Question

2．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二氧化碳作用而“生锈”；
猜想⑤：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】
查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酶和酚）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质．
【实验探究】
针对上面的猜想①至猜想⑤，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．

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蒸馏水的烧杯中，观察现象	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		果肉表面不变色
猜想⑤		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至 ⑤四种猜想中，你认为猜想③最不合理，理由是氮气的化学性质很稳定，通常不与其他物质反应．
（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是水中溶解了氧气．
（3）要防止果汁变质，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】猜想⑤：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，可根据果肉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】根据猜想①②③④对应的实验，果肉表面不变色；猜想②实验，果肉表面变色；猜想⑤温度高的先变色；据此进行总结归纳．
【反思与评价】如果蒸馏水不与空气隔绝，蒸馏水能溶解氧气，据此进行分析解答．
【应用】根据实验结论：切开的苹果“生锈”与氧气、温度有关，进行分析解答．

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：将一小块切开的苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察现象；证明猜想⑤：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．
答案：
[收集证据]

猜想	可行的实验方案
猜想②	将一小块切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象
猜想③	将一小块切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象
猜想④	将一小块切开的苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察现象
猜想⑤	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]（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 本题难度不是很大，考查影响切开的苹果“生锈”的因素，采用控制变量法科学地进行实验、分析实验是正确解答本题的关键．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．