“葉脈書簽”的制作(探究性實驗設(shè)計)實驗報告

頁 1 實驗七實驗七 探究性實驗設(shè)計探究性實驗設(shè)計 葉脈書簽 的制作 成員 成員 班級 班級 一 選題背景和探究意義 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 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 三 關(guān)鍵問題 1 葉片的選擇葉片的選擇 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 頁 2 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 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 四 實驗原理 1 1 葉片的構(gòu)造 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 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 五 實驗用品 1 實驗儀器與用品 實驗儀器與用品 頁 3 托盤天平 1L 燒杯 4 個 鑷子 3 個 剪刀 電爐 或者用酒精燈 石棉網(wǎng) 三腳架 玻璃棒 2 實驗藥品 實驗藥品 去離子水 氫氧化鈉 溶液自配 過氧化氫 溶液自配 品紅溶液 紫色石蕊溶液 甲基橙溶液 3 其他自備用品 其他自備用品 葉片 白玉蘭葉 深山含笑 菠蘿蜜葉等葉子各 4 片以上 鐵盤 直徑約 26cm 深 約 1cm 自備 絲帶 牙刷 各種顏色的顏料 六 實驗步驟 六 實驗步驟 1 1 葉子的采集 葉子的采集 采集白玉蘭葉 芒果樹葉 桂花樹葉等不同種類的樹葉進行實驗 2 2 不同濃度堿液的配制 不同濃度堿液的配制 先分別稱取 20g 40g 60g 的氫氧化鈉固體加入到燒杯中 在向每一個燒杯加入水至 刻度為 400mL 處 配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5 10 15 的氫氧化鈉溶液 3 3 書簽的制作書簽的制作 在每一個燒杯中加入三種葉子各三片 再分別加入以上配比的氫氧化鈉水溶液 把樹 葉浸沒為止 如圖 1 所示 加熱煮沸 不時用玻璃棒輕輕拌動 使各葉分離 在時間為 10min 15min 20min 時各夾出一片 如圖 2 圖 1 樹葉浸沒在 NaOH 溶液中 圖 2 用鑷子把樹葉夾出來 4 4 刷葉片 刷葉片 頁 4 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 5 漂白葉脈漂白葉脈 用 10 的雙氧水浸泡葉脈約 5 分鐘 取出用清水洗凈 6 6 染色裝飾染色裝飾 選擇各種染料或顏料對葉脈進行充分染色 7 7 壓制成型壓制成型 待葉脈稍稍晾干后 做好記錄壓在書中成型 8 8 裝飾書簽裝飾書簽 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 實驗記錄七 實驗記錄 頁 5 1 探究不同濃度的探究不同濃度的 NaOH 溶液的腐蝕效果溶液的腐蝕效果 堿液堿液 5 NaOH 溶液溶液 10 NaOH 溶液溶液 15 NaOH 溶液溶液 使用的樹葉白蘭樹葉 葉片變褐色時間長短從長到短 刷除葉肉的難易程度從難到易 最后效果 5 10 15 2 探究不同樹葉制成的效果探究不同樹葉制成的效果 樹葉樹葉 雞蛋花樹葉雞蛋花樹葉 綠化芒樹葉綠化芒樹葉 白玉蘭樹葉白玉蘭樹葉 圖片 堿液10 NaOH 溶液 葉片變褐 色時間 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 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 不同樹葉制成的不同樹葉制成的 效果效果 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 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 不同染色劑染色不同染色劑染色 效果效果 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 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 探究因素探究因素結(jié)論結(jié)論 不同濃度的不同濃度的 NaOH 溶液的腐溶液的腐 蝕效果蝕效果 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 不同樹葉制成的不同樹葉制成的 效果效果 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) 不同染色劑染色不同染色劑染色 效果效果 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 頁 8 九 實驗反思九 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 參考文獻十 參考文獻 1 高云混