叶脉书签的制作实验方案
一、 实验背景
叶脉书签的制作选自人教版化学九年级下册57页的家庭小实验—叶脉书签
的制作。它利用了碱(氢氧化钠)的强腐蚀性,将叶肉细胞表面的细胞膜破坏,并可腐蚀叶肉的多糖物质,留下较坚韧的叶脉,由此来制作美观的书签。通过制作叶脉书签,同学们可以对碱腐蚀性有一个更深刻更直观的认识。同时由趣味的叶脉书签制作实验,增加学生对化学的兴趣,激发学生的创造潜能。
叶脉书签的制作具有的趣味性、知识性,而且该实验需要学生亲自动手操作,
有利于培养学生的合作、交流的意识及动手能力;通过采集各种形态的植物叶片并制作成精美的叶脉书签,学生能体验到大自然的美,进而提高审美情趣;在整个实验过程中,对选择叶片,碱溶液的浓度、漂洗的工艺,染色剂等方面进行讨论,并总结归纳出一套叶脉书签制作的最佳方案。通过亲自动手,积极参与集体讨论,解决在实验过程中所遇到的问题,学生能培养创新意识和实践能力;通过实验,加深对相关生化学学科知识的理解,提高各科知识综合运用的能力。
二、实验反应原理
1、叶片的构造
叶片外表包围一层表皮细胞,它具有保护叶片的作用;表皮里面是叶肉组织;
贯穿在叶肉组织间的是叶脉。
2、碱解法制作叶脉书签
不少植物的叶茎、叶脉由坚韧的纤维素构成,在碱液中不易煮烂。而叶片的
叶肉中含有大量多糖物质(淀粉)遇到腐蚀性液体就会容易发生腐烂,而一经加热,它会腐烂得更快。叶片的叶肉部分容易腐烂降解,而叶脉非常坚韧,能构成各种形状比如网状、扇形、弧形等结构,以支持叶片。选取具网状脉的植物叶片,用氢氧化钠等碱溶液加热煮沸,可以水解掉叶肉等部分,仅剩下网状脉,再利用染色剂将叶脉染色,一件精美的叶脉书签便制作成功了。
三、实验所需药品仪器
1、药品
白玉兰叶、杜英叶、芒果叶、榕树叶、鸡蛋花叶等。
NaOH固体、20%的双氧水或漂白液、颜料(水彩、CuSO4溶液、FeCl3溶液、
Fe(SCN)3溶液等)
2、仪器
烧杯(500mL)、电炉、石棉网、天平、镊子、玻璃棒、牙刷、试管刷、玻璃板、
报纸、滤纸
四、实验步骤及探究
(一)基本步骤
1、选材:选取叶质较厚、大小适中、叶面平整、叶脉丰富的叶片,用清水洗净
备用。
2、配制实验中所需的碱溶液。
3、加热:将碱液置于电炉上加热,近沸时把叶片浸入溶液内,边加热边搅拌,
加热时间长短要根据叶片而定,以叶肉容易被刷掉为度,一般在10分钟左右。
可以过两三分钟取一片子出来观察,直至叶片变成褐色(或叶肉有脱落)即可。
4、漂洗:停止加热,用镊子取出叶片,放入盛有清水的烧杯中漂洗干净(一般在
两次以上)
5、刷洗:将叶片放在玻璃板上,加入一层水,把牙刷打斜(与水平面大约成45
度角),顺叶脉轻轻地刷净叶肉,刷时注意:只向一个方向刷(绝对不能来回刷),
以免将叶脉刷坏。刷时先从背面开始,刷净背面再刷正面,主叶脉边沿处可用敲
出法。刷洗干净后放到滤纸(或报纸)上晾干。
6、漂白:用20%的双氧水H2O2(或漂白液)漂白叶脉,约15分钟。
7、染色绘图:可以用各色颜料或化学试剂等对叶脉进行染色。
8、晾干:放在报纸上晾干后夹在书中。
(二)探究内容
1、探究不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果
表1 不同浓度下NaOH溶液的腐蚀效果
在实验中分别采用了不同的浓度的NaOH溶液(1%、4%、6%)对叶子进
行烧煮,发现NaOH浓度愈高,其腐蚀性愈强,经煮沸的叶子被腐蚀的程度越
大。在实验中我们发现,利用6%的NaOH对叶子进行处理,其腐蚀效果较佳,
烧煮的时间较短,且氢氧化钠固体用量适中,符合绿色化学的原则。因此,
6%NaOH为最佳浓度,并据此进行其他方面的探究。
2、探究不同树叶制成的效果
表2 不同树叶的实验效果
附图:
“鸡蛋花叶之死”
漂白:将叶子洗刷去叶肉并放干后,利用20%的双氧水H2O2对叶脉书签进行漂
白,约15分钟,漂白后晾干。
附图如下:
3、探究不同的染色剂
表3 不同染色剂的染色效果
用CuCl2进行染色
4、叶脉书签成品展示:
五、问题探究与讨论
1、本次叶脉书签的制作,所选用的叶子需要具有以下的性质:
(1)叶子脉络较多,较为清晰、明显,且叶脉没有断裂破损;
(2)叶肉易于脱落,能被清除无残留;
(3)叶子大小适宜,韧度硬度较好。
实验中,我们能发现了白玉兰、芒果叶、杜英叶等比较适合用于叶脉书签的制作。
2、在制作书签的过程中,要注意对叶子的洗刷方法。
(1)叶片烧煮的时间要适宜,太长易导致叶脉被刷烂,太短的话叶肉难以刷除;
(2)不能用刷子在叶片上来回移动,而是往一个方向重复地洗刷,耐心刷去叶
肉;
(3)在洗刷叶肉时,用力均匀,不能过猛,避免将叶脉刷烂。
3、在本次实验中,通过不同浓度的碱液进行实验,确定了最佳浓度为6%NaOH
溶液。在实验中,可使用较低浓度的碱液,通过加热较长的时间来对叶子进行腐
蚀,达到同样的效果,减少碱的用量。
4、在实验染色步骤中,采用了化学试剂CuCl2及Fe(SCN)3溶液(也可采用品红
等其他试剂)进行染色,结果效果并不明显,可能因化学试剂的浓度不高,或者
难以吸附在叶脉书签上,因而效果不佳。
六、参考文献
[1] 高明. 叶脉书签[J]. 中学生数理化(初一版), 2002,(Z1)
[2]肖常磊.钱扬义.中学化学实验教学论【M】化学工业出版社.2007,98-111
[3]高云混. 制作叶脉书签[J]. 农村新技术, 2009,(20) .
[4] 骆轩. 叶脉书签巧制作[J]. 植物杂志, 2000,(01) .
叶脉书签的制作实验方案
一、 实验背景
叶脉书签的制作选自人教版化学九年级下册57页的家庭小实验—叶脉书签
的制作。它利用了碱(氢氧化钠)的强腐蚀性,将叶肉细胞表面的细胞膜破坏,并可腐蚀叶肉的多糖物质,留下较坚韧的叶脉,由此来制作美观的书签。通过制作叶脉书签,同学们可以对碱腐蚀性有一个更深刻更直观的认识。同时由趣味的叶脉书签制作实验,增加学生对化学的兴趣,激发学生的创造潜能。
叶脉书签的制作具有的趣味性、知识性,而且该实验需要学生亲自动手操作,
有利于培养学生的合作、交流的意识及动手能力;通过采集各种形态的植物叶片并制作成精美的叶脉书签,学生能体验到大自然的美,进而提高审美情趣;在整个实验过程中,对选择叶片,碱溶液的浓度、漂洗的工艺,染色剂等方面进行讨论,并总结归纳出一套叶脉书签制作的最佳方案。通过亲自动手,积极参与集体讨论,解决在实验过程中所遇到的问题,学生能培养创新意识和实践能力;通过实验,加深对相关生化学学科知识的理解,提高各科知识综合运用的能力。
二、实验反应原理
1、叶片的构造
叶片外表包围一层表皮细胞,它具有保护叶片的作用;表皮里面是叶肉组织;
贯穿在叶肉组织间的是叶脉。
2、碱解法制作叶脉书签
不少植物的叶茎、叶脉由坚韧的纤维素构成,在碱液中不易煮烂。而叶片的
叶肉中含有大量多糖物质(淀粉)遇到腐蚀性液体就会容易发生腐烂,而一经加热,它会腐烂得更快。叶片的叶肉部分容易腐烂降解,而叶脉非常坚韧,能构成各种形状比如网状、扇形、弧形等结构,以支持叶片。选取具网状脉的植物叶片,用氢氧化钠等碱溶液加热煮沸,可以水解掉叶肉等部分,仅剩下网状脉,再利用染色剂将叶脉染色,一件精美的叶脉书签便制作成功了。
三、实验所需药品仪器
1、药品
白玉兰叶、杜英叶、芒果叶、榕树叶、鸡蛋花叶等。
NaOH固体、20%的双氧水或漂白液、颜料(水彩、CuSO4溶液、FeCl3溶液、
Fe(SCN)3溶液等)
2、仪器
烧杯(500mL)、电炉、石棉网、天平、镊子、玻璃棒、牙刷、试管刷、玻璃板、
报纸、滤纸
四、实验步骤及探究
(一)基本步骤
1、选材:选取叶质较厚、大小适中、叶面平整、叶脉丰富的叶片,用清水洗净
备用。
2、配制实验中所需的碱溶液。
3、加热:将碱液置于电炉上加热,近沸时把叶片浸入溶液内,边加热边搅拌,
加热时间长短要根据叶片而定,以叶肉容易被刷掉为度,一般在10分钟左右。
可以过两三分钟取一片子出来观察,直至叶片变成褐色(或叶肉有脱落)即可。
4、漂洗:停止加热,用镊子取出叶片,放入盛有清水的烧杯中漂洗干净(一般在
两次以上)
5、刷洗:将叶片放在玻璃板上,加入一层水,把牙刷打斜(与水平面大约成45
度角),顺叶脉轻轻地刷净叶肉,刷时注意:只向一个方向刷(绝对不能来回刷),
以免将叶脉刷坏。刷时先从背面开始,刷净背面再刷正面,主叶脉边沿处可用敲
出法。刷洗干净后放到滤纸(或报纸)上晾干。
6、漂白:用20%的双氧水H2O2(或漂白液)漂白叶脉,约15分钟。
7、染色绘图:可以用各色颜料或化学试剂等对叶脉进行染色。
8、晾干:放在报纸上晾干后夹在书中。
(二)探究内容
1、探究不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果
表1 不同浓度下NaOH溶液的腐蚀效果
在实验中分别采用了不同的浓度的NaOH溶液(1%、4%、6%)对叶子进
行烧煮,发现NaOH浓度愈高,其腐蚀性愈强,经煮沸的叶子被腐蚀的程度越
大。在实验中我们发现,利用6%的NaOH对叶子进行处理,其腐蚀效果较佳,
烧煮的时间较短,且氢氧化钠固体用量适中,符合绿色化学的原则。因此,
6%NaOH为最佳浓度,并据此进行其他方面的探究。
2、探究不同树叶制成的效果
表2 不同树叶的实验效果
附图:
“鸡蛋花叶之死”
漂白:将叶子洗刷去叶肉并放干后,利用20%的双氧水H2O2对叶脉书签进行漂
白,约15分钟,漂白后晾干。
附图如下:
3、探究不同的染色剂
表3 不同染色剂的染色效果
用CuCl2进行染色
4、叶脉书签成品展示:
五、问题探究与讨论
1、本次叶脉书签的制作,所选用的叶子需要具有以下的性质:
(1)叶子脉络较多,较为清晰、明显,且叶脉没有断裂破损;
(2)叶肉易于脱落,能被清除无残留;
(3)叶子大小适宜,韧度硬度较好。
实验中,我们能发现了白玉兰、芒果叶、杜英叶等比较适合用于叶脉书签的制作。
2、在制作书签的过程中,要注意对叶子的洗刷方法。
(1)叶片烧煮的时间要适宜,太长易导致叶脉被刷烂,太短的话叶肉难以刷除;
(2)不能用刷子在叶片上来回移动,而是往一个方向重复地洗刷,耐心刷去叶
肉;
(3)在洗刷叶肉时,用力均匀,不能过猛,避免将叶脉刷烂。
3、在本次实验中,通过不同浓度的碱液进行实验,确定了最佳浓度为6%NaOH
溶液。在实验中,可使用较低浓度的碱液,通过加热较长的时间来对叶子进行腐
蚀,达到同样的效果,减少碱的用量。
4、在实验染色步骤中,采用了化学试剂CuCl2及Fe(SCN)3溶液(也可采用品红
等其他试剂)进行染色,结果效果并不明显,可能因化学试剂的浓度不高,或者
难以吸附在叶脉书签上,因而效果不佳。
六、参考文献
[1] 高明. 叶脉书签[J]. 中学生数理化(初一版), 2002,(Z1)
[2]肖常磊.钱扬义.中学化学实验教学论【M】化学工业出版社.2007,98-111
[3]高云混. 制作叶脉书签[J]. 农村新技术, 2009,(20) .
[4] 骆轩. 叶脉书签巧制作[J]. 植物杂志, 2000,(01) .