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(chǎn)生一層咖啡色的物質(zhì)，也好象是生了“銹”一樣．某化學(xué)活動小組對此進(jìn)行了探究．
【提出問題】
切開的蘋果“生銹”與什么因素有關(guān)？
【猜想與假設(shè)】
猜想①：可能與空氣沒有關(guān)系，只是果肉內(nèi)的物質(zhì)自身相互反應(yīng)而“生銹”；
猜想②：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”；
猜想③：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮?dú)庾饔枚�“生銹”；
猜想④：可能是果肉中的物質(zhì)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(zhì)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(guān)．
【收集證據(jù)】
查閱有關(guān)資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)（酶和酚）與空氣中的一種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)探究】
針對上面的猜想①至猜想⑤，化學(xué)活動小組依次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并依次觀察到下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．請你將他們設(shè)計(jì)的可行的實(shí)驗(yàn)探究方案，填寫在下表中．

猜想	可行的實(shí)驗(yàn)方案	觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
猜想①	將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中，觀察現(xiàn)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(jié)論】蘋果“生銹”是果肉中的成分與氧氣作用的結(jié)果；“生銹”的速度與溫度有關(guān)，溫度越高，果肉變色速度越快．
【反思與評價(jià)】
（1）在 ②至 ⑤四種猜想中，你認(rèn)為猜想③最不合理，理由是氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不與其他物質(zhì)反應(yīng)．
（2）在驗(yàn)證猜想①時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，如果水不與空氣隔絕，果肉放在水中時(shí)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(zhì)，保存果汁時(shí)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(jù)】猜想⑤：可能是果肉中的物質(zhì)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(guān)，可根據(jù)果肉與不同溫度的水接觸后的現(xiàn)象分析，設(shè)計(jì)兩個(gè)只是水溫不同的對比實(shí)驗(yàn)．
【得出結(jié)論】根據(jù)猜想①②③④對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，果肉表面不變色；猜想②實(shí)驗(yàn)，果肉表面變色；猜想⑤溫度高的先變色；據(jù)此進(jìn)行總結(jié)歸納．
【反思與評價(jià)】如果蒸餾水不與空氣隔絕，蒸餾水能溶解氧氣，據(jù)此進(jìn)行分析解答．
【應(yīng)用】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：切開的蘋果“生銹”與氧氣、溫度有關(guān)，進(jìn)行分析解答．

解答 解：【收集證據(jù)】
證明猜想②：可能是果肉中的物質(zhì)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(xiàn)象；證明猜想③：可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮?dú)庾饔枚�“生銹”，可將切開的蘋果放入盛有氮?dú)獾募瘹馄恐校�觀察現(xiàn)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(xiàn)象；證明猜想⑤：可能是果肉中的物質(zhì)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(guān)，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(jié)論】猜想①實(shí)驗(yàn)，果肉表面不變色，說明猜想①錯(cuò)誤，猜想②實(shí)驗(yàn)，果肉表面變色，說明猜想②正確，猜想③實(shí)驗(yàn)，果肉表面不變色，說明猜想③錯(cuò)誤，猜想④實(shí)驗(yàn)，溫度高的果肉表面先變色，說明猜想④正確，所以最后結(jié)論是：果肉表面變色是果肉中的成分與氧氣作用的結(jié)果；“生銹”的速度與溫度有關(guān)，溫度越高，果肉變色速度越快．
【反思與評價(jià)】（1）因?yàn)榈獨(dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不與其它物質(zhì)反應(yīng)，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(shí)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(yīng)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(jù)]

猜想	可行的實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象
猜想③	將一小塊切開的蘋果放入盛有氮?dú)獾募瘹馄恐�，觀察現(xiàn)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(xiàn)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(jié)論]蘋果“生銹”是果肉中的成分與氧氣作用的結(jié)果；“生銹”的速度與溫度有關(guān)，溫度越高，果肉變色速度越快；
[反思與評價(jià)]（2）水中溶解了氧氣；（3）將水果采用真空包裝，并低溫保存．

點(diǎn)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(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)是正確解答本題的關(guān)鍵．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．