Chapitre 3 activité 1 p 38 1, les atomes sont disposés régulièrement

Chapitre 3
activité 1 p 38
1, les atomes sont disposés régulièrement en formant des rangées.
2. La mesure à la règle donne 3,8 cm.
3. La distance entre deux rangées est aussi le diamètre de l’atome.
4. D = 3,8 cm / 10 = 0,38 cm= 0,38 ×10– 2 m
On se replace à l’échelle atomique en divisant par 13 millions.
D' = 0,38 × 10– 2 / 13 × 106 = 0,29 × 10– 9 m = 0,29 nm.
5. Un atome a pour ordre de grandeur le 1/10 de nanomètre.
Activité2 p 39
1. Les particules α sont chargées positivement.
2. La feuille d’or est bombardée.
3, Après la feuille d’or, une majorité des particules traverse sans être déviée, alors que certaines le
sont dans toutes les directions.
4,Certaines particules α sont pas déviées car elles passent à proximité ou rencontrent des
particules
chargées positivement dans le noyau.
5,Certaines particules α ne sont pas déviées car l’atome contient des espaces vides à travers
lesquels
elles peuvent passer.
6,Il a choisi le terme lacunaire car la majorité des particules traverse sans être déviée.
Statistiquement,
cela signifie qu’il y a essentiellement du vide.
conclusion
Cette expérience historique a permis de montrer qu’un atome était fait d’un noyau comportant des
charges positives et beaucoup de vide autour.
Quelle est la bonne représentation de l'atome ?
1.
Les idées sur la structure de l’atome ont évolué au cours de l’Histoire.
- Pour Thomson et Lorentz, le modèle est celui d’un « pudding » chargé positivement
et fourré d’électrons.
- Pour Rutherford, il s’agit d’un modèle équivalent au système planétaire.
- Pour Bohr, les électrons se déplacent sur des « orbites » ou « couches » bien définies.
- Pour Schrödinger, les électrons sont dans des zones dans lesquels on a de bonnes chances
de les trouver.
2. Les modèles sont assez proches. La différence entre les deux ne concerne que les chances de
présence des électrons sur les couches.
3. Ernest Rutherford : (30 août 1871 Nouvelle-Zélande - 19 octobre 1937 à Cambridge,
Angleterre) est considéré comme le père de la physique nucléaire.
Il a découvert les rayonnements alpha, les rayonnements bêta; il a aussi découvert que la
radioactivité s'accompagnait d'une désintégration des éléments chimiques, ce qui lui valut
un prix Nobel de chimie en 1908.
C'est encore lui qui a mis en évidence l'existence d'un noyau atomique, dans lequel étaient
réunies toute la charge positive et presque toute la masse de l'atome, et qui a réussi la toute
première transmutation artificielle.
Niels Bohr : (7 octobre 1885 à Danemark - 18 novembre 1962 à Danemark) est un physicien
danois. Il est surtout connu pour son apport à l'édification de la mécanique quantique, pour
lequel il a reçu de nombreux honneurs.
Cristaux et biologie
1. La cristallographie est l’étude des substances cristallines à l’échelle atomique.
2. Certains virus utilisent des propriétés de symétrie des cristaux, d’où l’intérêt d’étudier la
cristallographie en médecine.
3. On a essentiellement 5 grandes structures : cubique, hexagonale, orthorhombique,
monoclinique et triclinique.
La télévision à écran plasma
1. Un plasma est globalement neutre, mais les électrons sont séparés du noyau et forment un
nuage
d’ensemble.
2. Un plasma peut se former par exemple au cours d’une décharge électrique.
3. Le plasma est une technologie utilisée aussi dans les tubes fl uorescents, les propulseurs
spatiaux
et en micro-électronique.
Le noyau, et après ?
1. Les électrons sont les petites boules se déplaçant autour du noyau. Dans le noyau, le proton et
le neutron sont représentés en rouge et en bleu.
2. Les caractéristiques du proton et du neutron sont proches. Le proton est chargé, alors que le
neutron ne l’est pas.
3. Dans une classification périodique suffisamment complète, le nombre en bas à gauche est le
nombre d’électrons de l’atome, donc aussi son nombre de protons.
Le nombre placé en haut à gauche est le nombre total de particules dans le noyau. On trouve le
nombre de neutrons par différence entre ces deux valeurs
EXERCICE 12 p47
1. 10 atomes accolés correspondent à D = 2,3 cm.
Cela donne pour un atome un diamètre d = d / 10 = 0,23 cm
L’échelle donne 3,8 cm pour 5 nm.
Par proportionnalité, on trouve pour l’atome un diamètre de l’ordre de 0,3 nm, ce qui correspond à
un ordre de grandeur du 1/10 de nanomètre. En effet , D' = 5 nm x 0,23 cm / 3,8 cm = 0,3 nm
Diamètre réel
5 nm
D' ?
Diamètre à l'échelle
3,8 cm
0,23 cm
2. Agrandissement de la photographie : a= 3,8 × 10–2 / 5 × 10–9 = 7 600 000.
Diamètre réel
5 nm = 5 x10-9 m
1
Diamètre à l'échelle
3,8 cm = 3,8 x 10-2 m
a
EXERCICE 13 p47
1, La distance demandée correspond au rayon du ballon (22 cm / 2 ) multiplié par 100 000,
d = 11 cm x 100 000 = 2 200 000 cm = 11 km.
2. 11 000 m / 100 m = 110
Cette distance correspond à 110 longueurs de terrain de football.
EXERCICE 14 p47
1. m(noyau)/m(électron) = 1,67 × 10–27 kg/ 9,1 × 10–31 kg = 1 800 environ.
2. Cela confirme que la masse est essentiellement concentrée dans le noyau.
EXERCICE 17 p47
EXERCICE 19 p47
a. 3. ; b. 5. ; c. 1. ; d. 2. ; e. 4.
EXERCICE 20p47
1. L’atome.
2. La radioactivité semble provenir de l’intérieur de l’atome.
EXERCICE 22 p47
1. Fer : Fe ; cuivre : Cu ; aluminium : Al ; argent :Ag ; or : Au.
2. Fe : 26 ; Cu : 29 ; Al : 13 ; Ag : 47 ; Au :79.
3. Le plus riche : Au, le plus pauvre : Al.
EXERCICE 24 p47
1. le noyau est 100 000 fois plus petit que le diametre de l'atome :
D = 0,2 × 10–9 / 100 000 = 2 × 10–15 m
2. L’atome possède 20 électrons et 20 charges positives dans le noyau.
3.
EXERCICE 25 p47
Dans les deux cas, chaque baguette est frottée.
C’est le déplacement des électrons qui n’est pas le même. Avec la baguette de verre, les électrons
se déplacent de la baguette vers le chiffon. Dans le cas de l’ébonite, c’est le contraire.