Activité N° 5 : Un nouveau modèle pour l`atome

3ème
Act5
Un modèle pour l’atome
NOM : ………………….
Date :………..
Doc 1 : Structure de l'atome
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 de
1993 abonnés à de bonnes revues de vulgarisation. Je les 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 même valeur et de sens opposé à la
charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d'un atome est concentrée dans
le noyau. Peut-être, sans prétendre faire un cours de vulgarisation, puis- je donner quelques
précisions en me fondant sur les notions qui sont intuitives chez presque tous les lecteurs ?
Un litre d'eau contient environ trente millions de milliards de milliards d'atomes d'oxygène et
deux fois plus d'atomes d’hydrogène. Or le litre d'eau pèse un kilogramme. Si je devais
exprimer le poids de chaque atome avec les unités familières dans la vie courante, comme le
kilogramme, je traînerais des chiffres avec une quantité quasi insupportable de zéros après la
virgule ! [ ..... ]
Le diamètre d'un atome est voisin d'un centième de millionième de centimètre. Celui d'un
noyau d'atome 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 du livre " La vie à fil tendu"
de Georges Charpak. 1993
Questions sur le doc 1
Extraire des informations 1. L‘atome
a. Relève un passage du texte qui met en évidence le fait que l’atome appartient au
domaine de l’infiniment petit, c'est-à-dire qui montre qu'un atome est une entité
microscopique.
b. Quelles sont les deux parties principales d’un atome?
c. Quel est l'ordre de grandeur du diamètre d'un atome (exprime sa taille à l’aide de
mots) ?
d. Exprime cet ordre de grandeur sous forme d’un nombre décimal.
e. Puis exprime cet ordre de grandeur sous forme de puissance de dix.
2. Le noyau
Le nanomètre (nm) est un sous - multiple du mètre tel que 1 nm = 10-9 m (= 0,000 000 001 m)
f. Exprime alors l'ordre de grandeur des dimensions de l'atome en nanomètre.
g. Quel est l’ordre de grandeur d’un atome par rapport à son noyau ?
Analogie : Considérons une cerise, parfaitement
sphérique et ayant également un noyau sphérique.
Le diamètre de son noyau est d'environ 0 ,5 cm.
noyau
h. Si l'ordre de grandeur du noyau par rapport à la cerise était le même que dans le cas
de l’atome, quel serait alors le diamètre de la cerise ?
i. Quel type de charge électrique est porté par le noyau ?
j. Où se trouve concentrée la masse de l’atome ?
3. Les électrons
k. Quel type de charge électrique est portée par l’électron ?
l. Comment sont les nombres de charges positives et d’électrons au sein d’un atome?
m. Comment est l’atome d’un point de vue électrique : chargé positivement, chargé
négativement ou électriquement neutre ?
p 1
3ème
Un modèle pour l’atome
Doc 1 : Structure de l'atome
Act5
NOM : ………………….
Date :………..
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 de
1993 abonnés à de bonnes revues de vulgarisation. Je les 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 même valeur et de sens opposé à la
charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d'un atome est concentrée dans
le noyau. Peut-être, sans prétendre faire un cours de vulgarisation, puis- je donner quelques
précisions en me fondant sur les notions qui sont intuitives chez presque tous les lecteurs ?
Un litre d'eau contient environ trente millions de milliards de milliards d'atomes d'oxygène et
deux fois plus d'atomes d’hydrogène. Or le litre d'eau pèse un kilogramme. Si je devais
exprimer le poids de chaque atome avec les unités familières dans la vie courante, comme le
kilogramme, je traînerais des chiffres avec une quantité quasi insupportable de zéros après la
virgule ! [ ..... ]
Le diamètre d'un atome est voisin d'un centième de millionième de centimètre. Celui d'un
noyau d'atome 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 du livre " La vie à fil tendu"
de Georges Charpak. 1993
p 2
3ème
Act5 Un modèle pour l’atome
Réponses aux questions du document 1 :
NOM : ………………….
Date :………..
L’atome
« Si je devais exprimer le poids de chaque atome …. je traînerais
des chiffres avec une quantité quasi insupportable de zéros après
la virgule ! »
Un atome est composé d’un noyau et d’électrons qui tournent autour.
L’ordre de grandeur du diamètre d’un atome est d’un centième de
millionième de centimètre.
C’et à dire 0,000 000 01 cm ou encore 0,000 000 000 1 m.
Cela fait un diamètre de10-10 m.
Le noyau.
Un atome mesure environ 0,1 nm.
Le noyau est cent mille fois plus petit.
La taille de la cerise serait : 0,5 × 100 000 = 50 000 cm = 500m
Le noyau est chargé positivement.
La masse de l’atome se concentre dans le noyau.
Les électrons
L’électron est chargé négativement.
Au sein d’un atome il y a autant de charges électriques positives
que de charges électriques négatives.
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