1) Préciser la place de cette séquence dans le programme de la

Physique-Chimie
PLC1
Sujet C0
Préparation à l’EOD
Année 2004/2005
Epreuve Orale sur Dossier
Chimie
Sujet : Activités illustrant le modèle de l’atome.
Niveau d’enseignement : Classe de Seconde
Document 1 : Extrait de texte « La vie à fil tendu » de Georges CHARPAK
Document 2 : Extrait du programme de la classe de seconde.
Travail à effectuer :
1) Préciser la place de cette séquence dans le programme de la classe de seconde et indiquer les
prérequis nécessaires à son étude.
2) Proposer une utilisation, en classe avec les élèves, du document ci-joint.
3) Elaborer un exercice sur ce thème et proposer une correction succincte de celui-ci.
4) Proposer le plan d’une séquence de cours incluant ce document
Document 1 : La 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 abonné à de
bonnes revues de vulgarisation. Je les résume rapidement : la matière est composée d'atomes, euxmêmes constitués de noyaux entourés d'un cortège d'électrons. Les noyaux portent une charge
électrique positive qui est de 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 noyau de l’atome
d'hydrogène est formé d’un proton qui 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
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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. »
Georges CHARPAK, Extrait de La vie à fil tendu
Document 2 : Extrait du programme de la classe de seconde.
2.1. Des modèles simples de description de l’atome
Exemples d’activités
Contenus
Connaissances et savoir faire exigibles
2.1.1. Un modèle de l’atome
Connaître la constitution d’un atome.
Noyau (protons et neutrons) et
électrons.
Connaître et utiliser le symbole.
Nombre de charge et numéro atomique
Z.
Nombre de nucléons A.
Symbole .
Charge électrique élémentaire, charges
et masses des constituants de l’atome.
Masse approchée d’un atome et de son
noyau, considérée comme la somme des
masses de ses constituants.
Savoir que l’atome est électriquement
neutre.
Savoir que la masse de l’atome est
essentiellement concentrée dans son
noyau.
Evaluer la masse d’un atome, en faisant
la somme de celles de ses protons et de
ses neutrons.
Ordre de grandeur du rapport des
dimensions respectives de l’atome et de
son noyau.
2.1.2. L’élément chimique
Approche expérimentale de la
conservation (par exemple du
cuivre, du carbone ou du soufre,
sous forme atomique ou ionique)
au cours d’une succession de
transformations chimiques.
Caractérisation de l’élément par son
numéro atomique et son symbole.
Définitions des isotopes.
Définitions des ions monoatomiques.
Conservation de l’élément au cours des
transformations chimiques.
Cycle naturel du carbone, de
l’azote…
2.1.3. Un modèle du cortège
électronique
Activité documentaire sur les
éléments chimiques : abondance
relative, dans l’univers, sur le
soleil, sur la terre, dans un
homme, un végétal.
Répartition des électrons en différentes
couches, appelées K, L, M.
Remplissage des couches électroniques
pour les éléments de Z compris entre 1
et 18.
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Connaître le symbole de quelques
éléments.
Savoir que le numéro atomique
caractérise l’élément.
Connaître la définition des isotopes.
Interpréter une suite de transformations
chimiques, en termes de conservation
d’un élément.
Distinguer et dénombrer les électrons
associés aux couches internes des
électrons de la couche externe.