Chimie.
Chapitre 2. Le courant électrique dans les métaux.
Les constituants de l’atome.
I. Rappels de 4
e.
Toute la matière est constituée à partir de particules très petites appelées les ………
Chaque atome est représenté par un ………, une lettre majuscule parfois suivie d’une minuscule.
Tous les atomes connus sont regroupés dans un tableau :………..
Exemples : carbone : …… / ………. : O / fer : ….. / silicium : ….. / or : ……
Une ………est constituée par des atomes liés entre eux.
Chaque molécule possède une ………
CO2 : une molécule de ……….……….contient : …………. atome de carbone (C)
…………..atomes d’oxygène (O)
O2 : molécule de ………. contient …… atomes d’………
H2SO4 : une molécule d’acide sulfurique contient : ……….atomes d’hydrogène
……….atome de soufre ……….atomes d’oxygène
Quelle est la formule de la molécule de glucose ? ……….………
(6 atomes de carbone, 12 atomes d’hydrogène, 6 atomes d’oxygène)
II. Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ? ( TP n°2 )
Quel dipôle simple permet de détecter le passage du courant électrique ? ………
Observe le circuit schématisé et donne la liste du matériel (nom et nombre) nécessaire pour le réaliser :
Liste : 1 ……….
4 ………
1 ………
1 ………
….. pinces crocodiles
Sur le schéma indique les bornes de la pile et le trajet du courant.
Réalise le circuit schématisé et complète le tableau :
Matériau Fer Cuivre Aluminium plastique
Conducteur ou non conducteur
Matériau Verre
Sucre ( saccharose :
C12H2206 )
Sel (chlorure de sodium : NaCl )
Sulfate de cuivre ( CuSO4 ) Conducteur ou
non conducteur
Complète la phrase suivante :
Tous les ………. sont conducteurs du courant électrique.
Tous les ………. ne sont pas conducteurs du courant électrique.
Matériau à tester
III. Les constituants de l’atome.
1) Constitution
L’atome est constitué d’un ………. autour duquel se déplacent des ……….…..
2) Charges électriques
Le noyau possède des charges ………. notées …. et chaque électron possède une charge négative, notée ….
L’atome comporte autant de charges ……….…. dans le noyau que de d’……….…………..
se déplaçant autour de celui-ci.
La charge totale d’un atome est donc ……….. : un atome est électriquement ………...
Remarque : les molécules sont constituées d’atomes donc elles sont électriquement ……….
3) Numéro atomique de l’atome
II.
Recherche dans le tableau périodique :
Complète les noms ou les numéros atomiques :
…… : Z = 6 : ………
P : Z = ……. : ………..
... : Z = 22 : ………
Complète le tableau suivant :
symbole Nom Numéro
atomique
Nombre de charges positives dans le
noyau
Nombre d’électrons
Ar Z =
cuivre
Z = 1
20 4) Dimensions
L’observation d’un métal en microscopie électronique permet de « visualiser » les atomes et d’en estimer les dimensions.
http://www.ac-reims.fr/datice/math-sciences/doc_peda/atome/pages/images.htm
Dimension d’un atome : D = ………..
Dimension du noyau : d = ………..
Effectue : D / d =
modèle de l’atome de ………….
Atomes d’or observés au microscope électronique L’atome est environ ………...
plus grand que le ………
La dimension d’un atome est environ ……….
Avec 1 nm = ………….
IV. Comment expliquer la conduction des métaux ?
1) Les électrons libres
Tous les métaux
Les matériaux isolants
2) Zoom sur des atomes de métal en circuit ouvert et en circuit fermé
Dans les métaux le courant électrique est du à un ……….. d’ensemble des électrons ……… sous l’effet du ………..
Les électrons libres se déplacent dans le ……… au sens conventionnel du courant.
Schéma :
http://missiontice.ac-besancon.fr/college_pierre_et_marie_curie/spip/spip.php?article311 http://loiclecardonnel.free.fr/cou/courant.swf
G
I
G
I = 0
1) Le circuit est-il ouvert ? …..
2) Quels électrons a-t-on représenté ?
……….
3) Comment se déplacent ces électrons ?
……….
……….
……….
……….
4) Y-a-t-il un courant dans le circuit ? …..
5) Dans quel sens se déplacent ces électrons ?
……….
……….
……….
……….
Complément : conduction des métaux.
Voyage à l’intérieur d’un métal
Si on regarde un métal de très près à l’aide d’instrument sophistiqués qui permettent de voir à l’échelle du milliardième de m, on va voir ceci
Diapo 4 Quelles réflexions cela vous inspire-t-il ?
C’est bien rangé
Effectivement, dans un métal à l’état solide, les atomes forment ce qu’on appelle un cristal ils sont rangé côte à côte et se touchent. Il existe plusieurs cristaux possibles pour les solides
Diapo 5 Quel est l’ordre de grandeur du noyau ?
10-15 m
Voit-on les noyaux à l’aide de ce type de microscope ? Non
Effectivement
C’est pourtant là qu’il nous faudrait regarder pour expliquer la conduction du courant par les métaux Si on pouvait voir à une échelle encore plus petite voilà ce que l’on verrait à l’intérieur des atomes du métal
Diapo 6
Les électrons sont en mouvement autour du noyau et certains sont peu attachés au noyau ils peuvent s’évader et passer d’un atome à l’autre de manière désordonnée mais sans quitter le métal bien sûr. On les appelle des électrons libres
Si on regarde à l’intérieur d’un matériau isolant, on voit aussi des atomes à peu près bien rangés, des électrons qui gravitent autour des noyaux mais qui sont attachés à leur noyau et qui ne peuvent pas s’évader. Il n’y a pas d’électrons libres dans les matériaux isolants.
