Physique-Chimie 2de

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Histoire d’un modèle, le modèle de l’atome
P.90
ACTIVITÉ D'EXPLORATION


1
Histoire d’un modèle, le modèle de l’atome





Pour expliquer le monde qui nous entoure, les scientifiques font appel à des modèles. Ces derniers permettent de décrire un phénomène. Un modèle n’est donc pas la réalité mais une image de celle-ci. Tant qu’aucune observation expérimentale ne contredit le modèle, on le considère comme pertinent.

➜ Comment le modèle de l’atome a-t-il évolué au cours des siècles ?


Par intuition

Avant de commencer, je dessine ma propre vision d’un atome.

Doc. 1
Quelques modèles de l’atome


Sphère dure pleine et indivisible

Noyau positif avec des électrons qui orbitent autour. Entre les deux, du vide

Noyau positif avec des électrons qui orbitent autour. Les orbites sont à des distances bien définies et on les appelle couches. Entre les deux, du vide.

Plum-pudding, atome globalement neutre avec des électrons négatifs qui baignent dans un volume chargé positivement

Doc. 2
Des faits expérimentaux

  • 1804 : En étudiant le comportement des gaz, John Dalton reprend une idée de la Grèce antique longtemps abandonnée : la matière est composée de petits grains insécables appelés alors atomos.

  • 1897 : Découverte de l’électron qui est une particule chargée négativement par John Thomson. Il propose pour l’atome un modèle de sphère de structure positive parsemée d’électrons.

  • 1900 : Max Planck étudie la quantification des échanges d’énergie dans la matière qui laisse supposer que les électrons ne peuvent pas être à n’importe quelle distance du noyau.

  • 1911 : Découverte du noyau atomique chargé positivement et beaucoup plus petit que l’atome par Rutherford. Il propose un modèle où les électrons sont répartis dans un nuage autour du noyau mais à distance de celui-ci.

  • 1913 : Unification des théories de Max Planck et Ernest Rutherford par Niels Bohr. Il propose un modèle de répartition des électrons en couches.

  • 1914 : Confirmation de la quantification des échanges d’énergie dans la matière par James Franck et Gustav Hertz.

Supplément numérique

Retrouver l’histoire des atomes en vidéo.

Compétence

MOD : Connaître la structure de l’atome

Questions

Voir les réponses
1. a. Doc. 1 et 2 Associer chaque modèle à son inventeur en justifiant son choix.


b. Faire une frise chronologique sur laquelle apparaît chaque modèle et le nom de son (ou ses) inventeur(s). Vous pouvez utiliser l'application gratuite Tiki-Toki.

2. Doc. 2 Identifier la raison qui a poussé John Thomson à remettre en cause le modèle antique (Leucippe et Démocrite) et de John Dalton.


3. Pourquoi le modèle de Bohr a-t-il été préféré à celui de Rutherford ?


4. Rappeler les étapes de la démarche scientifique. En quoi l’évolution du modèle de l’atome en est un exemple ?


Synthèse de l'activité

Comment se répartissent les électrons dans un atome d’après le modèle de Bohr ?

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