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1、单周周三上午 姓名 学号 成绩 实验七 探究性实验设计制作“叶脉书签” 一、探究问题的提出“叶脉书签制作”选自人教版初三化学第十单元酸和碱里面的一个家庭小实验，它利用氢氧化钠具有强腐蚀性，可腐蚀叶肉的多糖物质，留下较坚韧的叶脉，可成为美观的书签。让学生动手制作这个实验，让学生对碱有一个更深刻更直观的认识，还可以培养学生的动手能力，增加学习化学的趣味性，激发学生创造潜能。但是，在制作过程中往往出现制作时间过长，叶脉被破坏等问题。我小组成员采用控制变量法，将分别从反应时间、碱液浓度、叶子种类、叶子新旧等因素进行探究，以期能得出叶脉书签制作的最佳反应条件。二、相关资料查阅综述经过查阅多篇文献：制作书
2、签的过程一般如下：第一步就是选叶。一张叶片包括一层表皮细胞，叶肉组织，以及贯穿在叶肉组织间的叶脉。叶脉书签就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。因而影响叶脉书签美观的因素就是叶子形态与叶脉形态。而叶的形态、种类、质地各种各样，因此选取合适的书签成为书签制作成功的重要步骤。第二步是选取叶脉书签的制作方法，资料中有简单的、古老的的方法，也有复杂的、需要较贵的原料。如自然发酵法、碱解法、酶解法，所用材料也比较多样，有氢氧化钠、洗衣粉、沟里的水、土壤处理等。其中自然发酵法所需要时间较长，酶解法所需要的原料较难获得，而用洗衣粉虽然原料易获得，但据文
3、献资料显示，用洗衣粉煮叶肉，叶肉不容易去除。所以结合各种因素，碱解法是最合适的方法，实验室中有氢氧化钠，碳酸钠等药品，且它们碱性较强，对叶肉的腐蚀效果也较佳，所需要时间也不会很长。第三步分析对制作叶脉书签可能产生影响的因素：从文献可知，碱溶液浓度大小、煮的时间的长短、树叶的不同类型、清除叶肉的不同方式等因素都对最终的叶脉书签有所影响。第四步如何确定评定书签好环的标准，在所查文献中，并没有给出一个标准让我们判断实验所作出来的叶脉书签的好坏，因此，我们需要确定衡量其好坏的标准。三、问题解决设想（思路）（一）、针对选叶问题，我们小组选取了不同种类的叶子，以其同种种类叶子的新叶子和旧叶子，期望得出哪种
4、种类的叶子比较适合做书签，是新叶子还是旧叶子的制作效果比较好。（二）、针对各种书签的制作方法的优缺点，以及结合我们的实际情况，我们选取了碱解法来制作叶脉书签。（三）、针对各种影响因素：由于碱溶液浓度大小、煮的时间的长短、树叶的不同类型、清除叶肉的不同方式等因素都对最终的叶脉书签有所影响，所以我们小组采用正交法，探究各种因素对叶脉书签制作的影响，期望得出各种因素的最佳条件。（四）、针对判断书签好坏的标准：由于没有一个规定的判断书签好坏的标准，而我们小组成员也在之前也未做过书签，因此，我们决定灵活判断，在实验过程发现标准。四、实验设计方案（一）实验原理：氢氧化钠具有强碱性，可腐蚀叶肉的多糖物质，经
5、过加热，它会腐烂得更快。叶脉比较坚韧，不容易被腐蚀。因此，可以将一些叶片坚硬、叶脉坚韧（网状叶脉）的树叶制成叶脉书签。（二）实验仪器：250ml烧杯，三脚架、石棉网、酒精灯、玻璃棒、镊子、试管刷（旧牙刷）、玻璃片，丝线，旧报纸（三）实验药品：新鲜的树叶、NaOH、无水Na2CO3、3%的双氧水、水彩颜料（四）实验步骤：1、把约200毫升水倒入烧杯，在水中加入6克碳酸钠和若干克氢氧化钠，分别配制成3%，7%和10%的氢氧化钠溶液，把烧杯搁在石棉网上，用酒精灯加热，煮沸溶液。2、用丝线绑住叶柄，把树叶分别浸没在3种溶液中，同时加热5分钟左右，用镊子轻轻搅动，使叶肉分离，腐蚀均匀。 3、当叶片变色、
6、叶肉酥烂时，用镊子取出叶片，放在盛有清水的玻璃杯内。 4、从清水里取出叶片，放在玻璃上，用试管刷或旧牙刷在流水中轻轻地刷叶片的正面和背面，刷去叶片的柔软部分，露出白色的叶脉，把叶脉片浸入3%的双氧水中24小时，使它们变成纯白色，再取出叶片，用清水洗净，沥去水滴。 5、把叶脉片放在旧书或旧报纸里压干。 6、取出压平的叶脉片，待叶脉干透后，用毛笔在叶脉两面涂上水彩颜料，稍干后再压平。7、取出涂上颜料的叶脉片，在它的叶柄上系一条彩色丝线，就得到了一张精致美丽的叶脉书签了。8、将加热时间改为10分钟和15分钟，重复上述17步骤。（五）实验记录表格： 同种叶子 浓度时间 3% NaOH7% NaOH10
7、% NaOH5min10min15min在得出最佳浓度以及最佳反应时间后，再进行不同种类，老嫩不同的叶子对比实验。叶子种类白玉兰叶 芒果叶XXX叶新叶 旧叶新叶旧叶新叶旧叶现象记录（六）实验注意事项：1、 选择比较坚硬、网状脉比较明显的叶片，如桂花树叶、紫荆叶等，尽量选取干净、大小、手感适宜的叶子。2、 用碱液浸泡叶子加热时，最好不要浸没叶柄，以免造成叶柄软化，破坏整个叶子的脉络。刷落叶片时注意不要把叶脉刷断。五、实验过程记录：1、最佳浓度及最佳反应时间的探究煮沸时间（分钟） 5 10 15浓度（5%）拿出的叶子叶肉不容易刷掉 四周叶肉容易刷掉，但中间脉络周围的叶肉则较难整体叶肉容易刷掉浸泡后
8、可得到干净的叶脉浓度（7%）部分叶肉除不尽，使刷完后的叶肉仍残留部分叶绿素叶肉刷掉容易且整体刷完后整个叶脉很清晰，叶脉韧度硬度适中叶肉刷掉容易但由于煮沸时间太长，导致整个叶脉太软浓度（10%）叶肉去除效果较好，且其韧度硬度感觉很好叶肉去除效果较好，但韧度硬度没前面的强叶肉去除效果较好，但整体叶脉呈现软绵绵的状态此部分我们是两人一组探究同一种浓度的不同时间的效果，得出结论如下：（1）碱液浓度5%时，煮沸时间为15分钟是最佳时间（2）碱液浓度7%时，煮沸时间为10分钟是最佳时间（3）碱液浓度10%时，煮沸时间为5分钟是最佳时间所以本着节约药品和节约时间的原则，取第（2）得出的条件为最佳反应条件。附
9、图： 图1图1为碱浓度为3%时，叶子从左到右依次煮沸了5分钟，10分钟，15分钟 图2图2为碱浓度7%时，叶脉的效果 图3图3为碱浓度为10%时，叶子从左到右依次煮沸了5分钟，10分钟，15分钟2、最佳叶子种类的探究。叶子种类芒果叶玉兰叶紫荆花叶桂花树叶实验记录叶脉清晰韧度硬度好叶脉清晰韧度硬度叶子本身较软，导致叶脉软叶脉清晰韧度硬度容易煮烂，刷叶肉的时候叶脉容易被刷破根据以上结果，得出结论：（1）芒果叶，玉兰叶，桂花树叶均是较理想地制作叶脉书签的树叶。 附图：不同种类的叶子图4：未知名叶子见形状比较特殊所以拿来试验一下实验结果：此种叶子较易烂叶脉硬度较差 图5：未知名叶子实验结果：不管是上面
10、的新叶子还是下面的旧叶子，都较易烂，叶脉硬度较差 图6：芒果叶，效果较好 图7：较大的是紫荆叶实验结果：说明其叶子较薄，不适合做书签3、新旧叶子哪种效果较好的探究叶子新旧 刚摘的新叶子 掉在地上一段时间的旧叶实验记录叶肉刷掉后整体的叶脉还带有绿色，即仍有叶绿素，需要用双氧水浸泡较长时间才能使其变白叶肉刷掉后整体的叶脉较干净，清晰，不会有明显的绿色，无需要浸泡较长时间 图8：实验所采用的旧叶子图9：第一张叶脉书签是新叶子所得第二、三，四张皆是图8中三张旧叶子所制得的，可看出效果很好。根据以上结果得出结论：采用旧叶子所得的叶脉书签整体较干净，易染色4、叶脉书签的染色美化。在将叶脉书签用双氧水浸泡一
11、段时间后，再用清水洗净，我们用品红溶液泡了5分钟，发现叶脉上色挺快，上色也较均匀。图10，用染色后的书签在纸上印出的纹理，非常漂亮！ 图11，用品红溶液染色后的书签六、相关问题探讨1、关于判断书签好坏的标准：在实验前，我们并不知道判断一张书签好坏的标准是什么，实践出真知，在实验过程中，我们借着自己的审美经验和做出来书签的情况，得出了以下标准：（1）书签叶脉需要清晰（2）叶肉需要清除干净无残留，且在刷叶肉过程中，叶脉无断裂破损（3）书签的韧性和硬度均要求较大，不能太软（4）书签大小适中，而且上色均匀而根据以上标准，我们最终选出了最佳反应条件。2、在制作书签的过程中，刷叶肉是一门技术活。如何刷才能
12、刷得漂亮干净？我在实验过程得出了以下经验： （1）叶片煮的时间要适宜，不能太长或者太短，太长容易导致叶脉被刷烂，太短叶肉难刷掉（2）不能让叶片来回移动，只能轻轻单向重复刷，多刷几遍，就可以得到晶莹剔透的叶脉书签（3）刷叶肉的时候用力要轻，不能过猛，且需要耐心细致3、关于碱的浓度与及煮沸时间的讨论在这个实验中，我们最终取了碱液浓度7%时，煮沸时间为10分钟为最佳反应条件。但从制得的书签可以发现：当碱液浓度3%时，增长煮沸时间也可以取得较佳效果，而当当碱液浓度10%时，煮沸5分钟时所取得的效果也是不错的。因此，最佳条件可以根据实际情况选择，若为了节约药品，节省成本，可采用碱液浓度较低而增长煮沸时间，当时间较紧，则可采用碱液体浓度较大的。4、关于叶子种类及新旧叶子选择的问题虽然这个世界有着各种各样美丽的叶子，但能真正用来加工的却很少，叶脉不清、叶子幼嫩的材料在碱的作用下往往片瓦不存，体无完肤。如图4，图5，图7中的叶子虽然形状可爱，但不适合做书签。七、参考文献1鲁文文.制作叶脉书签.中学生数理化.2010（2）.2赵明，张希军，王建国，高翠君.叶脉标本的制作.河北林业科技.2005.6（3）.8
