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 ?

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Par intuition

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

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Doc. 1
Quelques modèles de l'atome

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A : Sphère dure pleine et indivisible.

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B : 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.

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C : 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.

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

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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.

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Supplément numérique

Retrouver l'histoire des atomes dans la première partie de cette
vidéo
(jusqu'à 3'30").

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Questions

Compétence(s)

MOD : Connaître la structure de l'atome

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 ?

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Synthèse de l'activité

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

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Histoire d'un modèle, le modèle de l'atome

Par intuition

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