Question

12．2011年3月11日下午，日本宮城縣發生里氏9.0級大地震，引發的海嘯導致福島核電站發生重大核事故．
（1）核電站中核燃料鈾或钚在中子的撞擊下，原子核發生分裂，產生鋇、氙、碘、銫、鍶等原子和一些粒子及射線，同時釋放大量的能量，這些能量可用于驅動汽輪機發電．
①從物質的變化上看，核變化與化學變化的相同點是都產生了新物質；從原子的變化上看，核變化與化學變化的不同點是在核變化中原子本身發生了變化，
而在化學變化中原子本身不變．．
②如圖1為元素周期表中钚元素的相關信息，下列說法正確的是AB．
A．钚是金屬元素         B．钚原子核外有94個電子
C．钚元素的中子數94     D．钚的相對原子質量為244g
（2）如圖2為核電站爆炸事故模擬圖．海嘯使冷卻水不能循環，核燃料產生的衰變熱把水變成水蒸氣，堆心中包裹核燃料的鋯合金無法被冷卻，暴露在水蒸氣中，當溫度超過1200℃時，鋯（Zr）與水蒸氣發生反應，生成氧化鋯（ZrO₂）和氫氣．大量的高溫氫氣進入廠房，與廠房內的空氣接觸發生了爆炸．
①鋯（Zr）與水發生反應產生氫氣的化學方程式為Zr+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZrO₂+2H₂．
②進入廠房的氫氣為什么發生的是爆炸，而不是平靜燃燒？在有限空間內氫分子和氧分子大量接觸反應．
③我省石島灣核電站將采用氦氣代替水作冷卻劑和熱傳輸物質，這樣做有什么優點？氦氣的化學性質穩定，不會和鋯發生反應生成氫氣．
（3）針對日本核泄漏事故給人類帶來的災難，有同學提出如下看法：“科學技術給人類進步帶來了貢獻，也帶來了災難，可見，科學技術對人類發展并沒有太大意義．”你是否同意此看法，請談談你的觀點．不同意，只要人類正確使用科學技術，就能給人類的發展帶來貢獻，盡量避免其危害．

Answer 1

分析 （1）①由題意，“鈾或钚在中子的撞擊下，原子核發生分裂，產生鋇、氙、碘、銫、鍶等原子和一些粒子及射線，同時釋放大量的能量”，可知核變化與化學變化的相同點和不同點；
②由元素周期表中钚元素的相關信息，可知：钚是金屬元素；根據“原子序數=核內質子數=核外電子數”知其電子數；注意：相對原子質量的單位；
（2）①由題意“鋯（Zr）與水蒸氣發生反應，生成氧化鋯（ZrO₂）和氫氣”，則可知反應物和生成物，反應條件為高溫，故可書寫化學方程式；
②可了解燃氣體發生爆炸必須具備一定的條件；
③石島灣核電站將采用氦氣代替水作冷卻劑和熱傳輸物質，注意考慮氦氣的化學性質；
（3）學會辯證的看待問題．

解答 解：（1）①由題意，“鈾或钚在中子的撞擊下，原子核發生分裂，產生鋇、氙、碘、銫、鍶等原子和一些粒子及射線，同時釋放大量的能量”，可知核變化與化學變化的相同點都產生新物質；而核變化與化學變化的不同點為：核變化是原子發生了變化，而化學變化原子本身不變；
②由元素周期表中钚元素的相關信息，可知：钚是金屬元素；根據“原子序數=核內質子數=核外電子數”知其電子數為94；中子數無法確定，故C錯誤；注意：相對原子質量的單位為“1”而非“g”，故D錯誤；
（2）①由題意“鋯（Zr）與水蒸氣發生反應，生成氧化鋯（ZrO₂）和氫氣”，則可知反應物和生成物，反應條件，故可書寫化學方程式為：Zr+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZrO₂+2H₂；
②進入廠房的氫氣發生的是爆炸，而不是平靜燃燒的原因為：在有限空間內氫分子和氧分子大量接觸反應；
③我省石島灣核電站將采用氦氣代替水作冷卻劑和熱傳輸物質，其優點主要考慮氦氣的化學性質穩定，不會和鋯發生反應生成氫氣；
（3）應該辯證的“一分為二”的看待問題，所以：不同意，只要人類正確使用科學技術，就能給人類的發展帶來貢獻，盡量避免其危害．
故答為：（1）①都產生新物質；在核變化是原子發生了變化，而化學變化原子本身不變；②AB；
（2）①Zr+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZrO₂+2H₂；②在有限空間內氫分子和氧分子大量接觸反應（要點一：氫分子和氧分子大量接觸反應；要點二：有限空間）；③氦氣的化學性質穩定，不會和鋯發生反應生成氫氣；
（3）不同意，只要人類正確使用科學技術，就能給人類的發展帶來貢獻，盡量避免其危害（其他合理答案也可）．

點評 了解元素周期表的特點及其應用；了解原子的定義和構成；了解原子和分子的區別和聯系；掌握化學變化的基本特征，由題意的信息，正確書寫化學方程式．