Question

2．鐵暴露在空氣中會生銹．不知你注意了沒有，將蘋果切開不久，果肉上就會產生一層咖啡色的物質，也好象是生了“銹”一樣．某化學活動小組對此進行了探究．
【提出問題】
切開的蘋果“生銹”與什么因素有關？
【猜想與假設】
猜想①：可能與空氣沒有關系，只是果肉內的物質自身相互反應而“生銹”；
猜想②：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”；
猜想③：可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”；
猜想④：可能是果肉中的物質與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”；
猜想⑤：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關．
【收集證據】
查閱有關資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質（酶和酚）與空氣中的一種物質發生反應，生成咖啡色的物質．
【實驗探究】
針對上面的猜想①至猜想⑤，化學活動小組依次設計了實驗方案，進行了實驗驗證，并依次觀察到下列實驗現象．請你將他們設計的可行的實驗探究方案，填寫在下表中．

猜想	可行的實驗方案	觀察到的實驗現象
猜想①	將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中，觀察現象	果肉表面不變色
猜想②		果肉表面變色
猜想③		果肉表面不變色
猜想④		果肉表面不變色
猜想⑤		溫度高的先變色

【得出結論】蘋果“生銹”是果肉中的成分與氧氣作用的結果；“生銹”的速度與溫度有關，溫度越高，果肉變色速度越快．
【反思與評價】
（1）在 ②至 ⑤四種猜想中，你認為猜想③最不合理，理由是氮氣的化學性質很穩定，通常不與其他物質反應．
（2）在驗證猜想①時，同學們發現，如果水不與空氣隔絕，果肉放在水中時間長了也會變色，其可能的原因是水中溶解了氧氣．
（3）要防止果汁變質，保存果汁時可采取的措施是將水果采用真空包裝，并低溫保存．

Answer 1

分析 【收集證據】猜想⑤：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關，可根據果肉與不同溫度的水接觸后的現象分析，設計兩個只是水溫不同的對比實驗．
【得出結論】根據猜想①②③④對應的實驗，果肉表面不變色；猜想②實驗，果肉表面變色；猜想⑤溫度高的先變色；據此進行總結歸納．
【反思與評價】如果蒸餾水不與空氣隔絕，蒸餾水能溶解氧氣，據此進行分析解答．
【應用】根據實驗結論：切開的蘋果“生銹”與氧氣、溫度有關，進行分析解答．

解答 解：【收集證據】
證明猜想②：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”，可將切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現象；證明猜想③：可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”，可將切開的蘋果放入盛有氮氣的集氣瓶中，觀察現象；要證明猜想④：將一小塊切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現象；證明猜想⑤：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關，可各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中，將其中一支試管放入熱水中，觀察兩試管中蘋果的變色速度．
【得出結論】猜想①實驗，果肉表面不變色，說明猜想①錯誤，猜想②實驗，果肉表面變色，說明猜想②正確，猜想③實驗，果肉表面不變色，說明猜想③錯誤，猜想④實驗，溫度高的果肉表面先變色，說明猜想④正確，所以最后結論是：果肉表面變色是果肉中的成分與氧氣作用的結果；“生銹”的速度與溫度有關，溫度越高，果肉變色速度越快．
【反思與評價】（1）因為氮氣化學性質很穩定，通常不與其它物質反應，所以猜想①最不正確；
（2）氧氣不易溶于水，但不是絕對不溶于水，長時間放置后，水中會溶解少量氧氣；
（3）為了防止果肉與氧氣反應而變色，可以采用將水果采用真空包裝，并低溫保存的方法．
答案：
[收集證據]

猜想	可行的實驗方案
猜想②	將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現象
猜想③	將一小塊切開的蘋果放入盛有氮氣的集氣瓶中，觀察現象
猜想④	將一小塊切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現象
猜想⑤	各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中，將其中一支試管放入熱水中，觀察兩試管中蘋果的變色速度

[得出結論]蘋果“生銹”是果肉中的成分與氧氣作用的結果；“生銹”的速度與溫度有關，溫度越高，果肉變色速度越快；
[反思與評價]（2）水中溶解了氧氣；（3）將水果采用真空包裝，并低溫保存．

點評 本題難度不是很大，考查影響切開的蘋果“生銹”的因素，采用控制變量法科學地進行實驗、分析實驗是正確解答本題的關鍵．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．