叶脉书签的制作探究性实验设计实验报告.docx
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叶脉书签的制作探究性实验设计实验报告.docx
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叶脉书签的制作探究性实验设计实验报告
“叶脉书签”的制作(探究性实验设计)实验报告
实验七探究性实验设计
-----“叶脉书签”的制作
成员:
班级:
一、选题背景和探究意义:
叶脉书签,就是用树叶通过一定的化学处理后,去掉树叶的叶肉细胞,留下网状的脉纹,再通过染色制成各种颜色的书签。
根据化学人教版九年级下册第十单元关于叶脉书签的制作资料中,是利用所学的碱的腐蚀性进行化学处理。
这种书签,由于来自树叶,具有其他书签所不能比拟的自然之美,令人赏心悦目,容易引起学生的实验兴趣。
该实验制作简易,材料容易获得,可操作性强。
人教版九年级化学下册第十单元酸和碱课题1常见的酸和碱中设有一个制作“叶脉书签”的家庭小实验。
这部分内容安排在课题1的最后,是拓展学生知识面、提高学生动手能力、强化知识点记忆的一项有趣的课外实验,通过这个小实验学生们既能提高动手能力,又能培养化学兴趣。
但书中仅提到“放在约10%的氢氧化钠溶液中煮沸”,寥寥数语,并没有对合适的制作“叶脉书签”的条件进一步探究。
二、小组分工:
1、xx负责查找整理资料。
2、小组讨论设计实验方案。
3、xx负责撰写方案。
4、小组检查、讨论并作修改,最终确定方案,然后上交。
三、关键问题:
1.叶片的选择
叶脉书签是选择叶形美丽的树叶,经各种方法处理后去掉叶肉部分,保留完整的叶脉,经染色后制成的一种书签。
而一般过嫩的叶片经处理后,叶脉不明显或易于断裂,很难制作出美观、并且轮廓分明的叶脉书签,不是理想的材料。
需要的是叶脉分明,比较老的树叶,落在地上的树叶,只要叶脉还完整,就可以拿来制作。
根据往年师兄师姐的经验,用白玉兰的树叶做出的书签是最好的,故我们在本次实验也选择了白玉兰这种树叶。
2.加热时间和碱液的浓度
加热时间太短或碱液浓度太低的话,可能叶肉没被煮烂,时间太长或碱液浓度太高,则可能使叶片卷成一团,没办法分开,这样得不到理想的叶脉。
为了得到比较理想的书签,在实验的过程中,要对加热时间和碱液的浓度先进行探究,以便找出最适宜条件。
3.刷叶肉
刷叶肉的时候,选用的刷子毛不能太硬,否则在刷叶肉的过程中容易毁坏叶脉,太软也不行,刷不掉叶肉,最好选用牙刷,不能来回刷,要轻轻单向重复刷,先刷去叶面正面的叶肉,再刷去背面的叶肉,从叶柄端开始刷,刷至叶尖,这样,才可以得到晶莹剔透的叶脉书签。
由于叶片的选择、加热时间和碱液浓度是书签制作的关键因素,故我们小组选择不同的叶片在不同的实验时间、碱液浓度下进行探究,以寻求最佳原料及实验条件。
四、实验原理:
1、叶片的构造
叶片外表包围一层表皮细胞,它具有保护叶片的作用;表皮里面是叶肉组织;贯穿在叶肉组织间的是叶脉。
2、碱解法制作叶脉书签
不少植物的叶、叶脉由坚韧的纤维素构成,在碱液中不易煮烂,而叶脉四周的叶肉在碱液中容易煮烂。
叶片的叶肉部分容易腐烂降解,而叶脉非常坚韧,能构成各种形状比如网状、扇形、弧形等结构,以支持叶片。
选取具网状脉的植物叶片,用氢氧化钠等碱溶液加热煮沸,可以水解掉叶肉等部分,仅剩下网状脉,再利用染色剂将叶脉染色,一件精美的叶脉书签便制作成功了。
五、实验用品:
1、实验仪器与用品
托盘天平、1L烧杯4个、镊子3个、剪刀、电炉(或者用酒精灯)、石棉网、三脚架、玻璃棒
2、实验药品
去离子水、氢氧化钠(溶液自配)、过氧化氢(溶液自配)、品红溶液、紫色石蕊溶液、甲基橙溶液
3、其他自备用品
叶片(白玉兰叶、深山含笑、菠萝蜜叶等叶子各4片以上)铁盘(直径约26cm,深约1cm,自备)丝带牙刷、各种颜色的颜料。
六、实验步骤:
1.叶子的采集
采集白玉兰叶、芒果树叶、桂花树叶等不同种类的树叶进行实验。
2.不同浓度碱液的配制
先分别称取20g、40g、60g的氢氧化钠固体加入到烧杯中,在向每一个烧杯加入水至刻度为400mL处,配制质量分数为5%、10%、15%的氢氧化钠溶液。
3.书签的制作
在每一个烧杯中加入三种叶子各三片,再分别加入以上配比的氢氧化钠水溶液(把树叶浸没为止)(如图1所示),加热煮沸,不时用玻璃棒轻轻拌动,使各叶分离。
在时间为10min、15min、20min时各夹出一片(如图2)。
图1树叶浸没在NaOH溶液中图2用镊子把树叶夹出来
4.刷叶片:
用镊子取出叶片,静放在盛有清水的玻璃杯中浸泡3分钟。
从清水中取出叶片,放在纱布或其他带孔材料上,在流水中冲刷,刷去叶片中柔软部分,露出白色叶脉。
刷叶片的方法是用旧牙刷刷叶肉,刷时先刷正面,按从左向右,从叶柄向叶尖,从主脉向侧脉有序地刷,直至刷掉叶肉;再将叶片翻转,用同样的方法刷,直至只剩下网状脉;平放在塑料纱网上,用自来水冲洗。
图3刷叶肉
5.漂白叶脉
用10%的双氧水浸泡叶脉约5分钟,取出用清水洗净。
6.染色装饰
选择各种染料或颜料对叶脉进行充分染色。
7.压制成型
待叶脉稍稍晾干后,做好记录压在书中成型。
8.装饰书签
在成型书签的叶柄上系一根彩色丝带或对叶脉进行再上色等。
七、实验记录
1、探究不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果
碱液
①5%NaOH溶液
②10%NaOH溶液
③15%NaOH溶液
使用的树叶
白兰树叶
叶片变褐色时间长短
从长到短:
①>②>③
刷除叶肉的难易程度
从难到易:
①>②>③
最后效果
1【5%】②【10%】③【15%】
2、探究不同树叶制成的效果
树叶
①鸡蛋花树叶
②绿化芒树叶
③白玉兰树叶
图片
碱液
10%NaOH溶液
叶片变褐色时间
③<②<①
煮后叶片叶脉情况
叶片、叶脉较为柔软
叶片柔软程度在这3中叶子中最低,叶脉仍较坚韧
叶片较为柔软,叶脉仍较坚韧
刷除叶肉难易程度
非常难,容易刷坏树叶
有点难,可以刷掉一点
较易,可稍用力
最后效果
2【绿化芒树叶】①【鸡蛋花树叶】③【白玉兰树叶】
描述
透明清晰程度非常低,叶脉叶肉难以分离
透明清晰程度较低,叶脉叶肉分离度不够
叶脉叶柄颜色都为淡黄色,剔透清晰,非常美观
3、探究不同染色剂的染色效果
染料
从左到右依次为:
品红溶液、紫色石蕊溶液、甲基橙溶液
叶子:
白兰树叶
着色容易,其中品红染色效果最好,颜色鲜艳明显。
放置一段时间,甲基橙品红颜色较为稳定,紫色石蕊染色略有褪色。
叶子:
绿化芒树叶
叶子本身颜色较深,未经漂白(无漂白液)染色,效果没有白兰好。
八、实验讨论
1、实验结论(回答探究问题)
探究因素
结论
不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果
①叶片变褐色时间长短比较:
5%NaOH溶液>10%NaOH溶液>15%NaOH溶液,刷除叶肉的难易程度5%NaOH溶液>10%NaOH溶液>15%NaOH溶液,但相差程度不大。
②最终效果三者相近。
从最终效果和节省药品的角度考虑,5%NaOH溶液为最佳。
不同树叶制成的效果
①白兰和绿化芒树叶制得的叶脉书签都剔透清晰,其中绿化芒树叶更为坚韧,颜色较深;白兰较柔韧,颜色较淡,染色前可不经漂白。
②鸡蛋花树叶叶肉难刷掉,透明清晰程度较低,叶脉叶肉分离度不够,不适合制叶脉书签。
不同染色剂染色效果
①三种染色剂着色都容易,其中品红染色效果最好,颜色鲜艳明显。
②放置一段时间,甲基橙品红颜色较为稳定,紫色石蕊染色略有褪色。
2、实验结论的论证(根据你所得的实验现象和数据,结合反应原理和相关文献,说明为什么得到上述结论)
探究因素
结论
不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果
文献介绍NaOH最佳浓度在5%-10%之间,碱液浓度过低时叶肉腐蚀程度不足,树叶的叶肉不容易被刷掉;碱液浓度过高时,叶片可能会卷起来不易分离,且会腐蚀部分叶脉使叶脉变软影响叶脉书签最终效果。
同时腐蚀程度也与叶子种类成熟程度有关。
所以本实验采用白兰树叶,在5%-15%间,碱性越强腐蚀速度也快。
不同树叶制成的效果
叶子的选择对叶脉书签的制取有很大影响。
实验所采用的叶子应叶脉清晰、大小适中、叶面平整。
本实验在此基础上,选择叶子的质地、坚韧程度有所不同。
绿化芒叶肉叶脉都较坚韧,白兰树叶、鸡蛋花树叶差别不大,但效果相差较远,与叶子质地、叶脉和叶肉粘连程度等有关。
不同染色剂染色效果
不同染色剂溶解性、稳定性等不同,如石蕊能部分溶于水;品红微溶于水,但溶于乙醇和酸;甲基橙易溶于热水,几乎不溶于乙醇。
导致染色效果及放置一段时间后效果不同。
九、实验反思
1.应有探究精神,深入思考实验设计方案细节,多想几个为什么,探究因素提出有理有据。
2.实验过程注意分工合理,考虑如何安排时间才能高效有条理。
实验过程应随机应变,合理及时调整实验方案。
细致记录实验现象。
3.会对实验现象分析原因,自身猜想+文献资料佐证,从表象到本质。
十、参考文献
[1]高云混.制作叶脉书签.农村新技术[J].2009(20).
[2]林琳,赵继业.怎样制作叶脉书签.植物杂志[J].生命世界,1993(05)
[3]欧艳林.自制叶脉书签技术.广西林业科技[J].1991(10)
[4]胡美玲.义务教育课程标准实验教科书.化学(下册)[M].第2版.人民教育出版社,2006.
[5]鲁文文.漂亮的叶脉书签[J].中学生数理化(七年级数学)(人教版),2010,(03)
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