組織間的是葉脈。2、堿解法制作葉脈書簽不少植物的葉、葉脈由堅韌的纖維素構(gòu)成，在堿液中不易煮爛，而葉脈四周的葉肉在堿液中容易煮爛。葉片的葉肉部分容易腐爛降解，而葉脈非常堅韌，能構(gòu)成各種形狀比如網(wǎng)狀、扇形、弧形等結(jié)構(gòu)，以支持葉片。選取具網(wǎng)狀脈的植物葉片，用氫氧化鈉等堿溶液加熱煮沸，可以水解掉葉肉等部分，僅剩下網(wǎng)狀脈，再利用染色劑將葉脈染色，一件精美的葉脈書簽便制作成功了。五、實驗用品：1、實驗儀器與用品用鑷子取出葉片，靜放在盛有清水的玻璃杯中浸泡3分鐘。從清水中取出葉片，放在紗布或其他帶孔材料上，在流水中沖刷，刷去葉片中柔軟部分，露出白色葉脈。刷葉片的方法是用舊牙刷刷葉肉，刷時先刷正面，按從左向右，從葉柄向葉尖，從主脈向側(cè)脈有序地刷，直至刷掉葉肉；再將葉片翻轉(zhuǎn)，用同樣的方法刷，直至只剩下網(wǎng)狀脈；平放在塑料紗網(wǎng)上，用自來水沖洗。圖3刷葉肉5.漂白葉脈用10%的雙氧水浸泡葉脈約5分鐘，取出用清水洗凈。6.染色裝飾選擇各種染料或顏料對葉脈進行充分染色。7.壓制成型待葉脈稍稍晾干后，做好記錄壓在書中成型。8.裝飾書簽在成型書簽的葉柄上系一根彩色絲帶或?qū)θ~脈進行再上色等。七、實驗記錄探究不同濃度的NaOH溶液的腐蝕效果堿液①5%NaOH溶液②10%NaOH溶液③15%NaOH溶液使用的樹葉白蘭樹葉葉片變褐色時間長短從長到短:①>②>③刷除葉肉的難易程度從難到易:①>②>③最后效果【5%】②【10%】③【15%】探究不同樹葉制成的效果樹葉①雞蛋花樹葉②綠化芒樹葉③白玉蘭樹葉圖片堿液10%NaOH溶液葉片變褐色時間③<②<①煮后葉片葉脈情況葉片、葉脈較為柔軟葉片柔軟程度在這3中葉子中最低，葉脈仍較堅韌葉片較為柔軟，葉脈仍較堅韌刷除葉肉難易程度非常難，容易刷壞樹葉有點難，可以刷掉一點較易，可稍用力最后效果【綠化芒樹葉】①【雞蛋花樹葉】③【白玉蘭樹葉】描述透明清晰程度非常低，葉脈葉肉難以分離透明清晰程度較低，葉脈葉肉分離度不夠葉脈葉柄顏色都為淡黃色，剔透清晰，非常美觀探究不同染色劑的染色效果染料從左到右依次為：品紅溶液、紫色石蕊溶液、甲基橙溶液葉子：白蘭樹葉著色容易，其中品紅染色效果最好，顏色鮮艷明顯。放置一段時間，甲基橙品紅顏色較為穩(wěn)定，紫色石蕊染色略有褪色。葉子：綠化芒樹葉葉子本身顏色較深，未經(jīng)漂白（無漂白液）染色，效果沒有白蘭好。八、實驗討論1、實驗結(jié)論（回答探究問題）探究因素結(jié)論不同濃度的NaOH溶液的腐蝕效果①葉片變褐色時間長短比較：5%NaOH溶液>10%NaOH溶液>15%NaOH溶液，刷除葉肉的難易程度5%NaOH溶液>10%NaOH溶液>15%NaOH溶液，但相差程度不大。②最終效果三者相近。從最終效果和節(jié)省藥品的角度考慮，5%NaOH溶液為最佳。不同樹葉制成的效果①白蘭和綠化芒樹葉制得的葉脈書簽都剔透清晰，其中綠化芒樹葉更為堅韌，顏色較深；白蘭較柔韌，顏色較淡，染色前可不經(jīng)漂白。②雞蛋花樹葉葉肉難刷掉，透明清晰程度較低，葉脈葉肉分離度不夠，不適合制葉脈書簽。不同染色劑染色效果①三種染色劑著色都容易，其中品紅染色效果最好，顏色鮮艷明顯。②放置一段時間，甲基橙品紅顏色較為穩(wěn)定，紫色石蕊染色略有褪色。2、實驗結(jié)論的論證（根據(jù)你所得的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，結(jié)合反應(yīng)原理和相關(guān)文獻，說明為什么得到上述結(jié)論）探究因素結(jié)論不同濃度的NaOH溶液的腐蝕效果文獻介紹NaOH最佳濃度在5%-10%之間，堿液濃度過低時葉肉腐蝕程度不足，樹葉的葉肉不容易被刷掉；堿液濃度過高時，葉片可能會卷起來不易分離，且會腐蝕部分葉脈使葉脈變軟影響葉脈書簽最終效果。同時腐蝕程度也與葉子種類成熟程度有關(guān)。所以本實驗采用白蘭樹葉，在5%-15%間，堿性越強腐蝕速度也快。不同樹葉制成的效果葉子的選擇對葉脈書簽的制取有很大影響。實驗所采用的葉子應(yīng)葉脈清晰、大小適中、葉面平整。本實驗在此基礎(chǔ)上，選擇葉子的質(zhì)地、堅韌程度有所不同。綠化芒葉肉葉脈都較堅韌，白蘭樹葉、雞蛋花樹葉差別不大，但效果相差較遠(yuǎn)，與葉子質(zhì)地、葉脈和葉肉粘連程度等有關(guān)。不同染色劑染色效果不同染色劑溶解性、穩(wěn)定性等不同，如石蕊能部分溶于水；品紅微溶于水，但溶于乙醇和酸；甲基橙易溶于熱水，幾乎不溶于乙醇。導(dǎo)致染色效果及放置一段時間后效果不同。九、實驗反思1.應(yīng)有探究精神，深入思考實驗設(shè)計方案細(xì)節(jié)，多想幾個為什么，探究因素提出有理有據(jù)。2.實驗過程注意分工合理，考慮如何安排時間才能高效有條理。實驗過程應(yīng)隨機應(yīng)變，合理及時調(diào)整實驗方案。細(xì)致記錄實驗現(xiàn)象。3.會對實驗現(xiàn)象分析原因，自身猜想+文獻資料佐證，從表象到本質(zhì)。十、參考文獻[1]高云混.制作葉脈書簽.農(nóng)村新技術(shù)[J].2009(20).[2]林琳,趙繼業(yè).怎樣制作葉脈書簽.植物雜志[J].生命世界，1993(05)[3]歐艷林.自制葉脈書簽技術(shù).廣西林業(yè)科技[J].1991(10)[4]胡美玲.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書.化學(xué)（下冊）[M].第2版.人民教育出版社，2006.[5]魯文文.漂亮的葉脈書簽[J].中學(xué)生數(shù)理化(七年級數(shù)學(xué))(人教版),HYPERLINK"/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year