Question

　　太阳是银河系中极为普通的一颗恒星，剧烈的热核反应使之不断地向外辐射能量。太阳辐射的能量绝大部分集中在紫外波段、可见光波段和红外波段，它们的能量分别占总辐射的9%、44%和47%。

　　地球的大气层中，基本不变的成分为氧、氮、氩等，占大气总量的99.6%，可变气体成分主要有、水汽和臭氧等，这些气体的含量极小，但对大气物理状况的影响极大。

　　大气臭氧层一般是指高度在离地面10～25km的大气层，其中臭氧的深度很低，将其折合成标准状态，其总累积厚度也不超过0.3cm，其含量虽小，但对地球上的气候和生物影响很大。

　　

（1）大气压强P随距地面高度Z的增大而减小，经验公式为，其中为地表的气压值，e＝2.718。若臭氧层集中在24km的高空处，设在该高处的温度为－50℃。试估算臭氧层的厚度。

（2）简要说明臭氧层对地球生物圈的意义。

（3）臭氧的生消可以简化如下的反应方程：高空大气中的一个重要的光化学反应是氧分子呼吸太阳辐射中波长λ＜0.24μm的光子，离解为氧原子，即

＋hv（λ＜0.24μm）→O＋O

由此可见形成一系列的反应，其中最重要的氧原子和氧分子在第三体（M）的参与下形成臭氧，其反应方程为________。

这里的M主要是氧原子或氮分子，它们在反应过程中同时满足能量守恒和动量守恒所必需的。

臭氧在λ＜0.18μm的辐射作用下，能离解成氧分子和氧原子，其反应方程式为________。

（4）人类的活动所产生的一些气体，能对大气中的臭氧起到破坏的作用。使其含量减少，将造成严重后果，直接威胁到人类的生活和生存。这些年来，屡有在南极或北极，甚至在西藏出现臭氧黑洞的报道，引起人们极大的关注。

简要说明人类活动产生的哪些气体对大气臭氧层能起破坏作用。

（5）人类大量燃烧矿物放出大量，使大气中的浓度不断增加，这将对人类造成哪些后果？

Answer 1

答案：
解析：

（1）标准状态：一个标准大气压，温度273K。由题目给出的公式＝，可得Z＝24km。高空处的气压＝0.05，设为标准大气压。根据气态方程，可得在Z＝24km高空处，臭氧层的厚度D＝5cm。 　　（2）适量照射紫外线对人体有益，可促进骨骼的钙化，预防佝偻病，紫外线还能提高机体的抗菌能力。但过量照射紫外线会破坏生物蛋白质和基因物质，造成细胞死亡；会使皮肤产生红斑、色素沉着、皮肤癌发病率增多；可伤害眼睛，引起急性角膜炎、白内障和失明。臭氧层对紫外线有吸收作用，能阻挡高能量的紫外线辐射到地表，对地球的生物起到保护作用。因此，臭氧层的存在对地球的生物至关重要。 　　（3）,＋hv（λ＜0.18μm）→＋O 　　（4）人类活动中产生的氮氧化物和氟利昂等气体对臭氧层有破坏作用。喷气飞机排放大量的NO，一些农药、杀虫剂等能排放，作为制冷剂中广泛使用的氟利昂等。 　　（5）气体对红外辐射有强烈的吸收作用，若大气中含有较多的，可把大部分地表的红外辐射吸收掉，使大气的温度升高，造成“温室效应”。