⑴ 模拟人体呼吸的实验装置图
(1)该图演示呼吸运动过程,玻璃管①代表气管、②模拟人体的胸廓、气球③代表肺(或肺泡),橡皮膜④代表膈肌.
(2)图Ⅱ示表示膈肌收缩,膈顶下降,胸廓扩大,这时肺会扩张,肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内,是吸气过程.
(3)图Ⅰ,图Ⅱ可以初步模拟肺与外界的气体交换,它是通过 呼吸运动实现的.
故答案为:(1)④;肺.
(2)吸;收缩;扩大;扩张;下降/减小.
(3)呼吸运动.
⑵ 下图是美国科学家米勒等人根据原始地球环境设计的一个模拟实验装置。将装置内抽成真空后,从A处向玻璃仪
(1)水蒸气、甲烷、氨(6种中3种即可) (2)闪电 (3)原始海洋 (4)氨基酸 (5)无机小分子物质;有机小分子物质 (6)不能;条件不具备 |
⑶ 如图是米勒关于原始地球的模拟实验装置,美国学者米勒等人设计了如下图所示的实验装置.首先把水加入500m
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、甲烷和水蒸汽等“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)米勒在图中所示的A装置中泵入了甲烷.氨.氢.水蒸气等气体.用来模拟原始大气的成分和原始地球的条件.
(2)米勒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.
(3)图中C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.
(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)原始大气
(2)闪电、原始天空的闪电
(3)含有氨基酸等有机小分子物质
(4)在原始地球的条件下从无机小分子物质形成有机小分子物质,是完全可能的.
⑷ 模拟实验
油源对比发现,东营凹陷沙三段砂岩透镜体内的原油并非完全来自沙三段的烃源岩,其油源主要为沙三段和其下部沙四段的混源油。那么在没有明显大断层沟通的情况下,沙四段的油是如何进入到沙三段的烃源岩中的呢?前文提出油气可以通过裂缝和薄层砂作为输导通道运移到砂岩透镜体中成藏,裂缝和薄层砂这两种输导要素在空间上的配置关系和组合样式对油气输导效率及输导过程究竟如何呢?本次实验的目的就是应用细棉线模拟裂缝,将棉线和砂体连接,模拟油气是否能够由细棉线导入砂岩体中并在砂体中聚集成藏的过程。
(一)模型的物理模拟实验
1.模型
图3-15即为油气有机网络简单物理模拟实验装置图。该模型的尺寸为长(50cm)×宽(30cm)×厚(2cm)。左上角和右下两角扇形体分别以粒径0.4~0.45mm的石英砂充填,左上角扇形体半径为11cm,右下角扇形体半径为10cm;模型中央为一近椭圆形体,以粒径0.4~0.45mm的石英砂充填,长宽分别为22.5cm、16cm;与左上及右下砂岩扇体的距离分别为9.5cm、8cm。模型内其余部分以泥岩充填。红色箭头A、B指示注油口,孔a为注水口,孔b为排气口。线1、2、3为细棉线。单股棉线的直径约0.2mm。在常温常压下进行实验。
图3-15 简单模拟实验装置示意图
2.实验结果
首先由示意图中的a孔注水,排出装置中央透镜体中的空气,当b孔有水流出时,排气结束。然后将a、b孔皆关闭。然后由A、B两个注油口开始注油,注油速度皆为0.5mL/min。经过1h后,下扇形体内的油经过棉线运移到透镜体内并在浮力作用下至顶部聚集;同时上扇体的油也开始经过棉线运移到透镜体内(图3-16左)。
距开始注油大约70min后,A口注油的速度减小到0.1mL/min,B注油口的速度维持0.5mL/min不变。约20min后,上扇体内的油继续缓慢通过棉线运移到透镜体内;下扇体内的油也继续通过棉线运移到透镜体内,透镜体上部聚集的油量明显增加(图3-16中)。此时再次改变注油速度,A口注油速度变为0.2mL/min;B口停止注油。3h40min后,上扇体的油进一步通过棉线运移到透镜体内,并上浮至顶部聚集(图3-16右)。A口停止注油,进入静观阶段。
图3-16 实验进行时的油气运移结果图
在经历了18h的静观阶段后,由两边扇体通过棉线进入透镜体内的油量明显增多。油在透镜体上部大量聚集,累积油柱高度为9cm(图3-17)。
图3-17 实验进行23h油气运移结果图
至此实验结束,本次实验共持续23h15min,累积注油量:由A口注油77.5mL,由B口注油43.5mL。
(二)较复杂模型的物理模拟实验
1.实验模型
图3-18即为较复杂物理模拟实验装置图。该模型的尺寸为长(50cm)×宽(30cm)×厚(2cm)。一共分为上下5层,其充填物依次为含油泥、细砂、含油泥、细砂、泥岩,有4个透镜体分别布置在最下层和最上层中,上面两个透镜体由单股棉线(模拟裂缝)与其下端的细砂岩相连。其中细砂岩粒径为0.15~0.2mm(模拟薄砂层),透镜体内的砂砾粒径为0.35~0.4mm,含油泥中油与泥的比例约为1:5.16,a口为注油口,本实验在常温常压下进行。
图3-18 油气有机网络运移复杂模拟实验装置示意图
2.实验过程
实验装置完毕即为开始实验,7h25min后,右下侧透镜体开始进油(图3-19左),无其他现象发生。
26h15min后,左下侧透镜体内的聚集的油进一步增加,从下往上数第二层细砂岩条带有油气渗入(图3-19右)。
到第9天,改变实验措施,由a口开始注油,注油速度为0.15mL/min,53min后(222h33min),下条带细砂层开始进油(图3-20左)。
6h55min后,下细砂条带聚油量增加,左下侧扇体聚油量增加,此时停止注油,进入静观阶段。1天后,下细砂条带内油从右向左运移,且下侧两个透镜体聚油量增加,聚油体积都约占整个透镜体的70%。再过l天(累计进行到约269h),左下侧透镜体聚油体积约占整个透镜体体积的90%,右下侧透镜体的聚油体积约占95%(图3-20右)。
此后再次由a口注油,随着注油量的增加,下面两个透镜体都逐渐完全被油充注,下细砂条带的聚油量也逐渐占满整个条带,随后上细砂条带也开始见油(图3-21左)。
图3-19 复杂模拟实验油气运移图
图3-20 复杂模拟实验油气运移图
随着实验的继续进行,上细砂岩条带的聚油量逐渐增加,最终充满整个条带,且该条带内的油通过棉线导入上面两个透镜体中(图3-21右),至此实验结束,累计进行时间约359h,本次实验累积注油量348.69mL。
图3-21 复杂模拟实验油气运移图
3.实验讨论
本次实验历时共约359h,由以上实验可以发现,常温常压下,由于烃浓度差引起的渗透压差和扩散压差,底层含油泥岩内的油具有运移到与其相邻的砂岩体中的趋势。在毛细管力差和烃浓度差的作用下,底层泥岩中的油首先进入被其包围的孔隙较大的砂岩透镜体中,而不太容易运移到其上部的细砂岩条带中。
随着底层油不断的注入,压力不断增大,最终能够克服底层泥岩与其上层细砂岩的毛细管力时,油就进入到其中,当其浓度足够大时,在烃浓度差的作用下,油运移到层3中。层3中的油在渗透压差的作用下,运移到层4中。联结顶层砂岩透镜体与层4的棉线能起到很好的输导油的作用,因此层4的油能沿着棉线模拟的裂缝运移到顶层的两个砂岩透镜体中。
通过本次实验,可以看出,仅靠底层泥岩中的油自然渗透和扩散,其运移能力有限。但是在油源充足的情况下,底层的油最终能够运移到与之相隔几层的砂岩透镜体中。
⑸ 某同学设计了如下图的模拟炼铁的实验装置,根据装置回答下列问题.(1)实验过程中先要进行的是______(
(1)为防止CO与空气混合加热时引起爆炸,进行加热前要先通入CO排出装置内空气.故版实验过程中,先权要进行的是Ⅱ;故填:Ⅱ;
(2)装置A中通入的CO在高温下还原氧化铁,生成铁和二氧化碳.反应方程式是:Fe2O3+3CO
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