Điện tích tổng cộng của một hạt nhân là gì năm 2024
|
THUYẾT ELECTRON Show
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. - Nguyên tử cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các êlectron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là notron không mang điện và proton mang điện tích dương (Hình 2.1). + Êlectron có điện tích là e = - 1,6.10-19C và khối lượng là me = 9,1.10-31kg. + Proton có điện tích là q = +1,6.10-19C và khối lượng là mp = 1,6.10-27kg. + Khối lượng của notron xấp xỉ bằng khối lượng của proton. - Số proton trong hạt nhân bằng số êlectron quay xung quanh hạt nhân nên độ lớn điện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn điện tích âm của êlectron. - Điện tích của êlectron và điện tích của proton là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương). 2. Thuyết êlectron - Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện gọi là thuyết electron. - Nội dung: + Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương. + Một nguyên tử trung hòa có thể nhận them một electron để tạo thành một hạt mang điện âm gọi là ion âm. + Sự cư trú và di chuyển của các electron tạo nên các hiện tượng về điện và tính chất điện muôn màu muôn vẻ của tự nhiên. II. Vận dụng 1. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện. - Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn. - Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do. Ví dụ: Kim loại có chứa các electron tự do, các dung dịch axit, bazo, muối … có chứa các ion tự do. Chúng đều là các chất dẫn điện. - Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa các điện tích tự do. Ví dụ: Không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, nhựa, … Chúng đều là những chất cách điện. 2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc. 3. Sự nhiễm điện do hưởng ứng. Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của thanh kim loại MN trung hòa về điện (hình 2.3). Ta thấy đầu M nhiễm điện âm, còn đầu N nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện của thanh kim loại MN là sự nhiễm điện do hưởng ứng (hay hiện tượng cảm ứng tĩnh điện). Tóm lại nhiễm điện do hưởng ứng là : Đưa một vật nhiễm điện lai gần nhưng không chạm vào vật dẫn khác trung hòa về điện. Kết quả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu. Đầu của vật dẫn ở gần vật nhiễm điện thì mang điện tích trái dấu với vật nhiễm điện. 4. Giải thích các hiện tượng nhiễm điện. Sự nhiễm điện do cọ xát: Khi hai vật cọ xát, electron dịch chuyển từ vật này sang vật khác, dẫn tới một vật thừa electron và nhiễm điện âm, còn một vật thiếu electron và nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Khi vật không mang điện tiếp xúc với vật mang điện, thì electron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác làm cho vật không mang điện khi trước cũng bị nhiễm điện theo. Sự nhiễm điện do hưởng ứng: Khi một vật bằng kim loại được đặt gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích ở vật nhiễm điện sẽ hút hoặc đẩy electron tự do trong vật bằng kim loại làm cho một đầu của vật này thừa electron, một đầu thiếu electron. Do vậy, hai đầu của vật bị nhiễm điên trái dấu. Điện tích hạt nhân chính là số Proton có trong hạt nhân. Nếu hạt nhân nguyên tử có Z Proton thì điện tích hạt nhân là Z+ Nguyên tử cầu tạo bởi hạt nhân ở chính giữa mang điện tích dương và các đám mây Electron xung quanh. Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Tức là Số Proton = Số Electron Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố hóa học cũng chính là số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. Số Khối A = Số P + Số N Ví Dụ : Nguyên tố Natri : + Số hiệu nguyên tử của nguyên tố Natri là 11. + Điện tích hạt nhân của nguyên tử là 11 +. Trong đó có 11 Protron và 12 Neutron +Nguyên tử Natri có 11 Electron chuyển động quanh hạt nhân + Khối lượng nguyên tử Natri là 23 đvC Dưới đây là phần tổng hợp kiến thức, công thức, lý thuyết Vật Lí lớp 12 Chương 7: Hạt nhân nguyên tử ngắn gọn, chi tiết. Hi vọng tài liệu Lý thuyết Vật Lí lớp 12 theo chương này sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức môn Vật Lí lớp 12. Mục lục Tổng hợp Lý thuyết Chương 7: Hạt nhân nguyên tử
Lý thuyết Tính chất và cấu tạo của hạt nhânI) Cấu tạo hạt nhân:- Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là prôtôn (p) mang điện tích (+e) và nơtron (n) không mang điện. Hai loại hạt này gọi chung là nuclôn. - Số prôtôn trong hạt nhân là Z, với Z là số thứ tự của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, được gọi là nguyên tử số. Khi ấy hạt nhân có điện tích là +Ze. Tổng số nuclôn trong hạt nhân là A, A được gọi là số khối. Khi đó số nơtron trong hạt nhân là A-Z. - Kí hiệu của hạt nhân: - Đồng vị: là những hạt nhân có cùng số Z, nhưng khác số A. VD là đồng vị của nhau. II) Khối lượng của hạt nhân:- Các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng của electrôn, vì vậy khối lượng nguyên tử gần như tập trung toàn bộ ở hạt nhân. - Để tiện tính toán khối lượng hạt nhân, người ta sử dụng đơn vị khối lượng nguyên tử ( đơn vị Cacbon), kí hiệu là u. III) Năng lượng của hạt nhân:- Theo thuyết tương đối khi hạt nhân có khối lượng m sẽ chưa một năng lượng là E = mc2 với c = 3.108 (m/s) là vận tốc ánh sáng trong chân không. - Năng lượng tương ứng với khối lượng 1 u là E = uc2 ≈ 931,5 (MeV) (1J = 1,6.10-19 eV = 1,6.10-13 MeV) ↔ 1u ≈ 931,5 MeV/c2 → MeV/c2 cũng là một đơn vị đo khối lượng. Chú ý: theo thuyết tương đối một vật khi ở trạng thái nghỉ (v = 0) có khối lượng nghỉ là m0 chứa năng lượng nghỉ E0 = m0c2. Khi vật chuyển động với vật tốc v, vật sẽ có khối lượng là , chứa năng lượng là E = mc2 Khi đó động năng của vật là Wđ = (m - m0)c2 Lý thuyết Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhânI) Lực hạt nhân- Khái niệm: các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng một lực rất mạnh, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclôn tạo nên hạt nhân bền vững. - Tính chất: +) Không cùng bản chất với với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn . +) Là lực tương tác mạnh +) Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi cỡ kích thước hạt nhân ≈ 10-15 m II) Năng lượng liên kết của hạt nhân.- Độ hụt khối: Khối lượng của hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh lệch giữa 2 khối lượng đó gọi là độ hụt khối (∆m) của hạt nhân: ∆m = (Z.mp + (A - Z) mn ) - mX - Năng lượng liên kết Wlk: là năng lượng cần để liên kết các nuclôn để tạo thành một hạt nhân, hay năng lượng tỏa ra khi mọt hạt nhân tách thành các nuclôn riêng biệt. Wlk = [Z.mp + (A - Z) mn - mX ] c2 = ∆m.c2 - Năng lượng liên kết riêng Wlkr: là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, Wlkr càng lớn hạt nhân càng bền vững. Những hạt nhân bền vững ở khoảng giữa của bảng tuần hoàn 50 < A < 80. Wlkr = Wlk/A III) Phản ứng hạt nhân- Khái niệm: phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến biến đổi hạt nhân - Phân loại: gồm 2 loại +) Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình một hạt nhân không bền vững tự phân rã thành các hạt nhân khác. VD: phóng xạ. A → B + C +) Phản ứng hạt nhân kích thích: quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác. VD: phản ứng nhiệt hạch, phản ứng phân hạch. A + B → C + D IV) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:Với phản ứng hạt nhân: Có các định luận bảo toàn sau: - Định luật bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4 - Định luật bảo toàn nuclôn (số khối A): A1 + A2 = A3 + A4 Chú ý: số hạt nơtron (A-Z) không được bản toàn - Định luật bảo toàn động lượng: - Định luật bảo toàn năng lượng mtrước.c2 = msau.c2 + ∆E ↔ ∆E = (mtrước - msau) c2 = (mA + mB - mC - mD)c2 Với ∆E là năng lượng phản ứng ∆E > 0: phản ứng tỏa năng lượng |∆E| ∆E < 0: phản ứng thu năng lượng |∆E| Bài tập bổ sung Bài 1: Tìm phát biểu sai. So sánh hạt nhân của hai đồng vị U92238 và U92235, ta thấy chúng có
Bài 2: Trong phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn về
Bài 3: Phản ứng hạt nhân khác phản ứng hóa học ở chỗ
Bài 4: Hạt anpha có khối lượng 6,64.10-27 kg chuyển động tròn đều trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T. Biết bán kính quỹ đạo là 0,5 m. Tốc độ của hạt là
Bài 5: Cho urani phóng xạ α theo phương trình: U92234→α+T90230h. Theo phương trình này ta tính được động năng của hạt α là 13,91 MeV. Đó là do có phóng xạ γ kèm theo phóng xạ α. Bước sóng của bức xạ γ là
Bài 6: Hạt α có động năng Wđα = 4,32 MeV đập vào hạt nhân nhôm gây ra phản ứng: α+A1327l→P1530+n. Biết phản ứng này thu năng lượng 2,7 MeV và giả thiết hai hạt sinh ra sau phản ứng có cùng tốc độ. Động năng của nơtron là
Bài 7: Phát biểu nào sau đây không đúng?
Bài 8: Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là |
