“叶脉书签”的制作(探究性实验设计)实验报告

页 1 实验七实验七 探究性实验设计探究性实验设计 叶脉书签 的制作 成员 成员 班级 班级 一 选题背景和探究意义 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 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 三 关键问题 1 叶片的选择叶片的选择 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 页 2 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 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 四 实验原理 1 1 叶片的构造 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 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 五 实验用品 1 实验仪器与用品 实验仪器与用品 页 3 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 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 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 六 实验步骤 1 1 叶子的采集 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 2 不同浓度碱液的配制 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 3 书签的制作书签的制作 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 4 刷叶片 刷叶片 页 4 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 5 漂白叶脉漂白叶脉 用 10 的双氧水浸泡叶脉约 5 分钟 取出用清水洗净 6 6 染色装饰染色装饰 选择各种染料或颜料对叶脉进行充分染色 7 7 压制成型压制成型 待叶脉稍稍晾干后 做好记录压在书中成型 8 8 装饰书签装饰书签 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 实验记录七 实验记录 页 5 1 探究不同浓度的探究不同浓度的 NaOH 溶液的腐蚀效果溶液的腐蚀效果 碱液碱液 5 NaOH 溶液溶液 10 NaOH 溶液溶液 15 NaOH 溶液溶液 使用的树叶白兰树叶 叶片变褐色时间长短从长到短 刷除叶肉的难易程度从难到易 最后效果 5 10 15 2 探究不同树叶制成的效果探究不同树叶制成的效果 树叶树叶 鸡蛋花树叶鸡蛋花树叶 绿化芒树叶绿化芒树叶 白玉兰树叶白玉兰树叶 图片 碱液10 NaOH 溶液 叶片变褐 色时间 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 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 不同树叶制成的不同树叶制成的 效果效果 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 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 不同染色剂染色不同染色剂染色 效果效果 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 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 探究因素探究因素结论结论 不同浓度的不同浓度的 NaOH 溶液的腐溶液的腐 蚀效果蚀效果 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 不同树叶制成的不同树叶制成的 效果效果 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 不同染色剂染色不同染色剂染色 效果效果 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 页 8 九 实验反思九 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 参考文献十 参考文献 1 高云混