Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Tính chất và cấu tạo hạt nhân lớp 12.

Bài giảng Vật lí 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Giải bài tập Vật Lí Lớp 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Trả lời câu hỏi giữa bài

Trả lời câu C1 trang 176 SGK Vật Lí 12: Nếu tưởng tượng kích thước nguyên tử to như một căn phòng kích thước (10 x 10 x 10)m thì hạt nhân có thể so sánh với vật nào?

Lời giải:

Nếu tưởng tượng kích thước nguyên tử to như một căn phòng kích thước 103m3 thì hạt nhân có thể so sánh với hạt bụi, hạt vừng (đường kính từ 0,1mm đến 1mm)

Trả lời câu C2 trang 179 SGK Vật Lí 12: Tính 1 MeV/c2 ra đơn vị kilogam?

Lời giải:

$\begin{array}{rl}& 1\frac{MeV}{c^2}=\frac{1}{931,5}u\\ & =\frac{1}{931,5}1,{66055.10}^{-27}=1,{7827.10}^{-30}\left(kg\right)\end{array}$

Câu hỏi và bài tập (trang 180 SGK Vật Lí 12)

Bài 1 trang 180 SGK Vật Lí 12: Trong các câu sau câu nào đúng? câu nào sai? 

   1. Kích thước hạt nhân tỉ lệ với số nuclôn A.

   2. Các hạt nhân đồng vị có cùng số prôtôn.

   3. Các hạt nhân đồng vị có cùng số nuclôn.

   4. Điện tích hạt nhân tỉ lệ với số prôtôn.

   5. Một hạt nhân có khối lượng 1u thì sẽ có năng lượng tương ứng 931,5 MeV.

Lời giải:

1 - S; 2 - Đ; 3 - S; 4 - Đ; 5 - Đ.

Bài 2 trang 180 SGK Vật Lí 12:  Các hạt nhân có cùng số A và khác số Z được gọi là hạt nhân đồng khối, ví dụ: ${}_{13}^{36}\text{S}$ và ${}_{18}^{36}\text{Ar}$. 

So sánh: 

   1. khối lượng

   2. điện tích

của hai hạt nhân đồng khối.

Lời giải:

Hai hạt nhân đồng khối:

- Có khối lượng xấp xỉ bằng nhau.

- Có điện tích khác nhau (S có điện tích bằng +13e, Ar có điện tích bằng +18e)

Bài 3 trang 180 SGK Vật Lí 12: Xác định khối lượng tính ra u  của hạt nhân ${}_6^{12}\text{C}$. 

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính khối lượng nguyên tử: $m_C=Z.m_p+N.m_n+Z.m_e$

+ Sử dụng biểu thức tính khối lượng hạt nhân: $m_{hạtnhân}=N.m_n+Z.m_p$

Lời giải:

Ta có:

+ Khối lượng nguyên tử: $m_C=Z.m_p+N.m_n+Z.m_e$

+ Khối lượng hạt nhân: $m_{hạtnhân}=N.m_n+Z.m_p$

Lại có $Z=6$, $N=A-Z=12-6=6$, khối lượng của electron theo đơn vị u $m_e=5,{486.10}^{-4}u$

=> Khối lượng của hạt nhân:

$m_{hạtnhân}=12u-6.m_e$

$=12u-6.5,{486.10}^{-4}u$

$=11,99670u$

Bài 4 trang 180 SGK Vật Lí 12: Chọn câu đúng.

Tính chất hóa học của một nguyên tử phụ thuộc:

A. nguyên tử số;

B. số khối;

C. khối lượng nguyên tử;

D. số các đồng vị.

Lời giải:

Đáp án A

Tính chất hóa học của một nguyên tử phụ thuộc vào nguyên tử số (Z) của nguyên tử đó. Vì Z là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.

Bài 5 trang 180 SGK Vật Lí 12: Chọn câu đúng.

Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng:

A. số prôtôn;

B. số nơtron;

C. số nuclôn;

D. khối lượng nguyên tử.

Phương pháp giải:

Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số proton và khác số notron

Lời giải:

Đáp án A. 

Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng số prôtôn.

Bài 6 trang 180 SGK Vật Lí 12: Số nuclôn trong ${}_{13}^{27}\text{Al}$ là bao nhiêu?

A. 13.                      B. 14.

C. 27.                      D. 40.

Phương pháp giải:

Kí hiệu hạt nhân: ${}_Z^{A}X$ (A là số nuclon; Z là số proton; A - Z là số notron)

Lời giải:

Đáp án C

Nguyên tử ${}_{13}^{27}\text{Al}$ có: 

+ Số proton: $Z=13$

+ Số notron: $N=A-Z=27-13=14$

+ Số nuclon trong ${}_{13}^{27}\text{Al}$ là tổng số proton và số notron: $A=Z+N=27$

Bài 7 trang 180 SGK Vật Lí 12: Số nơtron trong hạt nhân ${}_{13}^{27}\text{Al}$ là bao nhiêu?

A. 13.                      B. 14.

C. 27.                      D. 40.

Phương pháp giải:

Kí hiệu hạt nhân: ${}_Z^{A}X$ (A là số nuclon; Z là số proton; A - Z là số notron)

Lời giải:

Đáp án B.

Số notron trong hạt nhân ${}_{13}^{27}\text{Al}$ là:  (A - Z) = 27 - 13 = 14 nơtron.

Lý thuyết tính chất và cấu tạo hạt nhân

1. Cấu tạo hạt nhân

Nguyên tử được cấu tạo bởi các electron và hạt nhân.

Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là proton và nơtron; hai loại hạt này có tên chung là nuclôn.

Có kích thước rất nhỏ (10-14÷10-15)

Kí hiệu: ${}_Z^{A}X$

Trong đó:

• X: tên nguyên tử
• Z: số hiệu nguyên tử (là vị trí của hạt nhân trong bảng tuần hoàn hóa học)
• Số hạt proton = số hạt electron = số Z
• A: số khối = số proton + số nơtron

Cấu tạo các hạt sơ cấp: ${}_{-1}^{0}e;{}_1^{1}p;{}_0^{1}n$

2. Đồng vị

Đồng vị (cùng vị trí) là các nguyên tử giống nhau về số Z khác nhau về số A

Ví dụ: Hiđro có 3 đồng vị:

• Hiđro thường ${}_1^{1}H$(, chiếm 99,99% hiđro thiên nhiên)
• Hiđro nặng ${}_1^{2}H$( còn được gọi là Đơteri ${}_1^{2}D$, chiếm 0,015% hiđro thiên nhiên)
• Hiđro siêu nặng ${}_1^{3}H$(còn được gọi là Triti ${}_1^{3}T$; hạt nhân này không bền, thời gian sống khoảng 10 năm)

3. Khối lượng hạt nhân

- Đơn vị của khối lượng hạt nhân: u

Đơn vị u có giá trị bằng $\frac{1}{12}$ khối lượng nguyên tử của đồng vị ${}_6^{12}C$; cụ thể

$1u=\frac{1}{12}{m}_C=1,{66055.10}^{-27}kg$

- Khối lượng hạt nhân: ${}_Z^{A}X$

Khối lượng nguyên tử X: mX = mp + mn + me

Khối lượng của nguyên tử rất nhỏ, khối lượng của electron lại nhỏ hơn khối lượng của các nuclon hơn 1000 lần

=> Có thể coi khối lượng nguyên tử ≈ khối lượng hạt nhân

$m_X=Z{m}_p+(A-Z)m_n$

4. Năng lượng của hạt nhân nguyên tử

- Công thức Anxtanh xác định năng lượng của hạt nhân nguyên tử: E = mc2

Trong đó:

• c = 3.108 (m/s) là vận tốc của ánh sáng trong chân không
• $m=\frac{m_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$ khối lượng nguyên tử
• m0: khối lượng nguyên tử khi đứng yên.
• v: vận tốc của hạt nhân

- Đơn vị của năng lượng hạt nhân: eV (1eV = 1,6.10-19J)

=> 1u ≈ 931,5 MeV/c2

Sơ đồ tư duy về tính chất và cấu tạo hạt nhân