Activité n°4: Structure de l'atome.
C13- Lire et comprendre des documents scientifiques : TB/S/F/I
C4. 4-Effectuer des calculs: TB/S/F/I
« Lorsque j'entrai au laboratoire dirigé par Joliot au Collège de France, la connaissance que
j'avais de la structure de la matière ne devait guère dépasser celle acquise par un lycéen de
1993 abonnés à de bonnes revues de vulgarisation. Je les résume rapidement: la matière est
composée d'atomes, eux-mêmes constitués de noyaux entourés d'un cortège d'électrons. Les
novaux portent une charge électrique positive qui est de même valeur et de signe opposé à la
charge des électrons qui gravitent autour du noyau. (..) En effet, la matière est neutre, sinon
elle exploserait en raison de la répulsion qu'exercent l'une sur l'autre des charges de même
signe, positif ou négatif.
faut avoir en tête l'échelle des dimensions. Le diamètre d'un atome est voisin d'un
centième de millionième de centimètre. Celui d'un noyau est cent mille fois plus petit. On voit
donc que presque toute la masse d'un atome est concentrée en un noyau central et que, loin sur
la périphérie, se trouve un cortège qui est fait de particules de charge électrique négative, les
Electrons. C'est ce cortège seul qui gouverne le contact des atomes entre eux et donc tous les
phénomènes perceptibles de notre vie quotidienne, tandis que les noyaux, tapis au cœur des
atomes, en constituent la masse. »
Georges CHARPAK, Extrait de « La vie à fil tendu».
Questions:
1. Quelles sont les deux parties qui constituent les atomes? Quelle est leur charge: positive
ou négative ? Faites une phrase générale pour présenter l'atome.
2. Citer un passage dans le texte qui vous permet de compléter les tableaux suivants et
compléter-les:
Atome d'oxygène
Charge du
noyau
8(+)
Atome de fer
Charge du
noyau
Charge
cortège
Electronique
Charge
8(-)
cortège
Electronique
3. On donne pour l'atome d'oxygène :
261+
Atome d'aluminium
Charge du
13 (4)
noyau
Charge
cortège
électronique
26 (-)
-la masse du noyau: 2,72,10 kg
-celle des électrons: 7,28,10 kg
a) Comparer la masse du noyau à celle des électrons. (Pour cela, on fera le rapport des masses
du noyau et du cortège d'électron)
b) Que peut-on en conclure quant à la répartition de la masse dans l'atome?
131-1
4. Citer un passage dans le texte qui vous permet de calculer le diamètre d'un atome.
a) Quelle est la taille approximative d'un atome (exprimé en mètre)?
b) Ecrire ensuite le diamètre de l'atome en utilisant les puissances de dix.
5. Citer un passage dans le texte qui vous permet de calculer le diamètre d'un noyau.
b) En déduire celle d'un noyau (exprimée en métre et en puissance de dix)?
Application: En imaginant que le noyau d'un atome fasse 1 cm de diamètre (comme celui
d'une cerise), quelle serait alors le diamètre de cet atome? (Exprimer le résultat dans les unités
les plus appropriées).