高考物理各类题目素材 (2)

中学综合学科资源库——臭氧华东师范大学 化学系 胡波华东师范大学 生物系 张映辉【阅读材料】臭氧是由三个氧原子结合而成的简单分子，它的作用与在大气层中所处的高度密切相关。在地球表面，臭氧扮演着破坏者的角色，因为臭氧具有很强的活性。极易与其他分子反应。在地球表面大量臭氧聚集的地方，生物往往受到危害。地球上 90%的臭氧分布在距离地面 25km 的平流层，在吸收紫外线方面起着举足轻重的作用。平流层中一旦缺少臭氧，对生物有害的紫外线就会毫无遮拦地照射到地面上。最近 20 年来，平流层的臭氧一直在减少。南极上空平流层中的臭氧急剧减少，形成了大家熟知的臭氧洞。南极臭氧洞的面积约为 9×l06km2。其他地区有关臭氧减少的报道也屡见不鲜。在欧洲、北美洲和澳大利亚上空的臭氧，冬季和春季减少 10%，夏季和秋季减少 5％。同时，研究人员发现，在北极上空也出现了臭氧洞，并且正在逐年扩大。大气层中的臭氧减少后，更多的紫外线辐射到地球上，会导致一些疾病的发生，破坏地球生态环境。根据联合国的一份调查报告，辐射到北半球的有害紫外线与 10 年前相比上升了5％。一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区，波长在 315～400nm 之间的紫外线称为 UV—A 区，该区的紫外线是地表生物所必需的，它可以促进人体的固醇类转化成维生素 D；波长为 200～280 nm 的紫外线称为 UV－C 区，这部分紫外线不会到达地表造成不良影响；波长为 280～315 nm 的紫外线称为 UV－B 区。这一波段的紫外辐射是可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分。正常情况下，大气平流层中的臭氧能吸收 99%太阳发射的短波长紫外线，保护地球生灵免遭破坏，是地球生态系统的保护屏障。然而平流层中臭氧的减少损坏了这道屏障。导致平流层中臭氧减少的原因何在？对多年前，大多数科学家都认为，化学工业排放物会破坏大气层中的臭氧这一认识属无稽之谈。然而时至今日，事实已经证明，正是工业生产的化学物质中的氯自由基，造成了臭氧的分解，从而在平流层中形成臭氧洞。经过多年研究，科学家终于发现，这些氯自由基来源于化工产品如气溶胶、泡沫包装材料和冰箱制冷剂中的氟氯烃。早在 65 年之前，在研制安全无毒的制冷剂时，科学家发现了氟氯烃。氟里昂就是杜邦公司研制的一种氯氟烃，它很快就取代了家用冰箱里的氨制冷液。后来它又成为汽车空调的主要制冷液。70 年代初，工业上每年氯氟烃的用量已达 1×106t。氯氟...