Question

13．如圖是米勒關于原始地球的模擬實驗裝置，美國學者米勒等人設計了如下圖所示的實驗裝置．首先把水加入500ml的燒瓶中抽出空氣，加入甲烷、氨、氫的混合氣體，然后把燒瓶內的水煮沸，使混合氣體進入溶劑為5l的燒瓶中，在這些氣體中連續(xù)火花放電一周，冷卻后產(chǎn)物沉積在B瓶中，它含有氨基酸等有機小分子，根據(jù)如圖所示，完成下列問題：
（1）A瓶內的氣體模擬的是原始大氣 的成分．
（2）火花放電模擬的是閃電，這主要是為該實驗提供能量．
（3）C瓶內的樣品中含有的有機物是氨基酸．

Answer 1

分析 有關生命起源的學說有很多，其中化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說．這一假說認為，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，由非生命物質經(jīng)過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的．化學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，從有機小分子物質生成生物大分子物質；第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系；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起源學說的第一步．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)生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產(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，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現(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）米勒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)生化學反應．
（3）圖中C裝置里是反應后的產(chǎn)物（含有有機物）含有氨基酸等有機小分子物質．
故答案為：（1）原始大氣
（2）閃電
（3）氨基酸

點評 掌握米勒關于原始地球的模擬實驗是解決本題的關鍵．