Question

9．如图是米勒模拟原始地球条件的装置，将装置内抽真空后，从a泵入气体于玻璃仪器内，再将B中水煮沸（130℃左右），使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，然后在A内火花放电8天8夜，经过b冷却后，产物沉积在C中，请说明以下几个问题
（1）从a泵入玻璃仪器内的气体是甲烷、氨、氢等．
（2）A内两电极通电是模拟模拟闪电．
（3）最后在U型管C内的产物是氨基酸等有机物，它是组成蛋白质的基本单位
（4）这个实验表明原始大气在原始地球条件下，无机物能形成简单的有机物．

Answer 1

分析 在众多的生命起源学说中，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．米勒等人所做的实验是为了证明该学说的第一步．

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，使水蒸气在管中循环，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气冷却形成液体，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）从a泵入玻璃仪器内的气体是甲烷、氨、氢 （或水蒸气、氮）等“还原性大气”，没有的氧气．
（2）A内两电极通电是模拟实验中火花放电的作用是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．
（3）图中U型管C内的产物装置里是反应后的产物（含有有机物）含有氨基酸等有机小分子物质，氨基酸是组成蛋白质的基本单位．
（4）米勒通过这个实验证实了生命起源的第一步，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．
故答案为：（1）甲烷、氨、氢 （或水蒸气、氮等）
（2）模拟闪电     
（3）氨基酸      
（4）原始大气在原始地球条件下，无机物能形成简单的有机物．

点评 此题考查了米勒的实验过程及实验结论：原始地球上尽管不能形成生命，但能产生构成生物体的有机物．