实验七探究制作叶脉书签条件

制作“叶脉书签”——探究制作“叶脉书签”的合适条件1.探究问题的提出1.1涉及的中学化学内容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。1.2选题意义本小组选择制作“叶脉书签”为探究的课题，希望能通过对制作“叶脉书签”的较适宜条件进行探究，明确最佳的实验条件，为学生们完成制作“叶脉书签”家庭小实验提供必要的帮助。另外，通过亲身制作“叶脉书签”，探究本实验转移到课堂中进行的可行性。最后得出制作“叶脉书签”的最佳实验方案以及课堂上进行制作“叶脉书签”实验的教学方案。1.3存在的问题课本中制作“叶脉书签”家庭小实验仅简述了制作方法，未对树叶的种类、碱液的溶度、加热的时间、洗刷方法等细节做出很明确的规定，实验的重现性没有保障，整个实验耗时也不能明确。另外，所制作的“叶脉书签”本质上只是叶脉标本，未对其提供进行装饰的方法。2问题解决的设想根据1.2、1.3中的内容，本小组总结出了如下设计思路：探究不同条件下制作叶脉标本的效果，可在不同的网状叶脉树叶种类、不同的碱液浓度、不同加热时长的条件下进行叶脉书签的制作；另外，选取不同颜色的颜料对叶脉标本进行染色，对比效果。3实验设计方案叶片的上下表皮间的组织，除了维管束（叶脉）以外所剩下的部分，主要由薄壁的细胞构成，遇到腐蚀性液体就会发生腐烂。叶脉属维管束，主要由初生木质部和初生韧皮部组成，比较坚韧，不容易被腐蚀。所以，可以通过腐蚀的方法获得叶脉标本。本实验采用碱液加热法（化学方法）处理叶子，其他方法还有水浸腐烂法、虫蚀法等生物方法。上图为叶的结构。本组探究实验采取控制变量法，在不同的网状叶脉树叶种类（白玉兰叶、树菠萝叶、猫尾木叶、水石榕叶、深山含笑叶）、不同的碱液浓度（4%、8%、12%、16%的氢氧化钠溶液）、不同加热时长（5min，10min，15min……）的条件下进行叶脉书签的制作；另外，选取不同颜色的颜料（黄色、蓝色、红色）对叶脉标本进行染色，对比效果。实验装置图：用碱液浸泡叶子

加热碱液实验装置图4.实验过程4.1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4.2实验药品去离子水氢氧化钠(溶液自配)过氧化氢(溶液自配)各种颜色的颜料4.3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4.4实验步骤4.4.1采集树叶采集外形完整、大小合适、厚度适中、具有网状叶脉的树叶，包括：白玉兰叶、深山含笑、菠萝蜜叶等。采集时用剪刀将叶柄一起摘下。充分清洗树叶。4.4.2腐蚀叶肉分别向4个1L烧杯中加入300mL4%、8%、12%、16%的NaOH溶液，分别取4片白玉兰叶、深山含笑叶、菠萝蜜叶加入烧杯中（每杯同时泡有五种树叶），开始加热。加热时尽量使叶片部分完全浸入溶液中，并使叶柄露出液面。隔5分钟从3个烧杯中各取出一片白玉兰叶、深山含笑叶、菠萝蜜叶、水石榕叶进行观察。另设置不加热实验组作对比，用碱液浸泡叶片24小时。该实验组需提前一天进行。4.4.3刷洗叶片用镊子取出叶片后，稍候，记录叶子的外观、叶子的质感、溶液的颜色。将叶片平放在铁盆中，一边加水一边用试管刷或牙刷刷洗叶片。刷时，用手指固定叶片，按从叶柄向叶尖的方向，用刷子轻轻刷洗，直至刷掉这一面的大部分叶肉，再将叶片翻转，用相同的方法刷洗，反复翻转刷洗，边刷边用清水清洗，直至只剩下网状叶脉。4.4.4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。4.4.5染色装饰选择各种染料或颜料对叶脉进行充分染色。4.4.6压制成型待叶脉稍稍晾干后，做好记录压在书中成型。4.4.7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。4.5实验现象记录所用的叶子:从左往右至下依次为洋紫荆、猫尾叶、不知名叶子、榕树叶、白玉兰、树菠萝叶、深山含笑、水石榕。NaOH的质量分数：4%叶子时间白玉兰菠萝叶猫尾木水石榕深山含笑5min不能刷，硬，亮黄色不能刷，硬，黑色不能刷，硬皱，黄绿色不能刷，墨绿色，硬能刷，硬，黑红色10min能刷，硬，棕黄色不能刷，硬，黑色不能刷，软，皱，亮黄色能刷，硬，棕绿色能刷，硬，红棕15min易刷，黄，软易刷，黑绿，软不能刷，软，皱，亮黄色易刷，软，黄绿易刷，偏软，棕红20min易刷，棕黄，软易刷，黑红，软能刷，软皱，黄绿色易刷，软，棕黄绿易刷，软。棕红NaOH的质量分数：8%叶子时间白玉兰菠萝叶猫尾木水石榕深山含笑5min黄，能刷，软皱，易裂黑，硬，能刷不易刷，黄皱硬，浓黑色，相对易刷很易刷，棕黄，软皱10min易刷，软，黄褐色较易刷，墨绿色，软能刷，偏软，黄绿色能刷，深棕黄色，偏软很易刷，棕黄色，软15min

易刷、黑、软

易刷、棕黄、软

NaOH的质量分数：12%叶子时间白玉兰菠萝叶猫尾木水石榕深山含笑5min易刷，很软，黄褐色，皱黑，易刷，软能刷，绿色，软易刷，软，深褐色很易刷，软，墨黑10min能刷，绿色，软易刷，黑，软能刷，浅绿，软能刷，软，黄棕色超易刷，绿色，软15min

易刷，软皱，墨绿能刷，软，皱，绿易刷，棕黄，软

NaOH的质量分数：16%叶子时间白玉兰菠萝叶猫尾木水石榕深山含笑5min能刷，皱，浅黄绿能刷，黑较易刷，软不易刷，硬，黄最易刷，黑，软10min能刷，皱，绿能刷，黑，皱易刷，黄绿，软易刷，深绿，软易刷，软，墨绿

以下为实验附图：4%碱液不同时间不同叶子的情况：5min10min15min20min8%碱液不同时间不同叶子的情况：5min10min12%碱液不同时间不同叶子的情况：5min10min15min16%碱液不同时间不同叶子的情况：5min10min24h浸泡不加热对照组:4%碱液

8%碱液12%碱液

16%碱液书签展示：最终成果：4%8%12%16%5.反思与总结

实验完成后，观察各种书签，可知，白玉兰树叶和深山含笑叶是外形、色彩最为好看的。当然，如果是在课堂上进行这个小实验，可让同学们根据自己的喜好选择钟意的叶子，但要注意相应的条件。实验探究结果表明：在高浓度的碱液浸泡条件下，加热叶子的时长就会变短，若想要快些制备出叶脉书签，最好在高浓度碱液的条件下进行实验，同时注意安全。若选择16%的氢氧化钠溶液，只需8分钟左右，但若是较软的叶子可再减短加热时间。而选择12%的碱液，则大约需要10分钟，树菠萝、水石榕等较硬的叶子则要15分钟。用8%的碱液也是加热12~15分钟即可，稍硬的叶子要适当加长时间。用4%的氢氧化钠溶液则需要加热20分钟才能完全破坏叶子的组织。建议选用10%~16%的碱液，加热8~12分钟，并选择白玉兰叶、深山含笑等叶脉密布柔软、叶形美观、易于刷洗的叶子进行叶脉书签的实验。这节课我更加深深地体会到，一位中学老师，自己会做好实验是远远不够的，带领学生做好实验也是仍不够的，还要让学生从实验中学到知识、提高实验的动手能力。即使无法在课堂上让学生尝试，也可以教会他们方法让他们回去再做。如果在课堂上进行这个实验，大约需要一节课的时间，学生们是可以独立完成这个小实验的（必要时可以分小组合作），部分药品仪器需要由老师提前准备好。需要特别注意的是：碱液的腐蚀性很强，要提醒学生注意安全，尤其不要接触碱液太久，而且刷洗要在水中一边冲洗一边进行刷叶。如果这个实验能走进课堂的话，相信会是一个很好很有趣的小实验，实用性也强。而且，学生也可以在家中进行这个小实验，碱液可用肥皂水等代替。同时，我觉得，化学书本里的很多小实验是可以继续改进，甚至带进课堂教学、家庭小实验中去的。现在的中学教学普遍重视学生创新能力、自主探究能力的培养，而化学的教学不应只是书本知识的死记硬背，学生需要“快乐地学”。让学生学会将知识应用到生活实际中去，借助中学化学实验来学