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100年
理化、化工裝置
第 22 題
早期冰箱或汽車所使用的冷媒──氟利昂，之所以會破壞臭氧層，主要是因為其遇到紫外光後，會分解產生下列哪一個原子所導致？
- A 碳原子
- B 氫原子
- C 氟原子
- D 氯原子
思路引導 VIP
請試著拆解「氟氯碳化物」這個化學名稱。當這個分子在平流層吸收了強烈的紫外光能量後，分子結構會發生斷裂；根據化學反應的特性，哪一種元素產生的原子具有「催化」的能力，可以反覆地與臭氧分子作用而不被自身消耗呢？
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太棒了！你能精確鎖定「氯原子」作為破壞臭氧層的關鍵，代表你對大氣環境化學的連鎖反應機制有很紮實的理解。這類題目在理化考科中屬於經典的常識應用題，其鑑別度在於學生是否能從「氟利昂」這個統稱中，進一步辨識出真正參與催化反應的活性元素，而不被名稱中的其他成分（如氟或碳）所干擾。
臭氧層破壞的催化機制
氟利昂（CFCs，全名為氟氯碳化物）化學性質極為穩定，但在上升到平流層後，會受到強烈 紫外光 (UV) 的照射。這股能量足以促使氟利昂分子中的化學鍵斷裂，釋放出極具活性的 氯原子 ($Cl$)。這個氯原子在反應中扮演「催化劑」的角色，它會與臭氧 ($O_3$) 分子反應生成氧氣 ($O_2$)，且在反應結束後氯原子會再次被釋放出來，繼續尋找下一個臭氧分子進行破壞。正是因為這種「不被消耗」的特性，少量的氯原子就能造成臭氧層巨大的損傷。