Chapitre 2: Courant électrique dans les métaux

Chapitre 2: Courant électrique
dans les métaux
Objectifs
• Connaître les constituants de l’atome et comparer
les ordres de grandeur de leurs dimensions.
• Savoir que les atomes et les molécules sont
électriquement neutres et que l’électron est chargé
électriquement.
• Comparer le caractère conducteur de différents
solides à l’aide d’un circuit électrique.
• Interpréter la conduction du courant électrique dans
les métaux par un déplacement d’électrons.
Tous les métaux sont-ils
conducteurs du courant
électrique?
Doc A La ligne électrique, en cuivre, en contact avec la
caténaire permet d’alimenter les moteurs électriques du TGV.
Le cuivre conduit le courant électrique.
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Doc B
Le physicien anglais Joseph Thomson ( 1856-1940 ) a
découvert l’électron.
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Doc C
Le CERN ( Centre Européen de Recherche Nucléaire ) étudie
la constitution du noyau atomique.
Chapitre 2: Courant électrique
dans les métaux
I/ Un modèle pour l’atome
 Un
atome est constitué d’un noyau chargé positivement autour
duquel se déplacent des électrons chargés négativement.
 Un atome est électriquement neutre, car la charge positive du
noyau est opposée à la charge négative des électrons.
Les dimensions de l’atome sont de l’ordre de 10-10 m et celle du
noyau de 10- 15 m.
Le diamètre du noyau est donc 100 000 fois plus petit que celui de
l’atome.
Entre le noyau et les électrons, il y a le vide. C’est pour cette raison
que l’on dit que la matière est surtout constituée de vide.
II/ Le classement des atomes
On compte aujourd’hui une centaine d’atomes répertoriés dans la
classification périodique des éléments, appelée aussi tableau de
Mendeleïev, du nom de son initiateur.
Chaque atome ne diffère de ses voisins que par le nombre de charges
positives de son noyau et donc par le nombre d’électrons qu’il
contient. Les électrons sont tous identiques.
Le symbole de l’atome est formé d’une ou deux lettres.
La première lettre est toujours en majuscule. Si elle existe, la deuxième
est toujours en minuscule.
Le symbole est obtenu, presque toujours, à partir des premières lettres
du nom français de l’atome.
Sinon, il provient dans la majorité des cas du nom latin de l’atome.
III/ La nature du courant électrique dans un métal
Allumez l’ordinateur et allez sur le site PCCL ( Physique Chimie au
Collège et au Lycée.
• Sélectionnez le niveau troisième;
• Choisissez dans les animations « Conducteurs et isolants solides»
dans la partie chimie;
• Faites le travail pratique. Recopiez et complétez le tableau ciaprès:
Matériau
Fer
Or
Argent
Cuivre
Verre
Bois
Graphite
Aluminium
Matière plastique
Etat de la lampe
Propriété du
matériau
Matériau
Etat de la lampe
Propriété du
matériau
Fer
allumée
conducteur
Or
allumée
conducteur
Argent
allumée
conducteur
Cuivre
allumée
conducteur
Verre
éteinte
isolant
Bois
éteinte
isolant
Graphite
allumée
conducteur
Aluminium
allumée
conducteur
Matière plastique
éteinte
isolant
Conclusions
 Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique.
 Mais tous les métaux le conduisent.
 Dans un métal, le courant électrique est dû à un déplacement
d’électrons libres de la borne négative vers la borne positive; c’est-àdire dans le sens opposé au sens conventionnel du courant.
 Un isolant ne possède pas d’électrons libres.
Sens du
courant
Sens des
électrons
Métal