ACTIVITE N°2 l`atome - gouet

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ACTIVITE N° 2 CHIMIE 3
ème
QU’OBSERVE-T-ON LORSQUE L’ON FAIT UN ZOOM SUR UN MORCEAU DE MATIERE ?

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I. Quel est l’ordre de grandeur de la dimension de l’atome ?
II. Comment a-t-on eu l’idée de la structure de l’atome ?
En 1897 J. Thomson à montré que les atomes constituant toute la matière contiennent des particules
extrêmement petites portant une charge négative : les électrons.
Comment les électrons sont-ils disposés dans l’atome ? Ou sont les charges positives ?
C’est Ernest Rutherford qui réalisa en 1909 l’expérience qui permit de répondre à ces questions
 L’expérience de Rutherford.
Un faisceau de particules α, particules positives beaucoup plus petite que les atomes d’or, est
bombardé sur une feuille d’or très mince constituée d’environ 1000 couches d’atomes.
ACTIVITE N°2 CHIMIE 3
ème
QU’OBSERVE-T-ON LORSQUE L’ON FAIT UN ZOOM SUR UN MORCEAU DE MATIERE ?
Les différentes images
obtenues au microscope
électronique suggère que
les atomes sont
approximativement
sphériques , nous
utiliserons donc des
sphères pour les
représenter

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 Les observations montrent que :
 La majorité des particules α trave rsent la feuille d’or sans être déviées et… sans faire de trou.
 Seule une infime minorité de particules α sont déviées et semble rebondir sur la feuille d’or.
1°> A l’échelle m icroscopique de quoi est constituée la feuille d’or ?
2°> Avant E. Rutherford, les scientifiques modélisaient l’atome par une sphère plein de matière.
Qu’aurait été le résultat de l’expérie nce si tel était le cas ?
Le modèle imaginé par Rutherford à la suite de cette expérience est semblable à un m inuscule système
solaire. La masse de l’atome est concentrée dans un noyau très petit et porteur de charges électriques
positives. A une distance relativement très grande du noyau, tournent des électrons chargés
négativement.
3°> Modéliser et légender la structure d’un atome de carbone, sachant qu’il possède 6 charges positives
(protons).

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REMARQUE :
Pour simplifier l’écriture
on utilise souvent un sous
multiple du mètre : le
nanomètre
1nm = 10
-9
m
III. Conclusion
L’atome est constitué d’un noyau, qui contient des protons et des neutrons, autour
duquel tournent des électrons.
- Un proton porte une charge élémentaire positive (notée +e)
- Un électron porte une charge élémentaire négative (notée - e)
- Un neutron ne porte pas de charge : il est neutre
Dans un atome, il y a autant de particules positives (protons) dans le noyau que de
particules négatives (électrons) se déplaçant autour du noyau. La charge totale
d’un atome est donc nulle : on dit qu’un atome est électriquement neutre. C ’est
également le cas des molécules (qui sont constituées d’atome) et de la matière en générale.
La taille d’un atome est de l’ordre de 0,1 nanomètre (10
-10
m)
et celle du noyau est 100 000 fois plus petite.
Le noyau est entouré de vide dans lequel se déplacent les
électrons. L’atome étant formé essentiellement de vide (à
99%) on dit alors qu’il a une structure lacunaire.
La masse du noyau vaut des milliers de fois celle des
électrons : la masse d’un atome est donc concentrée dans le noyau
Au niveau microscopique, la matière est constituée d’un nombre limité d’atomes
qui sont répertoriés dans un tableau avec leur symbole : il y en a 92 dans la nature.
Extrait du tableau périodique des éléments :
Chaque atome possèdent un nombre déterminé de protons et d’électron qui le
caractérise : ce nombre se note Z, il s’agit du numéro atomique de l’atome.

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I. Quel est l’ordre de grandeur de la dimension de l’atome ?
1°> Donner l’ordre de grandeur de la dimension de l’atome et du noyau puis comparer* la dimension de
l’atome et celle de son noyau ( * comparer : faire le rapport du plus grand s ur le pus petit)
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2°> L’atome est neutre éle ctriquement et pourtant il contient des particules chargées. Comment est-ce
possible ?
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II. Comment a-t-on eu l’idée de la structure de l’atome ?
En 1897 J. Thomson à montré que les atomes constituant toute la matière contiennent des particules
extrêmement petites portant une charge négative : les électrons.
Comment les électrons sont-ils disposés dans l’atome ? Ou sont les charges positives ?
C’est Ernest Rutherford qui réalisa en 1909 l’expérience qui permit de répondre à ces questions
 L’expérience de Rutherford.
Un faisceau de particules α, particules positives beaucoup plus petite que les atomes d’or, est
bombardé sur une feuille d’or très mince constituée d’environ 1000 couches d’atomes.
Le
s différentes images
obtenues au microscope
électronique suggère que
les atomes sont
approximativement
sphériques , nous
utiliserons donc des
sphères pour les
représenter
ACTIVITE N°2 CHIMIE 3
ème
QU’OBSERVE-T-ON LORSQUE L’ON FAIT UN ZOOM SUR UN MORCEAU DE MATIERE ?