Question

13．美国学者设计了如图所示的实验装置．实验中首先把水加入B中，抽出空气，在A内加入某些气体成分，然后把B内的水煮沸产生水蒸气，钨电极连续火花放电一周．分析回答：
（1）这一实验是由米勒设计的．
（2）在A内加入的气体成分可能是氢气、氨气、甲烷等．与现在大气成分相比，其主要区别是不含有氧气．
（3）火花放电模拟的是原始地球条件下的雷电，主要为该实验提供能量．
（4）B装置模拟原始海洋．
（5）从C处取得样品中沉淀物中检验，发现有有机小分子物质生成．
（6）这个实验说明，在生命起源中从无机物到有机小分子物质的化学进化过程是完全可能的．

Answer 1

分析 有关生命起源的学说有很多，其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说．这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的．化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，有机多分子体系演变为原始生命．

解答 解：米勒通过实验验证了化学起源学说的第一步．在这个实验中，一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋，其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸气等“还原性大气”．米勒先给烧瓶加热，使水蒸汽在管中循环，接着他通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应，而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程（如图）．经过一周持续不断的实验和循环之后．米勒分析其化学成分时发现，其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物，同时还形成了氰氢酸，而氰氢酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位．米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的．
（1）在研究生命的起源中，美国学者米勒模拟原始地球的条件设计了一个实验装置，将甲烷、氨、氢、水蒸气等气体泵入一个密闭的装置内，通过火花放电，合成了氨基酸，证明了从无机物合成有机物是有可能的这一结论．
（2）A装置里的气体相当于原始大气，有氢气、氨气、甲烷等，与现在大气成分的主要区别是无氧气．正负极接通进行火花放电是模拟自然界的闪电，这主要是为该实验提供了条件，B内的液体模拟原始海洋．
（3）在A处，正、负电极进行火花放电，是模拟原始地球条件下的雷电，以激发密封装置中的不同气体发生化学反应，为该实验提供能量．
（4）C液体相当于相当于原始海洋．
（5）对装置C处取得样品中的沉淀物进行检验，发现有有机小分子物质生成． 
（6）米勒的实验试图向人们证实，在生命起源的化学进化过程中，生命起源的第一步，即从无机物到有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的．
故答案为：（1）米勒；
（2）氢气、氨气、甲烷等；氧气；
（3）雷电；能量；
（4）原始海洋；
（5）有机小分子物质；
（6）从无机物到有机小分子物质．

点评 米勒的实验及结论的内容在考试中经常考到，要注意理解和掌握．可结合米勒的实验装置图，来帮助理解和记忆．