实验日期6月3日第1组姓名陈博殷学号073成绩____________
实验七探究性实验报告
一、实验题目
“制作叶脉书签”
二、实验主要步骤
1、选材:应选择叶脉粗壮丰富、叶质较厚、大小适中、叶面平整、叶脉的树叶。本实
验选用白兰树叶、绿化芒树叶、美丽异木棉树叶、紫荆树叶、鸡蛋花树叶。
2、配液:将碱溶解在适量的水中,配制不同浓度、不同种类的碱液。将硫酸溶液配制
到所需浓度。注意安全,千万不要将酸碱液溅到眼睛里。
3、加热:将配好的酸、碱液放在容器中加热。当加热到液体即将沸腾(80℃左右)时
候将选好的叶子放入容器里,并不断搅拌。具体加热时间以叶肉容易被刷掉为度,一般在10
分钟左右。(如果碱液浓度不大,或者所选的叶子较老则应延长加热时间。)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)。
4、清洗:在自来水水流下冲洗,洗去多余碱液、酸液。
5、刷除叶肉: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。如果是老树叶,则在刷洗的过程中,会有两层叶脉出现,这时只要
将其中品质稍次的一片去除即可。
6、晾干:取出放在阴凉处风干。或者放在废旧书报中吸干。
7、着色:将风干到6成的叶脉分别放在甲基橙溶液、紫色石蕊试液、品红溶液中着色,
后晾干。建议夹在书中,这样既可以吸干水分,又可以成型。
三、实验现象描述与图片记录
1、探究不同酸碱液的腐蚀效果
酸碱液热溶液煮后叶片变化刷除叶肉的难易程度
10%NaOH溶液叶片变成褐色,变色时间相近相近
7%NaOH与5%Na
2
CO
3
混合溶液
10%H
2
SO
4
溶液叶片变硬,类似枯萎,失去原先的柔韧,无法继续进行
叶脉书签制作
2、探究不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果
碱液①5%NaOH溶液②10%NaOH溶液③15%NaOH溶液
使用的树叶白兰树叶
叶片变褐色时间长短比较①>②>③
刷除叶肉的难易程度①<②<③(叶片变褐色后捞出)
最后效果
3、探究不同树叶制成的效果
树叶①紫荆树叶②绿化芒树叶③鸡蛋花树叶④白兰树叶⑤美丽异木棉树叶
图片
碱液10%NaOH溶液
叶片变褐色时
间
短—长:①≈③<④≈⑤<②
煮后叶片叶脉
情况
叶片、叶脉均变
非常柔软,如爱
心的两瓣叶仍相
连
叶片柔软程度在这
5中叶子中最低,
叶脉仍较坚韧
叶片、叶脉较为柔
软
叶片较为柔软,叶
脉仍较坚韧
原本连在同一枝上
的叶子全部掉落开
来,叶子叶脉均变非
常柔软
刷除叶肉难易
程度
较难,要小心刷较易,可稍用力难,难刷掉较易,可稍用力难,易破损
最后效果
描述叶片剔透,叶脉
呈红色,清晰
叶脉叶柄都仍坚
韧,叶脉清晰
透明清晰程度较
低,叶脉叶肉分离
度不够
叶脉叶柄颜色都为
淡绿色,剔透清晰
叶脉叶肉粘连较紧,
刷洗后叶脉破损较
为严重
4、探究不同染色剂的染色效果
染料从左到右依次为:
品红溶液、紫色石蕊溶液、甲基橙溶液
叶子:白兰树叶
着色容易,其中品红染色效果最好,颜色鲜
艳明显。放置一段时间,甲基橙品红颜色较
为稳定,紫色石蕊染色略有褪色。
叶子:绿化芒树叶
叶子本身颜色较深,未经漂白(无漂白液)
染色,效果没有白兰好。
四、实验讨论与反思
1、实验结论(回答探究问题)
探究因素结论
不同酸碱液的
腐蚀效果
①10%NaOH溶液和7%NaOH与5%Na
2
CO
3
腐蚀效果相近,最终效果也没太多区别,
都比较好。
②而用10%H
2
SO
4
溶液煮后的叶子叶片颜色枯黄,变硬,失去原先的柔韧,无法继
续进行叶脉书签制作。
不同浓度的
NaOH溶液的腐
蚀效果
①叶片变褐色时间长短比较:5%NaOH溶液>10%NaOH溶液>15%NaOH溶液,刷除
叶肉的难易程度5%NaOH溶液>10%NaOH溶液>15%NaOH溶液,但相差程度不大。
②最终效果三者相近。从最终效果和节省药品的角度考虑,5%NaOH溶液为最佳。
不同树叶制成
的效果
①白兰和绿化芒树叶制得的叶脉书签都剔透清晰,其中绿化芒树叶更为坚韧,颜色
较深;白兰较柔韧,颜色较淡,染色前可不经漂白。
②紫荆树叶形态独特,叶片剔透,叶脉呈红色清晰,但由于叶片本身较薄、柔软,
刷洗过程中要尤为小心。
③鸡蛋花树叶叶肉难刷掉,透明清晰程度较低,叶脉叶肉分离度不够,不适合制叶
脉书签。
④美丽异木棉树叶叶脉叶肉粘连较紧,刷洗后叶脉破损较为严重,亦不适合制叶脉
书签。
不同染色剂染
色效果
①三种染色剂着色都容易,其中品红染色效果最好,颜色鲜艳明显。②放置一段时
间,甲基橙品红颜色较为稳定,紫色石蕊染色略有褪色。
2、实验结论的论证(根据你所得的实验现象和数据,结合反应原理和相关文献,说
明为什么得到上述结论)
探究因素结论
不同酸碱液
的腐蚀效果
①10%NaOH:叶片中含有半纤维素,木质素和纤维素(多存在于细胞的细胞壁中),
而氢氧化钠可以水解木质素和半纤维素,不能水解纤维素(因为纤维素分子之间存在氢键)。
用NaOH将半纤维素和木质素水解后就可以达到腐蚀的效果,留下叶柄的部分,从而达到
制作标本的目的。
②7%NaOH与5%Na
2
CO
3
:Na
2
CO
3
碱性较弱,对叶脉的分离作用不大,NaOH则会取得
不错的分离效果,但易造成叶脉的变软现象。而碳酸钠和氢氧化钠混合溶液体系则有效的
利用了NaOH的强碱性和Na
2
CO
3
溶液中碳酸根离子水解呈碱性,既保证了在短时间内实现
的叶脉完美分离,又在一定程度上改善了氢氧化钠碱性过强对叶脉的腐蚀。
③10%H
2
SO
4
:硫酸能水解纤维素,同时对叶脉中的蛋白质类物质有更大的腐蚀性,最
终将整个叶片全部腐蚀(包括叶肉和叶柄),失去原有颜色。
不同浓度的
NaOH溶液的
腐蚀效果
文献介绍NaOH最佳浓度在5%-10%之间,碱液浓度过低时叶肉腐蚀程度不足,树叶的
叶肉不容易被刷掉;碱液浓度过高时,叶片可能会卷起来不易分离,且会腐蚀部分叶脉使
叶脉变软影响叶脉书签最终效果。同时腐蚀程度也与叶子种类成熟程度有关。所以本实验
采用白兰树叶,在5%-15%间,碱性越强腐蚀速度也快。
不同树叶制
成的效果
叶子的选择对叶脉书签的制取有很大影响。实验所采用的叶子应叶脉清晰、大小适中、
叶面平整。本实验在此基础上,选择叶子的质地、坚韧程度有所不同。紫荆树叶较薄,绿
化芒叶肉叶脉都较坚韧,白兰树叶、鸡蛋花树叶差别不大,但效果相差较远,与叶子质地、
叶脉和叶肉粘连程度等有关。美丽异木棉叶子较小,刷洗难度大,效果不佳。
不同染色剂
染色效果
不同染色剂溶解性、稳定性等不同,如石蕊能部分溶于水;品红微溶于水,但溶于乙醇和
酸;甲基橙易溶于热水,几乎不溶于乙醇。导致染色效果及放置一段时间后效果不同。
3、实验反思
①应有探究精神,深入思考实验设计方案细节,多想几个为什么,探究因素提出有理有据。
②实验过程注意分工合理,考虑如何安排时间才能高效有条理。实验过程应随机应变,合理
及时调整实验方案。细致记录实验现象。
③学会对实验现象分析原因,自身猜想+文献资料佐证,从表象到本质。
五、参考文献
[1]互动百科.叶脉书签[EB/OL].叶脉书签PRD=SO_1_DOC,2012-12-14/2014–6–1.
[2]房伟.桂花叶片在几种典型碱性溶液中的叶脉分离[J].数理化学习,2004,(1):57
[3]手工DIY叶脉书签.发明与创造《中学时代》[J],2013,(4):16
[4]沈鹰峰.关于初中化学家庭小实验探究[D].兰州大学,
[5]骆轩.叶脉书签巧制作[J].植物杂志,2000,(1).
[6]王小未.制作叶脉书签的一些改进[J].生物学教学,1997,(11):24
六、思考题
现有5支试管,每支试管中装有相同量的盐酸(HCl)和石蕊试液,每支试
管口套着不同颜色的气球,气球内装有不同量的碳酸氢钠(NaHCO
3)粉末(图
1)。然后将每个气球内的碳酸氢钠全部倒入对应试管中,待反应停止后,现象如
图2所示。化学反应方程式如下:
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑
请判断每支试管中,盐酸过量碳酸氢钠过量还是刚好反应并说明你的证据
(事实)和理由(分析)。
图1盐酸与碳酸氢钠反应前
图2盐酸与碳酸氢钠反应后
编号观点证据理由
试管
1(蓝
色气
球)
盐酸
过量
气球体积在5个中最小,
试管中的紫色石蕊试剂
呈红色
溶液酸碱性判断:
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑。NaCl为中性,但少量CO2溶
于水会与水反应生成碳酸,为弱酸性。所以HCl过量溶液为酸
性,恰好反应溶液为弱酸性,当NaHCO
3过量溶液为碱性。
气球体积判断:
本实验盐酸相同量,而碳酸氢钠不同量,所以①在碳酸氢钠不
足量的时候,CO
2会随NaHCO3量的增加而增加,气球体积随
之增大,②当碳酸氢钠与盐酸恰好反应,CO
2产生的量最大,
气球体积最大;③当碳酸氢钠过量,CO
2产生的量不再增加,
与恰好反应时相等,气球体积相同。
①试管1气球体积在5个中最小,说明产生的CO
2量最少,盐
酸过量;②试管中的石蕊试液为红色,说明溶液为酸性,即仍
有盐酸剩余。
试管
2(粉
红气
球)
盐酸
过量
气球体积在5个中排第
2小,试管中的紫色石蕊
试剂呈红色
①试管2气球体积未达最大,说明产生的CO
2量未达最大,盐
酸过量;②试管中的石蕊试液为红色,说明溶液为酸性,即仍
有盐酸剩余。
试管
3(橙
色气
球)
盐酸
过量
气球体积未达最大,试
管中的紫色石蕊试剂仍
呈红色。
①试管3气球体积未达最大,说明产生的CO
2量未达最大,盐
酸过量;②试管中的石蕊试液为红色,说明溶液为酸性,即仍
有盐酸剩余。
试管
4(绿
色气
球)
碳酸
氢钠
过量
在判断试管5中NaHCO
3
过量(从试管中有较多
白色固体剩余)的基础
上,试管4气球体积与5
相同,试管中的紫色石
蕊试剂为紫色。
试管4气球体积达最大,说明产生的CO
2量达最大,可能恰好
反应或碳酸氢钠过量;而恰好反应时少量CO
2溶于水会与水反
应生成碳酸,溶液因为为弱酸性,呈紫红色;碳酸氢钠稍过量,
溶液为紫色到蓝紫色。肉眼观察,试管中的石蕊试液为蓝紫
色,说明碳酸氢钠稍过量。
试管
5(黄
色气
球)
碳酸
氢钠
过量
气球体积最大,
试管中有较多白色固体
剩余,溶液为蓝色。
试管4气球体积达最大,说明产生的CO
2量达最大。试管中有
较多白色固体剩余,溶液为蓝色,可判断固体为过量的碳酸氢
钠。
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