deuxieme chapitre

P. Hautier Journée de Contact UCL-Enseignement Secondaire 10 octobre 2002
A la découverte de l’Atome
1. Situation -problème
La curiosité de l’être humain n’est plus à démontrer. De tout temps et
partout la matière est au cœur des préoccupations humaines. On repousse
sans arrêt les limites de l’inconnu.
Dans cette séquence tu feras connaissance avec les grands explorateurs
de l’infiniment petit et leurs découvertes. Tu as déjà vu en troisième que le
modèle atomique a évolué au cours des temps.
“Réalise une maquette ou un dessin des différents modèles atomiques”. Ce
projet peut prendre la forme d’un documentaire; d’un site web, d’un
reportage TV, d’un poster ou de tout autre support orignal. Ces maquettes
ou ces dessins serviront de support pour présenter les différents modèles.
2. Compétence évaluée
Compétence générale 2
Réaliser une recherche documentaire en vue de participer à un débat sur une question
scientifique historique ou d’actualité.
3. Niveau
4ème année du cours de sciences de premier niveau (3 périodes par semaine)

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4. Savoirs et niveaux de maîtrise (programme p59)
Savoirs
Niveaux de Maîtrise
 Constitution de la matière
 histoire de l’une ou l’autre théorie
scientifique en rapport avec son contexte
et les débats qui l’ont accompagnée
 chimie-sécurité-santé
 rendre compte d’un phénomène à partir d’un
modèle
 montrer les limites du modèle de Chadwick
 décrire le modèle de Bohr et montrer que
ce modèle est en accord avec la
classification en périodes et en famille
 introduire la notion de nombre de masse A
pour calculer le nombre de neutrons de
divers isotopes
 établir à partir de quelques exemples issus
de l’histoire de la chimie, que le modèle de
l’atome évolue
 montrer l’intérêt des radioisotopes dans
des domaines variés.
5. Durée proposée
5 périodes
6. Itinéraire à suivre
Dessine moi un atome
Compare ton dessin aux autres
Recherche
Réalise
Structure
Expérimente et exerce-toi
Réinvestis

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A. Dessine moi un atome
Pour répondre au problème posé, sers toi de ce que tu connais.
Dessine un atome tel que tu te le représentes d’après tes souvenirs de troisième
année.
B. Compare ton dessin à celui des autres
Allez chacun à votre tour au tableau déssiner l’atome tel que vous vous le
représentez.
C. Prends contact avec les explorateurs de l’infiniment petit et de leurs
découvertes
Joins toi à trois autres élèves pour former un groupe.
1. Elabore une ligne du temps sur base d’un ensemble de documents (articles, sites
internet, logiciels, vidéo…) qui retracent diverses représentations ou modèles de
l’atome . (voir annexes 1 à 6)
2. Réalise une synthèse de l’évolution du modèle atomique sur un support adapté à
une présentation à la classe.
Cette synthèse devra présenter chaque scientifique ou philosophe concerné
Explique les expériences qu’ils ont réalisées ou les faits qu’ils ont observés.
Expose en quoi ces derniers ont permis d’améliorer le modèle atomique.
3. Comparez les productions des différents groupes et gardez en les éléments
essentiels .
D. Réalise une maquette
Chaque équipe choisi ensuite un des modèles de l’atome et réalise une maquette
accompagnée d’un panneau explicatif .
Tu veilleras à ce que les élèments de cette maquette reflètent autant que possible la
réalité . Discutez de l’échelle choisie.

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Votre travail de recherche et votre réalisation seront évalués selon les critères
suivants :
-rigueur scientifique et cohérence
-schémas pertinents et expliqués, précision, soin
-originalité
-remise du travail sur papier et ou disquette
-bibliographie obligatoire
-investissement
E. Réinvestis
Par groupe réalise une brochure ou un article de presse pour les élèves de ton école sur
l’usage des isotopes dans un des domaines suivants :
La médecine
L’archéologie
La géologie
L’agronomie
Le nucléaire
7. Expérimente et exerce-toi
A. Expérience
Observe les spectres de flamme des sels et des élèments métalliques suivants
Sels : CuSO4 , BaCl2, LiCl
Eléments métalliques : Cu, Zn
Interprète les observations sur base des documents décrivant le modèle de Bohr

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B. Exercices
1. Quelle est la caractéristique commune aux éléments de la 2ème période?
1) ils ont le même nombre d’électrons dans le dernier état d’énergie
2) leurs électrons externes sont dans le même état d’énergie
3) ils ont tous le caractère métallique
4) le nombre d’états d’énergie occupés par les électrons augmente pour chaque
élément.
2. Deux isotopes ont les mêmes propriétés :
1) chimiques
2) physiques
3) chimiques et physiques
4) aucune des 3 possibilités
3. Quel est le critère qui fixe l’ordre des élèments (le numéro) dans le tableau
périodique?
1) le nombre de protons
2) le rayon de l’atome
3) le nombre de neutrons
4) aucune des 3 possibilités
4. La masse atomique du magnésium naturel est 24,3 – il est formé de 80% de Mg 24,
10% de Mg 25 et 10% d’un troisième isotope.
Quelle est la masse atomique de ce troisième isotope ?
1) 23 2) 26 3) 27 4) 25
5. Parmi les caractéristiques suivantes : nombre de protons, nombre de neutrons,
nombre d’électrons, quelles sont celles qui sont identiques pour deux isotopes du
même élément?
1) le nombre d’électrons et le nombre de neutrons
2) le nombre de protons et le nomnbre d’électrons
3) le nombre de protons et le nombre de neutrons
4) le nombre de neutrons