Question

为比较温室效应气体对全球增温现象的影响，科学家以CO₂为相对标准，引入了“温室效应指数”的概念（如下表）．

物质	大气中的含量 （体积百分比）	温室效应 指数
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

回答下列问题：
（1）6种气体中，温室效应指数最大的物质属于

极性分子

（选填“极性分子”或“非极性分子”）．
（2）在水分子中，O原子上的价层电子对数为

4

．
（3）N₂O₄分子结构式为，分子为平面结构．N₂O₄分子中N原子的杂化方式为

sp²

，在N₂O₄分子的结构式上，将你认为是配位键的共价键上加上箭头

．
（4）O₃具有吸收紫外光的功能．
①根据等电子原理，判断O₃分子的空间构型为

折线形

．
②紫外光的光子所具有的能量约为399kJ?mol^-1．根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因：

紫外光的光子所具有的能量大于蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能，使这些化学键发生断裂，从而破坏蛋白质分子．

．

共价键	C-C	C-N	C-S
键能/kJ?mol-1	347	305	259

Answer 1

分析：（1）6种气体中，温室效应指数最大的物质为H₂O，根据由极性键构成的分子，结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子，否则为极性分子来判断；
（2）根据水分子中，O原子上的价层电子对数n=

中心原子的价电子数+配位原子提供的电子数

2

来解答；
（3）根据氮原子所连的三个原子在同一平面来判断；根据氮原子能提供孤电子对；
（4）①根据S0₂与O₃都是等电子体，等电子体的结构相似；
②根据紫外光的光子所具有的能量与蛋白质分子中重要化学键断裂所需能量比较分析．

解答：解：（1）6种气体中，温室效应指数最大的物质为H₂O，H₂O中H、O元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，故答案为：极性分子；
（2）水分子中，O原子上的价层电子对数n=

6+1×2

2

=4，故答案为：4；
（3）氮原子所连的三个原子在同一平面，所以N₂O₄分子中N原子的杂化方式为sp²，氮原子能提供孤电子对，所以N₂O₄分子的结构式应为：；
故答案为：sp²；；
（4）①S0₂的分子结构为V形，S0₂与O₃都是等电子体，所以O₃分子的空间构型为V形，故答案为：V形；
②波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399kJ/mol，比蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能都大，所以波长为300nm的紫外光的光子能破坏蛋白质分子中的化学键，从而破坏蛋白质分子，
故答案为：紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子．

点评：本题主要考查了分子的空间构型、价层电子对数、杂化方式、分子极性、等电子体等，是一道综合体，难度不大，根据所学知识即可完成．