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實(shí)驗(yàn)七-葉脈書(shū)簽設(shè)計(jì)方案(終稿)

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1、 制作“葉脈書(shū)簽”設(shè)計(jì)方案 11化教4班 林小飛 20112401039 陳博殷 20112401073 戴煒珊20112401087 一、【選題背景】 1、選題緣由 本課題選自人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)》九年級(jí)下冊(cè)第十單元“酸和堿”中的第一課時(shí)“常見(jiàn)的酸和堿”——家庭小實(shí)驗(yàn)“制作葉脈書(shū)簽”,是為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)強(qiáng)堿NaOH的腐蝕性的理解而設(shè)置的實(shí)驗(yàn)。家庭實(shí)驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)是就地取材,操作簡(jiǎn)單易行。實(shí)驗(yàn)的成功,還需要有規(guī)范的操作方法和步驟。 課本中所介紹的實(shí)驗(yàn)方法為堿煮法,利用堿的腐蝕性除去葉肉留下葉脈。采用的堿液為氫氧化鈉,濃度為10%,當(dāng)葉片煮至黃色時(shí)取出水洗

2、凈,刷去葉肉晾干后壓平即可。 本實(shí)驗(yàn)在課本內(nèi)容基礎(chǔ)上探究不同種類樹(shù)葉、不同種類堿液、不同堿液濃度、不同染色劑對(duì)葉脈書(shū)簽的影響,同時(shí)記錄制作過(guò)程樹(shù)葉變化,從而探究制作葉脈書(shū)簽的最佳條件及方法。 2、選題意義 ①加強(qiáng)學(xué)生對(duì)堿腐蝕性的理解; ②通過(guò)對(duì)家庭實(shí)驗(yàn)步驟的強(qiáng)化,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)規(guī)范意識(shí); ③化學(xué)學(xué)科與生物學(xué)科內(nèi)容交叉,提升學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合利用的能力; ④讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生活息息相關(guān),體驗(yàn)化學(xué)學(xué)科趣味性; ⑤通過(guò)探究不同因素對(duì)葉脈書(shū)簽的影響,學(xué)會(huì)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程與方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致求實(shí)的科學(xué)素養(yǎng)。 3、葉脈書(shū)簽簡(jiǎn)介 葉脈書(shū)簽即除去葉片表皮和葉肉

3、組織,只由葉脈做成。書(shū)簽上可以看到中間一條較粗壯的葉脈稱主脈,在主脈上分出許多較小的分支稱側(cè)脈;側(cè)脈上又分出更細(xì)小的分支稱細(xì)脈。這樣一分再分,最后把整個(gè)葉脈系統(tǒng)聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。把這種網(wǎng)狀葉脈染成各種顏色,系上絲帶,即成漂亮的葉脈書(shū)簽了。 二、【實(shí)驗(yàn)原理】 日常生活中,在水池或水溝中??梢钥匆?jiàn)腐爛的樹(shù)葉,用水沖去腐爛的葉肉后出現(xiàn)完整而紋路清晰的葉脈,經(jīng)過(guò)沖洗曬干后,可夾在書(shū)本中當(dāng)書(shū)簽使用。這種葉脈的形成是利用自然界的微生物分解而成,所需時(shí)間比較長(zhǎng)。 本實(shí)驗(yàn)利用加熱高濃度的堿液來(lái)處理新鮮的葉片,利用的是堿的腐蝕性。堿會(huì)破壞葉肉細(xì)胞表面的細(xì)胞膜,因細(xì)胞膜主要成分是脂質(zhì),堿性的溶液能夠?qū)⒅|(zhì)帶走

4、 請(qǐng)預(yù)覽后下載! ,其實(shí)質(zhì)也就是堿能與酯反應(yīng),最終導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂,從而使葉肉容易被刷去。葉脈(纖維)比較堅(jiān)韌,不容易被腐蝕,最終保留下來(lái)。 選擇一些葉片堅(jiān)硬、葉脈堅(jiān)韌(網(wǎng)狀葉脈)的樹(shù)葉,用氫氧化鈉等堿性溶液加熱煮沸,可以水解掉葉肉等部分,僅留下網(wǎng)狀脈,制成葉脈書(shū)簽。 三、【實(shí)驗(yàn)藥品和儀器】 1、藥品: 樹(shù)葉:比較堅(jiān)硬、網(wǎng)狀脈比較明顯的葉片,包括白蘭樹(shù)葉、綠化芒樹(shù)葉、美麗異木棉樹(shù)葉、紫荊樹(shù)葉。雞蛋花樹(shù)葉;紫色石蕊試劑、甲基橙、品紅溶液、NaOH固體、Na2CO3固體、H2SO4溶液 2、儀器: 電爐、石棉網(wǎng)、燒杯(1000ml)、燒杯(500mL)、天平、鑷子、牙刷、試管刷、玻

5、璃板、報(bào)紙、濾紙 四、【實(shí)驗(yàn)具體步驟】 1、選材 應(yīng)選擇葉脈粗壯豐富、葉質(zhì)較厚、大小適中、葉面平整、葉脈的樹(shù)葉。一般以常綠木本植物為佳。如桂花葉、石楠葉、木瓜葉、桉枝葉、茶樹(shù)葉、白楊樹(shù)、桂花樹(shù)、廣玉蘭等質(zhì)地較堅(jiān)韌的葉。 2、配液 將堿溶解在適量的水中,配制不同濃度、不同種類的堿液。將硫酸溶液配制到所需濃度。注意安全,千萬(wàn)不要將堿液濺到眼睛里。 3、加熱 將配好的濃堿液放在容器中加熱。當(dāng)加熱到液體即將沸騰(80℃左右) 時(shí)候?qū)⑦x好的葉子放入容器里,并不斷攪拌。 攪拌的目的有兩個(gè):①防止液體過(guò)熱沸騰濺出②使樹(shù)葉受熱充分。 具體加熱時(shí)間以葉肉容易被刷掉為度,一般在10分鐘左右。(

6、如果堿液濃度不大,或者所選的葉子較老則應(yīng)延長(zhǎng)加熱時(shí)間。)可以過(guò)兩三分鐘取一片子出來(lái)觀察,直至葉片變成褐色(或葉肉有脫落)即可。 4、清洗 在自來(lái)水水流下沖洗,洗去多余堿液、酸液。 5、刷除葉肉 將葉片放在玻璃板上,加入一層水,把牙刷打斜(與水平面大約成45度角),順葉脈輕輕地刷凈葉肉,刷時(shí)注意:只向一個(gè)方向刷(絕對(duì)不能來(lái)回刷),以免將葉脈刷壞。刷時(shí)先從背面開(kāi)始,刷凈背面再刷正面,主葉脈邊沿處可用敲出法。刷洗干凈后放到濾紙(或報(bào)紙)上晾干。如果是老樹(shù)葉,則在刷洗的過(guò)程中,會(huì)有兩層葉脈出現(xiàn),這時(shí)只要將其中品質(zhì)稍次的一片去除即可。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 補(bǔ)充:沖水去肉法:即將葉片放在紗窗的

7、網(wǎng)孔上,篩網(wǎng)除了可以用紗窗,也可將報(bào)廢的石棉心網(wǎng)的陶瓷粉敲掉使用,用手指加壓水籠頭的水柱,利用水最堅(jiān)硬和最柔弱的特性,將葉肉沖掉,留下被網(wǎng)孔所支撐住的葉脈。這個(gè)方法的成功率非常高,亦不用指心浸泡時(shí)間太長(zhǎng)(易刷破)或太短(刷不掉)的問(wèn)題 6、晾干 取出放在陰涼處風(fēng)干?;蛘叻旁趶U舊書(shū)報(bào)中吸干。建議夾在書(shū)中,這樣既可以吸干水分,又可以成型。 7、著色 漂白后的葉脈是原色, 如果想要亮麗的顏色,可以將風(fēng)干到6 成的葉脈放在水彩顏料或者甲基橙、酚酞試液等溶液中著色。 8、塑封 有條件的話,可以將著色后的葉脈進(jìn)行塑封,同時(shí)可以增加一些小裝飾品或者留有一些有意境有品位的文字在上面。這樣,一幅精美

8、的葉脈書(shū)簽就完成了。 五、【實(shí)驗(yàn)裝置及預(yù)設(shè)效果圖】 六、【注意事項(xiàng)】 1、煮葉子時(shí), 葉柄最好露出液面。葉柄沒(méi)有露出液面的,一刷葉子, 葉柄和葉脈就破散了,而且煮時(shí)不能太用力攪拌葉子。 2、煮葉子時(shí)間的長(zhǎng)短最好看葉子的顏色變化,以及葉肉酥爛狀態(tài), 葉子一般呈現(xiàn)出金黃色似秋天的銀杏葉時(shí),效果最佳。 3、加熱時(shí), 燒杯必然擱在石棉網(wǎng)上, 如直接加熱,燒杯由于受熱不均會(huì)引起破碎。如果煮的葉子較多, 可換大燒杯。 4、染色前要用吸水紙把葉上的液體吸干, 效果更好。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 七、【探究因素提出依據(jù)】 1、探究不同酸堿液的腐蝕效果 制作葉脈書(shū)簽

9、的傳統(tǒng)制作方法是加熱強(qiáng)堿溶液處理葉片,利用的是堿的腐蝕性。堿會(huì)破壞葉肉細(xì)胞表面的細(xì)胞膜,因細(xì)胞膜主要成分是脂質(zhì),堿性的溶液能夠?qū)⒅|(zhì)帶走,其實(shí)質(zhì)也就是堿能與酯反應(yīng),最終導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂,從而使葉肉容易被刷去。葉脈(纖維)比較堅(jiān)韌,不容易被腐蝕,最終保留下來(lái)。 此外,部分文獻(xiàn)介紹了用碳酸鈉和氫氧化鈉混堿做腐蝕液制葉脈書(shū)簽的方法,也能取得較好效果。分析原因,氫氧化鈉作為一種強(qiáng)堿,堿性太強(qiáng)對(duì)葉片表皮和葉肉腐蝕的同時(shí),對(duì)葉脈也有一定的損傷,易造成葉脈的變軟現(xiàn)象。而碳酸鈉體系對(duì)葉脈的分離作用雖然不大,但碳酸鈉和氫氧化鈉混合溶液體系有效利用了氫氧化鈉的強(qiáng)堿性和碳酸鈉溶液中碳酸根離子的水解,既保證了在短時(shí)間

10、內(nèi)實(shí)現(xiàn)的葉脈完美分離,又在一定程度上改善了氫氧化鈉堿性過(guò)強(qiáng)對(duì)葉脈的腐蝕。 根據(jù)之前所學(xué)知識(shí),強(qiáng)酸也有一定的腐蝕性,酯也能在酸性條件下水解,與制作葉脈書(shū)簽常用的堿液有相同的性質(zhì),但根據(jù)文獻(xiàn)并無(wú)用酸制作葉脈書(shū)簽的相關(guān)介紹,因此本實(shí)驗(yàn)同時(shí)探究酸對(duì)葉片的腐蝕效果。 2、探究不同濃度的NaOH溶液的腐蝕效果 查閱相關(guān)文獻(xiàn)得到氫氧化鈉最佳濃度在5%-10%之間,堿液濃度過(guò)低時(shí)葉肉腐蝕程度不足,樹(shù)葉的葉肉不容易被刷掉;堿液濃度過(guò)高時(shí),葉片可能會(huì)卷起來(lái)不易分離,且會(huì)腐蝕部分葉脈使葉脈變軟影響葉脈書(shū)簽最終效果,同時(shí)也會(huì)消耗較多氫氧化鈉固體不符合綠色化學(xué)的觀念。故實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)置了5%、10%、15%不同濃度

11、的堿來(lái)探究其對(duì)葉脈書(shū)簽制作的影響,以得到最佳濃度。 3、探究不同樹(shù)葉制成的效果 本實(shí)驗(yàn)所采用的葉子均為新鮮的較為成熟的葉子,形態(tài)獨(dú)特、葉脈清晰、大小適中、葉面平整、紋路豐富,但葉子的質(zhì)地、堅(jiān)韌程度有所不同。 樹(shù)葉 圖片 形態(tài)描述 紫荊樹(shù)葉 中等的紫荊樹(shù)葉像一個(gè)愛(ài)心,形態(tài)獨(dú)特漂亮;葉脈凸出,呈淡黃色;葉片柔軟,呈翠綠色;表面粗糙,左右對(duì)稱。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 綠化芒樹(shù)葉 綠化芒樹(shù)葉為披針形,革質(zhì),稍尖頭;葉脈清晰,中肋粗大在葉背隆起,側(cè)脈羽狀;新葉為紫紅色,舊葉為墨綠色。 雞蛋花樹(shù)葉 雞蛋花的葉片,寬披針形,厚紙質(zhì);葉脈清晰呈羽狀,在近葉緣處連成一邊脈;

12、葉片翠綠。葉片硬度介于紫荊與綠化芒之間。 白蘭樹(shù)葉 白蘭樹(shù)葉葉薄革質(zhì);葉片長(zhǎng)圓形或披針狀橢圓形,漸失或尾狀漸尖,基部楔形,兩面無(wú)毛或下面疏生微柔毛;葉脈清晰呈羽狀;葉片碧綠。 美麗異木棉樹(shù)葉 美麗異木棉樹(shù)葉為墨綠色,掌狀復(fù)葉有小葉5-9片;小葉橢圓形。葉脈清晰,有一定硬度。 4、探究不同染色劑的染色效果 染色劑類型 性狀 紫色石蕊溶液 石蕊性狀為藍(lán)紫色粉末,是從植物中提取得到的藍(lán)色色素,能部分地溶于水而顯藍(lán)色。中性條件下,石蕊溶液為紫色。 品紅溶液 品紅微溶于水,水溶液呈紅色。溶于乙醇和酸。用于棉、人造纖維、紙張、皮革的印染,也用于噴漆、墨水等。 甲基橙溶液

13、 甲基橙稍溶于水而呈黃色,易溶于熱水,溶液呈金黃色,幾乎不溶于乙醇。主要用做酸堿滴定指示劑,也可用于印染紡織品。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 八、【實(shí)驗(yàn)記錄】 1、探究不同堿液的腐蝕效果 酸堿液 使用的 樹(shù)葉 葉片變成褐色的時(shí)間長(zhǎng)短比較 刷除葉肉的難易程度 最后效果 10%NaOH 溶液 白蘭樹(shù)葉 10% H2SO4 溶液 7%NaOH與5%Na2CO3 混合溶液 2、探究不同濃度的NaOH溶液的腐蝕效果 堿液 使用的樹(shù)葉 葉片變成褐色的時(shí)間長(zhǎng)短比較 刷除葉肉的難易程度 最后效果 5%NaOH溶液 白蘭樹(shù)葉

14、 10% NaOH溶液 15%NaOH溶液 3、探究不同樹(shù)葉制成的效果 樹(shù)葉 堿液 葉片變成褐色時(shí)間長(zhǎng)短比較 葉柄和葉脈情況 刷除葉肉難易程度 最后效果 紫荊樹(shù)葉 10% NaOH 溶液 綠化芒樹(shù)葉 雞蛋花樹(shù)葉 白蘭樹(shù)葉 美麗異木棉樹(shù)葉 4、探究不同染色劑(以10%的氫氧化鈉所得樹(shù)葉) 染色劑類型 樹(shù)葉 染色時(shí)間 染色效果 紫色石蕊溶液 白蘭樹(shù)葉 15min 品紅溶液 甲基橙溶液 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 九、【參考文獻(xiàn)】 [1]

15、互動(dòng)百科. 葉脈書(shū)簽[EB/OL]. [2]房偉.桂花葉片在幾種典型堿性溶液中的葉脈分離[J].數(shù)理化學(xué)習(xí),2004,(1):57 [3]手工DIY葉脈書(shū)簽.發(fā)明與創(chuàng)造《中學(xué)時(shí)代》[J],2013.4 [4]沈鷹峰.關(guān)于初中化學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)探究[D]. 蘭州大學(xué),2009.11 [5] 駱軒. 葉脈書(shū)簽巧制作[J]. 植物雜志, 2000,(01) . [6] 王小未. 制作葉脈書(shū)簽的一些改進(jìn)[J]. 生物學(xué)教學(xué), 1997,(11) . 十、【小組分工】 組員 項(xiàng)目 林小飛 陳博殷 戴煒珊 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 三人一起查閱文獻(xiàn)、討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 三人一起去摘葉子、煒珊負(fù)責(zé)買牙刷 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 ①實(shí)驗(yàn)介紹 ②稱量NaOH固體 ③刷葉 ①稱量NaOH固體、Na2CO3固體、H2SO4溶液 ②刷葉 ①配制溶液 ②煮樹(shù)葉 ③刷葉 ④染色 方案修改補(bǔ)充 ①撰寫“探究不同濃度的NaOH的依據(jù)” ②撰寫“分工”部分 ①撰寫“探究不同種類樹(shù)葉的依據(jù)”、“探究不同染色劑的染色效果” ②整合方案 ①撰寫“探究不同酸堿液的依據(jù)” ②整合“參考文獻(xiàn)” (注:可編輯下載,若有不當(dāng)之處,請(qǐng)指正,謝謝!) 請(qǐng)預(yù)覽后下載!

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