Bài toán về tính chất, cấu tạo hạt nhân (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài toán về tính chất, cấu tạo hạt nhân lớp 12 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài toán về tính chất, cấu tạo hạt nhân.

1. Phương pháp giải

Bước 1: Xác định số hạt proton (Z), neutron (N = A – Z), nucleon (A)

Bước 2: Hạt nhân có kí hiệu là ${}_Z^{A}X$

Đồng vị là các hạt nhân có cùng số proton, khác số neutron.

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Kí hiệu của hạt nhân nguyên tử X có 3 proton và 4 neutron là

Hướng dẫn:

Ta có số $\text{Z = 3, A = Z + N = 7.}$Do vậy nguyên tử có kí hiệu là $\text{X.}_{\text{3}}^7$

Ví dụ 2: So với hạt nhân ${}_5{}^{10}Bo,$ hạt nhân ${}_{20}{}^{40}Ca$ có nhiều hơn

A. 15 neutron và 15proton.

B. 15neutron và 30proton.

C. 30neutron và 15proton

D. 10neutron và 15proton.

Hướng dẫn:

Hạt nhân ${}_5{}^{10}Bo$ có $\left\{\begin{array}{c}A=10\\ Z=5\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}{N}_{pBo}=5\\ N_{nBo}=5\end{array}\right.\left(1\right)$

Hạt nhân ${}_{20}{}^{40}Ca$ có $\left\{\begin{array}{c}A=40\\ Z=20\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}{N}_{pBo}=20\\ N_{nBo}=20\end{array}\right.\left(2\right)$

Từ Hạt nhân ${}_5{}^{10}Bo$ có $\left(1\right);\left(2\right)\Rightarrow$So với hạt nhân ${}_5{}^{10}Bo$, hạt nhân ${}_{20}{}^{40}Ca$ có nhiều hơn 15 neutron và 15proton.

3. Bài tập tự luyện

Câu 1: Cặp nguyên tử của các hạt nhân nào sau đây không được gọi là đồng vị?

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Đồng vị là các hạt nhân có cùng số proton (cùng Z), khác số neutron (khác N).

Câu 2: Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có cùng

A. khối lượng.

B. số neutron.

C. số nucleon.

D. số proton.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Câu 3: Hạt nhân nào sau đây có 136 neutron?

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

222 – 86 = 136.

Câu 4: Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân, hãy cho biết bán kính hạt nhân ${}_{82}^{207} \text{Pb}$ lớn hơn bán kính hạt nhân ${}_{13}^{27}\text{Al}$ bao nhiêu lần.

A. hơn 2,5 lần.

B. hơn 2 lần.

C. gần 2 lần.

D. 1,5 lần.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

Ta có: $\frac{r_{\text{Pb}207}}{r_{\text{A}127}}=\frac{A_{\text{Pb}207}^{1/3}}{A_{\text{Al}27}^{1/3}}=\frac{{207}^{1/3}}{{27}^{1/3}}\approx 2$

Câu 5: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Đồng vị bền chỉ có nguồn gốc tự nhiên, đồng vị không bền chỉ có nguồn gốc nhân tạo.

B. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số proton nhưng có số neutron khác nhau gọi là đồng vị.

C. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số neutron khác nhau nhưng tính chất hoá học giống nhau.

D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

Đặc điểm của các đồng vị:

- Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số proton nhưng có số neutron khác nhau gọi là đồng vị.

- Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số neutron khác nhau nhưng tính chất hoá học giống nhau.

- Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.

Câu 6: Trong các nhận định sau đây về kết quả thí nghiệm tán xạ của hạt alpha lên lá vàng mỏng, có bao nhiêu nhận định đúng?

(1) Phần lớn các hạt alpha xuyên thẳng qua lá vàng mỏng.

(2) Một tỉ lệ khá lớn các hạt alpha bị lệch khỏi hướng ban đầu với góc lệch lớn hơn 90°

(3) Một tỉ lệ rất nhỏ các hạt alpha bị lệch khỏi hướng ban đầu với góc lệch lớn hơn 90°.

(4) Một số ít hạt alpha bị lệch khỏi phương ban đầu với những góc lệch khác nhau.

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

Các nhận định đúng là: 1, 3 và 4.

Câu 7: So với hạt nhân ${}_6^{12}\text{C}$, hạt nhân ${}_{27}^{56}\text{Co}$ có nhiều hơn

A. 44 neutron và 21 proton.

B. 23 neutron và 21 proton.

C. 44 neutron và 23 proton.

D. 23 neutron và 23 proton.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Hạt nhân ${}_6^{12}\text{C}$ có Z = 6; A = 12; N = 6

Hạt nhân ${}_{27}^{56}\text{Co}$ có Z = 27; A = 56; N = 29.

Vậy hạt nhân ${}_6^{12}\text{C}$, hạt nhân ${}_{27}^{56}\text{Co}$ có nhiều hơn 23 neutron và 21 proton.

Câu 8: Trong nguyên tử của đồng vị phóng xạ ${}_{90}^{210}\text{Th}$ có

A. 90 electron, tổng số proton và electron bằng 210.

B. 90 proton, tổng số neutron và electron bằng 210.

C. 90 neutron, tổng số neutron và electron bằng 210.

D. 90 neutron, tổng số proton và electron bằng 210.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Số electron ở lớp vỏ nguyên tử bằng số proton bên trong hạt nhân.

Câu 9: Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

a) Hạt nhân nguyên tử trung hoà về điện.

b) Một hệ quả của mẫu nguyên tử Rutherford là tính không bền của nguyên tử do electron mất năng lượng khi chuyển động có gia tốc.

c) Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ proton, neutron và electron.

d) Điện tích dương trong nguyên tử phân bố đều, xen kẽ với các electron nên nguyên tử trung hoà về điện.

e) Có thể xem khối lượng hạt nhân xấp xỉ bằng khối lượng nguyên tử.

f) Nguyên tử của đồng vị ${}_{27}^{60}\text{Co}$ có 27 proton, 33 neutron và 27 electron.

g) Khi nguyên tử trung hoà về điện, tổng số electron và neutron bằng số khối của hạt nhân nguyên tử.

h) Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không phát xạ.

Hướng dẫn:

a) Sai; Hạt nhân mang điện tích dương.

b) Đúng;

c) Sai; Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ proton, neutron.

d) Sai; hạt nhân mang điện tích dương, electron ở lớp vỏ nguyên tử mang điện tích âm nên nguyên tử trung hoà về điện.

e) Đúng;

f) Đúng;

g) Đúng;

h) Đúng.

Câu 10. Một hạt nhân nguyên tử có kí hiệu ${}_9^{19}\text{X}$ , kết luận nào dưới đây là đúng?

A. X là nguyên tố có số thứ tự 19 trong bảng hệ thống tuần hoàn.

B. Hạt nhân này có 19 nucleon.

C. Hạt nhân này có 9 proton và 19 neutron.

D. Hạt nhân này có 10 proton và 9 electron.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Hạt nhân này có 19 nucleon trong đó có 9 proton và 10 neutron.

Câu 11. Hạt nhân ${}_6^{14}\text{C}$, và hạt nhân ${}_7^{14}\text{N}$, có cùng

A. điện tích.

B. số nucleon.

C. số proton.

D. số neutron.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Câu 12. Số hạt nucleon mang điện tích trong hạt nhân bạc ${}_{47}^{107}\text{Ag}$ là

A. 47.

B. 60.

C. 107.

D. 154.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

Điện tích hạt nhân là +47e.

Câu 13. Có 15 neutron trong đồng vị ${}^{29}\text{Si}.$ Có bao nhiêu neutron trong đồng vị ${}^{32}\text{Si}.$?

Hướng dẫn:

Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có cùng số proton.

Số neutron trong đồng vị là 32 – 15 = 17.

Câu 14. Hạt nhân ${}_{15}^{31}\text{P}$ có

A. 31 proton và 15 neutron.

B. 16 proton và 15 neutron.

C. 15 proton và 16 neutron.

D. 31 neutron và 15 proton.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

Hạt nhân ${}_{15}^{31}\text{P}$ có Z = 15 proton, N = 31 – 15 = 16 neutron.

Câu 15. Hạt nhân nguyên tử ${}_{19}^{41}\text{K}$ gồm

A. 19 proton và 41 neutron.

B. 19 proton và 22 neutron.

D. 22 proton và 19 neutron.

C. 41 proton và 19 neutron.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Hạt nhân nguyên tử ${}_{19}^{41}\text{K}$ gồm 19 proton, 41 – 19 = 22 neutron.

Câu 16. Có 22 neutron trong đồng vị ⁴²Ca. Số proton trong đồng vị ⁴⁰Ca là

A. 28.

B. 26.

C. 24.

D. 20.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Số proton trong cả 2 đồng vị đều có cùng giá trị là 42 – 22 = 20.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 12 hay, chi tiết khác:

• Xác số hạt nhân trong m (g) chất
• Viết phương trình phản ứng hạt nhân
• Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
• Bài toán về định luật phóng xạ
• Độ phóng xạ

---