Activite electron

L'électron
Qui êtes-vous M.
l'électron?
Compétences: extraire de l’information, faire un schéma, raisonner
Document 1:
Dès 420 avant JC, Démocrite (philosophe grec) a l’intuition
de l’existence des atomes et invente leur nom (« atomos » en grec qui signifie insécable). Aristote (philosophe
grec) conteste l'existence des atomes. Pour lui, la matière est constituée de 4 éléments : le feu, l'eau, la terre et l'air.
Le prestige d'Aristote est tel qu’il faut attendre le début du XIXème siècle pour que l'idée d'atome reprenne vie.
 En 1803, John Dalton propose que la matière est composée d'atomes de masses différentes se combinant entre
eux.
 En 1881, Joseph John Thomson découvre l’un des composants de l’atome. Il s’agit de particules élémentaires
négatives appelées en 1891 électrons.
 En 1904, J.J. Thomson, partant de l’idée que l’atome est électriquement neutre, pense qu’il doit contenir des
charges positives qui doivent compenser les charges négatives des électrons. Il suppose que la charge positive est
répartie dans un petit volume (qui peut avoir la forme d’une sphère) et que les électrons sont répartis dans cette
sphère : c'est le "pudding" de Thomson.
 En 1910, Ernest Rutherford bombarde différents échantillons de matière (cuivre, or, argent) avec des particules et
il déduit de ses expériences que la charge positive doit occuper un tout petit volume qu’il appelle « noyau ». Après
« un petit calcul » il trouve que la majorité de la masse de l’atome est concentrée dans un noyau minuscule par
rapport au reste de l’atome. Les dimensions du noyau sont de l’ordre de 10-15m (100 000 fois moins que les
dimensions de l’atome) et sa charge totale compense celle des électrons.
 Rutherford pense alors au modèle planétaire pour décrire un atome. En effet la masse du système solaire est
essentiellement concentrée dans le Soleil tout comme celle de l’atome est concentrée dans le noyau. Il propose
donc comme modèle un tout petit noyau chargé positivement et comportant l’essentiel de la masse de l’atome,
autour duquel les électrons décrivent des orbites.
(Texte construit à partir de Sciences et Avenir de décembre 1994, Sciences et Vie Junior d’octobre 1998,
Electrons et Atomes (Thèmes Vuibert) et des documents d’accompagnement,
L.Pihée, Versailles.)
Document 2: Le modèle atomique
L'électricité positive dans un atome doit être concentrée à l'intérieur d'une région très petite
appelée noyau. De manière à obtenir un atome électriquement neutre, la charge positive et
supposée être entourée à une distance convenable d'un ensemble d'électrons chargés
négativement. Il est aussi nécessaire de supposer que la plus grande partie de la masse de
l'atome se trouve dans le noyau (…). Il semble certain que le noyau de l'atome soit
très petit par rapport aux dimensions de l'espace occupé par les électrons.
Extrait: " La structure de l'atome" par E. RUTHERFORD, 1924
10-10m
Le noyau et les électrons
ne sont pas à l'échelle
A partir des textes, répondre aux questions suivantes:
1. Citer les différents scientifiques cités depuis le XIX ème siècle.
2. Comment se nomme la particule découverte par J.J. Thomson?
3. Où va-ton trouver cette particule?
4. Quel est le signe de la charge électrique portée par cette particule?
5. Dessiner le modèle de l'atome de J.J. Thomson. (les scientifiques utilisent des modèles pour expliquer les
phénomènes et en prévoir les conséquences).
6. Quels sont les constituants de l'atome?
7. Quel est le signe de la charge électrique du noyau?
8. L'atome est il électriquement chargé?
9. Pourquoi dit-on que l'atome a une structure lacunaire?
10. Comparer le diamètre d'un atome et d'un noyau.