Notes de Sciences 8 - La Théorie Atomique - PDF

Sciences 8 Nom : \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ Bloc : \_\_\_\_\_\_\_ Date : \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ **7B Notes : La théorie atomique** - ***As-tu deviné? : les «particules» de chapitre 7A sont en fait les atomes (et les molécules)*** - les **atomes** sont c...

Sciences 8 Nom : \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ Bloc : \_\_\_\_\_\_\_ Date : \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ **7B Notes : La théorie atomique** - ***As-tu deviné? : les «particules» de chapitre 7A sont en fait les atomes (et les molécules)*** - les **atomes** sont composés de particules encore plus petites, c'est-à-dire les **particules** **subatomiques** : les **protons** (p), les **neutrons** (n), et les **électrons** (e) - un atome possède un noyau dense, de charge positive, formé de protons et neutrons - les électrons se trouvent autour du noyau sur des couches d'énergie précises Image result for structure d\'un atome **Les particules subatomiques** **Nom** **Symbole** Masse relative **Masse atomique** **Charge** **Location** ---------- ------------- ---------------- -------------------- ------------ ----------------- proton p^+^ 1836 1 1+ noyau neutron n^0^ 1837 1 0 noyau électron e^ꟷ^ 1 0 1-- autour du noyau Servez-vous de **la table et la figure ci-dessus** pour répondre aux questions suivantes : 1. Quelle est la charge électrique de ce [noyau]? \_\_\_\_\_\_\_\_\_ 2. Quelle est la charge électrique de cet [atome]? \_\_\_\_\_\_\_\_\_ 3. Quelle est la masse atomique de cet atome? \_\_\_\_\_\_\_\_\_ 4. Question GÉNIE : De quel élément est cet atome? \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ **... Un peu d'histoire :** - - les philosophes grecs (il y a 2 500 ans) : ils se sont demandés si la matière pouvait être divisée indéfiniment ou s'il y avait une particule qui était le plus petite possible; **Démocrite** a appelé cette particule indivisible *atomos*, ce qui veut dire «indivisible»  - - **les alchimistes** (du Moyen Âge) : ils ont tenté (sans succès) de transformer les métaux ordinaires en or, pourtant leurs expériences ont contribué beaucoup à notre connaissance de la matière Related image - **John Dalton** (1766-1844) : le modèle «boule de billard»; ce modèle se ressemble à celui de Démocrite sauf que chaque élément est une boule différente et les atomes forment des composés dans des proportions définies  - **J. J. Thomson** (1856-1940) : il a découvert la première particule *subatomique*, l'électron; le modèle «pain aux raisins» (le pain est uniforme et possède une charge positive et les raisins sont des particules subatomiques négatives) Related image - - - **Ernest Rutherford** (1871-1937) : il a découvert que la charge positive d'un atome et presque toute sa masse est concentrée au centre de l'atome; c'est-à-dire, Rutherford a découvert le noyau  - - **James Chadwick** (1891-1974) : il a raffiné le modèle de Rutherford avec sa découverte d'un deuxième type de particule dans le noyau, le neutron Related image - **Niels Bohr** (1885-1962) : il a découvert que les électrons circulent le noyau sur les couches électroniques et que chaque couche représente un niveau d'énergie très précis (comme des balles sur les marches différentes d'un escalier); - ***Quel atome est illustré ci-droit? \_\_\_\_\_\_\_\_\_*** - le modèle de la **mécanique quantique** (*mais celui-ci vous attend en Chimie 11!* ) Image result for quantum mechanical model of the atom **À l'intérieur d'un atome** - un atome est **neutre** parce que le nombre de particules positives (les protons) est toujours le même que le nombre de particules négatives (les électrons) - presque [toute la masse d'un atome se trouve dans le noyau], (la masse des électrons est négligeable) - la masse d'un proton et d'un neutron est 1 uma (unité de masse atomique), donc la masse d'un atome est égal à la somme des protons et des neutrons ; par ex., le noyau d'un atome d'azote contient 7 protons et 7 neutrons, donc sa masse est de 14 uma - pourtant presque [tout le volume d'un atome se trouve à l'extérieur du noyau] dans les couches électroniques où circulent les électrons (il faudrait aligner 10 000 noyaux les uns à côté des autres pour obtenir l'équivalent du diamètre d'un atome type) *Complète la table suivante :* +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+ | **Atome | **Nombr | **Nombr | **Nombr | **Masse | **Charg | **Charg | | ** | e | e | e | (uma)** | e | e | | | de | de | d' | | du | de | | | protons | neutron | électro | **(p^+^ | noyau** | l'atome | | | , | s, | ns, | + | | ** | | | p^+^** | n^0^** | e^ꟷ^** | n^0^)** | | | +=========+=========+=========+=========+=========+=========+=========+ | hydrogè | 1 | 0 | | | | | | ne | | | | | | | +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+ | carbone | 6 | 6 | | | | | +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+ | oxygène | 8 | 8 | | | | | +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+ | argent | 47 | 61 | | | | | +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+ | titane | 22 | 26 | | | | | +---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+ **La physique des particules** - la physique des particules (ou la physique subatomique) est le domaine scientifique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions - ces chercheurs ont découvert plusieurs types de particules (et antiparticules) en dehors des protons, neutrons, et électrons - par exemple : le quark, le lepton, le méson, le Hadron, le neutrino, le boson de Higgs, le gluon, le baryon, le muon, le photon, le fermion, le pion, le positron, etc. - *Tu n'es pas responsable pour tous ces noms, sauf pour le **quark**!* - comme les électrons, les quarks sont des **particules élémentaires**, c'est-à-dire, ils ne peuvent pas être décomposés en plus petites particules - pourtant, les protons et les neutrons ne sont pas des particules élémentaires: tous les deux sont composés de deux types de quarks : ***up* quarks** et ***down* quarks** (et quelques gluons aussi) - un *up* quark porte une charge de **+⅔ e** alors qu'un *down* quark a une charge de **--⅓** **e** (le «**e**» veut dire *elementary* *charge*)  **La charge totale** **:** ⅔ + ⅔ -- ⅓ = **1** ⅔ -- ⅓ -- ⅓ = **0** **Questions :** 1. Pour chacun des énoncés suivants, indique quelle particule subatomique répond le mieux à la description : a. b. est chargée positivement \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ c. possède la masse la plus élevée \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ d. est chargée négativement \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ e. donne un noyau sa charge \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ f. est neutre \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ g. se trouve autour du noyau \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ 2. J. J. Thomson a découvert quelque chose sur les atomes que Dalton ignorait. Qu'a-t-il découvert? 3. Quelle partie d'un atome occupe la majorité de sa masse? 4. Quelle partie d'un atome occupe la majorité de son volume? 5. Quelles sont les deux particules subatomiques qui possèdent une masse presque équivalente? 6. Les atomes sont neutres (ne possèdent pas de charge électrique) même si les électrons en ont une. Explique pourquoi. 7. Une rondelle de hockey a un diamètre de 76 mm. Imagine que le noyau d'un atome est de la taille d'une rondelle. Quel serait le diamètre de l'atome au complet? \[**Indice** : En moyenne, le diamètre d'un atome est 10 000 fois plus large que celui de son noyau.\] 8. Complète la table suivante. **Atome** **\# p^+^** **\# n^0^** **\# e^ꟷ^** **Masse (uma)** ----------- ------------- ------------- ------------- ----------------- aluminium 13 14 13 calcium 20 20 40 béryllium 5 4 soufre 16 32 or 79 197