Question

20．米勒模擬實(shí)驗(yàn)（Miller’s simulated experiment）是1953年由美國芝加哥大學(xué)研究生米勒（S．L．Miller）在其導(dǎo)師尤利（H．C．Urey）指導(dǎo)下完成，如圖所示填出空缺位置的內(nèi)容．
將水注入左下方的500毫升燒瓶內(nèi)．先將玻璃儀器中的空氣抽去．然后打開左方的活塞，泵入CH₄、NH₃和H₂的混合氣體（模擬原始大氣）．再將500毫升燒瓶內(nèi)的水煮沸（模擬原始海洋），使水蒸汽和混合氣體同在密閉的玻璃管道內(nèi)不斷循環(huán)，并在另一容量為5升的大燒瓶中，經(jīng)受火花放電（模擬閃電為其提供能量）一周，最后生成的有機(jī)物，經(jīng)過冷卻后，積聚在儀器底部的溶液內(nèi)（圖中以黑色表示）．
由此實(shí)驗(yàn)可以證明：由無機(jī)物合成小分子有機(jī)物是完全有可能的．

Answer 1

分析 有關(guān)生命起源的學(xué)說有很多，其中化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說．這一假說認(rèn)為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時(shí)間內(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的．化學(xué)起源說將生命的起源分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段，從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段；第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個(gè)階段，有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵�始生命�?/p>

解答 解：米勒通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了化學(xué)起源學(xué)說的第一步．在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環(huán)，接著他通過兩個(gè)電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程（如圖）．經(jīng)過一周持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)和循環(huán)之后．米勒分析其化學(xué)成分時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機(jī)酸在內(nèi)的各種新的有機(jī)化合物，同時(shí)還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的第一步，從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的．
①米勒在圖中所示的A裝置中泵入了甲烷、氨、氫、水蒸氣等氣體，用來模擬原始大氣的成分和原始地球的條件．與現(xiàn)在的大氣成分比，原始大氣沒有氧氣．
②圖中將500毫升燒瓶內(nèi)的水煮沸，模擬的是原始海洋．
③米勒通過兩個(gè)電極放電產(chǎn)生電火花，模擬原始天空的閃電，為其提供能量，以激發(fā)密封裝置中的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
④米勒通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了生命起源的第一步，從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的．
故答案為：原始大氣；原始海洋；閃電；能量；無機(jī)物；小分子有機(jī)物

點(diǎn)評 米勒的實(shí)驗(yàn)及結(jié)論的內(nèi)容在考試中經(jīng)�？嫉�，要注意理解和掌握．可結(jié)合米勒的實(shí)驗(yàn)裝置圖，來幫助理解和記憶．