E. 如何進行米勒實驗
試驗本身不難,但是要合理就可以,它是生化進化方面的很著名的試驗。試驗設備就是一個蒸餾,循環,冷卻的設備,連續進行加熱7天,要求有放電設備,電極,玻璃導管,燒瓶或者蒸餾燒瓶,冷凝管,加熱裝置,
中學生完全可以做,但是球形的有電極的玻璃球是一個緩沖和反應裝置,所以不能太大(那樣反應體積小),也不能太小(蒸汽在冷凝之前的體積要考慮好),圖示和原理都簡單,但是還要動腦實踐,多實踐,多改進,注意安全,用電小心。
祝你成功!
goodluck!
實驗步驟和結果實驗裝置如圖所示。將水注入左下方的500毫升燒瓶內。先將玻璃儀器中的空氣抽去。然後打開左方的活塞,泵入CH4、NH3和H2的混合氣體(模擬還原性大氣)。再將500毫升燒瓶內的水煮沸,使水蒸汽(H2O)和混合氣體同在密閉的玻璃管道內不斷循環,並在另一容量為5升的大燒瓶中,經受火花放電(模擬雷鳴閃電)一周,最後生成的有機物,經過冷卻後,積聚在儀器底部的溶液內(圖中以黑色表示)(模擬原始大氣中生成的有機物被雨水沖淋到原始海洋中)。此實驗結果共生成20種有機物(如表1所示)。其中11種氨基酸中有4種(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白質所含有的。以後,米勒認為,設想原始地球還原性大氣的成分是CH4、N2、微量的NH3和H2O的混合氣體更為合理,因為NH3不可能在大氣中大量存在,它會溶於海水中。他和他的合作者於1972年在上述混合氣體中進行火花放電,結果得到35種有機物,其中有10種組成蛋白質的氨基酸,即甘氨酸(440微克分子,以下均同此單位)、丙氨酸(790)、纈氨酸(19.5)、亮氨酸(11.3)、異亮氨酸(4.8)、脯氨酸(1.5)、天冬氨酸(34)、谷氨酸(7.7)、絲氨酸(5.0)和蘇氨酸(~0.8)。若在分析之前進行水解,還可生成天冬醯胺和谷氨醯胺。若增加H2S,則可生成甲硫氨酸。在CH4、NH3、H2O和H2S混合氣體中進行光解作用,可以找到半胱氨酸。對CH4及其它碳氫化合物在高溫下進行熱解,可以得到苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。到目前為止,用米勒模擬實驗和其它類似實驗,已能合成出20種天然氨基酸中的17種;其餘三種(賴氨酸、精氨酸和組氨酸)相信在改進技術之後,不久亦能合成。
氨基酸生成的可能機理米勒在火花放電的頭125小時內,不斷打開「U」形管的活塞抽樣,進行分析,發現首先合成了大量的氰化物和醛類;以後它們的合成速度逐漸下降,而在整個實驗期間,均以近乎恆定的速度合成氨基酸,其反應過程大致如下:
就是說,首先甲烷與氨作用生成氰,甲烷與水作用生成醛類;然後氰、醛類與氨作用生成氨基腈(aminoni-trile);氨基腈水解就生成氨基酸。

F. 米勒的實驗說明了() A.原始大氣成分能夠轉變為有機小分子 B.有機小分子能夠轉變為有機大分
米勒的實驗裝置如圖所示:米勒將水注入左下方的燒瓶內,先將玻璃儀器中的空氣抽去.然後打開左方的活塞,泵入甲烷、氨和氫氣的混合氣體(模擬還原性大氣).再將燒瓶內的水煮沸,使水蒸汽和混合氣體同在密閉的玻璃管道內不斷循環,並在另一容量為5升的大燒瓶中,經受火花放電(模擬雷鳴閃電)一周,最後生成的有機物,經過冷卻後,積聚在儀器底部的溶液內(圖中以黑色表示)(模擬原始大氣中生成的有機物被雨水沖淋到原始海洋中).此實驗結果共生成20種有機物.其中11種氨基酸中有4種(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白質所含有的.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的. 故選:A |
G. 如圖所示裝置可用於測定空氣中氧氣的含量,實驗前在集氣瓶內加入少量水,並做上記號.下列說法中正確的是
A、該實驗測得的是氧氣約占空氣體積的五分之一,不是質量的五分之一,故此選項錯誤.
B、紅磷的量不足會不能徹底的消耗掉氧氣,所以會使測量的氧氣體積偏小,故此選項錯誤.
C、集氣瓶中水的放入,有利於容器內溫度的降低,節約了實驗的時間,故此選項正確.
D、反應結束後進入集氣瓶中的水的體積等於氧氣的體積,故此選項正確.
故選CD
H. 初三化學 空氣中氧氣含量實驗 為什麼未等冷卻室溫打開夾子會倒吸小於五分之一它氣體受熱膨脹,會
當氣體受熱澎漲時氣體的體積增大,這個是關鍵點。在沒有打開夾子時裡面的壓強大,而相比於冷卻時容器可倒吸的就少。沒錯那五分之四一定會排出,不然不會倒吸,但這只是倒吸的前提,而你比較的是未冷卻與冷卻的關系,未冷卻氣壓大,(比冷卻),所以可再容性就小了,供參考。
I. 米勒的實驗證明了什麼
證明了:在原始地球的環境下,合成氨基酸是可能的
米勒模擬實驗(Miller』s simulated experiment)一種模擬在原始地球還原性大氣中進行雷鳴閃電能產生有機物(特別是氨基酸),以論證生命起源的化學進化過程的實驗。1953年由美國芝加哥大學研究生米勒(S.L.Miller)在其導師尤利(H.C.Urey)指導下完成,故名。
指導思想(1)現在遠離太陽、歷史上可能變化較小的巨行星(如木星和土星),它們的大氣都是沒有游離氧(O2)的還原性大氣,其主要成分是氫(H2)、氦(He)、甲烷(CH4)和氨(NH3);由此推測原始地球的大氣,大概也是這樣的還原性大氣。(2) 據測定,現在能作用於地球大氣層的能源,主要是太陽輻射中的紫外線、雷電和宇宙射線等。其中宇宙射線不足以合成有機物,還原性氣體僅吸收短波紫外線,但短波紫外線(波長<1500埃)在太陽輻射紫外線中僅占極微量,可作有機合成能源的量極少;而每年雷電次數較多,可作有機合成的能量較大,又在靠近海洋表面處釋放,這樣在原始地球還原性大氣中合成的產物就很容易溶於原始海洋之中。基於上述考慮,米勒在實驗室內進行了模擬原始地球還原性大氣中雷鳴閃電的實驗,看看能否合成有機物,特別是氨基酸、核糖、嘧啶、嘌呤等組成蛋白質和核酸的生物小分子。
實驗步驟和結果 實驗裝置如圖所示。將水注入左下方的500毫升燒瓶內。先將玻璃儀器中的空氣抽去。然後打開左方的活塞,泵入CH4、NH3和H2的混合氣體(模擬還原性大氣)。再將500毫升燒瓶內的水煮沸,使水蒸汽(H2O)和混合氣體同在密閉的玻璃管道內不斷循環,並在另一容量為5升的大燒瓶中,經受火花放電(模擬雷鳴閃電)一周,最後生成的有機物,經過冷卻後,積聚在儀器底部的溶液內(圖中以黑色表示)(模擬原始大氣中生成的有機物被雨水沖淋到原始海洋中)。此實驗結果共生成20種有機物(如表1所示)。其中11種氨基酸中有4種(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白質所含有的。以後,米勒認為,設想原始地球還原性大氣的成分是CH4、N2、微量的NH3和H2O的混合氣體更為合理,因為NH3不可能在大氣中大量存在,它會溶於海水中。他和他的合作者於1972年在上述混合氣體中進行火花放電,結果得到35種有機物,其中有10種組成蛋白質的氨基酸,即甘氨酸(440微克分子,以下均同此單位)、丙氨酸(790)、纈氨酸(19.5)、亮氨酸(11.3)、異亮氨酸(4.8)、脯氨酸(1.5)、天冬氨酸(34)、谷氨酸(7.7)、絲氨酸(5.0)和蘇氨酸(~0.8)。若在分析之前進行水解,還可生成天冬醯胺和谷氨醯胺。若增加H2S,則可生成甲硫氨酸。在CH4、NH3、H2O和H2S混合氣體中進行光解作用,可以找到半胱氨酸。對CH4及其它碳氫化合物在高溫下進行熱解,可以得到苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。到目前為止,用米勒模擬實驗和其它類似實驗,已能合成出20種天然氨基酸中的17種;其餘三種(賴氨酸、精氨酸和組氨酸)相信在改進技術之後,不久亦能合成。
氨基酸生成的可能機理 米勒在火花放電的頭125小時內,不斷打開「U」形管的活塞抽樣,進行分析,發現首先合成了大量的氰化物和醛類;以後它們的合成速度逐漸下降,而在整個實驗期間,均以近乎恆定的速度合成氨基酸,其反應過程大致如下:
就是說,首先甲烷與氨作用生成氰,甲烷與水作用生成醛類;然後氰、醛類與氨作用生成氨基腈(aminoni- trile);氨基腈水解就生成氨基酸。
星際分子和隕石資料的佐證 上述過程現今在宇宙和其他天體還在發生,星際分子和隕石中有機物的發現可以證明。據我國天文工作者統計,到1985年為止,已發現星際分子66種,其中除氨、氰等十幾種無機分子外,大都是含C的有機化合物如甲醛、甲醇、甲酸、乙醇、丙炔腈(N≡C-C≡CH)等。星際分子中甲醛和氰的量很大,與米勒放電實驗中最初的中間產物相同。當它們與氨反應再經水解就能生成氨基酸。1969年9月28日,一顆碳質球粒隕石(carbonaceous chon- drite)墮落在澳大利亞的麥啟遜(Murchison)鎮,經克文沃爾登(K.A.Kvenvolden)等化驗,發現含有18種氨基酸,其中有6種(甘、丙、纈、脯、谷、天冬)是生物所含有的,其種類與含量同米勒放電實驗生成的頗為相似(見表2)。此外,1971年沃森(G.Wat-son)用紫外線照射含有NH3、CH2OH和HCHO的混合氣體25天,結果獲得了甘氨酸、谷氨酸與少量的天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸、亮氨酸和異亮氨酸。這個實驗沒有水,原料都是已知的星際分子。以上種種事實表明,原始大氣由無機物生成生物小分子不但是可能的,而且這種過程現在宇宙間仍在發生。
科學意義 生命起源是一個極其復雜而又難以研究的問題。雖然19世紀70年代恩格斯在《反杜林論》中就指出:「生命的起源必然是通過化學的途徑實現的」;20世紀20年代奧巴林和霍爾丹也相繼提出生
命起源的化學進化觀點,即認為在原始地球的條件下,無機物可以轉變為有機物,有機物可以發展為生物大分子和多分子體系,直到演變出原始的生命體;但這些都只是理論的推測,還缺乏令人信服的實驗證據。米勒首次在實驗室內模擬原始地球還原性大氣中的雷鳴閃電,結果從無機物合成出有機物,特別是多種組成蛋白質的氨基酸,這是生命起源研究的一次重大突破。後來,科學家們仿效米勒的模擬實驗,已合成出大量
表2麥啟遜隕石中檢測到的與模擬放電
實驗中生成的氨基酸之比較
對甘氨酸的克分子(=100)之比:*0.05~5;**0.5~5;***5~50;****>50
與生命有關的有機分子。例如,有人用紫外線或γ射線照射稀釋的甲醛(HCHO)溶液獲得了核糖和脫氧核糖(1966);用紫外線照射HCN獲得了腺嘌呤和鳥嘌呤;用丙炔腈(N≡C-C≡CH)、KCN和H2O,在100℃下加熱一天得到了胞嘧啶(1966);將NH3、CH4、H2O與聚磷酸加熱到100~140℃獲得了尿嘧啶(1961);將腺嘌呤和核糖的稀溶液與磷酸或乙基偏磷酸鹽(ethyl- metaphosphate)放在一起,用紫外線照射,可生成腺苷(1977);將腺苷、乙基偏磷酸鹽封入石英玻璃管中用紫外線照射,可產生腺苷酸(A)(1966)。此外,長鏈脂肪酸也可通過在高壓下用γ射線照射乙烯和CO2而獲得。可以說,幾乎全部的生物小分子,現在都可以通過模擬原始地球的條件,在實驗室內合成了。
J. 初中化學氧氣的製取知識點
本節包括氧氣的實驗室製法、氧氣的工業製法、氧氣的檢驗方法三個知識點。知識的特點是較強的操作性和一些需要記憶的知識,學習本知識時要結合實驗操作來記憶、
1.氧氣的實驗室製法:
(1)反應原理:用分解過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀(白色固體)或加熱高錳酸鉀(紫黑色固體)的方法製取氧氣。使用過氧化氫或者氯酸鉀時常常需要加入催化劑——二氧化錳(黑色粉末)。
(2)實驗裝置如圖所示:
(3)收集方法:排水法、向上排空氣法。
驗滿方法:排水法:當有氣泡從集氣瓶口冒出來,說明已滿。向上排空氣法:把帶火星的木條靠近集氣瓶口,如果木條復燃,說明已滿,否則未滿,繼續收集。
(4)操作步驟:(以加熱高錳酸鉀製取氧氣為例)
①查:檢查裝置的氣密性;②裝:把葯品裝入試管內,使之平鋪在試管底部;③定:把試管固定在鐵架台上;④點:點燃酒精燈加熱;⑤收:收集氣體(用向上排空氣法或排水法);⑥離:把導氣管撤離水槽;⑦熄:熄滅酒精燈。
2.氧氣的工業製法:
工業上多採用分離液態空氣法製取氧氣。具體做法是:在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態空氣,然後蒸發。由於液態氮的沸點比液態氧的沸點低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要就是液態氧。近年來膜分離技術得到迅速發展。利用這種技術,在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到含氧90%以上的'富氧空氣。
3.氧氣的檢驗方法:
將帶火星的木條伸入集氣瓶內,如果木條復燃,說明該瓶內氣體是氧氣。
常見考法
本知識點考查的重點是氧氣的實驗室製法,在此要掌握實驗的基本操作,熟悉不同的方法採用的儀器裝置,並能對儀器進行改進!
誤區提醒
實驗操作中的注意事項:
①葯品要平鋪在試管底部,使其均勻受熱;
②鐵夾要在距離試管口1/3處;
③導管不宜伸入試管過長,不利於氣體導出;
④試管口應略向下傾斜,防止冷凝水倒流,炸裂試管;
⑤如果實驗所用葯品為高錳酸鉀,通常要在試管口塞上一團棉花,以防止加熱時高錳酸鉀隨氧氣進入導氣管;
⑥排水法集氣時,當氣泡連續且均勻從導管口放出時再收集,否則收集的氣體混有空氣。制備出的氧氣收集後,集氣瓶應正立放置在桌面上;
⑦實驗結束,應先移導氣管,後移酒精燈,以防止水倒流造成試管炸裂。
【典型例題】
例析:實驗室製取氧氣的主要步驟有:①裝葯品,②檢查氣密性,③固定裝置,④加熱,⑤收集氣體,⑥將導管拿出水面,⑦熄滅酒精燈。其正確的操作順序是( )
A.①②③④⑤⑥⑦ B.③①②④⑤⑥⑦ C.②①③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑦⑥
解析:
實驗室製取氧氣的步驟可以利用「查裝定點收離熄」,這句話來記。
答案:C