Nội dung tự học môn Vật lý 12 - Tuần 4 - Ôn tập chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Trường THPT Bùi Hữu Nghĩa

Nội dung text: Nội dung tự học môn Vật lý 12 - Tuần 4 - Ôn tập chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Trường THPT Bùi Hữu Nghĩa

1. TRƯỜNG THPT BÙI HỮU NGHĨA TỔ LÝ- TIN- CN NỘI DUNG TỰ HỌC TUẦN 4 (Thứ Ba, ngày 14/04/2020) MÔN: VẬT LÝ 12 ÔN TẬP CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT I. CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1. Cấu hạt nhân nguyên tử : Hạt nhân được cấu tạo bởi hai loại hạt sơ cấp gọi là nuclôn gồm: Hạt sơ cấp Ki hiệu Khối lượng theo kg Khối lượng theo u Điện tích (nuclon) 1u =1,66055.10 -27 kg 1 27 Prôtôn: p 1 H mp = 1,67262.10 kg mp = 1,00728u +e 1 27 Nơtrôn: n 0 n mn =1,67493.10 kg mn = 1,00866u không mang điện tích A 2. Kí hiệu hạt nhân: Z X - A = số nuctrôn : số khối - Z = số prôtôn = điện tích hạt nhân (nguyên tử số) - N A Z : số nơtrôn 3. Đồng vị là những nguyên tử có cùng số prôtôn ( Z ), nhưng khác số nơtrôn (N) hay khác số nuclôn (A). 3. Đơn vị khối lượng nguyên tử 12 - u : có giá trị bằng 1/12 khối lượng nguyên tử đồng vị cacbon 6 C 1 12 1 12 27 2 13 - 1u . g . 23 g 1,66055 .10 kg 931,5 MeV / c ; 1MeV 1,6 .10 J 12 N A 12 6,0221.10 4. Khối lượng và năng lượng: Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc2 => khối lượng có thể đo bằng đơn vị năng lượng chia cho c2 là : eV/c2 hay MeV/c2. -Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m 0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ m v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với: m = 0 trong đó m 0 gọi là khối lượng nghỉ và m gọi là v 2 1 c 2 khối lượng động. - Động năng: Wđ = E – E0 (E là năng lượng động, E0 là năng lượng nghỉ) II.ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN 1. Lực hạt nhân - Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn, bán kính tương tác khoảng 10 15 m . - Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nó là lực tương tác mạnh. A 2. Độ hụt khối m của hạt nhân Z X Khối lượng hạt nhân mhn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó một lượng m :
2. Khối lượng hạt Khối lượng Z Khối lượng N Độ hụt khối m nhân Prôtôn Nơtrôn mhn (mX) Zmp (A – Z)mn m = Zmp + (A – Z)mn – mhn A 3. Năng lượng liên kết Wlk của hạt nhân Z X - Năng liên kết là năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân (hay năng lượng thu vào để phá 2 vỡ một hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt). Công thức :Wlk m.c 2 Hay : Wlk Z.mp N.mn mhn .c 4. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Wlk - Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trên một nuclôn A . - Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. - Hạt nhân có số khối trong khoảng từ 50 đến 80 thuộc loại hạt nhận bền vững nhất. III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1. Phản ứng hạt nhân - Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi sự biến đổi của hạt nhân. A A A A A A A A 1 X 2 X 3 X 4 X hay 1 A 2 B 3C 4 D Z1 1 Z2 2 Z3 3 Z4 4 Z1 Z2 Z3 Z4 - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác (phóng xạ) + Phản ứng tương tác giữa các hạt nhân với nhau dẫn đến sự biến đổi thành các hạt nhân khác. 1 1 1 4 0 0 Chú ý: Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhân: 1 p 1 H ; 0 n ; 2 He ;  1e;  1e 2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân a. Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) A1 A2 A3 A4 b. Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1 Z2 Z3 Z4 c. Định luật bảo toàn động lượng:  Pt  Ps d. Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần W t = Ws 3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân + Khối lượng trước và sau phản ứng: m0 = m1 + m2 và m = m3 + m4 2 2 + Năng lượng W: -Trong trường hợp m (kg) ; W (J ) : W (m0 m)c ( m m0 )c (J) -Trong trường hợp m (u) ; W (MeV): W (m0 m)931,5 ( m m0 )931,5 Nếu m0 > m: W 0 : phản ứng tỏa năng lượng; Nếu m0 < m : W 0 : phản ứng thu năng lượng C. BÀI TẬP VÂN DỤNG: I. TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN
3. Câu 1. Các hạt nhân đồng vị là các hạt nhân có A. cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn. B. cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron. C. cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn. D. cùng số nuclôn nhưng khác số nơtron. 29 40 Câu 2. So với hạt nhân 14푆푖 , hạt nhân 20 có nhiều hơn A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn. B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn. C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn. D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn. 3 3 Câu 3. Hai hạt nhân 1 푣à 2 푒 có cùng A. số nơtron. B. số nuclôn. C. điện tích. D. số prôtôn. 23 Câu 4. Biết số Avôgađrô là NA = 6,02.10 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của 27 nó. Số prôtôn trong 0,27 gam 13 푙 là A. 9,826.1022. B. 8,826.1022. C. 7,826.1022. D. 6,826.1022. 23 1 238 Câu 5. Biết NA 6,02.10 mol . Trong 59,5g 92 U có số notron xấp xỉ là A. 2,38.1023 B. 2,20.1025. C. 1,19.1025 D. 9,21.1024 Câu 6. Cho 1u = 1,66055.10-27 kg; c = 3.108 m/s; 1 eV = 1,6.10-19 J. Hạt prôtôn có khối lượng mp = 1,007276 u, thì có năng lượng nghỉ là A. 940,86 MeV. B. 980,48 MeV. C. 9,804 MeV. D. 94,08 MeV. Câu 7. Một electron được gia tốc đến vận tốc v = 0,5c thì năng lượng sẽ tăng bao nhiêu % so với năng lượng nghỉ? A. 50%. B. 20%. C. 15,5%. D. 10%. II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Câu 8. Hạt nhân có độ hụt khối càng nhỏ thì có A. năng lượng liên kết càng lớn. B. năng lượng liên kết càng nhỏ. C. năng lượng liên kết riêng càng lớn. D. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ. Câu 9. Độ hụt khối của hạt nhân là A. hiệu số khối lượng hạt nhân phóng xạ với tổng khối lượng hạt nhân con và khối lượng hạt phóng xạ. B. hiệu số khối lượng hạt nhân với tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó C. hiệu số của tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân với khối lượng hạt nhân đó. D. tổng số của khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân với khối lượng hạt nhân đó. Câu 10. Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì
4. A. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ. B. năng lượng liên kết càng lớn. C. năng lượng liên kết càng nhỏ. D. năng lượng liên kết riêng càng lớn. 12 Câu 11. Hạt nhân Cacbon 6 C có khối lượng là 11,9967u. Biết khối lượng của prôtôn là 1,0073u; 2 12 khối lượng của nơtrôn là 1,0087u và 1u = 931,5 MeV/c . Độ hụt khối của hạt nhân 6 C là A. 91,63 MeV/c2 B. 82,54 MeV/c2 C. 98,96 MeV/c2 D. 92,5 MeV/c2 A Câu 12. Gọi mp ,mn ,mX lần lượt là khối lượng của proton, nơtron và hạt nhân Z X . Năng lượng liên A kết của một hạt nhân Z X được xác định bởi công thức 2 A. W Z.mp A Z mn mX c .B. W Z.mp A Z mn mX 2 2 C. W Z.mp A Z mn mX c .D. W Z.mp A Z mn mX c . 16 Câu 13. Biết khối lượng của prôtôn; của nơtron; của hạt nhân 8 lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 2 16 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c . Năng lượng liên kết của hạt nhân 8 xấp xỉ bằng A. 14,25 MeV. B. 18,76 MeV. C. 128,17 MeV. D. 190,81 MeV. 90 Câu 14. Hạt nhân 40 Zr có năng lượng liên kết là 783MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là A. 19,6 MeV/nuclôn.B. 6,0 MeV/nuclôn. C. 8,7 MeV/nuclôn.D. 15,6 MeV/nuclôn. 235 Câu 15. Biết khối lượng của hạt nhân 92 푈 là 234,99 u, của prôtôn là 1,0073 u và của nơtron là 235 1,0087 u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 92 푈 là A. 8,71 MeV/nuclôn. B. 7,63 MeV/nuclôn. C. 6,73 MeV/nuclôn. D. 7,95 MeV/nuclôn. 2 2 56 235 Câu 16. Năng lượng liên kết của các hạt nhân 1 H ; 2 He ; 26 Fe và 92U lần lượt là 2,22MeV; 28,3 MeV; 492 MeV và 178,6 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là 2 2 56 235 A. 1 H B. 2 He C. 26 Fe D. 92U 4 7 Câu 17. Hạt nhân Hêli: 2 He có năng lượng liên kết là 28,4MeV; hạt nhân Liti: 3 Li có năng lượng 2 liên kết là 39,2MeV; hạt nhân Đơtêri: 1 D có năng lượng liên kết là 2,24MeV. Hãy sắp theo thứ tự tăng dần về tính bền vững của ba hạt nhân A. Hêli, Liti, Đơtêri. B. Đơtêri, Liti, Hêli. C. Đơtêri, Hêli, Liti. D. Liti, Hêli, Đơtêri. 7 Câu 18. Năng lượng liên kết riêng cuả hạt nhân 3 Li là 5,11 MeV/nuclôn. Biết khối lượng của 7 prôtôn là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u. Khối lượng của hạt nhân 3 Li là A. 7,0125u. B. 7,0183u. C. 7,0383u. D. 7,0112u. Câu 19. Lực hạt nhân là A. lực liên kết giữa các nuclôn B. lực tĩnh điện, lực hấp dẫn. C. lực liên kết giữa các nơtron. D. lực liên kết giữa các prôtôn. Câu 20. Trong một phản ứng hạt nhân, không có sự bảo toàn A. khối lượng. B. số nuclôn. C. động lượng. D. số prôtôn. Câu 21. Trong phản ứng hạt nhân, có sự bảo toàn
5. A. động năng B. số nuclôn. C. khối lượng. D. số photon. 1 A 14 1 Câu 22. Cho phản ứng hạt nhân. 0 n Z X 6 C 1 p . Số Z và A của hạt nhân X lần lượt là A. 7 và 15. B. 6 và 14. C. 7 và 14. D. 6 và 15. 1 55 1 Câu 23. Cho phản ứng hạt nhân 1 p + 25 Mn X + 0 n hạt nhân X có cấu tạo gồm A. 29 prôtôn, 26 nơtron B. 26 prôtôn, 29 nơtron C. 26 prôtôn, 55 nơtron D. 55 prôtôn, 26 nơtron Câu 24. Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này A. thu 18,63 MeV. B. thu 1,863 MeV. C. tỏa 1,863 MeV. D. tỏa 18,63 MeV. Câu 25. Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng là 37,9638 u và tổng khối lượng nghỉ các hạt sau phản ứng là 37,9656 u. Lấy 1 u = 931,5 MeV/c2. Phản ứng này A. tỏa năng lượng 16,8 MeV B. thu năng lượng 1,68 MeV C. thu năng lượng 16,8 MeVD. tỏa năng lượng 1,68 MeV. 23 1 4 20 23 20 Câu 26. Cho phản ứng hạt nhân: 11 Na 1 H 2 He 10 Ne . Khối lượng các hạt nhân 11 Na ; 10 Ne ; 4 1 2 He ; 1 H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u; Trong phản ứng này, năng lượng A. thu vào là 3,4524 MeV. B. thu vào là 2,4219 MeV. C. tỏa ra là 2,4219 MeV. D. tỏa ra là 3,4524 MeV 27 Câu 27. Cho phản ứng hạt nhân : + 13 Al X + n. Khối lượng của các hạt nhân là mα = 2 4,0015u, mAL = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c . Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu? A. Toả ra 4,275152MeV. B. Thu vào 2,67197MeV. C. Toả ra 4,275152.10-13J. D. Thu vào 2,67197.10-13J. 23 -1 2 Câu 28. Hạt α có khối lượng 4,0015u, biết số Avôgađrô NA = 6,02.10 mol , 1u = 931MeV/c . Các nuclôn kết hợp với nhau tạo thành hạt α. Biết khối lượng của prôtôn là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u. N ăng lượng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là A. 2,7.1012J. B. 3,5.1012J. C. 2,7.1010J. D. 3,5.1010J. 4 1 7 4 Câu 29. Tổng hợp hạt nhân heli 2 He từ phản ứng hạt nhân 1 H + 3 Li 2 He + X. Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol hêli là A. 1,3.1024 MeV. B. 2,6.1024 MeV. C. 5,2.1024 MeV. D. 2,4.1024 MeV. 2 2 2 Câu 30. Cho biết phản ứng 1D 1D X n . Biết độ hụt khối của các hạt nhân 1D;X lần lượt là ΔmD = 0,0024u; ΔmX = 0,0083u. Phản ứng trên A. thu 3,26MeV B. thu 5,49MeV C. toả 3,26MeV D. toả 5,49MeV /
6. TRƯỜNG THPT BÙI HỮU NGHĨA TỔ LÝ – TIN - CN PHIẾU HỌC TẬP VẬT LÝ 12 ÔN TẬP CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ HỌ VÀ TÊN HS: LỚP : ĐÁP ÁN BÀI TẬP VẬN DỤNG: Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10 Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 Câu 21 Câu 22 Câu 23 Câu 24 Câu 25 Câu 26 Câu 27 Câu 28 Câu 29 Câu 30 *PHƯƠNG PHÁP HỌC: - Yêu cầu HS : + Đọc nội dung: A. Tóm tắt lý thuyết + Ghi chép nội dung trọng tâm vào tập bài tập Vật lý. + Làm bài kiểm tra trắc nghiệm chương 7 (trên classroom.) - Sau đó ghi rõ họ tên, lớp trên phiếu học tập và giải các bài tập trắc nghiệm ở phần B ghi đáp án vào phiếu HT, chụp hình phiếu HT kèm bài ghi gửi lên classroom Vật lý của lớp. - GVBM sẽ giải đáp những thắc mắc trong giờ học theo TKB và thu bài nộp để cộng điểm cột kiểm tra miệng (+1 điểm HS có bài nộp đạt điểm TB và nộp đúng thời hạn) + Thời hạn nộp bài: 8h35 phút ngày 14/04/2020.