Taille et masse d'un atome et de son noyau

2de PC
Description de l’atome
De l’atome à
la molécule
Activité
d’exploration
Code : C61
Tailles et masses de l’atome
et de son noyau
Partie C
Chapitre 6
OBJECTIFS EXIGIBLES
Capsule
o Citer l’ordre de grandeur de la
valeur de la taille d’un atome.
o Comparer la taille et la masse
d’un atome et de son noyau.
A quel point l’atome
est-il si petit ?
https://www.ted.com/talks/
just_how_small_is_an_atom/
transcript?language=fr#t-321779
Depuis l’antiquité, l’atome a toujours été défini comme une entité microscopique. Le mot
« atome » provient du grec « atomos » signifiant « qui ne peut être cassé ». Mais depuis
plus d’un siècle, le modèle de l’atome constitué d’un noyau et d’électrons s’est imposé.
La taille et la masse d’un atome sont-elles proches de celles de
son noyau ?
Document 1 : le plus petit film du
monde
C'est en déplaçant des molécules de
monoxyde de carbone de formule CO
grossies 100 millions de fois pour être
visible à l'œil nu que des scientifiques de
la société IBM ont réalisé une vidéo
d'animation intitulée "Un garçon et son
atome". Ils ont utilisé un microscope
pesant deux tonnes et fonctionnant à une
température de -268 degrés Celsius.
L’objet entouré représente une balle
avec laquelle joue l’enfant ; il est
constitué d’une seule molécule.
Document 2 : Du macroscopique au microscopique
Document 3 : Masses des composants d’un atome
Voici une représentation symbolique d’un atome d’oxygène.
Son noyau est constitué de A = 16 nucléons. Il en existe deux
sortes, les protons et les neutrons. Leur différence concerne
leur charge électrique, mais ils possèdent la même masse :
mnucleon = 1,67 × 10-27 kg
Chaque électron a quant à lui une masse près de 2000 fois
plus petite :
melectron = 9,11× 10-31 kg
Questions :
1) A l’aide des documents, estimer l’ordre de grandeur en mètre de la taille de la molécule de
monoxyde de carbone qui représente le ballon.
2) a. Comparer le diamètre d’un atome à celui de son noyau en effectuant le quotient de leurs
valeurs.
b. Si un atome avait le diamètre d’un terrain de football (100 m), quel objet sphérique pourrait
modéliser le noyau, si l’on voulait respecter les échelles ?
c. Pourquoi dit-on que l’atome est constitué de vide ?
3) a. Calculer la masse d’un noyau d’atome d’oxygène
b. Calculer celle de l’’atome entier
c. Comparer ces deux valeurs. Commenter.
S
Y
N
T
H
E
S
E
Le rayon du noyau (……….. m) est ………………… fois plus petit que celui de l’atome
(………… m). Ce composant de base de la matière est constitué essentiellement de
vide. On dit que la matière a une structure …………………………….
La …………………. d’un atome est pratiquement égale à celle de son
………………….. composé d’un nombre A de …………………. :
……………………………………………….
Exercices LLS p.81 n°13, 16
Vidéo : https://youtu.be/oSCX78-8-q0