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SECONDE Activité
Physique Chimie
Construire un atome ou un ion avec un logiciel
CHAP 1 : Atomes et ions (SANTE)
NOM/PRENOM :
Les différents éléments chimiques (hydrogène H , hélium He , lithium Li , carbone C , azote N , . . .) existent sous forme d'atomes ou d'ions.
Dans le modèle utilisé en classe de 2nde, ces atomes et ces ions sont constitués : - d'un noyau central constitué de protons et de neutrons.
- d'un nuage électronique constitué d'électrons en mouvement autour du noyau.
Chaque élément chimique s'identifie par son nombre de protons dans le noyau.
I. Le fluor
Document 1 : http://www.e-sante.fr/
Le fluor, sous forme d’ion fluorure F -, est un élément naturel qui entre dans la constitution des tissus durs, comme les dents, les os et les cartilages, au même titre que le calcium , le phosphore et d’autres éléments apportés par l’eau de boisson et les aliments.
C’est à ce titre que du fluor a été introduit dans les dentifrices en prévention des caries dentaires. Depuis, la fréquence des caries dentaires a fortement diminué.
Mais progressivement, nous sommes allés plus loin, en enrichissant en fluor des aliments et l’eau, et même l’eau du robinet.
Or, on constate aujourd’hui que :
- le fluor est utile et bénéfique mais seulement à doses réduites et régulières ;
- les excès de fluor et l’accumulation de fluor dans l’organisme pouvant entraîner des effets néfastes sur la santé (fluorose).
En Occident, c’est surtout la supplémentation volontaire en fluor, notamment de certains aliments dont l’eau, qui peut augmenter le risque de fluorose.
Document 2 : L'ion fluorure
Le fluor est un élément chimique de symbole F et de numéro atomique Z=9.
L’ion fluorure est la forme ionique du fluor. Il s'agit d'un atome de fluor qui a gagné un électron pour avoir une couche saturée.
Document 3 : Utilisation d'un logiciel pour construire un atome ou un ion
Aller sur le site www.ostralo.net . Lien : animation
Cliquer sur : Animations en chimie puis sur Entités chimiques monoatomiques.
Pour construire l'atome ou l'ion voulu, vous devez placer ou enlever des particules au bon endroit dans le schéma (dans le noyau ou le nuage électronique) en les faisant glisser avec le curseur de la souris.
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Physique Chimie
Construire un atome ou un ion avec un logiciel
CHAP 1 : Atomes et ions (SANTE) QUESTIONS :
1) Le fluor : Bon ou mauvais pour la santé ?
2) Avec le logiciel, construire l'atome de fluor qui a un noyau stable.
a) Indiquer la composition du noyau de cet atome :
b) Indiquer la répartition des électrons sur les couches :
c) Ecrire le symbole de cet atome sous la forme ZAX :
3) Avec le logiciel, construire l'ion fluorure contenu dans le dentifrice.
a) Indiquer la composition du noyau de cet ion :
b) Indiquer la répartition sur les couches :
c) Ecrire le symbole de l'ion fluorure ZAX :
4) Qu'ont en commun l'atome de fluor et l'ion fluorure ?
5) Qu'est-ce qui différencie l'atome de fluor et l'ion fluorure ?
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Physique Chimie
Construire un atome ou un ion avec un logiciel
CHAP 1 : Atomes et ions (SANTE)
II.Le lithium
Document 4 : L’atome de lithium dans un pacemaker Le stimulateur cardiaque, aussi appelé
pacemaker, est un appareil implanté sous la peau et qui génère des impulsions électriques lorsque les battements du cœur sont trop lents.
Il est alimenté par une batterie au lithium de très longues durées.
Document 5 : Fonctionnement de la batterie au lithium
Pour alimenter les électrodes du pacemaker, les atomes lithium 37Li contenus dans la batterie libèrent des électrons pour créer un courant électrique.
L’atome de lithium se transforme alors en ion lithium 37Li. QUESTIONS :
1) Avec le logiciel, construire l'atome de lithium37Li
a) A quoi correspondent les informations suivantes ? Li :
3 :
7 :
b) Indiquer le nombre de ses électrons et leur répartition sur les couches :
c) Dessiner l'atome de lithium, d'après le modèle de Bohr :
2) Avec le logiciel, construire l'ion lithium 37Li formé lors du fonctionnement de la batterie.
a) Indiquer la composition du noyau de cet ion :
b) Indiquer la répartition des électrons sur les couches :
c) Dessiner l'ion lithium, d'après le modèle de Bohr :
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Physique Chimie
Construire un atome ou un ion avec un logiciel
CHAP 1 : Atomes et ions (SANTE) Document 6 : Les isotopes du lithium
Dans la nature, il existe différents types de noyaux (et donc d'atomes) de lithium.
Les différents noyaux d'un même élément chimique sont appelés des isotopes.
Des noyaux isotopes ont le même nombre de protons mais ils n'ont pas le même nombre de neutrons.
Autrement dit, deux noyaux isotopes sont deux noyaux du même élément chimique mais qui n'ont pas la même masse (parce qu'ils n'ont pas le même nombre de neutrons).
Parmi les différents noyaux isotopes d'un élément chimique, certains sont stables (durée de vie illimitée) d'autres sont radioactifs (ils se désintègrent au bout d'une certaine durée).
L'isotope de lithium le plus abondant sur Terre est le 37Li. Il représente 92,5 % de tous les noyaux de lithium sur Terre. C'est l'un des isotopes stable du lithium.
QUESTIONS :
3) Avec le logiciel, construire l'autre atome de lithium stable.
a) Ecrire le symbole de cet atome de lithium sous la forme ZAX :
b) Indiquer la composition du noyau de cet atome :
c) Indiquer la répartition électronique sur les couches :
4) Avec du logiciel, combien y a-t-il d'isotopes radioactifs du lithium ? Ecrire le symbole de chacun de ces noyaux radioactifs.
