Question

為比較溫室效應氣體對全球增溫現象的影響，科學家以CO₂為相對標準，引入了“溫室效應指數”的概念（如下表）．

物質	大氣中的含量 （體積百分比）	溫室效應 指數
CO2	0.03	1
H2O	1	0.1
CH4	2×10-4	30
N2O4	3×10-5	160
O3	4×10-6	2000
CCl2F2	4.8×10-8	25000

回答下列問題：
（1）6種氣體中，溫室效應指數最大的物質屬于

極性分子

（選填“極性分子”或“非極性分子”）．
（2）在水分子中，O原子上的價層電子對數為

4

．
（3）N₂O₄分子結構式為，分子為平面結構．N₂O₄分子中N原子的雜化方式為

sp²

，在N₂O₄分子的結構式上，將你認為是配位鍵的共價鍵上加上箭頭

．
（4）O₃具有吸收紫外光的功能．
①根據等電子原理，判斷O₃分子的空間構型為

折線形

．
②紫外光的光子所具有的能量約為399kJ?mol^-1．根據下表有關蛋白質分子中重要化學鍵的信息，說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因：

紫外光的光子所具有的能量大于蛋白質分子中C-C、C-N和C-S的鍵能，使這些化學鍵發生斷裂，從而破壞蛋白質分子．

．

共價鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ?mol-1	347	305	259

Answer 1

分析：（1）6種氣體中，溫室效應指數最大的物質為H₂O，根據由極性鍵構成的分子，結構對稱，正負電荷的中心重合，則為非極性分子，否則為極性分子來判斷；
（2）根據水分子中，O原子上的價層電子對數n=

中心原子的價電子數+配位原子提供的電子數

2

來解答；
（3）根據氮原子所連的三個原子在同一平面來判斷；根據氮原子能提供孤電子對；
（4）①根據S0₂與O₃都是等電子體，等電子體的結構相似；
②根據紫外光的光子所具有的能量與蛋白質分子中重要化學鍵斷裂所需能量比較分析．

解答：解：（1）6種氣體中，溫室效應指數最大的物質為H₂O，H₂O中H、O元素形成的極性鍵，但結構不對稱，屬于極性分子，故答案為：極性分子；
（2）水分子中，O原子上的價層電子對數n=

6+1×2

2

=4，故答案為：4；
（3）氮原子所連的三個原子在同一平面，所以N₂O₄分子中N原子的雜化方式為sp²，氮原子能提供孤電子對，所以N₂O₄分子的結構式應為：；
故答案為：sp²；；
（4）①S0₂的分子結構為V形，S0₂與O₃都是等電子體，所以O₃分子的空間構型為V形，故答案為：V形；
②波長為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol，比蛋白質分子中C-C、C-N和C-S的鍵能都大，所以波長為300nm的紫外光的光子能破壞蛋白質分子中的化學鍵，從而破壞蛋白質分子，
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質分子中重要的化學鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學鍵斷裂，從而破壞蛋白質分子．

點評：本題主要考查了分子的空間構型、價層電子對數、雜化方式、分子極性、等電子體等，是一道綜合體，難度不大，根據所學知識即可完成．