Chapitre 1 : etudier l`atome pour comprendre la

CHAPITRE 1 : ETUDIER L’ATOME POUR COMPRENDRE LA CONDUCTION ELECTRIQUE
DATE :
EXERCICES POUR S’ENTRAINER
GROUPE N°
Compétences exercées :
Compétence
Je me suis entrainé à…
Exercice
Auto-evaluation
LanSc
Mener un calcul numérique
3
INF
Extraire des informations à partir d’un document scientifique
2, 3
APPRO
Mobiliser ses connaissances
1, 2, 4, 5
ANA
Conduire un raisonnement scientifique
Utiliser des modèles scientifiques
1
1,2,3,4,5
VAL
Vérifier la pertinence d’un résultat de calcul ou de mesure
3
1/2
Exercice n°1 : Représenter un atome
L’atome d’aluminium possède 13 électrons.
Observe les trois illustrations ci-contre.
1. Choisis celle qui représente l’atome
d’aluminium.
2. Quelle propriété de l’atome t’a permis de le reconnaître ?
1H
hydrogène
CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS (extrait)
2He
hélium
3Li
lithium
4Be
béryllium
5B
bore
6C
carbone
7N
azote
8O
oxygène
9F
fluor
10Ne
néon
11Na
sodium
12Mg
magnésium
13Al
aluminium
14Si
silicium
15P
phosphore
16S
soufre
17Cl
chlore
18Ar
argon
Exercice n°2 : Décrire la structure de l’atome
À partir de la classification périodique dont un extrait est donné ci-dessus, tu dois :
 dessiner un atome d’azote
 donner le nom et le symbole de l’atome dont le numéro atomique vaut 12
 donner la structure d’un atome de fluor
 donner la structure d’un atome de sodium qui aurait gagné un électron
Vous devez expliquer vos réponses
Exercice n°3 : Evaluer le diamètre d’un atome
L’image ci-contre a été obtenue lors de l’observation d’un échantillon de graphite (carbone)
au microscope électronique. Chaque « point » lumineux représente un atome.
L’image correspond à une zone de 2nm x 2 nm
1. Estimer le diamètre d’un atome de carbone. Donner le résultat en nanomètre puis en
m en utilisant la notation scientifique.
2. Cette mesure te semble-t-elle cohérente avec tes connaissances sur l’atome ?
Rappels : 1 nm = 10 – 9 m

Exercice n°4 : Modéliser la conduction électrique dans un métal
Dans le circuit électrique schématisé ci-contre, on a modélisé à l’échelle atomique le
métal cuivre constituant le fil de connexion.
1. Sur ce schéma, ajoute la légende suivante : atomes, noyaux, électrons libres.
2. Indique aussi sur le schéma le signe des bornes de la pile.
3. Pour chacun des électrons libres représentés, trace en rouge la flèche qui indique son
sens de déplacement lorsque le circuit est fermé.
4. Quelle phrase du cours te permet de justifier ta réponse à la question 3 ?
Exercice n°5 : Interpréter une modélisation
Une plaque métallique en zinc est insérée dans un circuit électrique comportant une pile, une lampe et un interrupteur.
Le comportement des électrons libres présents dans les atomes de zinc est modélisé sur les figures a et b ci-dessous.
(a) (b)
1. Que signifie circuit « fermé » ?
2. Quelle représentation correspond au cas où le circuit est fermé ?
3. Explique ta réponse précédente à partir de tes connaissances sur le comportement des électrons libres d’un métal
placé dans un circuit ouvert ou fermé.