Контрольно-измерительные материалы по физике
7. Найдите энергетический выход ядерных реакций: 9 Ве + 2 Н → 10 В + n;
14 N + 4 Не → 17 О + 1 Н .
8. Определите, какая часть радиоактивных ядер распадается за время , равное трем периодам полураспада. 9. Какое количество урана 235 U расходуется в сутки на атомной электростанции мощностью 5∙10 6 Вт? КПД станции 20%.

Контрольно-измерительные материалы 10 класс
Контрольная работа по теме «Кинематика»
Вариант 1
- Скорость первого автомобиля относительно второго 30 км/ч, а относительно Земли 120 км/ч. Определите скорость второго автомобиля относительно Земли, если автомобили движутся в о дном направлении.
- На рисунке даны графики скоростей двух тел. Определите:
а) начальную и конечную скорости каждого из тел;
б) с каким ускорением двигались тела;
в) напишите уравнения скорости и перемещения для каждого тела.

- Цирковой артист при падении с трапеции на сетку имел скорость 9 м/с. С каким ускорением проходило торможение, если до полной остановки сетка прогнулась на 1,5 м?
- Велосипедист проехал 80 м за первые 10 с, а следующие 50 м за 5 с. Найдите среднюю скорость велосипедиста.
- Определите глубину ущелья, если камень массой 4 кг достиг его за 6 с.
Вариант 2
- По прямой дороге в одну сторону движутся легковой и грузовой автомобили со скоростями 72 км/ч и 54 км/ч соответственно.
Определите скорость грузового автомобиля относительно легкового.
- Н а рисунке даны графики скоростей движений двух тел. Определите:
а) скорость движения первого тела;
б) начальную и конечную скорости движения второго тела;
в) ускорение движения второго тела;
г) через сколько секунд оба тела приобрели одинаковую скорость;
д) напишите уравнения скорости и перемещения для каждого тела.

- Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 м/с 2 . Какова скорость вылета пули, если длина ствола 41,5 см?
4. Самолет увеличил за 12 с.скорость от 240 км/ч до 360 км/ч. Чему равно перемещение самолета за это время ? с каким ускорением двигался самолет? 5.Движения двух мотоциклистов заданы уравнениями x = 15 +t 2 , х = 8t. Описать движение каждого мотоциклиста, найти время и место встречи. Запишите зависимость скорости тела от времени (t).
- Если тележку тянуть с силой равной в 5 Н, то ее ускорение будет 0,2 м/с 2 . С какой силой нужно действовать на эту тележку, чтобы ее ускорение было 2 м/с 2 ?
- На покоящееся тело массой 0,2 кг действует в течении 5 с сила 0,1 Н. Какую скорость приобретет тело и какой путь пройдет оно за указанное время?
- Человек массой 70 кг поднимается в лифте , движущемся равнозамедленно вертикально вверх с ускорением 1 м/с 2 . Определить силу давления человека на по кабины лифта.
- Троллейбус массой 10 т. трогаясь с места, проходит 50 м со скоростью 10 м/с. Найти коэффициент сопротивления, если сила тяги равна 14 кН.
- На тележку массой 0,5 кг действует сила в 15 Н . С какой силой нужно действовать на тележку массой 1 кг, чтобы у нее было ускорение такое же как у первой?
- Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара.
- Автомобиль массой 14 т , трогаясь с места, проходит первые 50 м за 10 с.Найти силу тяги. если коэффициент трения равен 0,04.
- Какой массы состав может вести тепловоз с ускорением 0,1 м/с 2 при коэффициенте сопротивления 0,005, если он выдерживает максимальное тяговое усилие 300 кН?
Контрольная работа по теме «Законы сохранения в механике»
Вариант 1
1. Определите полезную мощность двигателя мотоцикла, если при скорости 108 км/ч его сила тяги равна 350 Н. 2. Материальная точка массой 1 кг имеет импульс 20 кг∙м/с. Определите её скорость. 3. Снаряд массой 20 кг, движущийся в горизонтальном направлении со скоростью 0.50 км/с, попадает в платформу с песком массой 10 т и застревает в песке. Чему равна скорость платформы после столкновения? 4. Определите , с какой скоростью надо бросить вниз мяч с высоты 3 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 8 м.
Вариант 2 1. При скорости самолета 900 км/ч его четыре двигателя развивают полезную мощность 30 МВт. Найдите силу тяги каждого двигателя в этом режиме полета. 2. Мяч массой 200 г летит со скоростью 5,0 м/с. Найдите импульс мяча. 3. Вагон массой 20 т движется со скоростью 1,5 м/с и сталкивается с платформой массой 10 т. Определите скорость их совместного движения. 4.Камень массой 20 г., выпущенный вертикально вверх из рогатки, резиновый жгут который был растянут на 20 см, поднялся на высоту 40 см . Найти жесткость пружины.
Контрольная работа «Основы молекулярной физики»
Вариант 1
1.Чему равен объем одного моля идеального газа при нормальных условиях. 2. При температуре 30 С ºдавление газа в закрытом сосуде было 85 кПа. Каким будет давление при температуре — 40 Сº. 3.Избаллона со сжатым водородом вместимостью 20 л. вследствие неисправности вентиля утекает газ. При температуре 10 Сº манометр показывает давление 8 МПа. Показание манометра не изменилось и при 20 Сº. Определите массу вытекающего газа. 4. Сколько частиц воздуха находится в комнате площадью 40 м и высотой 4м при температуре 25 Сº и давлении 752133 Па. 5.Найдите давление, которое оказывает 45 г. неона при температуре 273 К, если его объем составляет 1 л.
Вариант 2
1.Водород, находится в сосуде при температуре 20 Сº , нагревают до температуры 60 С º. Найдите давление воздуха после нагревания , если до нагревания оно было равно атмосферному . 2. Давление газа в лампе 44 кПа , а его температура 47 Сº. Какова концентрация атомов газа. 3. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа и при температуре 300 К . После того , как из баллона было взято 10 г гелия , температура понизилась до 290 К . Определить давление гелия, оставшегося в баллоне . Молярная масса гелия 4 г/моль. 4. Какова масса воздуха ,занимающего объем 0,831 м³ при температуре 290 К и давлении 150 кПа. 5. При температуре 29 Сº кислород находится под давление 4 10 5 Па. Какова плотность кислорода при данных условиях ?
Контрольная работа по теме « Основы термодинамики»
Вариант 1 1.При изобарном расширении газа на 0,5 м³ ему было передано 0,3 МДж теплоты. Вычислите изменение внутренней энергии газа, если его давление равно 200 10³Па. 2. Внутренняя энергия водорода , находящегося при температуре 400К , составляет 900КДж.Какова масса этого газа? 3.КПД теплового двигателя равен 45%. Какую температуру имеет холодильник ,если температура нагревателя равна 227 ºС. 4. Аэростат объемом 600м³ наполнен гелием под давлением150· 10³ Па. В результате солнечного нагрева температура в аэростате поднялась от 10 ºС до 25ºС. Насколько увеличилась внутренняя энергия газа? 5.Тепловая машина имеет максимальное КПД 50 % .Определите температуру холодильника ,если температура нагревателя 820 К.
Вариант 2
1.Газ, находящийся под давлением 50· 10³ Па , изобарно расширился на 20 л. Каково изменение его внутренней энергии, если он получил 60 ·10 ³ Дж теплоты? Как изменилась температура газа? 2. Какую внутреннюю энергию имеет 1 моль гелия при температуре 127º С. 3.Вычислите температуру нагревателя идеальной паровой машины с КПД, равным 60,8 %, если температура холодильника равна 30 ºС. 4.Определите работу расширение 20 л газа при изобарном нагревании от 400К до 493 К. Давление газа 100 кПа. 5. При изотермическом расширении газ совершил работу , равную 20 Дж. Какое количество теплоты сообщено газу?
- Два заряда по 25 нКл каждый, расположены на 24 см друг от друга, образуют электростатическое поле. С какой силой это поле действует на заряды?
- На каком расстоянии от заряда в 2 нКл напряженность составляет 1,8 кН/Кл?
- Чему равен заряд конденсатора емкостью 2·10 -8 Ф, если при расстоянии между пластинами , равном 1 мм, напряженность поля в нем составляет 500 Н/Кл?
- Может ли частица имеет заряд, равный 5·10 -19 Кл? Ответ поясните.
- Какую работу совершает поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 800 В в точку с потенциалом -150 В? из точки с потенциалом -200 В в точку с потенциалом 400 В?
- Определите напряженность поля, в котором при перемещении заряда в 16 мКл вдоль силовых линий на расстояние 1 см совершена работа , равная 0,8 Дж.
- С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл , находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга?
- Напряженность электрического поля равна 1,8 Н/Кл. Чему равна сила, действующая на заряд в 0,2 мкКл, помещенный в это поле?
- Металлический проводник опустили в парафин и зарядили, затем вынули. Что произошло с электроемкостью этого проводника?
- С какой силой взаимодействуют пластины плоского конденсатора площадью 0,01 м 2 , если напряжение на пластинах равно 500 В и расстояние между ними 3 ·10 -3 м?
Контрольно-измерительные материалы 9 класс
Контрольная работа №1 по теме «Основы кинематики» Вариант 1
1. Какие из перечисленных величин являются скалярными? А. Путь; Б. Перемещение; В. Скорость; Г. Ускорение.
2. Какое из уравнений описывает равноускоренное движение? А.
Б.
В.
Г.
3. Ускорение автомобиля, начавшего движение, равно 0,5 м /с2. Какой путь пройдет автомобиль за промежуток времени 4 секунды, двигаясь с этим ускорением?
4. Движение тела задано уравнением
(м). Какой будет его скорость через промежуток времени 5 с после начала отсчета времени?
5. По заданному графику зависимости скорости от времени напишите уравнение движения. Начальная координата тела равна нулю.
6. Заполните таблицу, используя график скорости движения тела
| Начальная скорость | Ускорение тела | Уравнение скорости | Уравнение перемещения | Характер движения |
7. Дано уравнение движения тела : х = 6+4t+t 2 .Заполните таблицу и постройте график скорости тела.
| Начальная координата | Начальная скорость | Ускорение тела | Уравнение скорости | Уравнение перемещения | Характер движения | |
Вариант 2 1. Какое из уравнений описывает равномерное движение? А.
Б.
В.
Г.
2. Что называется перемещением? А. Путь, который проходит тело; Б. Вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории движения тела за данный промежуток времени; В. Длина траектории движения; Г. Путь, который проходит тело за единицу времени.
3. Поезд отходит от станции с ускорением 1 м /с2. Определите промежуток времени, за который поезд пройдет путь 8∙10 2 м.
4. Движение тела задано уравнением
(м). Определите путь, пройденный за промежуток времени 10 с.
5. По графику зависимости модуля скорости от времени определите ускорение и запишите уравнение движения. Начальная координата тела равна 6 м.
6. Заполните таблицу, используя график скорости движения тела
| Начальная скорость | Ускорение тела | Уравнение скорости | Уравнение перемещения | Характер движения |
7. Дано уравнение движения тела : х = 4t+8t 2 .Заполните таблицу и постройте график скорости тела.
| Начальная координата | Начальная скорость | Ускорение тела | Уравнение скорости | Уравнение перемещения | Характер движения | |
- Найдите силу гравитационного притяжения, действующую между Землей и Луной, если масса Земли равна 6*1024 кг, а масса Луны — 7,2 *1022 кг. Расстояние от Земли до Луны равно 3,8*108 м.
- Определите ускорение свободного падения на планете Юпитер. Масса Юпитера равна 1,9*1027 кг, средний радиус Юпитера равен 7,13*107 м.
- Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобретает ускорение, модуль которого равен 2 м/с 2 . Какое по модулю ускорение приобретет тело массой 8 кг под действием той же силы?
- С какой силой притягиваются друг к другу две книги массой 300г. каждая, находящиеся на расстоянии 2 м друг от друга?
- Чему равна первая космическая скорость для нейтронной звезды , если ее масса и радиус составляет примерно 2,6·10 30 кг и 10км соответственно?
- Тело массой 2 кг движется с ускорением а = 0,1 м/с2. Чему равна сила действующая на тело?
Контрольная работа№3 по теме «Законы сохранения»
Вариант 1 1. Как называется единица работы в СИ?
А. Ньютон; Б. Ватт;В. Джоуль; Г. Килограмм.
2. Всегда ли выполняются законы сохранения импульса и энергии в замкнутых инерциальных системах тел?
А. Оба закона выполняются; Б. Оба закона не выполняются; В. Закон сохранения импульса выполняется, закон сохранения энергии не выполняется; Г. Закон сохранения импульса не выполняется, закон сохранения энергии выполняется;
3. Кран поднимает груз с постоянной скоростью 5,0 м/с. Мощность крана 1,5 кВт. Какой груз может поднять этот кран?
4. Шар массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найдите изменение импульса при абсолютно упругом ударе. Выполните пояснительный чертеж.
5. Камень брошен под углом 60 о к горизонту. Во сколько раз кинетическая энергия камня в верхней точке траектории меньше, чем в точке бросания?
6. На вагонетку массой 2,4 т, движущейся со скоростью 2,0 м/с, сверху вертикально насыпали песок массой 800 кг. Определите скорость вагонетки после этого.
7. Динамометр, рассчитанный на силу 60 Н, имеет пружину, жесткостью 5,0∙10 2 Н/м. Какую работу необходимо совершить, чтобы растянуть пружину от середины шкалы до последнего деления?
Вариант 2 1. Как называется единица энергии в СИ?
А. Ватт; Б. Джоуль; В. Ньютон; Г. Килограмм.
2. По какой формуле следует рассчитать работу силы F, направленной под углом α к перемещению?
А. A = F/∆r∙cosα Б. A = F∆rsinα В. A = F∆rcosα Г. A = F/∆r∙sinα
3. С плотины высотой 20 м падает 1,8∙10 4 т воды. Какая при этом совершается работа?
4. Определите потенциальную энергию пружины жесткостью 1,0 кН/м, если известно, что сжатие пружины 30 мм.
5. Какая работа совершается лошадью при равномерном перемещении по рельсам вагонетки массой 1,5 т на расстояние 500 м, если коэффициент трения равен 0,008?
6. Из неподвижной лодки массой 255 кг (вместе с грузом) бросают груз массой 5 кг с горизонтальной скоростью 10 м/с относительно Земли. Найдите скорость лодки.
7. Какую массу воды можно поднять из колодца глубиной 20 м в течение промежутка времени 2 ч, если мощность двигателя насоса равна 3,0 кВт, а КПД установки – 70%?
Контрольная работа №4 по теме «Колебания и волны»
Вариант 1
1. Груз, повешенный на пружине, за 1 мин совершил 300 колебаний. Чему равны частота и период колебаний груза? 2. В океане длина волны достигает 300 м, а период колебаний 15 с. Определите скорость распространения такой волны. 3. Определите период колебаний груза на пружине, если масса груза 100 г, а жесткость пружины 10 Н/м. 4. Человек, стоящий на берегу моря, определил, что расстояние между следующими друг за другом гребнями равно 12 м. Кроме того, он подсчитал, что за 75 с мимо него прошло 16 волновых гребней. Определите скорость распространения волны. 5. Какой кирпич — пористый или обыкновенный – обеспечивает лучшую звукоизоляцию? Почему? Вариант 2 1. Нитяной маятник совершил 25 колебаний за 50 с. Определите период и частоту колебаний. 2. Скорость распространения волн, качающих лодку, равна 1,5 м/с. Определите период колебаний лодки, если длина волны равна 6 м. 3. Чему равен период колебаний математического маятника длиной 10 метров 4. Длина морской волны 3 м. Определите время, за которое поплавок совершит 30 колебаний на этой волне, если скорость распространения волны 5 м/с. 5. Почему в многоэтажном доме с хорошей звукоизоляцией разговор в соседних квартирах почти не слышен, а звук от удара по батареям центрального отопления быстро распространяется почти по всему дому?
Контрольная работа №5 по теме «Электромагнитное поле»
Вариант 1
1. Определите направление силы, действующий на проводник с током ( рис.1)
А) Б) В) Г) Рис.1 2. Индуктивность катушки увеличили в 3 раза, а силу тока в ней уменьшили в 3 раза. Как изменилась энергия магнитного поля катушки? 3. Определить направление индукционного тока в катушке, от которой удаляется магнит так, как показано на рис 2. Рис.2 4. Определить длину волны передающей радиостанции, работающей на частоте 3МГц. 5. Определить период собственных колебаний контура, если его индуктивность 0,4Гн, а емкость 90пФ.
Вариант 2 1. Определить направление силы, действующей на проводник с током
в магнитном поле (рис.1)
А) Б) В) Г) 2. Сравните индуктивности L1 и L2 двух катушек, если при одинаковой силе тока Рис.1 энергия магнитного поля, создаваемого током в первой катушке, в 2 раза больше, чем энергия магнитного поля, создаваемого током во второй катушке. 3. Определите направление индукционного тока в кольце, к которому приближают магнит так, как показано на рис.2. 4. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 6мкФ и катушки индуктивностью 0,24Гн. Определить период собственных колебаний в колебательном контуре. 5. Конденсатор электроемкостью 4 мкФ имеет заряд 4 нКл. Какой Рис.2 энергией обладает конденсатор?
- Изменяется ли атом в результате радиоактивного распада?
Вариант 2 1. Что такое альфа – излучение? А) поток положительных ионов водорода. Б) поток быстрых двухзарядных ионов гелия. В) поток быстрых электронов. Д) поток нейтральных частиц. 2. Что одинаково у атомов разных изотопов одного химического элемента и что у них различно? 3. В атомном ядре содержится Z протонов и N нейтронов. Чему равно массовое число А этого ядра? 4. Ядро атома изотопа азота 14 7N поглощает нейтрон, испускает протон и превращается в ядро Х. Напишите реакцию и определите ядро Х. 5. Опишите состав атомов тория 230 90Th и радия 226 88R. 6. Ядро тория 230 90Th превратилось в ядро радия 226 88R. Какую частицу выбросило ядро тория? Напишите уравнение этого радиоактивного распада. 7. При бомбардировке нейтронами атома алюминия 27 13Al испускается альфа-частица. В ядро какого изотопа превращается ядро алюминия? Напишите уравнение реакции. 8. Какой заряд имеют альфа – частица, бета-частица? А) альфа – частица — отрицательная, бета-частица – положительная. Б) альфа – и бета-частицы – положительные. В) альфа – и бета-частицы – отрицательные. Г) альфа – частица — положительная, бета-частица – отрицательная.
- В каких единицах измеряется удельная теплоемкость вещества?
- На одинаковых горелках нагревается вода, медь и железо равной массы. Укажите, какой график построен для воды, какой для меди и какой – для железа.
- Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60 о С, если серебро взято при температуре плавления?
- При выходе из реки мы ощущаем холод. Почему?
- Бидон вмещает 0,2 м 3 керосина. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого керосина? Плотность керосина 800 кг/м 3 , его удельная теплота сгорания 4,6*10 7 Дж/кг.
- Сколько теплоты потребуется, чтобы 100 кг воды, взятой при температуре 10С обратить в пар? Удельная теплота парообразования воды 2,26*10 6 Дж/кг.
- Какое количество теплоты требуется для обращения 2 кг воды, взятой при температуре 50°С, в пар при 100°С? Удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг.
- В сеть с напряжением 100 В включена спираль, сопротивление которой 20 Ом. Чему равна сила тока в спирали?
- Расстояние от столба до места ввода электрического провода в квартиру 80 м. Подводка выполнена алюминиевым проводом сечением 4 мм 2 . Определите сопротивление подводящих проводов. Удельное сопротивление алюминия 0,028 .
- Два проводника сопротивлением 2 Ом и 15 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 2 А. Определите напряжение на каждом из проводников и общее напряжение.
- Известно, что плитка и утюг включены параллельно. Напряжение на плитке 230 В, а сила тока в ней 2.5 А. Общая сила тока в цепи 6 А. Определите напряжение в сети, напряжение и силу тока в утюге.
- Напряжение на концах проводника 0,15 кВ, сопротивление проводника равно 0,2 кОм. Определите силу тока в проводнике.
- Чему равна площадь поперечного сечения медной проволоки длиной 12 м, если при напряжении на ее концах 4,5 В сила тока в ней составляет 200мА? Удельное сопротивления меди равно 0,017 Ом·мм²/м.
- К источнику тока напряжением 13 В присоединили два последовательно соединенных проводника. Сопротивление одного из проводников составляет 5 Ом. Определите сопротивление второго проводника, если сила тока в цепи равна 0,5 А.
- Чему равно сопротивление лампы, если при включении двух одинаковых параллельно соединенных ламп в осветительную сеть напряжением 220В сила тока в проводах равна 6А
- Сопротивление спирали электроплитки 80 Ом. Какую мощность имеет плитка, если ее положено включать в сеть 220 В ?
- Какое время должен протекать ток силой 2,5 А по проводнику сопротивлением 18 Ом для выделения в проводнике количества теплоты 81 кДж ?
- Мощность утюга 1 кВт, а сопротивление его спирали 48 Ом. В сеть с каким напряжением включен утюг? Ток какой силы проходит через утюг?
- В калориметр с 100 г воды опущена спираль сопротивлением 5 Ом. Сила тока в ней — 2.5 А. На сколько градусов согреется вода за 5 минут?
- Мощность нагревательного элемента электросамовара 400 Вт. Известно, что через него идет ток силой 0.5 А. Каково сопротивление спирали самовара?
- Чему равна сила тока в проводнике , на концах которого подано напряжение 12 В, если за время 5 мин ток совершил работу в проводнике 9 кДж?
- В спирали электроплитки мощностью 500 Вт выделилось 690 кДж теплоты. Сколько времени была включена плитка?
- В калориметр бросили 50 г тающего льда и опустили спираль сопротивлением 7 Ом. Сколько времени спираль должна быть подключена к источнику тока с напряжением 12 В, чтобы лед превратился в воду комнатной температуры?
- Угол падения луча равен . Чему равен угол между падающим и отражённым лучами?
- Оптическая сила тонкой собирающей линзы 0,2 Дптр. Определите фокусное расстояние линзы.
- Световой луч падает на треугольную стеклянную призму так, как показано на рис. Куда отклонится луч, пройдя сквозь призму?
- Постройте изображение предмета АВ, даваемое линзой с фокусным расстоянием F. Охарактеризуйте изображение.
Вариант 2 1. Для чего стекло для изготовления зеркал шлифуется и полируется с особой тщательностью? 2. Угол между падающим и отраженным лучами составляет . Под каким углом к зеркалу падает свет? 3. Оптическая сила тонкой собирающей линзы 0,6 Дптр. Определите фокусное расстояние линзы. 4. Постройте изображение предмета АВ в лоском зеркале MN (рис.). Какое это будет изображение? Почему? 5. Световой луч падает на стеклянную треугольную призму (рис.) Начертите примерный ход этого луча в призме и по выходе из неё.
Упр.1220 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1220. Известно, что литий имеет три электрона. С учетом этого начертите схемы положительного и отрицательного ионов лития; гелия (имеющего два электрона).
1) Атом лития имеет три электрона, значит число протонов и нейтронов
(нейтральных частиц) в его ядре также равно трем. Аналогично для
гелия-число протонов, нейтронов и электронов равно двум;
2) Положительные ионы должны содержать как минимум на один
электрон меньше, а отрицательные-на один больше;
3) На первом энергетическом уровне может быть максимум два электрона;
4) Изобразим ионы лития (1-положительный; 2-отрицательный):
Изобразим ионы гелия (1-положительный; 2-отрицательный)
*Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания.
*размещая тексты в комментариях ниже, вы автоматически соглашаетесь с пользовательским соглашением
Популярные решебники 9 класс Все решебники
Алексеев, Николина, Липкина
Баранова, Дули, Копылова
Рабочая тетрадь
Мерзляк, Полонская, Якир
Рыбченкова
Рыбченкова, Александрова, Загоровская
Юдовская, Баранов, Ванюшкина
Бархударов
Бархударов

©Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших и средних классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — авторский с подробными пояснениями профильными специалистами. Вы сможете скачать гдз, решебники, улучшить школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.
Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.
Атом лития присоединили один электрон в какую частицу он превратился
Если вы внимательно посмотрели приложение 4, то, наверное, заметили, что у атомов некоторых элементов последовательность заполнения электронами орбиталей нарушается. Иногда эти нарушения называют «исключениями «, но это не так – исключений из законов Природы не бывает!
Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним «приходит»девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один (рис. 6.16 б).
Уменьшение энергии орбиталей полностью или наполовину заполненного подуровня является причиной целого ряда важных химических явлений, с некоторыми из которых вы еще познакомитесь.
В химии свойства изолированных атомов, как правило, не изучаются, так как почти все атомы, входя в состав различных веществ, образуют химические связи. Химические связи образуются при взаимодействии электронных оболочек атомов. У всех атомов (кроме водорода) в образовании химических связей принимают участие не все электроны: у бора – три электрона из пяти, у углерода – четыре из шести, а, например, у бария – два из пятидесяти шести. Эти «активные»электроны называются валентными электронами.
Иногда валентные электроны путают с внешними электронами, а это не одно и то же.
| Внешние электроны – электроны внешнего электронного слоя. |
Электронные облака внешних электронов имеют максимальный радиус (и максимальное значение главного квантового числа).
Именно внешние электроны принимают участие в образовании связи в первую очередь, хотя бы потому, что при сближении атомов электронные облака, образованные этими электронами, приходят в соприкосновение прежде всего. Но вместе с ними участие в образовании связи может принимать и часть электронов предвнешнего (предпоследнего) слоя, но только в том случае, если они обладают энергией, не сильно отличающейся от энергии внешних электронов. И те и другие электроны атома являются валентными. (У лантаноидов и актиноидов валентными являются даже некоторые «предвнешние» электроны)
Энергия валентных электронов намного больше, чем энергия других электронов атома, а друг от друга валентные электроны по энергии отличаются существенно меньше.
Внешние электроны – всегда валентные только в том случае, если атом вообще может образовывать химические связи. Так, оба электрона атома гелия – внешние, но назвать их валентными нельзя, так как атом гелия вообще никаких химических связей не образует.
Валентные электроны занимают валентные орбитали, которые в свою очередь образуют валентные подуровни.
| Валентные подуровни – электронные подуровни атома, на которых находятся, или могут находиться «свои «или «чужие «валентные электроны при образовании атомом химических связей. |
| Валентные орбитали – атомные орбитали, образующие валентные подуровни. |
В качестве примера рассмотрим атом железа, электронная конфигурация которого показана на рис. 6.17. Из электронов атома железа максимальное главное квантовое число (n = 4) имеют только два 4s-электрона. Следовательно, именно они и являются внешними электронами этого атома. Внешние орбитали атома железа – все орбитали с n = 4, а внешние подуровни – все подуровни, образуемые этими орбиталями, то есть 4s-, 4p-, 4d— и 4f-ЭПУ.
Внешние электроны – всегда валентные, следовательно, 4s-электроны атома железа – валентные электроны. А раз так, то и 3d-электроны, имеющие чуть большую энергию, также будут валентными. На внешнем уровне атома железа кроме заполненной 4s-АО есть еще свободные 4p-, 4d— и 4f-АО. Все они внешние, но валентные среди них только 4р-АО, так как энергия остальных орбиталей значительно больше, и появление электронов на этих орбиталях для атома железа не выгодно.
Итак, у атома железа
внешний электронный уровень – четвертый,
внешние подуровни – 4s-, 4p-, 4d— и 4f-ЭПУ,
внешние орбитали – 4s-, 4p-, 4d— и 4f-АО,
внешние электроны – два 4s-электрона (4s 2 ),
внешний электронный слой – четвертый,
внешнее электронное облако – 4s-ЭО
валентные подуровни – 4s-, 4p-, и 3d-ЭПУ,
валентные орбитали – 4s-, 4p-, и 3d-АО,
валентные электроны – два 4s-электрона (4s 2 ) и шесть 3d-электронов (3d 6 ).
Валентные подуровни могут быть заполнены электронами частично или полностью, а могут и вообще оставаться свободными. С увеличением заряда ядра уменьшаются значения энергии всех подуровней, но из-за взаимодействия электронов между собой энергия разных подуровней уменьшается с разной «скоростью». Энергия полностью заполненных d— и f-подуровней уменьшается настолько сильно, что они перестают быть валентными.
В качестве примера рассмотрим атомы титана и мышьяка (рис. 6.18).
В случае атома титана 3d-ЭПУ заполнен электронами только частично, и его энергия больше, чем энергия 4s-ЭПУ, а 3d-электроны являются валентными. У атома мышьяка 3d-ЭПУ полностью заполнен электронами, и его энергия существенно меньше энергии 4s-ЭПУ, и, следовательно, 3d-электроны не являются валентными.
В приведенных примерах мы анализировали валентную электронную конфигурацию атомов титана и мышьяка.
Валентная электронная конфигурация атома изображается в виде валентной электронной формулы, или в виде энергетической диаграммы валентных подуровней.
ВАЛЕНТНЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ, ВНЕШНИЕ ЭЛЕКТРОНЫ, ВАЛЕНТНЫЕ ЭПУ, ВАЛЕНТНЫЕ АО, ВАЛЕНТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ АТОМА, ВАЛЕНТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА, ДИАГРАММА ВАЛЕНТНЫХ ПОДУРОВНЕЙ.
1.На составленных вами энергетических диаграммах и в полных электронных формулах атомов Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar укажите внешние и валентные электроны. Составьте валентные электронные формулы этих атомов. На энергетических диаграммах выделите части, соответствующие энергетическим диаграммам валентных подуровней.
2.Что общего между электронными конфигурациями атомов а) Li и Na, В и Al, O и S, Ne и Ar; б) Zn и Mg, Sc и Al, Cr и S, Ti и Si; в) H и He, Li и O, K и Kr, Sc и Ga. В чем их различия
3.Сколько валентных подуровней в электронной оболочке атома каждого из элементов: а) водорода, гелия и лития, б) азота, натрия и серы, в) калия, кобальта и германия
4.Сколько валентных орбиталей заполнено полностью у атома а) бора, б) фтора, в) натрия?
5.Сколько орбиталей с неспаренным электроном у атома а) бора, б) фтора, в) железа
6.Сколько свободных внешних орбиталей у атома марганца? А сколько свободных валентных?
7.К следующему занятию подготовьте полоску бумаги шириной 20 мм, разделите ее на клеточки (20 ? 20 мм), и нанесите на эту полоску естественный ряд элементов (от водорода до мейтнерия).
8.В каждой клеточке поместите символ элемента, его порядковый номер и валентную электронную формулу, как показано на рис. 6.19 (воспользуйтесь приложением 4).
В основу систематизации химических элементов положен естественный ряд элементов и принцип подобия электронных оболочек их атомов.
С естественным рядом химических элементов вы уже знакомы. Теперь познакомимся с принципом подобия электронных оболочек.
Рассматривая валентные электронные формулы атомов в ЕРЭ, легко обнаружить, что у некоторых атомов они отличаются только значениями главного квантового числа. Например, 1s 1 у водорода, 2s 1 у лития, 3s 1 у натрия и т. д. Или 2s 2 2p 5 у фтора, 3s 2 3p 5 у хлора, 4s 2 4p 5 у брома и т. д. Это значит, что внешние области облаков валентных электронов таких атомов по форме очень похожи и отличаются только размерами (и, конечно, электронной плотностью). А раз так, то электронные облака таких атомов и соответствующие им валентные конфигурации можно назвать подобными. Для атомов разных элементов с подобными электронными конфигурациями мы можем записать общие валентные электронные формулы: ns 1 в первом случае и ns 2 np 5 во втором. Двигаясь по естественному ряду элементов, можно найти и другие группы атомов с подобными валентными конфигурациями.
Таким образом, в естественном ряду элементов регулярно встречаются атомы с подобными валентными электронными конфигурациями. Это и есть принцип подобия электронных оболочек.
Попробуем выявить вид этой регулярности. Для этого воспользуемся сделанным вами естественным рядом элементов.
ЕРЭ начинается с водорода, валентная электронная формула которого 1s 1 . В поисках подобных валентных конфигураций разрежем естественный ряд элементов перед элементами с общей валентной электронной формулой ns 1 (то есть, перед литием, перед натрием и т. д.). Мы получили так называемые «периоды» элементов. Сложим получившиеся «периоды» так, чтобы они стали строками таблицы (см. рис. 6.20). В результате подобные электронные конфигурации будут только у атомов первых двух столбцов таблицы.
Попробуем добиться подобия валентных электронных конфигураций и в других столбцах таблицы. Для этого вырежем из 6-го и 7-го периодов элементы с номерами 58 – 71 и 90 –103 (у них происходит заполнение 4f— и 5f-подуровней) и поместим их под таблицей. Символы остальных элементов сдвинем по горизонтали так, как это показано на рисунке. После этого у атомов элементов, стоящих в одной колонке таблицы, получатся подобные валентные конфигурации, которые можно выразить общими валентными электронными формулами: ns 1 , ns 2 , ns 2 (n–1)d 1 , ns 2 (n–1)d 2 и так далее до ns 2 np 6 . Все отклонения от общих валентных формул объясняются теми же причинами, что и в случае хрома и меди (см. параграф 6.6).
Как видите, использовав ЕРЭ и применив принцип подобия электронных оболочек, нам удалось систематизировать химические элементы. Такая система химических элементов называется естественной, так как основана исключительно на законах Природы. Полученная нами таблица (рис. 6.21) представляет собой один из способов графического изображения естественной системы элементов и называется длиннопериодной таблицей химических элементов.
ПРИНЦИП ПОДОБИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБОЛОЧЕК, ЕСТЕСТВЕННАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ («ПЕРИОДИЧЕСКАЯ» СИСТЕМА),ТАБЛИЦА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Познакомимся подробнее со структурой длиннопериодной таблицы химических элементов.
Строки этой таблицы, как вы уже знаете, называются «периодами «элементов. Периоды нумеруются арабскими цифрами от 1 до 7. В первом периоде всего два элемента. Второй и третий периоды, содержащие по восемь элементов, называются короткими периодами. Четвертый и пятый периоды, содержащие по 18 элементов, называются длинными периодами. Шестой и седьмой периоды, содержащие по 32 элемента, называются сверхдлинными периодами.
Столбцы этой таблицы называются группами элементов. Номера групп обозначаются римскими цифрами с латинскими буквами А или В.
Элементы некоторых групп имеют свои общие (групповые) названия: элементы IА группы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) – щелочные элементы (или элементы щелочных металлов); элементы IIA группы (Ca, Sr, Ba и Ra) – щелочноземельные элементы (или элементы щелочноземельных металлов)(название «щелочные металлы» и щелочноземельные металлы» относятся к простым веществам, образуемым соответствующими элементами и не должны использоваться как названия групп элементов); элементы VIA группы (O, S, Se, Te, Po) – халькогены, элементы VIIA группы (F, Cl, Br, I, At) – галогены, элементы VIIIA группы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) – элементы благородных газов.(Традиционное название «благородные газы» также относится к простым веществам)
Выносимые обычно в нижнюю часть таблицы элементы с порядковыми номерами 58 – 71 (Ce – Lu) называются лантаноиды («следующие за лантаном»), а элементы с порядковыми номерами 90 – 103 (Th – Lr) – актиноиды («следующие за актинием «). Существует вариант длиннопериодной таблицы, в котором лантаноиды и актиноиды не вырезаются из ЕРЭ, а остаются на своих местах в сверхдлинных периодах. Такую таблицу иногда называют сверхдлиннопериодной.
Длиннопериодная таблица делится на четыре блока (или секции).
s-Блок включает элементы IA и IIA-групп с общими валентными электронными формулами ns 1 и ns 2 (s-элементы).
р-Блок включает элементы с IIIA по VIIIA группу с общими валентными электронными формулами от ns 2 np 1 до ns 2 np 6 (p-элементы).
d-Блок включает элементы с IIIB по IIB группу с общими валентными электронными формулами от ns 2 (n–1)d 1 до ns 2 (n–1)d 10 (d-элементы).
f-Блок включает лантаноиды и актиноиды (f-элементы).
Элементы s— и p-блоков образуют А-группы, а элементы d -блока – В-группы системы химических элементов. Все f-элементы формально входят в IIIB группу.
Элементы первого периода – водород и гелий – являются s-элементами и могут быть помещены в IA и IIA группы. Но гелий чаще помещают в VIIIA группу как элемент, которым заканчивается период, что полностью соответствует его свойствам (гелий, как и все остальные простые вещества, образуемые элементами этой группы, – благородный газ). Водород же часто помещают в VIIA группу, так как по своим свойствам он существенно ближе к галогенам, чем к щелочным элементам.
Каждый из периодов системы начинается с элемента, имеющего валентную конфигурацию атомов ns 1 , так как именно с этих атомов начинается формирование очередного электронного слоя, и заканчивается элементом с валентной конфигурацией атомов ns 2 np 6 (кроме первого периода). Это позволяет легко выделить на энергетической диаграмме группы подуровней, заполняющихся электронами у атомов каждого из периодов (рис. 6.22). Проделайте эту работу со всеми подуровнями, изображенными на сделанной вами копии рисунка 6.4. Выделенные на рисунке 6.22 подуровни (кроме полностью заполненных d— и f-подуровней) являются валентными для атомов всех элементов данного периода.
Появление в периодах s-, p-, d— или f-элементов полностью соответствует последовательности заполнения s-, p-, d— или f-подуровней электронами. Эта особенность системы элементов позволяет, зная период и группу, в которые входит данный элемент, сразу же записать его валентную электронную формулу.
ДЛИННОПЕРИОДНАЯ ТАБЛИЦА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, БЛОКИ, ПЕРИОДЫ, ГРУППЫ, ЩЕЛОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ХАЛЬКОГЕНЫ, ГАЛОГЕНЫ, ЭЛЕМЕНТЫ БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ,ЛАНТАНОИДЫ,АКТИНОИДЫ.
Запишите общие валентные электронные формулы атомов элементов а) IVA и IVB групп, б) IIIA и VIIB групп?
2. Что общего между электронными конфигурациями атомов элементов А и В групп? Чем они различаются?
3.Сколько групп элементов входит в а) s-блок, б) р-блок, в) d-блок?
4.Продолжите рисунок 30 в сторону увеличения энергии подуровней и выделите группы подуровней, заполняющихся электронами в 4-м, 5-м и 6-м периодах.
5.Перечислите валентные подуровни атомов а) кальция, б) фосфора, в) титана, г) хлора, д) натрия. 6.Сформулируйте, чем отличаются друг от друга s-, p- и d-элементы.
7.Объясните, почему принадлежность атома к какому-либо элементу определяется числом протонов в ядре, а не массой этого атома.
8.Для атомов лития, алюминия, стронция, селена, железа и свинца составьте валентные, полные и сокращенные электронные формулы и изобразите энергетические диаграммы валентных подуровней. 9.Атомам каких элементов соответствуют следующие валентные электронные формулы: 3s 1 , 4s 1 3d 1 , 2s 2 2p 6 , 5s 2 5p 2 , 5s 2 4d 2 ?
Для разных целей нам нужно знать либо полную, либо валентную конфигурацию атома. Каждая из этих электронных конфигураций может изображаться как формулой, так и энергетической диаграммой. То есть, полная электронная конфигурация атома выражается полной электронной формулой атома, или полной энергетической диаграммой атома. В свою очередь, валентная электронная конфигурация атома выражается валентной (или, как ее часто называют, «краткой «) электронной формулой атома, или диаграммой валентных подуровней атома (рис. 6.23).
Раньше мы составляли электронные формулы атомов, используя порядковые номера элементов. При этом мы определяли последовательность заполнения подуровней электронами по энергетической диаграмме: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s и так далее. И только записав полную электронную формулу, мы могли записать и валентную формулу.
Валентную электронную формулу атома, которая чаще всего и используется, удобнее записывать, исходя из положения элемента в системе химических элементов, по координатам период – группа.
Рассмотрим подробно, как это делается для элементов s-, p— и d-блоков.
Для элементов s-блока валентная электронная формула атома состоит из трех символов. В общем виде ее можно записать так:
На первом месте (на месте большой клеточки) ставится номер периода (равен главному квантовому числу этих s-электронов), а на третьем (в верхнем индексе) – номер группы (равен числу валентных электронов). Взяв в качестве примера атом магния (3-й период, IIA группа), получим:
Для элементов p-блока валентная электронная формула атома состоит из шести символов:
Здесь на месте больших клеточек также ставится номер периода (равен главному квантовому числу этих s— и p-электронов), а номер группы (равен числу валентных электронов) оказывается равным сумме верхних индексов. Для атома кислорода (2-й период, VIA группа) получим:
2s 2 2p 4 .
Валентную электронную формулу большинства элементов d-блока можно записать так:
Как и в предыдущих случаях, здесь вместо первой клеточки ставится номер периода (равен главному квантовому числу этих s-электронов). Число во второй клеточке оказывается на единицу меньше, так как на единицу меньше главное квантовое число этих d-электронов. Номер группы здесь тоже равен сумме индексов. Пример – валентная электронная формула титана (4-й период, IVB группа): 4s 2 3d 2 .
Номер группы равен сумме индексов и для элементов VIB группы, но у них, как вы помните, на валентном s-подуровне всего один электрон, и общая валентная электронная формула ns 1 (n–1)d 5 . Поэтому валентная электронная формула, например, молибдена (5-й период) – 5s 1 4d 5 .
Так же просто составить валентную электронную формулу любого элемента IB группы, например, золота (6-й период)>– >6s 1 5d 10 , но в этом случае нужно помнить, что d— электроны у атомов элементов этой группы еще остаются валентными, и часть из них может участвовать в образовании химических связей.
Общая валентная электронная формула атомов элементов IIB группы – ns 2 (n – 1)d 10 . Поэтому валентная электронная формула, например, атома цинка – 4s 2 3d 10 .
Общим правилам подчиняются и валентные электронные формулы элементов первой триады (Fe, Co и Ni). У железа, элемента VIIIB группы, валентная электронная формула 4s 2 3d 6 . У атома кобальта – на один d-электрон больше (4s 2 3d 7 ), а у атома никеля – на два (4s 2 3d 8 ).
Пользуясь только этими правилами написания валентных электронных формул, нельзя составить электронные формулы атомов некоторых d-элементов (Nb, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt), так как у них за счет стремления к высокосимметричным электронным оболочкам заполнение электронами валентных подуровней имеет некоторые дополнительные особенности.
Зная валентную электронную формулу, можно записать и полную электронную формулу атома (см. далее).
Часто вместо громоздких полных электронных формул записывают сокращенные электронные формулы атомов. Для их составления в электронной формуле выделяют все электроны атома кроме валентных, помещают их символы в квадратные скобки и часть электронной формулы, соответствующую электронной формуле атома последнего элемента предшествующего периода (элемента, образующего благородный газ), заменяют символом этого атома.
Примеры электронных формул разных типов приведены в таблице 14.
Атом лития присоединили один электрон в какую частицу он превратился
Обнаружена ошибка. Если вам неизвестны причины ошибки, попробуйте обратиться к разделам помощи.
Причина:
Некоторые требуемые файлы отсутствуют. Если вы хотели просмотреть тему, возможно эта тема перемещена или удалена. Вернитесь назад и попробуйте снова.
Ссылки
- Восстановление забытого пароля
- Регистрация нового пользователя
- Разделы помощи
- Связь с администрацией форума