Question

15．鐵暴露在空氣中會(huì)生銹．不知你注意了沒有，將蘋果切開不久，果肉上就會(huì)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(dòng)小組對(duì)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)】
（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(shí)驗(yàn)探究：針對(duì)上面的猜想①至猜想④，化學(xué)活動(dòng)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(qǐng)你將他們?cè)O(shè)計(jì)的可行的實(shí)驗(yàn)探究方案，填寫在下表中．

驗(yàn)證猜想	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煮沸的蒸餾水的燒杯中	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		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(píng)價(jià)】
（1）在②-④四種猜想中，你認(rèn)為猜想③（填代號(hào)）是最不合理的，理由是氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不與其它物質(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)間久了也會(huì)變色原因是水中溶解了氧氣．
【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(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)】
證明猜想②正確，可根據(jù)它與氧氣反應(yīng)，設(shè)計(jì)一個(gè)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?dú)夥磻?yīng)，設(shè)計(jì)一個(gè)只有氮?dú)獾沫h(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(jì)兩個(gè)只是水溫不同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)．
【得出結(jié)論】根據(jù)四個(gè)猜想實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析得結(jié)論．
【反思與評(píng)價(jià)】（1）根據(jù)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)回答；
（2）根據(jù)氧氣不易溶于水，但不是絕對(duì)不溶于水回答；
（3）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?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：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(píng)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(duì)不溶于水，長(zhǎng)時(shí)間放置后，水中會(huì)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．
故答案為：【收集證據(jù)】

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
猜想②	將切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象
猜想③	將切開的蘋果放入盛有氮?dú)獾募瘹馄恐�，觀察現(xiàn)象
猜想④	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(píng)價(jià)】（1）③；氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不與其它物質(zhì)反應(yīng)；（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(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．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(shí)的能力．