Deuxième partie:
La chimie, science de la transformation de la matière
Mr Malfoy
Troisièmes collège Lamartine Hondschoote
L’électron et la
conduction électrique dans les métaux
Chapitre 5
Tous les métaux conduisent le courant électrique
Les solides ne conduisent pas tous le courant électrique
Dans un métal, le courant électrique correspond à un déplacement d’électrons
Les électrons se déplacent de la borne négative à la borne positive
Un isolant ne possède pas d’ électrons libres
Je dois savoir
Je peux m’aider:
didalivre: l'atome par Gwenael Moreau et chri stophe david
animation Mr fournat : conducteurs et isolants
Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons
Dossier CEA : au cœur de la matière, les atomes
vidéo: le grand collisionneur de hadron (LHC)
I Introduction
On a étudié en cinquième et en quatrième les propriétés du courant électrique
(comment ça marche) voir doc1
On va cette année essayer de comprendre la nature du courant électrique (qu’est- ce que c’est?) voir doc2
II) Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ? (voir TP)
1) Schéma de montage
Matériel : une pile plate ou un générateur , une
lampe, deux pinces crocodiles, un interrupteur,
des fils de connexion, un ampèremètre, des solides à tester.
A
6 V
Propose un schéma de montage permettant de tester la conductivité de chaque matériau et de mesurer l’intensité du courant qui circule.
Dans ce schéma, le matériau à tester peut être représenté par une résistance. Les pinces
crocodiles ne sont pas représentées.
Appel le professeur avant de faire le montage
2) mesures
Réalise les mesures pour les différents matériaux et complète le tableau.
Matériau Est-ce un
métal ? Est-ce un
solide ? La lampe
brille-t-elle ? Intensité mesurée
Fer Cuivre Zinc
Aluminium sel
sucre
Mine de crayon (carbone)
3) conclusions
a) Tous les solides conduisent-ils le courant ?
b) Tous les métaux conduisent ils le courant ?
c) Tous les métaux conduisent-ils le courant avec la même efficacité ?
Non car le sucre et le sel ne permettent pas à la lampe de briller.
Oui car quel que soit le métal, la lampe brille.
Non car l’intensité mesurée varie d’un métal à l’autre.
III) L’histoire de l’électron.
1) Que sait on de la matière ? (rappels)
On pense depuis Démocrite (environ 400 ans avant J.C.) que la matière est composée de
petites particules insécables, les atomes. (du grec Atomos qui signifie insécable)
Démocrite Un atome
Les atomes s’assemblent entre eux pour former des molécules (souvent plus stables). Comme l’eau par exemple.
Eau (H2O)
3) Les rayons cathodiques
En 1878, le savant Anglais W. Crookes montre que l’on peut observer des
rayonnements dans des tubes
contenant des gaz raréfiés (du vide).
Ces rayonnements sont le fruit de particules électrisées émises par la cathode (électrode négative) d’où le nom de rayons cathodiques. Ces tubes donneront naissance à la
télévision cathodique)
4) La « Naissance » des électrons
En 1895, Le physicien français J. Perrin (prix Nobel 1926) montre que ces
particules électriques sont chargées négativement.
Le 30 Avril 1897 le physicien
anglais J.J. Thomson (prix Nobel 1906) mesure le rapport entre la
masse et la charge de cette particule.
Il lui donne le nom d’électron
•Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons
5) La « mort » des particules insécables
L’électron est beaucoup plus petit qu’un atome. Le modèle de l’atome comme plus petite particule possible n’est plus valable.
J.J. Thomson propose donc un nouveau
modèle (le modèle dit du cake aux électrons).
IV) Interprétation de la conduction des métaux.
1) Les électrons libres (voir doc4)
Certains électrons d’un métal sont peu liés à l’atome, ce sont les électrons libres, ils peuvent se déplacer d’un atome à l’autre.
2) Le courant électrique
Animation : animation du CEA regarder l’animation 7 (l’électricité)
Rappel: Le sens conventionnel du courant est du pole positif au pole négatif à
l’extérieur du générateur, il a été défini par convention par André Marie Ampère en
1821. voir doc5
6 V
+ -6 V Sens réel du courant (déplacement des électrons chargés négativement)
+ -
Sens conventionnel du
courant (donné par André Marie Ampère)
