地球上生命的起源

1 教育目標(biāo)

1.1 知識(shí)目標(biāo)通過對(duì)生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解地球上的原始生命是由非生命物質(zhì)逐步演化而來的，理解生命與非生命物質(zhì)的統(tǒng)一性，掌握生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程。

1.2 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生思維能力，解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題的能力。增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

1.3 德育目標(biāo)通過生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義的世界觀。進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的教育。

2 教學(xué)過程

教師首先提出自學(xué)提綱，讓學(xué)生分組課下討論：l）地球產(chǎn)生的年代？2）早期地球的狀況如何？3）原始大氣與現(xiàn)在大氣有何不同？4）原始生命起源于何處？5）生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程分為哪幾個(gè)階段？每個(gè)階段化學(xué)物質(zhì)如何變化？哪些階段已被人類證實(shí)？哪個(gè)階段是該學(xué)說最復(fù)雜最有決定性的階段？6）我們能否模擬原始地球條件，驗(yàn)證生命起源的第1個(gè)階段？應(yīng)如何設(shè)計(jì)呢？7）多分子體系有何特點(diǎn)？原始生命的標(biāo)志是什么？8）現(xiàn)在還有新的生命產(chǎn)生嗎？9）應(yīng)如何對(duì)待現(xiàn)存生物，尤其是對(duì)瀕臨滅亡的生物？

教師讓學(xué)生對(duì)上述問題逐一解答，對(duì)答對(duì)的學(xué)生給與表揚(yáng)，對(duì)答錯(cuò)的地方不忙于公布答案，啟發(fā)點(diǎn)撥、引導(dǎo)學(xué)生再仔細(xì)閱讀教材，讓學(xué)生自己得出正確的結(jié)論。在講到生命起源的化學(xué)進(jìn)化階段，教師首先給學(xué)生做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)用具

鋅粒、濃硫酸、氯化銨晶體、消石灰、醋酸鈉、氫氧化鈉和酒精茚三酮溶液。

廢可樂瓶1個(gè)、高壓感應(yīng)圈1個(gè)、自行車氣嘴1個(gè)、膠墊2個(gè)、輸液管1根、輸液流量控制閥1個(gè)、單孔二號(hào)膠塞1個(gè)、90°玻璃管1根、酒精燈1盞、火柴1盒、試管1個(gè)、試管夾1個(gè)、滴管1個(gè)、儲(chǔ)氣球1個(gè)、彈簧夾4個(gè)、乳膠管。

我們?cè)O(shè)計(jì)了一套簡單裝置，分別制取甲烷、氫氣、氨氣并儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣瓶中備用。

2.2 操作方法

1）將實(shí)驗(yàn)用的各種儀器課前放在紫外線無菌箱內(nèi)消毒、滅菌2 h，以殺死所有生命物質(zhì)。

2）課前用導(dǎo)管將滅菌后的氣體發(fā)生器、儲(chǔ)氣球、兩用打氣筒、塑料瓶等連接好后分別制備甲烷、氨氣和氫氣3種氣體，并使其全部充入儲(chǔ)氣球中，以便備用。具體方法是：

①充入甲烷：充氣管與甲烷氣體發(fā)生器相連，關(guān)閉彈簧夾a，打開彈簧夾b、c、d、e，用兩用打氣筒將導(dǎo)管和氣體發(fā)生器內(nèi)的空氣抽出后橡膠導(dǎo)管變癟，關(guān)閉彈簧夾b。加熱盛有無水醋酸鈉和堿石灰的試管制取甲烷，當(dāng)甲烷氣體充入氣囊后關(guān)閉彈簧夾c、e，將充氣管與甲烷氣體發(fā)生器分離。

②充入氨氣：充氣管與氨氣發(fā)生器相連，打開彈簧夾b，用兩用打氣筒將導(dǎo)管和氣體發(fā)生器內(nèi)的空氣抽出后橡膠導(dǎo)管變癟，關(guān)閉彈簧夾b，加熱盛有氯化鐵的試管制取氨氣，當(dāng)癟導(dǎo)管被氨氣充起時(shí)，打開彈簧夾c、e，向儲(chǔ)氣球內(nèi)充入氨氣，待充氣結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾c、e，將充氣管氨氣氣體發(fā)生器分離。

③充入氫氣：充氣管與氫氣發(fā)生器相連，打開彈簧夾b，用兩用打氣筒將導(dǎo)管和反應(yīng)器內(nèi)的空氣抽出后橡膠導(dǎo)管變癟，關(guān)閉彈簧夾b，向盛有鋅粒和少量硫酸銅溶液的試管中加入稀硫酸，當(dāng)產(chǎn)生的氫氣將癟導(dǎo)管充起時(shí)，打開彈簧夾c、e，向儲(chǔ)氣球內(nèi)充入氫氣，待充氣結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾c、d卡，將充氣管與氫氣氣體發(fā)生器分離。

3）取上圖中所示塑料瓶的膠塞，將60℃左右的熱水倒入滅菌后的帶有放電針的塑料瓶內(nèi)，并將瓶外的紗套用冷水潤濕。