實(shí)驗(yàn)七探究制作葉脈書簽條件

制作“葉脈書簽”——探究制作“葉脈書簽”的合適條件1.探究問題的提出1.1涉及的中學(xué)化學(xué)內(nèi)容人教版九年級化學(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(shí)驗(yàn)。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(qiáng)化知識點(diǎn)記憶的一項(xiàng)有趣的課外實(shí)驗(yàn)，通過這個小實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步探究。1.2選題意義本小組選擇制作“葉脈書簽”為探究的課題，希望能通過對制作“葉脈書簽”的較適宜條件進(jìn)行探究，明確最佳的實(shí)驗(yàn)條件，為學(xué)生們完成制作“葉脈書簽”家庭小實(shí)驗(yàn)提供必要的幫助。另外，通過親身制作“葉脈書簽”，探究本實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到課堂中進(jìn)行的可行性。最后得出制作“葉脈書簽”的最佳實(shí)驗(yàn)方案以及課堂上進(jìn)行制作“葉脈書簽”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方案。1.3存在的問題課本中制作“葉脈書簽”家庭小實(shí)驗(yàn)僅簡述了制作方法，未對樹葉的種類、堿液的溶度、加熱的時間、洗刷方法等細(xì)節(jié)做出很明確的規(guī)定，實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性沒有保障，整個實(shí)驗(yàn)耗時也不能明確。另外，所制作的“葉脈書簽”本質(zhì)上只是葉脈標(biāo)本，未對其提供進(jìn)行裝飾的方法。2問題解決的設(shè)想根據(jù)1.2、1.3中的內(nèi)容，本小組總結(jié)出了如下設(shè)計思路：探究不同條件下制作葉脈標(biāo)本的效果，可在不同的網(wǎng)狀葉脈樹葉種類、不同的堿液濃度、不同加熱時長的條件下進(jìn)行葉脈書簽的制作；另外，選取不同顏色的顏料對葉脈標(biāo)本進(jìn)行染色，對比效果。3實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案葉片的上下表皮間的組織，除了維管束（葉脈）以外所剩下的部分，主要由薄壁的細(xì)胞構(gòu)成，遇到腐蝕性液體就會發(fā)生腐爛。葉脈屬維管束，主要由初生木質(zhì)部和初生韌皮部組成，比較堅韌，不容易被腐蝕。所以，可以通過腐蝕的方法獲得葉脈標(biāo)本。本實(shí)驗(yàn)采用堿液加熱法（化學(xué)方法）處理葉子，其他方法還有水浸腐爛法、蟲蝕法等生物方法。上圖為葉的結(jié)構(gòu)。本組探究實(shí)驗(yàn)采取控制變量法，在不同的網(wǎng)狀葉脈樹葉種類（白玉蘭葉、樹菠蘿葉、貓尾木葉、水石榕葉、深山含笑葉）、不同的堿液濃度（4%、8%、12%、16%的氫氧化鈉溶液）、不同加熱時長（5min，10min，15min……）的條件下進(jìn)行葉脈書簽的制作；另外，選取不同顏色的顏料（黃色、藍(lán)色、紅色）對葉脈標(biāo)本進(jìn)行染色，對比效果。實(shí)驗(yàn)裝置圖：用堿液浸泡葉子

加熱堿液實(shí)驗(yàn)裝置圖4.實(shí)驗(yàn)過程4.1實(shí)驗(yàn)儀器與用品托盤天平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4.2實(shí)驗(yàn)藥品去離子水氫氧化鈉(溶液自配)過氧化氫(溶液自配)各種顏色的顏料4.3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4.4實(shí)驗(yàn)步驟4.4.1采集樹葉采集外形完整、大小合適、厚度適中、具有網(wǎng)狀葉脈的樹葉，包括：白玉蘭葉、深山含笑、菠蘿蜜葉等。采集時用剪刀將葉柄一起摘下。充分清洗樹葉。4.4.2腐蝕葉肉分別向4個1L燒杯中加入300mL4%、8%、12%、16%的NaOH溶液，分別取4片白玉蘭葉、深山含笑葉、菠蘿蜜葉加入燒杯中（每杯同時泡有五種樹葉），開始加熱。加熱時盡量使葉片部分完全浸入溶液中，并使葉柄露出液面。隔5分鐘從3個燒杯中各取出一片白玉蘭葉、深山含笑葉、菠蘿蜜葉、水石榕葉進(jìn)行觀察。另設(shè)置不加熱實(shí)驗(yàn)組作對比，用堿液浸泡葉片24小時。該實(shí)驗(yàn)組需提前一天進(jìn)行。4.4.3刷洗葉片用鑷子取出葉片后，稍候，記錄葉子的外觀、葉子的質(zhì)感、溶液的顏色。將葉片平放在鐵盆中，一邊加水一邊用試管刷或牙刷刷洗葉片。刷時，用手指固定葉片，按從葉柄向葉尖的方向，用刷子輕輕刷洗，直至刷掉這一面的大部分葉肉，再將葉片翻轉(zhuǎn)，用相同的方法刷洗，反復(fù)翻轉(zhuǎn)刷洗，邊刷邊用清水清洗，直至只剩下網(wǎng)狀葉脈。4.4.4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。4.4.5染色裝飾選擇各種染料或顏料對葉脈進(jìn)行充分染色。4.4.6壓制成型待葉脈稍稍晾干后，做好記錄壓在書中成型。4.4.7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(jìn)行再上色等。4.5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄所用的葉子:從左往右至下依次為洋紫荊、貓尾葉、不知名葉子、榕樹葉、白玉蘭、樹菠蘿葉、深山含笑、水石榕。NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：4%葉子時間白玉蘭菠蘿葉貓尾木水石榕深山含笑5min不能刷，硬，亮黃色不能刷，硬，黑色不能刷，硬皺，黃綠色不能刷，墨綠色，硬能刷，硬，黑紅色10min能刷，硬，棕黃色不能刷，硬，黑色不能刷，軟，皺，亮黃色能刷，硬，棕綠色能刷，硬，紅棕15min易刷，黃，軟易刷，黑綠，軟不能刷，軟，皺，亮黃色易刷，軟，黃綠易刷，偏軟，棕紅20min易刷，棕黃，軟易刷，黑紅，軟能刷，軟皺，黃綠色易刷，軟，棕黃綠易刷，軟。棕紅NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：8%葉子時間白玉蘭菠蘿葉貓尾木水石榕深山含笑5min黃，能刷，軟皺，易裂黑，硬，能刷不易刷，黃皺硬，濃黑色，相對易刷很易刷，棕黃，軟皺10min易刷，軟，黃褐色較易刷，墨綠色，軟能刷，偏軟，黃綠色能刷，深棕黃色，偏軟很易刷，棕黃色，軟15min

易刷、黑、軟

易刷、棕黃、軟

NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：12%葉子時間白玉蘭菠蘿葉貓尾木水石榕深山含笑5min易刷，很軟，黃褐色，皺黑，易刷，軟能刷，綠色，軟易刷，軟，深褐色很易刷，軟，墨黑10min能刷，綠色，軟易刷，黑，軟能刷，淺綠，軟能刷，軟，黃棕色超易刷，綠色，軟15min

易刷，軟皺，墨綠能刷，軟，皺，綠易刷，棕黃，軟

NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：16%葉子時間白玉蘭菠蘿葉貓尾木水石榕深山含笑5min能刷，皺，淺黃綠能刷，黑較易刷，軟不易刷，硬，黃最易刷，黑，軟10min能刷，皺，綠能刷，黑，皺易刷，黃綠，軟易刷，深綠，軟易刷，軟，墨綠

以下為實(shí)驗(yàn)附圖：4%堿液不同時間不同葉子的情況：5min10min15min20min8%堿液不同時間不同葉子的情況：5min10min12%堿液不同時間不同葉子的情況：5min10min15min16%堿液不同時間不同葉子的情況：5min10min24h浸泡不加熱對照組:4%堿液

8%堿液12%堿液

16%堿液書簽展示：最終成果：4%8%12%16%5.反思與總結(jié)

實(shí)驗(yàn)完成后，觀察各種書簽，可知，白玉蘭樹葉和深山含笑葉是外形、色彩最為好看的。當(dāng)然，如果是在課堂上進(jìn)行這個小實(shí)驗(yàn)，可讓同學(xué)們根據(jù)自己的喜好選擇鐘意的葉子，但要注意相應(yīng)的條件。實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果表明：在高濃度的堿液浸泡條件下，加熱葉子的時長就會變短，若想要快些制備出葉脈書簽，最好在高濃度堿液的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時注意安全。若選擇16%的氫氧化鈉溶液，只需8分鐘左右，但若是較軟的葉子可再減短加熱時間。而選擇12%的堿液，則大約需要10分鐘，樹菠蘿、水石榕等較硬的葉子則要15分鐘。用8%的堿液也是加熱12~15分鐘即可，稍硬的葉子要適當(dāng)加長時間。用4%的氫氧化鈉溶液則需要加熱20分鐘才能完全破壞葉子的組織。建議選用10%~16%的堿液，加熱8~12分鐘，并選擇白玉蘭葉、深山含笑等葉脈密布柔軟、葉形美觀、易于刷洗的葉子進(jìn)行葉脈書簽的實(shí)驗(yàn)。這節(jié)課我更加深深地體會到，一位中學(xué)老師，自己會做好實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，帶領(lǐng)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)也是仍不夠的，還要讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中學(xué)到知識、提高實(shí)驗(yàn)的動手能力。即使無法在課堂上讓學(xué)生嘗試，也可以教會他們方法讓他們回去再做。如果在課堂上進(jìn)行這個實(shí)驗(yàn)，大約需要一節(jié)課的時間，學(xué)生們是可以獨(dú)立完成這個小實(shí)驗(yàn)的（必要時可以分小組合作），部分藥品儀器需要由老師提前準(zhǔn)備好。需要特別注意的是：堿液的腐蝕性很強(qiáng)，要提醒學(xué)生注意安全，尤其不要接觸堿液太久，而且刷洗要在水中一邊沖洗一邊進(jìn)行刷葉。如果這個實(shí)驗(yàn)?zāi)茏哌M(jìn)課堂的話，相信會是一個很好很有趣的小實(shí)驗(yàn)，實(shí)用性也強(qiáng)。而且，學(xué)生也可以在家中進(jìn)行這個小實(shí)驗(yàn)，堿液可用肥皂水等代替。同時，我覺得，化學(xué)書本里的很多小實(shí)驗(yàn)是可以繼續(xù)改進(jìn)，甚至帶進(jìn)課堂教學(xué)、家庭小實(shí)驗(yàn)中去的。現(xiàn)在的中學(xué)教學(xué)普遍重視學(xué)生創(chuàng)新能力、自主探究能力的培養(yǎng)，而化學(xué)的教學(xué)不應(yīng)只是書本知識的死記硬背，學(xué)生需要“快樂地學(xué)”。讓學(xué)生學(xué)會將知識應(yīng)用到生活實(shí)際中去，借助中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來學(xué)