Question

15．铁暴露在空气中会生锈．不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样．某化学活动小组对此进行了探究．
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】
猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”．
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关．
【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质．
（二）实验探究：针对上面的猜想①至猜想④，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象．请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中．

验证猜想	可行的实验方案	观察到的实验现象
猜想①	将一小块果肉浸入盛有煮沸的蒸馏水的烧杯中	果肉表面不变色
猜想②		果肉表面变色
猜想③		果肉表面不变色
猜想④		温度高的先变色

【得出结论】苹果“生锈”是果肉中的成分与氧气作用的结果；“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快．
【反思与评价】
（1）在②-④四种猜想中，你认为猜想③（填代号）是最不合理的，理由是氮气化学性质很稳定，通常不与其它物质反应．
（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间久了也会变色原因是水中溶解了氧气．
【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是将水果采用真空包装，并低温保存．

Answer 1

分析 【收集证据】
证明猜想②正确，可根据它与氧气反应，设计一个只有氧气的环境，观察颜色的变化；证明猜想③正确，可根据它与氮气反应，设计一个只有氮气的环境，观察颜色的变化；证明猜想④正确，可根据它与不同温度的水接触后的现象分析，设计两个只是水温不同的对比实验．
【得出结论】根据四个猜想实验的现象分析得结论．
【反思与评价】（1）根据氮气的化学性质回答；
（2）根据氧气不易溶于水，但不是绝对不溶于水回答；
（3）根据能隔绝氧气的方法回答．

解答 解：【收集证据】
证明猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，可将切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象；证明猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”，可将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象；要证明猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关，可各取一小块苹果分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察两试管中苹果的变色速度．
【得出结论】猜想①实验，果肉表面不变色，说明猜想①错误，猜想②实验，果肉表面变色，说明猜想②正确，猜想③实验，果肉表面不变色，说明猜想③错误，猜想④实验，温度高的果肉表面先变色，说明猜想④正确，所以最后结论是：果肉表面变色是果肉中的成分与氧气作用的结果；“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快．
【反思与评价】（1）因为氮气化学性质很稳定，通常不与其它物质反应，所以猜想①最不正确；
（2）氧气不易溶于水，但不是绝对不溶于水，长时间放置后，水中会溶解少量氧气；
（3）为了防止果肉与氧气反应而变色，可以采用将水果采用真空包装，并低温保存的方法．
故答案为：【收集证据】

猜想	可行的实验方案	观察到的实验现象
猜想①
猜想②	将切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象
猜想③	将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象
猜想④	各取一小块苹果分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察两试管中苹果的变色速度

【得出结论】苹果“生锈”是果肉中的成分与氧气作用的结果；“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快；
【反思与评价】（1）③；氮气化学性质很稳定，通常不与其它物质反应；（2）水中溶解了氧气；（3）将水果采用真空包装，并低温保存．

点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．