Question

為比較溫室效應(yīng)氣體對(duì)全球增溫現(xiàn)象的影響，科學(xué)家以CO₂為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，引入了“溫室效應(yīng)指數(shù)”的概念（如下表）．

物質(zhì)	大氣中的含量 （體積百分比）	溫室效應(yīng) 指數(shù)
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(wèn)題：
（1）6種氣體中，溫室效應(yīng)指數(shù)最大的物質(zhì)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(jià)層電子對(duì)數(shù)為

4

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

sp²

，在N₂O₄分子的結(jié)構(gòu)式上，將你認(rèn)為是配位鍵的共價(jià)鍵上加上箭頭

．
（4）O₃具有吸收紫外光的功能．
①根據(jù)等電子原理，判斷O₃分子的空間構(gòu)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(jù)下表有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵的信息，說(shuō)明人體長(zhǎng)時(shí)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(zhì)分子中C-C、C-N和C-S的鍵能，使這些化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

．

共價(jià)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(yīng)指數(shù)最大的物質(zhì)為H₂O，根據(jù)由極性鍵構(gòu)成的分子，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷的中心重合，則為非極性分子，否則為極性分子來(lái)判斷；
（2）根據(jù)水分子中，O原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)n=

中心原子的價(jià)電子數(shù)+配位原子提供的電子數(shù)

2

來(lái)解答；
（3）根據(jù)氮原子所連的三個(gè)原子在同一平面來(lái)判斷；根據(jù)氮原子能提供孤電子對(duì)；
（4）①根據(jù)S0₂與O₃都是等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似；
②根據(jù)紫外光的光子所具有的能量與蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵斷裂所需能量比較分析．

解答：解：（1）6種氣體中，溫室效應(yīng)指數(shù)最大的物質(zhì)為H₂O，H₂O中H、O元素形成的極性鍵，但結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，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(jià)層電子對(duì)數(shù)n=

6+1×2

2

=4，故答案為：4；
（3）氮原子所連的三個(gè)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(duì)，所以N₂O₄分子的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：；
故答案為：sp²；；
（4）①S0₂的分子結(jié)構(gòu)為V形，S0₂與O₃都是等電子體，所以O(shè)₃分子的空間構(gòu)型為V形，故答案為：V形；
②波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol，比蛋白質(zhì)分子中C-C、C-N和C-S的鍵能都大，所以波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子能破壞蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵，從而破壞蛋白質(zhì)分子，
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)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(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了分子的空間構(gòu)型、價(jià)層電子對(duì)數(shù)、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(jù)所學(xué)知識(shí)即可完成．