La structure de l atome

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1 La structure de l atome A. Etude documentaire : Après avoir lu avec soin le document, réponds aux questions Travail élève B. Bilan et conclusion (A remplir avec le professeur) Un atome est constitué d un noyau chargé positivement et d électrons chargés négativement en mouvement autour du noyau. Le diamètre d un atome est fois plus grand que le diamètre de son noyau. Donc, un atome est constitué de vide. On dit qu il a une structure lacunaire. La masse d un atome est pratiquement égale à celle de son noyau. Un atome est électriquement neutre : il possède autant de charges négatives (électrons) que de charges positives portés par le noyau

2 C. Pour aller plus loin : Le classement des atomes On compte aujourd hui une centaine de sortes d atomes répertoriés dans une classification appelé classification périodique 1. Question : Quelles sont les différences entre l atome d hydrogène et l atome d aluminium? Réponds après avoir observer l animation - le nombre d électrons est différent - le nombre de charges positives dans le noyau est différent 2. Bilan : - Chaque atome diffère de ses voisins que par le nombre de charges positives contenues dans son noyau et donc, par le nombre d électrons qu il contient. - Les électrons sont tous identiques quel que soit l atome considéré. 3.Exemples de quelques atomes Hydrogène Fer Aluminium Cuivre Argent Or zinc Symbole H Fe Al Cu Ag Au Zn Nombre de charges positives dans le noyau Nombre d électrons

3 La longue «histoire de l atome». Après lectu re des petits t extes, ass ocie en les relian t une da te, un texte et u ne imag e. A la fin du Vème siècle avant J. -C Le créateur incontesté de la théorie atomique est l anglais John DALTON.Il confirme l hypothèse atomique sur la constitution d e la m atière et la développe avant J. - C «On ne peut pas définir d e trajectoire pour un électron en mouvement autour du noyau. les électrons forment un nuage électron noyau» affirme le physicien autrichien SCHRÖDINGER. ique autour du 1810 ARISTOTE affirme que la matière est constituée de quatre éléments : le feu, l air, la terre et l eau ; l idée de l atome est abandonné. Son prestige est tel qu il faudra attendre le début du XIXème si ècle pour que cette id ée reprenne Les philosophes grecs, LEUCIPPE et DEMOCRITE considèrent que la matière ne peut être divisée à l infini, mais qu elle est constituée de particules minuscules : les atomes ( du grec atomos qui signifie «indivisible) 1911 Le physicien anglais J.J. THOMSON identifi e l électron et ouvre la voie à l électronique. Il avance en 1898 la théorie d u «pains aux raisins» pour d écrire la structure atomique : les électrons sont consid érés comme des «raisins» négatifs enfoncés dans un «pain» d e matière positif 1933 Ernest RUTHERFORD, physicien et chimiste anglais, met en évidence l existence d un noyau atomi que dans lequel sont réunies toute la charge positive et presque toute la masse de l atome. Il propose un modèle planétaire de l atome :les électrons tournent autour du noyau comme les planètes autour du étoi le. Aide si nécessaire : Livre pag e 30 et 31 et frise chron ologiq ue au début du livre

4 TITRE DU CHAPITRE : La structure de l atome Les compétences de ce chapitre sont : Autoévaluation Connaissances à acquérir : Exercices Je cite les constituants de l atome Je connais la structure lacunaire de la matière Je connais la neutralité électriques des atomes et des molécules et le fait que les électrons sont électriquement chargés. n 4page39 et n 9page 40 Capacités à maîtriser : J extrais d un document les informations relatives aux dimensions des atomes et des noyaux Voir activité doc. J explique la neutralité électriques d un atome en utilisant sa constitution n 4page39 J explique la structure lacunaire de la matière en utilisant les dimensions de l atome et de son noyau. Attitudes à adopter : n 8page40 n 12 page 40

5 Correction des exercices sur la structure de l atome Exercice n 4 page39 : a) L'illustration qui représente l'atome d'aluminium est l'illustration 3 car, dans l'illustration 1, il manque un électron car, on sait qu'un atome d'aluminium possède 13 électrons et dans l'illustration 2, le noyau de l'atome d'aluminium ne possède que 12 charges électriques positives au lieu de 13, en effet, un atome est électriquement neutre, il possède donc autant de charges positives dans son noyau que d'électrons. Exercice n 9 page 40 : nom de l atome aluminium sodium fer cuivre Un atome est électriquement symbole de l atome Al Na Fe Cu nombre d'électrons nombre de charges positives dans du noyau neutre, il possède donc, autant d électrons que de charges positives dans son noyau. Exercice n 8 page 40 : a) entre A et B, il y a 7 atomes. b) Sur l'image, la distance entre le point A et le point B est de : d = 6 cm. Or, l'échelle nous indique que 1 cm sur l'image correspond à 0,2 nm. Donc, la longueur réelle occupée par ces 7 atomes est de : L = 6 x 0,2 = 1,2 nm = 1,2 x 10-9 m. c) Donc, le diamètre D d'un atome est de : D = L / 7 = 1,2 / = 0,171 nm = 0,171 x 10-9 m. [ Travail à faire : Exercice n 12 page 40 pour le 2 mars]

6 Chapitre 3 : L électron et la conduction électrique dans les solides I) Tous les solides conduisent-ils le courant électrique? A. Démarche d investigation (voir feuille colorée ) Etudie la situation suivante : Moi, je vous dis tous les solides conduisent le courant électrique!! Le sel, mais aussi le sucre par exemple Donc, si je te suis, le sulfate de cuivre solide, produit chimique, utilisé en classe de cinquième pour détecter l eau conduit aussi le courant électrique??? Le graphite aussi conduit le courant électrique Pff.., il n y a que les métaux qui conduisent le courant Ton problème : A l aide d expériences simples, vérifie les différentes propositions émises par chacun des personnages. Matériel : Tu as à ta disposition une lampe 3,5 V, un générateur 6V continu, deux pinces crocodiles, quelques fils de connexions, des échantillons métalliques, du graphite, du sulfate de cuivre solide ( Attention, à manipuler avec précaution), du sel et du sucre. Ce que tu dois faire :Sur ta feuille colorée, a)explique par une phrase ce que tu vas faire b)schématise le montage électrique utilisé c)note toutes tes observations d)conclue en répondant à la question : «Tous les solides conduisent-ils le courant électrique?».

7 B. Bilan et conclusion Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique.( exemple : le sel et le sucre ) Tous les métaux conduisent le courant électriques. II) Pourquoi et comment les métaux conduisent-ils le courant électrique 1.Etude documentaire : «Comprendre le courant électrique dans les métaux»

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