Question

【題目】之前考古學家面對各種各樣的廢墟、遺跡、化石的年代測定一籌莫展，只能根據一些殘存的史料加以猜測推斷。終于，化學家們交給了歷史學家一把寶貴的“歷史刻度尺”，從此考古學家擁有了科學的武器-碳-14！碳-14原子核中含6個質子與8個中子。碳-14得到應用要歸功于美國科學家利比。二戰中，利比參與了研制原子彈的曼哈頓計劃。戰后利比參與到研制放射性武器和放射性防護的軍工研發中。他得知另一位科學家科爾夫發現了宇宙射線會產生碳-14，他立刻理解到，活的生物通過光合作用和細胞呼吸與環境交換碳元素，體內碳-14和碳-12的比例同大氣一樣，但是當生物死后，沒有新的碳-14補充進來，而殘留在體內的碳-14會不斷地衰變，一個中子變成1個質子，形成新的原子核。那么對比活的生物體內碳-14的含量和死的生物化石中碳-14的含量，就可以推算出生物化石的年齡。1960年利比因此貢獻獲得了諾貝爾化學獎。但碳-14對年代測定的方法是有局限性的。由于碳-14的半衰期約為5730年，它一般用于6萬年以內的年代測定，所以用來測定人類歷史是可以的，但是如果對于類似元謀猿人這種170萬年尺度的測定，碳-14就不準了，需要用鉀-氬測定法。

根據資料中的信息回答下列問題。

(1)下列作為相對原子質量的標準的是____

A 碳-12 B 碳-13 C 碳-14 D 氫-1

(2)碳-14最有可能用來測定____的年代。

A 恐龍化石 B 三葉蟲化石 C 元謀猿人 D 山頂洞人

(3)有關碳-14原子的說法不正確的是____

A 碳-14原子的相對原子質量為14

B 碳-14原子的電子數為6

C 碳-14原子的核電荷數為14

D 碳-14是由美國科學家利比發現的

(4)下列關于碳-14原子衰變后的新原子核的說法正確的是____

A 碳原子核含7個質子、8個中子

B 氧原子核含7個質子、8個中子

C 碳原子核含6個質子、7個中子

D 氮原子核含7個質子、7個中子

(5)碳-12(即質子數為6、中子數為6的碳原子)和碳-14(即質子數為6、中子數為8的碳原子)____(選填“是”或“不是”)同一種元素，理由是____。

(6)碳元素可以形成常見的化合物CO2，請從微觀角度分析氣態二氧化碳和固態二氧化碳的本質區別：____。

Answer 1

【答案】A D C D 是 質子數相同 分子間隔不同

【解析】

(1)作為相對原子質量的標準的是碳-12；故填：A；

(2)由于碳-14的半衰期約為5730年，它一般用于6萬年以內的年代測定，所以用來測定人類歷史是可以的，但是如果對于類似元謀猿人這種170萬年尺度的測定，碳-14就不準了。山頂洞人距今約3萬年左右，可以用碳-14測定；故填：D；

(3)A．碳-14原子的相對原子質量為14，正確；

B．碳原子的核內有6個質子，在原子中，質子數=核外電子數，所以碳-14原子的電子數為6，正確；

C．碳-14原子的核電荷數為6，錯誤；

D．碳-14是由美國科學家利比發現的，正確。

故選：C；

(4)碳-14的原子核內有6個質子、8個中子。碳-14會不斷地衰變，一個中子變成1個質子，形成新的原子核，即含有7個質子、7個中子的氮原子，

故填：D；

(5)元素是具有相同質子數的一類原子的總稱，所以碳-12(即質子數為6、中子數為6的碳原子)和碳-14(即質子數為6、中子數為8的碳原子)的質子數相同，所以屬于同一種元素；故填：是；質子數相同；

(6)氣態二氧化碳和固態二氧化碳都是由二氧化碳分子構成的，氣態二氧化碳和固態二氧化碳在微觀上的本質區別分子間隔不同；故填：分子間隔不同。