2°10 CHIMIE PREMIERE PARTIE : « L’UNIVERS » ACTIVITES SUR LE CHAPITRE 4 « QUELLE EST LA STRUCTURE D’UN ATOME DE L’UNIVERS » COMPETENCE EXIGIBLE OFFICIELLE 2014 / 2015 COMPETENCES MISES EN JEU APP ANA REA VAL COM AUT RCO Réaliser une étude du modèle de l’atome à travers le temps. ACTIVITE N° 1 : « LE MODELE DE L’ATOME A TRAVERS LE TEMPS » DOCUMENTS : D’illustres scientifiques qui ont contribué à l’évolution du modèle de l’atome à travers le temps : Des phrases qu’ils auraient pu prononcer : Il faut abandonner le concept de trajectoire de l’électron. Celui-ci est délocalisé dans le nuage électronique : on parle de probabilité de présence de l’électron autour du noyau. NIELS BOHR La matière ne peut pas être divisée infiniment : elle est faite de grains insécables appelés atomes (vient du grec "atomos" signifiant insécable ou indivisible). Les électrons tournent autour d’un noyau positif, comme les planètes du système solaire tournent autour du Soleil. DEMOCRITE ERNEST RUTHERFORD Grâce à ma célèbre expérience, j’ai déduit que l’atome était essentiellement constitué de vide. J’ai calculé aussi que la masse de l’atome est concentrée dans le noyau. En reprenant l’idée de Démocrite, j’ai annoncé au monde entier l’existence des atomes, idée qui était abandonnée depuis plus de deux mille ans. J’ai découvert le neutron et donc que le noyau est sécable. JOHN DALTON J’ai découvert l’électron. Ils sont négatifs et se répartissent à l’intérieur d’un noyau positif, de la même façon que les pruneaux se dispersent dans un cake. Des noms de modèles qui illustrent les phrases : Modèle du "plum pudding" ERWIN SCHRÖDINGER Modèle quantique Modèle planétaire JOSEPH-JOHN THOMSON Modèle de l’Antiquité Modèle de la "boule de billard" JAMES CHADWICK Des dates auxquelles les phrases auraient pu être prononcées : – 430 1808 1913 1897 1926 1911 1932 QUESTION : En s’aidant de l’INTERNET et/ou du livre page 56, replacer dans le tableau ci-dessous pour chaque date du document : Le nom du scientifique (à choisir dans le document) La phrase que le scientifique aurait pu prononcer (à choisir dans le document) ; Le nom du modèle associé à la contribution du scientifique (à choisir dans le document). Date Nom du scientifique La phrase que le scientifique aurait pu prononcer = contribution du scientifique à l’évolution du modèle de l’atome Nom du modèle associé à la contribution du scientifique 430 1808 1897 1911 1913 1926 1932 ACTIVITE N° 2 : « L’EXPERIENCE D’ERNEST RUTHERFORD » DOCUMENT : ANIMATIONS : voir http://ar.soulas.pagesperso-orange.fr/Seconde.htm au chapitre 4. QUESTIONS : 1) A l’échelle microscopique, de quoi est constituée une feuille d’or ? 2) Avant ERNEST RUTHERFORD, les scientifiques modélisaient l’atome par une sphère pleine de matière. Qu’aurait été le résultat de l’expérience si tel était le cas ? 3) Les particules alpha qui sont déviées sont-elles attirées ou repoussées par les noyaux des atomes d’or ? Citer l’extrait du document justifiant la réponse. 4) On rappelle que deux particules chargées s’attirent si elles sont de signes opposés et se repoussent si elles sont de même signe. Quel est le signe d’un noyau d’atome d’or ? Justifier. 5) On dit que le remplissage de l’espace par la matière est « lacunaire ». a) Que signifie cet adjectif ? b) L’expérience d’ERNEST RUTHERFORD est-elle en accord avec cette conclusion ? Citer l’extrait du document justifiant la réponse. 6) Quelle conclusion peut-on tirer de cette expérience sur le rapport entre la taille de l’atome et celle de son noyau ? *****