Question

16．美國學(xué)者米勒等人設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置．實驗中它們首先把水加入B中，抽出空氣，在A內(nèi)加入某些氣體成分，然后把B中的水煮沸產(chǎn)生水蒸氣，鎢電極連續(xù)火花放點一周．氣體經(jīng)冷卻后，部分產(chǎn)物留在C處U形管內(nèi)．請據(jù)圖回答問題：
（1）米勒等人在A內(nèi)加入的氣體成分與現(xiàn)代大氣相比，不含有氧氣．
（2）火花放電模擬的是原始地球條件下的閃電，B內(nèi)的液體模擬的是原始海洋．
（3）經(jīng)過檢驗，發(fā)現(xiàn)C處U形管內(nèi)的物質(zhì)是有機小分子物質(zhì)（小分子物質(zhì)）．
（4）該實驗結(jié)果說明，在生命起源的過程中，由原始大氣中的無機分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成有機小分子物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過程是完全可能的．

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階段：第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段；第二個階段，從有機小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變?yōu)樵�始生命�?/p>

解答 解：米勒通過實驗驗證了化學(xué)起源學(xué)說的第一步．在這個實驗中，一個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、甲烷和水蒸氣等“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)不斷的實驗和循環(huán)之后．米勒分析其化學(xué)成分時發(fā)現(xiàn)，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內(nèi)的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，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．米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的．
（1）A裝置里的氣體相當(dāng)于原始大氣，有氫氣、氨氣、甲烷等，與現(xiàn)在大氣成分的主要區(qū)別是無氧氣．
（2）正負極接通進行火花放電是模擬自然界的閃電，這主要是為該實驗提供了條件，B內(nèi)的液體模擬原始海洋．
（3）對裝置C處取得樣品中的沉淀物進行檢驗，發(fā)現(xiàn)有有機小分子物質(zhì)生成． 
（4）米勒的實驗試圖向人們證實，在生命起源的化學(xué)進化過程中，生命起源的第一步，即從無機物到有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的．
故答案為：（1）氧氣；
（2）閃電；原始海洋；
（3）有機小分子物質(zhì)；
（4）有機小分子物質(zhì)．

點評 米勒的實驗及結(jié)論的內(nèi)容在考試中經(jīng)常考到，要注意理解和掌握．可結(jié)合米勒的實驗裝置圖，來幫助理解和記憶．