Question

4．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)．也好像是生了“銹”一樣．某化學(xué)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(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)與空氣中的氮氣作用而“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”的速率還可能與溫度有關(guān)．
【收集證據(jù)】
（一）查閱有關(guān)資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)（酚和酶）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)．
（二）實驗探究：針對上面的猜想①～⑤，化學(xué)活動小組依次設(shè)計了實驗方案，進行了實驗驗證-并觀察到下列實驗現(xiàn)象．請你將他們設(shè)計的可行的實驗探究方案，填寫在表中．

猜想	可行的實驗方案	觀察到的實驗現(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】蘋果的“生銹”與空氣中的氧氣有關(guān)，且溫度越高，反應(yīng)越劇烈；
【反思與評價】
（1）在猜想②～⑤中．你認為猜想③（填序號）最不合理，理由是因為氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，且它一般用作食物的保鮮劑：
（2）在驗證猜想①時，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，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有氧氣，發(fā)生反應(yīng)．
【應(yīng)用】根據(jù)上述結(jié)論，要防止果汁變質(zhì)，果品加工廠加工和保存果汁時可采取的措施是把果汁隔絕氧氣、低溫保存．

Answer 1

分析 【收集證據(jù)】證明猜想②正確，可根據(jù)它與氧氣反應(yīng)，設(shè)計一個只有氧氣的環(huán)境，觀察顏色的變化；證明猜想③正確，可根據(jù)它與氮氣反應(yīng)，設(shè)計一個只有氮氣的環(huán)境，觀察顏色的變化；證明猜想④正確，可根據(jù)它與不同溫度的水接觸后的現(xiàn)象分析，設(shè)計兩個只是水溫不同的對比實驗．
【得出結(jié)論】根據(jù)四個猜想實驗的現(xiàn)象分析得結(jié)論．
【反思與評價】（1）根據(jù)氮氣的化學(xué)性質(zhì)回答；
（2）根據(jù)氧氣不易溶于水，但不是絕對不溶于水回答；
【應(yīng)用】根據(jù)能隔絕氧氣的方法回答

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(xiàn)象；
證明猜想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”，可將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；
要證明猜想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(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】（1）因為氮氣化學(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，長時間放置后，水中會溶解少量氧氣；
【應(yīng)用】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．
故答案為：【收集證據(jù)】

猜想	可行的實驗方案	觀察到的實驗現(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	將一小塊果肉放入裝滿氧氣的集氣瓶中	果肉表面變色
猜想③	將一小塊果肉放入裝滿氮氣的集氣瓶中	果肉表面不變色
猜想④	將一小塊果肉放入裝滿二氧化碳的集氣瓶中	果肉表面不變色
猜想⑤	將兩小塊果肉分別放入兩個裝滿氧氣的集氣瓶中．并對其中一瓶微微加熱	溫度高的先變色

【得出結(jié)論】蘋果的“生銹”與空氣中的氧氣有關(guān)，且溫度越高，反應(yīng)越劇烈
【反思與評價】（1）③；因為氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，且它一般用作食物的保鮮劑  
（2）水中溶有氧氣，發(fā)生反應(yīng)
【應(yīng)用】把果汁隔絕氧氣、低溫保存

點評 本題主要考查學(xué)生運用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．