2nde Thème santé
Correction TP1 : La structure de l'atome TP 1 Objectifs :
• Déterminer la composition d'un atome
• Établir la structure d'un atome I) Le structure de l'atome :
I-1) Comment le modèle de l'atome a-t-il évolué à travers le temps ? Étude du document du livre p 46.
Questions 1 ; 2 ; 3 ; 4 Personnage Année de
naissance
Date Phrases Modèle
Démocrite 460 av JC 430 av JC La matière ne peut pas être divisée infiniment : elle est faite de grains appelés atomes, ce qui
signifie qu'on ne peut pas les partager
Naissance de l'atome
Thomson 1856 1904
Des électrons négatifs se répartissent à l'intérieur d'un noyau positif, de la même façon
que les pruneaux se dispersent dans un cake.
Modèle du
« plum pudding » Bohr 1885 1913 Les électrons tournent autour d'un noyau
positif, comme les planètes du système solaire tournent autour de notre étoile, le Soleil.
Modèle planétaire
Schrödinger 1887 1926
Il faut abandonner le concept de trajectoire de l'électron. Celui-ci est délocalisé dans le nuage
électronique : on parle de probabilité de présence de l'électron autour du noyau.
Modèle quantique 5- Noms des modèles de l'atome :
Schéma
Nom du modèle
Modèle de « plum pudding » (Thomson)
Modèle planétaire (Bohr)
Modèle quantique (Schrödinger) 6- Schrödinger a démontré qu'il est impossible de déterminer simultanément la position et la vitesse d'un électron. La trajectoire d'un électron ne peut donc être déterminée pour un électron se trouvant à l'intérieur d'un atome. La seule donnée que nous pouvons déterminer est la probabilité de trouver un électron en un point donné de l'atome. Dans le modèle de Schrödinger schématisé ci-dessus, les zones les plus foncées (celle ou il y a le plus de points), représentent les zones ou l'on a le plus de chance d'y trouver un électron.
2nde TP1 Structure de l'atome 1/2
I-2) Quels sont les constituants de l'atome ?
1- Les deux principaux constituants de l'atome sont le noyau et le nuage électronique constitué d'électrons.
2- Le noyau de l'atome est chargé positivement tandis qu'un électron est porteur d'une charge électrique négative.
3- L'atome est électriquement neutre.
4- Sachant qu'un atome est électriquement neutre, on en déduit qu'il y a autant de charges positives dans le noyau que d'électrons dans le nuages électronique.
5- Sachant que l'atome de carbone possède six électrons dans son nuage électronique, on en déduit que son noyaux contient six charges positives puisque l'atome est électriquement neutre.
II) L'expérience de Rutherford : Activité 2 p 47 du livre :
1- Les particules alpha sont déviées par les noyaux des atomes d'or, certaines rebondissent même.
2- Le noyau de l'atome d'or est positif puisqu'il repousse les particules alpha qui sont aussi positives.
3- Rutherford observe une tache lumineuse intense sur le même point de son détecteur qu'on interpose ou non la feuille d'or. Il en déduit alors que la grande majorité des particules alpha ne sont pas déviées car elles ne rencontrent pas d'obstacle sur leur trajet (les noyaux).
4- Rutherford déduit de ses observations qu'une toute petite minorité des particules alpha sont déviées en « percutant » les noyaux des atomes d'or. Il en arrive à la conclusion que le noyau d'un atome est très petit par rapport aux dimensions de l'atome, et que c'est dans le noyau que se concentre la quasi-totalité de la masse de l'atome.
On sait aujourd'hui que le diamètre du noyau est 100 000 fois plus petit que le diamètre de l'atome.
Voir animation flash : les liens suivants sont accessibles depuis le site de Nicolas BRANEYRE http://dooblevey.chez.com/flash/ford2.swf
http://monsieur.bareilles.free.fr/animations/fichiers/2_phch_atom_rutherford.swf III) Conclusion :
Un atome est constitué d'un noyau, chargé positivement et dans lequel est concentrée la quasi totalité de la matière, entouré par un nuage électronique contenant des électrons se déplaçant selon une trajectoire inconnue. Les électrons sont porteurs d'une charge électrique négative, ce qui fait qu'un atome est électriquement neutre. Il contient donc autant d'électrons dans son nuage électronique que de charges positives dans son noyau.
2nde TP1 Structure de l'atome 2/2
Atome de carbone
6+
électron
noyau
