• Aucun résultat trouvé

..... 3Un modèle pour l'atome. 2Rappels mathématiques 1Présentation du texte Activité : Quel modèle pour l'atome ?

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "..... 3Un modèle pour l'atome. 2Rappels mathématiques 1Présentation du texte Activité : Quel modèle pour l'atome ?"

Copied!
3
0
0

Texte intégral

(1)

Activité : Quel modèle pour l'atome ?

1 Présentation du texte

« Lorsque j'entrai au laboratoire dirigé par Joliot au Collège De France, la connaissance que j'avais de la structure de la matière ne devait guère dépasser celle acquise par un lycéen abonné à de bonnes revues de vulgarisation. Je le résume rapidement : la matière est composée d'atomes, eux mêmes constitués de noyaux entourés d'un cortège d'électrons. Les noyaux portent une charge électrique positive qui est de la même valeur et de signe opposé à la charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d'un atome est concentrée dans le noyau. (...)

Le proton porte une charge électrique positive. Celui-ci a un compagnon, le neutron, qui est neutre électriquement et a sensiblement la même masse. Tous deux s'associent de façon très compacte pour constituer les noyaux qui sont au cœur des atomes peuplant notre univers. Ils s'entourent d'un cortège d'électrons dont la charge compense exactement celle des protons. En effet, la matière est neutre, sinon elle exploserait en raison de la répulsion qu'exercent l'une sur l'autre des charges de même signe positif ou négatif.

Il faut avoir en tête l'échelle des dimensions. Le diamètre d'un atome est voisin d'un centième de millionième de centimètre. Celui d'un noyau est cent mille fois plus petit. On voit donc que presque toute la masse d'un atome est concentrée en un noyau central et que, loin sur la périphérie, se trouve un cortège qui est fait de particules de charge électrique négative, les électrons. C'est ce cortège seul qui gouverne le contact des atomes entre eux et donc tous les phénomènes perceptibles de notre vie quotidienne, tandis que les noyaux, tapis au cœur des atomes, en constituent la masse. »

Extrait de La vie à fil tendu. Georges CHARPAK (1924-2010) Prix Nobel de Physique en 1992.

2 Rappels mathématiques

• Un centième = 0,01 = 10-2

• Un millionième = 0,000 001 = 10-6

• 1 cm = 0,01 m

• Un produit de puissance de dix peut s'écrire sous la forme d'une seule puissance de dix : 10ax10b = 10a+b

• Un quotient de puissance de dix peut s'écrire sous la forme d'une seule puissance de dix : 10a/10b = 10a-b .

3 Un modèle pour l'atome.

Voici quatre dessins qui modélisent l'atome à différentes périodes de l'histoire des Sciences physiques. Lequel d'entre eux modélise un atome conformément à la description qu'en fait Georges Charpak ? Choix du modèle :

...

.

(2)

4 Quelques modèles au fil du temps.

Associer à chacune des descriptions de l'atome ci-dessous l'une des modélisations A, B, C ou D. (Modèles du §3)

L'atome selon Leucippe et Démocrite correspond au modèle .... , celui de Thomson au modèle .... , celui de Rutherford (1911) au modèle ... et enfin, celui de Rutherford (1919) et Chadwick (1932) au modèle ...

5 Ordre de grandeur de l'atome et de son noyau. Charges électriques.

A l'aide de la description des atomes qu'en fait Georges Charpak et en particulier de la phrase

"Le diamètre d'un atome est voisin d'un centième de millionième de centimètre. Celui d'un noyau est cent mille fois plus petit.", compléter le texte suivant :

Le diamètre d'un atome est voisin de 10 exposant ... cm ou encore 10 exposant ... m. Celui d'un noyau est voisin de 10 exposant ...m.

L'électron porte une charge électrique ..., le proton porte une charge électrique ... exactement opposée à celle de l'électron. Le neutron, lui, est électriquement ...

Dans un atome, il y a autant d'électrons que de ..., c'est pourquoi il est électriquement ...

6 Quel modèle pour l'atome ? - Synthèse

• Les atomes sont constitués d'un ... central autour duquel se déplacent les ... chargés ... .

• Le noyau est constitué d'un assemblage compact de deux sortes de particules, les ... électriquement neutres et les ... chargés ...

Le noyau est donc chargé ...

• La charge électrique de l'électron est exactement opposée à celle du proton ; l'atome étant électriquement ... , c'est donc qu'il possède ...

d'électrons que de protons.

• On dit que les atomes ont une structure lacunaire car ils sont principalement constitués de ...

(3)

Activité : Quel modèle pour l'atome ?

Correction

1 Un modèle pour l'atome.

Voici quatre dessins qui modélisent l'atome à différentes périodes de l'histoire des Sciences physiques. Lequel d'entre eux modélise un atome conformément à la description qu'en fait Georges Charpak ? Choix du modèle : C

2 Quelques modèles au fil du temps.

L'atome selon Leucippe et Démocrite correspond au modèle D, celui de Thomson au modèle B, celui de Rutherford (1911) au modèle A et enfin, celui de Rutherford (1919) et Chadwick (1932) au modèle C.

3 Ordre de grandeur de l'atome et de son noyau. Charges électriques.

A l'aide de la description des atomes qu'en fait Georges Charpak et en particulier de la phrase

"Le diamètre d'un atome est voisin d'un centième de millionième de centimètre. Celui d'un noyau est cent mille fois plus petit.", compléter le texte suivant :

diamètre de l'atome : 1

100× 1

1000 000=10−2×10−6=10−6−2=10−8cm

1 cm = 10-2 m. donc 10-8 cm = 10-2 x 10-8 =10-8-2 = 10-10 m.

diamètre du noyau : 1

100 000×10−10=10−5×10−10=10−5−10=10−15m

Le diamètre d'un atome est voisin de 10 exposant -8 cm ou encore 10 exposant -10 m. Celui d'un noyau est voisin de 10 exposant -15 m.

L'électron porte une charge électrique négative, le proton porte une charge électrique positive exactement opposée à celle de l'électron. Le neutron, lui, est électriquement neutre.

Dans un atome, il y a autant d'électrons que de protons, c'est pourquoi il est électriquement neutre.

4 Quel modèle pour l'atome ? - Synthèse

• Les atomes sont constitués d'un noyau central autour duquel se déplacent les électrons chargés négativement.

• Le noyau est constitué d'un assemblage compact de deux sortes de particules, les neutrons électriquement neutres et les protons chargés positivement. Le noyau est donc chargé positivement.

• La charge électrique de l'électron est exactement opposée à celle du proton ; l'atome étant électriquement neutre, c'est donc qu'il possède autant d'électrons que de protons.

• On dit que les atomes ont une structure lacunaire car ils sont principalement constitués de vide.

Références

Documents relatifs

Ce scénario sera discuté. On reprochera peut-être à l’auteur ces 500 pages d’une déconstruction conceptuelle menée pied à pied avec une biblio- thèque

C’est un grand tableau regroupant tous les éléments chimiques connus à ce jour dans l’univers.. regroupés dans la classification périodique

Nous allons dans cette activité introduire la notion de groupe caractéristique et rechercher ces groupes dans des molécules présentes dans la vie quotidienne

Comme dans la nature plusieurs isotopes d’un même élément peuvent être retrouvés et que chacun possède une masse atomique différente, il est nécessaire de faire une moyenne

Comment évolue la masse lors d’une transformation chimique ?. Expliquer votre calcul

Pour chaque date place les phrases des scientifiques ou les découvertes de particules et éventuellement la représentation de l’atome qui conviennent.. 1919

Calculez alors la masse d’une mole de molécules (ou masse molaire moléculaire) de glucose, sans oublier d’indiquer l’unité.. En déduire la masse de glucose à prélever

Introduction Atome et mécanique de Newton allal Mahdade Introduction Limites de la mécanique de Newton Quantification des échanges d’énergie Quantification des niveaux