Nom : Groupe : ST Questions 1 à 9, 13 à 18, 28 à 31, A à C. Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 Date : CORRIGÉ L’atome et les éléments Verdict 1 QU’EST-CE QUE L’ATOME ? (p. 6-17) 1. Pourquoi est-il utile d’utiliser un modèle pour représenter l’atome ? Parce que l’atome est trop petit pour qu’on puisse l’examiner directement. 2. Observez les deux photos ci-dessous. A B C’est la photo du verre d’eau, puisque l’eau semble lisse. dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. © ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement a) Quelle photo représente un modèle dans lequel la matière peut être divisée à l’infini ? Expliquez votre réponse. b) Quelle photo représente un modèle dans lequel la matière ne peut pas être divisée à l’infini ? Expliquez votre réponse. C’est la photo du contenant de sable, puisque les grains de sable représentent les atomes. La matière peut être divisée en petites particules indivisibles. 3. Voici une représentation d’une molécule d’eau (H2O). Cette représentation respecte-t-elle les énoncés du modèle atomique de Dalton ? Expliquez votre réponse. Non, cette représentation ne représente pas une molécule d’eau correctement selon le modèle atomique de Dalton. Selon Dalton, les atomes d’éléments différents ont des masses et des dimensions différentes. Les atomes d’hydrogène devraient donc être différents de l’atome d’oxygène. Observatoire / Guide 11801-B 1 CORRIGÉ Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 L’atome et les éléments Nom : Groupe : Date : 4. Quelle conclusion Thomson a-t-il tirée de chacune des observations suivantes ? a) Les rayons cathodiques font tourner un moulinet inséré à l’intérieur du tube. Les rayons sont constitués de particules de matière. b) Les rayons sont identiques peu importe la nature du métal utilisé pour fabriquer la cathode. Les rayons sont les mêmes pour tous les éléments. c) Les rayons cathodiques sont attirés vers la borne positive d’un champ électrique. Les rayons cathodiques sont négatifs. 5. Quels types de rayons furent utilisés par Rutherford pour effectuer ses recherches sur la structure de l’atome ? Des rayons alpha. 6. Observez l’illustration ci-dessous. Chacune des lettres correspond à une observation faite par Rutherford. Décrivez-la et associez à chacune d’elles une conclusion de Rutherford. A B A : Ce rayon n’est pas dévié. Rutherford en conclut que l’atome est essentiellement fait de vide. dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. © ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement C B : Ce rayon est fortement dévié. Rutherford en conclut que l’atome contient un noyau très dense et très petit. C : Ce rayon est repoussé. Rutherford en conclut que le noyau de l’atome est positif. 7. Quelle particule chargée positivement trouve-t-on dans le noyau ? Le proton. 8. Les feux d’artifice nous émerveillent avec leurs couleurs éclatantes. Chacune d’elles est obtenue par la combustion d’une substance spécifique. Par exemple, le chlorure de potassium produit une flamme violette et le chlorure de sodium, une flamme jaune orangée. Quelle théorie proposée par Bohr permet d’expliquer ce phénomène ? Lorsqu’un atome reçoit de l’énergie, ses électrons sont excités. Ils ont alors la possibilité de sauter sur un niveau d’énergie supérieur pour un court laps de temps. Lorsqu’ils reviennent à leur niveau d’énergie d’origine, ils transmettent le surplus d’énergie accumulée sous forme de lumière d’une couleur spécifique. Observatoire / Guide 11801-B 2 CORRIGÉ Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 L’atome et les éléments Nom : Groupe : Date : 9. Associez une caractéristique du modèle atomique de Rutherford-Bohr à chacun des énoncés ci-dessous. a) L’atome comporte autant de protons que d’électrons. L’atome est électriquement neutre. b) Les rayons alpha traversent facilement une mince feuille d’or. L’atome est fait essentiellement de vide. c) Les rayons alpha sont fortement repoussés par le noyau. Le noyau de l’atome est petit, massif et positif. d) Un gaz chauffé émet de la lumière selon des longueurs d’ondes précises. Les électrons sautent sur un niveau d’énergie supérieur lorsqu’ils reçoivent de l’énergie, puis la restituent sous forme de lumière. Les questions 10 à 12 ne s’adressent pas aux élèves du programme ST. 2 LA CLASSIFICATION PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS (p. 17-26) 14. Qu’ont en commun les éléments d’une même famille ? dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. © ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement 13. Où se situent les non-métaux dans le tableau périodique ? Ils se situent tous à droite de l’escalier, sauf l’hydrogène. Ils ont tous le même nombre d’électrons de valence, ce qui leur procure des propriétés chimiques semblables. 15. L’hydrogène est un non-métal. Pourtant, il est placé dans la même colonne que les métaux alcalins. Pourquoi ? Parce que l’hydrogène a un seul électron de valence, comme les métaux alcalins. 16. Comment s’appellent les éléments de la deuxième colonne du tableau périodique ? Qu’ont-ils en commun ? Les alcalino-terreux. Ils ont tous deux électrons de valence. Observatoire / Guide 11801-B 3 CORRIGÉ Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 L’atome et les éléments Nom : Groupe : Date : 17. Sur le modèle atomique suivant, quelle lettre représente un électron de valence ? Expliquez votre réponse. C’est la lettre « D », puisque cet électron se trouve sur la dernière couche électronique. 18. Qu’ont en commun les éléments d’une même période ? Ils ont le même nombre de couches électroniques sur leurs atomes. Les questions 19 à 27 ne s’adressent pas aux élèves du programme ST. 3 LA REPRÉSENTATION DES ATOMES (p. 26-29) dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. © ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement 28. Quelle est l’utilité de la notation de Lewis ? La notation de Lewis permet d’illustrer uniquement les électrons de valence d’un atome. 29. Indiquez si chacun des atomes ci-dessous respecte la notation de Lewis. Si ce n’est pas le cas, expliquez pourquoi. Il est correctement illustré. a) Magnésium Il n’est pas correctement illustré, puisqu’il montre tous les électrons et pas b) seulement les électrons de valence, comme le veut le modèle. Argon Observatoire / Guide 11801-B 4 CORRIGÉ Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 L’atome et les éléments Nom : Groupe : Date : Il est correctement illustré. c) Chlore 30. Représentez les atomes suivants à l’aide de la notation de Lewis. a) b) Aluminium c) Iode Baryum 31. Indiquez si chacun des atomes ci-dessous respecte le modèle atomique de Rutherford-Bohr. Si ce n’est pas le cas, expliquez pourquoi. Oui, il respecte le modèle atomique de Rutherford-Bohr. a) Calcium Non, il ne respecte pas le modèle atomique de Rutherford-Bohr. Les b) Néon dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. © ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement protons doivent être dans le noyau et les électrons, autour du noyau. Non, il ne respecte pas le modèle atomique de Rutherford-Bohr. Un c) atome doit avoir le même nombre de protons et d’électrons. Chlore Oui, il respecte le modèle atomique de Rutherford-Bohr. d) Lithium Les questions 32 et 33 ne s’adressent pas aux élèves du programme ST. Observatoire / Guide 11801-B 5 CORRIGÉ Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 L’atome et les éléments Nom : Groupe : Date : 4 LA NOTION DE MOLE (p. 30-31) Les questions de cette section ne s’adressent pas aux élèves du programme ST. QUESTIONS SYNTHÈSES La question synthèse B ne s’adressent pas aux élèves du programme ST. A. La réactivité chimique des éléments dépend de leur capacité à donner leurs électrons de valence. Le métal le plus réactif du tableau périodique est le francium. À l’aide du modèle atomique de Rutherford-Bohr, expliquez pourquoi. Comme tous les alcalins, le francium ne possède qu’un seul électron de valence. Il a donc naturellement tendance à donner cet électron pour ressembler au gaz noble situé le plus près de lui dans le tableau périodique, soit le radon. De plus, le francium possède sept couches électroniques. Son unique électron de valence est donc situé très loin du noyau et est moins bien retenu par ce dernier que l’électron de valence des autres alcalins. C’est pourquoi il réagit si facilement avec les autres éléments. C. Préparez votre propre résumé du chapitre 1 en construisant un réseau de concepts. Voir la section « Réseaux de concepts » du guide B. dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé. © ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement Diagnostic 1. L’Amazonie n’est pas le seul endroit où la contamination au mercure sévit. On en relève des concentrations relativement élevées dans les sites d’enfouissement du Québec. Nommez trois objets de votre entourage susceptibles de contenir du mercure. Expliquez vos réponses. Réponses variables. Exemple. Les ampoules fluocompactes parce qu’on retrouve le symbole Hg sur leur emballage ou sur l’ampoule elle-même ; les piles parce qu’on en parle dans le manuel, à la page 20 ; les anciens thermomètres au mercure. 2. Le mercure est un métal lourd. À l’aide des modèles atomiques et du tableau périodique des éléments, expliquez pourquoi il appartient à cette catégorie d’éléments. Réponses variables. Exemple. La masse atomique du mercure est de 220,59 u. On peut donc voir que sa masse atomique est relativement élevée comparativement à l’or, par exemple. De plus, son numéro atomique est 80 et il fait partie de la 6e période, ce qui signifie qu’il possède 6 couches électroniques et que son noyau comporte 80 protons. Observatoire / Guide 11801-B 6 CORRIGÉ Verdicts et diagnostics CHAPITRE 1 L’atome et les éléments
