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）