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碳碳单键怎么变成碳碳双键

来源:baiyundou.net   日期:2024-09-25

地球上的生命虽然十分多样,但追溯根源,却都可以概括为“碳基生命”

因此我们在这些年探索宇宙的时候,都是以碳基生命存在的标准在判定其他星球是否宜居,可是万一宇宙早就创造出了其他形态存在的生命了呢?

地球选择了碳基生命

没错,许多科学家早在上个世纪时就提出,宇宙中可能存在着其他形态的生命,其中热度最高的就是硅基生命了。

那么,为什么地球当初选择了碳基生命,而不是硅基生命?这种与碳基生命截然不同的存在到底长什么样呢?

就让我们一起大开脑洞,来看看有关硅基生命的猜想。

硅基生命的猜想

碳基生命与硅基生命

首先咱们先来看看碳基生命到底是什么,实际上碳基生命指的就是以碳元素为物质基础的生物。

所以咱们在前文中说了虽然地球上的各种生物形态各异,但是究其根本大家体内的核心元素都是碳元素,因此地球上的所有生物都属于碳基生命。

许多人可能很费解,为什么地球生物的体内会有这么多的碳元素,这其实取决于碳的特殊性质

碳原子的周围有着4个自由电子,这些自由电子给了它能够形成高分子有机物的基础。

碳原子很特殊

要知道,以生命形成的复杂性来说,可不是简单地使用某种元素堆砌就可以了,而是需要层层递进

在这种情况下,碳就有形成大分子的基础,并且碳在这其中其实有着“骨架”的作用,可以说是必不可少的。当然仅仅有这种特性还不够,还得十分活跃

资料显示两个碳原子在一起,会形成碳碳双键,即每个键由两个(每个原子出一个)重叠轨道的电子组成,由于这个轨道重叠,两个电子可以运动的空间就翻倍了,而由碳构成的碳基分子的活性也就增加了。

碳原子可以组成长链结构

这种活性促使碳基生物能够表现出多种生命特征,比如刺激反应、新陈代谢等等,这些活动都需要碳基分子的活性加持。

换句话说,大家能够像现在这样活蹦乱跳的生活,真的要感谢体内的碳元素。

至于硅基生命的核心元素就是硅元素了,可能许多人在看到硅元素的时候,率先想到的都是“硅胶”,只能说它作为一种高活性的吸附材料,确实经常出现在我们的生活当中。因此,我们也很难想象,以硅元素为基础的生物,到底会长成什么诡异的样子。

硅原子

从理论上来说,硅基生命不需要像碳基生命一样以水为介质,这就代表它哪怕处在超低温的情况下,也不会出现“细胞破裂”的情况。

而更重要的是,硅基生命应该也非常的耐高温,甚至温度越高其活性越好。

为什么这么说呢?硅基生命不以水为介质,是因为硅链无法在水中保持稳定性,很容易就断开了。

这样的话,越是高温、干燥,硅基生命越安全,当温度极度寒冷的时候它们往往会处于“冬眠”的状态。

硅基生物喜欢高温环境

至于硅基生命的模样,可能可以分为很多种,但是总的来说它们长得和碳基生命完全不同,不仅没有柔软的皮肤,可能也没有清晰的“长相”。

毕竟从本质上来说,硅基生物就像是从石头变来的,外表可能会有些像水晶

硅基生物可能长的像水晶

不过需要注意的是,美丑其实都是由“人”来定义的,所以在我们眼中不像生物的硅基生命,说不定在同类或者其他外星生物的眼中,才是正常的。

那么,为什么当初地球没有选择硅基生命呢?要是我们也是硅基生命不就无惧宇宙中恶劣的环境了吗?

硅基人也许长这样

地球为何不选择硅基生命?

其实有这一点疑惑很正常,毕竟当我们对宇宙的探索越深入,就越觉得人类是被自己的身体限制了,如果我们的身体能够强悍一些,咱们也不至于连去个月球都要瞻前顾后。

人类登陆月球都要全副武装

反观硅基生命,不仅无惧宇宙当中的极端温度,还能够在无水的环境下轻松生存,并且从其生命形态的形势来看,它们应该也不惧怕辐射,简直就是“宇宙小强”般的存在。

而根据人们检测的地壳元素的构成来看,氧元素最高,占比大概48.6%,排名第二的就是硅元素。

地壳当中的硅元素

更不用说,硅元素和碳元素在元素周期表当中还都属于第四主族,存在着许多相似的地方。

更重要的是,根据估算,地壳当中含有的碳原子总量还不到硅原子的1%,而地球依旧选择了原材料这么稀少的碳元素作为生命的基础,这不免让人摸不着头脑。

碳与硅很相似

但实际上,当我们结合地球的环境来看,就会发现什么叫“适合自己的才是最好的”

首先碳元素有一个特殊的优势,那就是其氧化物在常温之下都是气体,这种气体都可以参与到生态系统的循环当中。但是硅元素就不同了,当它和氧结合的时候,就会形成固态物质,比如大家都知道的二氧化硅。

因此,地球选择碳基生命的时候肯定也考虑到了这一点,要知道氧元素可是无处不在,总不能创造出硅基生命然后让其无法“呼吸”吧?

或者说一呼吸,就掉固体渣子不仅无法进行正常的新陈代谢,也无法让这些成分重新参与生态循环。

硅基生物呼出的是固体

其次在恶劣的环境下,硅基生命确实更具备适应力。

但是纵观地球生命的发展史,是一个非常漫长的过程,而生命是在环境相对好一点时才出现的。

硅基生命无法在水中维持稳定性的特征,显然不适合地球环境的演化。毕竟咱们有这么广袤的海洋,水分子也是无处不在。

最后就是,硅基生命的形成不像我们想象的那么容易。

虽然它看起来和碳差不多,但是硅原子是无法形成二价键和三价键的,这就代表它的大分子种类其实很少。所以硅基生命从本质上来说,应该不会有多复杂,毕竟它很难形成长链。

硅基生命很难形成

值得一提的是,我们也无法因此判定硅基生命绝对不存在,因为这宇宙实在是太大了,而造物主在创造生命的时候总是会“别出心裁”

所以说不定在人们看不见的某一个火山喷发,四处一片炎热的星球上,正居住着大量的硅基生命。它们很享受那里的高温,碳基生命的地狱才是它们的天堂。

硅基生命可能早已存在

当然,硅基生命也能给人类带来许多的启示,比如我们在未来科技成熟的时候能否尝试改造一下自己呢?

硅基生命带来的启示

其实人类是可以创造出类似硅基生命的存在的,比如近些年非常热门的人工智能,它们就可以算是硅基生命的初级形态。

大家之所以对人工智能十分担忧,就是担心这些硅基生命有一天会脱离人类的控制,将碳基生命创造的文明踩在脚下,开辟新的纪元。

对此著名作家理查德·道金斯在接受采访的时候就提出大家可以想象这样一个画面,“一对硅基生命的机器人面对面坐着讨论,在某个黎明纪元,那些软软的、黏糊糊的、充满水的碳基生命创造了我们。 ”

人工智能就是硅基生命初级形态

当然硅基生命除了为人工智能的创造带来启示之外,科学家还在设想使用硅基材料更换人类身上的零件,比如将我们的大脑更换成“硅基脑”

或者说干脆将自己改造成所谓的“硅基人”,这样的话即使地球日后遭遇浩劫,我们也能够了无挂碍地畅游宇宙了,根本不用担心恐怖的宇宙环境会让我们感到“不适”。

人类可否换成“硅基脑”","force_purephv":"0","gnid":"961a95ef0df9c85d4","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"360","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t011f79fc6418911ca6.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"200","s_url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t017c2c1a30253459bb_1.gif","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t017c2c1a30253459bb.gif","width":"480"},{"desc":"","height":"453","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01d31e497ddb733f7d.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"353","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01f65931581954931a.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"427","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01d322b950dc507d16.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"396","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t014a0670494acfea25.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"340","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0171de422692d75a39.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"364","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t012212041750556727.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"363","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01c406dd02f2c5dafa.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"374","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01e36d81a7e2b7c29e.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"312","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01e699cff9c198efa3.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"314","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t015c54492c36f9fbf7.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"397","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01148a5a15ad210786.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"478","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0150d2ce6c8af4d2b2.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"427","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t010ffa983ea4d460c7.jpg","width":"640"},{"desc":"","height":"357","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t010178643a1d7ad832.jpg","width":"640"}]}],"original":0,"pat":"art_src_6,fts0,sts0","powerby":"hbase","pub_time":1658506140000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/e3abd84b9f3f02e0a4c11efa5004203e","redirect":0,"rptid":"34d9849576c51a10","s":"t","src":"坐景观天","tag":[{"clk":"kscience_1:人工智能","k":"人工智能","u":""},{"clk":"kscience_1:宇宙","k":"宇宙","u":""}],"title":"硅基生命长什么样?为什么地球选择了碳基生命,而并非硅基生命?

咎张黄4302苯分子中有3个碳碳单键和3个碳碳双键 这句话为什么是错的? -
那盆杰15519093565 ______ 我们不能认为苯是碳碳单键和碳碳双键交替,它只是具有碳碳单键和碳碳双键的性质,所以这句话是错的

咎张黄4302请完成下列各题(1)化学式为C6H12的某烯烃分子中所有碳原子都在同一平面上,则该烯烃的结构简式为______,与氢气加成后所得产物的名称为______.... -
那盆杰15519093565 ______[答案] (1)乙烯中六个原子共平面,C6H12可看做乙烯中的四个氢原子被甲基取代,故结构简式为:;该有机物被氢气加成生成烷烃,碳碳连接方式不变,碳碳双键变成碳碳单键,该烷烃的名称为:2,3-二甲基丁烷, 故答案为:;2,3-二甲基丁烷; (2)①...

咎张黄4302为什么一个碳碳三键等于两个碳碳双键 -
那盆杰15519093565 ______ 这里所说的一个碳碳三键等于两个碳碳双键是指不饱和度,及相差氢原子个数.一个叁键包含两个不饱和度,差四个氢原子.一个双键为一个不饱和度,差两个氢原子.所以从不饱和度或是相差氢原子个数上看,一个碳碳三键等于两个碳碳双键.

咎张黄4302将羰基变成碳碳双键的反应叫什么羰基中的氧原子与另一个羧基或什么基旁边a - H生成一个水,剩余部分直接相连形成一个双键. -
那盆杰15519093565 ______[答案] 羟醛缩合具有α-H的醛,在碱催化下生成碳负离子,然后碳负离子作为亲核试剂对醛酮进行亲核加成,生成β-羟基醛,β-羟基醛受热脱水成不饱和醛.在稀碱或稀酸的作用下,两分子的醛或酮可以互相作用,其中一个醛(或酮)分...

咎张黄4302为什么碳碳单键是立体结构,双键是平面结构,三键是直线结构呢?与什么有关呢? -
那盆杰15519093565 ______ 碳碳单键是立体结构,因为中心碳原子是sp3杂化,都死西格玛键,键角109°28′ 碳碳双键是平面结构,因为双箭中一个是西格玛键一个是π键,中心碳原子是sp2杂化,键角120° 碳碳三键是直线结构,因为三键中两个π键,1个西格玛键,中心...

咎张黄4302某碳氢化合物A分子中只含有碳碳双键、碳碳单键和碳氢键,使WgA中的碳碳双键全部变成碳碳单键,需标况下氢气VL.如果用M表示A的相对分子质量,则... -
那盆杰15519093565 ______[答案] 氢气VL,其摩尔数为V/22.4.而一摩尔碳碳双键全部变成碳碳单键,需要一摩尔氢气.WgA的摩尔数为W/M.所以A分子中双键数目为MV/22.4W,选C.

咎张黄4302将乙烷分子中碳碳单键改成双键或三键,其结果会如何? -
那盆杰15519093565 ______ 变成乙烯和乙炔

咎张黄4302碳碳双键被高锰酸钾氧化成什么
那盆杰15519093565 ______ 碳碳双键被高锰酸钾氧化成什么要看反应条件,如果是碱性环境且是冷的高锰酸钾,生成的是邻二醇;如果是酸性热的溶液,也分三种情况,如果H2C=CH2的话,生成的是两个二氧化碳;如果RHC=CH2,生成的是一个酸,一个二氧化碳;如果R2C=CH2,生成的是一个酮,一个二氧化碳.碳碳双键是指由碳的一个2s亚层和两个2P亚层杂化为三个sp2杂化轨道.这三个sp2杂化轨道分布在同一平面上.键能大于单键.碳碳双键的氧化剂主要是酸性高锰酸钾溶液,现象是高锰酸钾溶液的紫色褪去,可用于鉴别烷烃和烯烃.

咎张黄4302油脂中怎么有碳碳双键 -
那盆杰15519093565 ______[答案] 不饱和键 油脂中的碳链含碳碳双键时,主要是低沸点的植物油;油脂中的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪.

咎张黄4302为什么乙炔分子中的碳碳三键的键能不是碳碳单键和碳碳双键的键能之和 -
那盆杰15519093565 ______[答案] 碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键中碳碳之间的键长是不一样的.碳碳双键中有一个键的键能与碳碳单键中的键能一样强,再加上多了一个键(尽管说比碳碳单键要弱不少),但是这样的话,碳碳双键的键能就比碳碳单键的要强了.同理碳碳三键也一样....

(编辑:自媒体)
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