cours Les différents modèles. Constitution d`un atome

Classe de 2de
Physique Chimie
Partie Univers
Chapitre 2 :
L'atome et l'élément chimique
cours
Les différents modèles.
Faire l’activité du livre page 46
Faire le test testModelesDelatome.swf
Faire l’activité sur la découverte de Rutherford
avec la vidéo VideoRutherford.avi
Constitution d'un atome
Visualiser la vidéo LatomeVideo.avi
Utiliser l’animation CoursAtomes.swf pour compléter le cours ci-dessous.
Les atomes sont les constituants de la matière. On peut le modéliser par le schéma ci dessous :
Élément chimique (voir l’animation entitéMonoatomique.swf)
Toutes les entités chimiques (atome, ions) possédant le même numéro
atomique Z appartiennent au même élément chimique.
Tout élément chimique est représenté par un symbole qui permet de
l’identifier.
Exemple : les écritures Fe, Fe2+, Fe3+ désignent un atome de fer et des ions
fer. Ils appartiennent à l’élément fer (Z = 26)
Lors d’une transformation chimique, il y a conservation de tous les éléments chimiques mis en jeu.
Voir TP : le diagramme du fer

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L'atome et l'élément chimique
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Les différentes formes d'un élément chimique :
les isotopes :
Ci-contre sont représentés deux atomes de lithium.
1. Complétez la légende du document en
retrouvant l’identité de chaque particule
2. Déterminez le numéro atomique Z de chaque
atome.
3. Comptez leur nombre de neutrons A-Z
4. Déterminez leur nombre de nucléons A
5. Ces deux atomes sont ils identiques ? En quoi diffèrent-ils ? Donnez leur représentation symbolique.
6. Sachant que ces deux atomes sont isotopes, complétez la définition d’atomes isotopes.
Des isotopes ont le même nombre..............................( donc même …........) mais des nombres de
neutrons …............... ( donc A …...................)
Les ions monoatomiques :
Définitions :
Un ion monoatomique est formé par un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électron(s).
Lors du passage de l’atome à l’ion, le noyau reste inchangé donc Z reste le même et le symbole chimique reste
le même. Seul l’aspect de la matière change.
Anion et cation :
Si l’ion a gagné des électrons, il possède plus d’électrons que de protons, il est donc chargé …........................,
c’est un …...................
Si l’ion a perdu des électrons, il possède moins d’électrons que de protons, il est donc chargé ….................,
c’est un …..............
Les couches électroniques :
Un noyau de numéro atomique Z est entouré de Z électrons. Ces
électrons n’ont pas de trajectoires particulières mais ne peuvent pas
occuper tout l’espace. Ils évoluent autour du noyau dans des couches
électroniques notées K, L, M
Chaque couche ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons.
2 électrons pour la couche K, 8 électrons pour la couche L, 8 électrons
pour la couche M
Remplissage des couches électroniques :
Les électrons occupent d’abord la couche K puis quand elle est saturée
ils occupent la couche L et ainsi de suite.
Au centre : 3
sphères rouges et
4 sphères noires
Au centre : 3
sphères rouges et
3 sphères noires

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Couche externe, couche interne :
La dernière couche occupée par les électrons et appelée la couche externe d l’atome.
Les autres couches sont les couches internes.
Lors du passage d’un atome à un cation, les électrons qui partent sont ceux de la couche électronique externe,
car ils sont les moins liés au noyau.
Activité : donner la répartition électronique de 6C , 8O , 11Na , 17Cl
Règle de stabilité des éléments..
Les gaz nobles :
Activité : donnez la répartition électronique de l’hélium, néon et argon.
Les gaz nobles sont des éléments chimiques très stables, ils restent sous forme atomique.
Ces gaz nobles ont leur dernière couche électronique pleine, c’est pour cela qu’ils sont très stables.
Structure en duet pour He
Structure en octet pour les autres
Stabilité des autres éléments :
Les atomes qui ne possèdent pas une structure stable en duet ou en octet vont capter, céder ou mettre en
commun des électrons pour l’acquérir.
Rq : Pour 0<Z<4 => structure en duet
Pour 5<Z<18 => structure en octet
Les ions monoatomiques stables :
Activité :
Remplir le tableau suivant
Symbole du noyau
Répartition électronique
Nombre d'électron(s) à
céder ou capter
Formule de l'ion
3Li (lithium)
13 Al (aluminium)
17 Cl (chlore)
9F (Fluor)
Exercices : 2 à 16 page 54 et 55 Exercice 32 page 254

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Chapitre 2 :
L'atome et l'élément chimique
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Ce que vous devez savoir :
Les éléments chimiques présents dans l’Univers : au sein des étoiles se forment des éléments chimiques qui
font partie des constituants de l’Univers. La matière qui nous entoure présente une unité structurale fondée
sur l'universalité des éléments chimiques.
Un modèle de l’atome.
Noyau (protons et neutrons), électrons.
Nombre de charges et numéro atomique Z.
Nombre de nucléons A.
Charge électrique élémentaire, charges des
constituants de l’atome.
Électroneutralité de l’atome.
Masse des constituants de l’atome ; masse
approchée d’un atome et de son noyau.
Dimension : ordre de grandeur du rapport des
dimensions respectives de l’atome et de son noyau.
Connaître la constitution d’un atome et de son noyau.
Connaître et utiliser le symbole AZX.
Savoir que l’atome est électriquement neutre.
Connaître le symbole de quelques éléments.
Savoir que la masse de l’atome est pratiquement
égale à celle de son noyau.
Éléments chimiques.
Isotopes, ions monoatomiques.
Caractérisation de l’élément par son numéro
atomique et son symbole.
Savoir que le numéro atomique caractérise l’élément.
Mettre en oeuvre un protocole pour identifier des
ions.
Pratiquer une démarche expérimentale pour vérifier la
conservation des éléments au cours d’une réaction
chimique.
Répartition des électrons en différentes couches,
appelées K, L, M.
Répartition des électrons pour les éléments de
numéro atomique compris entre 1 et 18.
Dénombrer les électrons de la couche externe.
Les règles du « duet » et de l’octet.
Application aux ions monoatomiques usuels.
Classification périodique des éléments.
Connaître et appliquer les règles du « duet » et de
l’octet pour rendre compte des charges des ions
monoatomiques usuels.