Chapitre 2 : Les métaux sont-ils conducteurs du courant électrique ? Livre p 12 à 27

Introduction et rappels: De quoi est constitué la matière ? Activité 2 p31 : expérience de Rutherford bombardement d'une feuille d'or.

● Modèle : Représentation simplifiée de la réalité étudiée. Quelque soit son niveau de complexité, un bon modèle doit être aussi fidèle que possible à l'objet ou au système modélisé. En classe de 4ème : ● Modèle de la molécule puis de l'atome. Un atome est représenté par une bille solide qu'on peut "accrocher" à d'autres billes (atomes). Par exemple le modèle de la molécule d'eau : La notion de modèle. 2

Suite à l'activité 2 p 31, on voit bien que ce modèle de l'atome (sphère dure) ne représente plus la réalité, car certaines particules arrivent à le traverser. On doit donc imaginer un nouveau modèle qui puisse représenter de manière correcte la réalité de l'expérience.

I) Quel modèle pour l'atome ? ● La matière est constituée de particules très petites : les atomes. ● L'atome est formé : – d'un nuage d'électrons, tous identiques, chargé négativement, – d'un noyau chargé positivement. ● L'atome est électriquement neutre. → Il y a donc autant de charges négatives que de charges positives dans un atome.

● Mais qu'y a-t-il entre électrons et noyau ? – Du vide : Si on enlevait le vide de tous les atomes de la Terre, celle-ci tiendrait dans une sphère de 150 m de rayon. ● Le volume de l'atome est ainsi composé essentiellement de vide. On dit que l 'atome a une structure lacunaire. ● Plusieurs modèles peuvent être proposés (fig 1 à 4 p34). Exemple sur l'atome d' Hélium : He, qui comporte 4 électrons. 4 électrons chargés négativement 4 charges positives dans le noyau.

● En fait les électrons se déplacent très vite et il est impossible de savoir avec précision où ils se trouvent. On parle donc de probabilité de présence. Plus la probabilité de trouver un électron est grande, plus le nuage est sombre. Atome d'Hélium : probabilité de présence des électrons. 1 fm = m = 0, m

Logo IBM réalisé avec 35 atomes de xénon sur nickel. Ce logo mesure 17 nanomètres de long et a été réalisé avec un microscope à effet tunnel. La technique utilisée a été développée dans les laboratoires d'IBM à Zurich par Gerd Binning et Heinrich Rohrer — Prix Nobel de Physique en © IBM, Eigler (IBM Almaden Visualization Lab)

II) Peut-on classer les atomes ? ● On classe les atomes en fonction du nombre de charges positives (le numéro atomique) contenues dans son noyau. Voir classification page I du livre. ● Questions p 36 du livre. Construction d'une classification.

III) Tous les solides conduisent-ils le courant ? ● Différents solides. Quelles expériences mener ? Observations ? Conclusion ?

● Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique. ● Tous les métaux conduisent le courant électrique. ● Animation, le courant dans un métal. – Le courant électrique est dû à un déplacement d'électrons dans le sens opposé au sens conventionnel du courant dans un métal.

Conclusion Dans ce chapitre, je dois : Savoir: – Constituants de l’atome : noyau et électrons. – Structure lacunaire de la matière. – Les atomes et les molécules sont électriquement neutres ; l’électron et les ions sont chargés électriquement.. – Tous les métaux conduisent le courant électrique. – Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique.

– La conduction du courant électrique dans les métaux s’interprète par un déplacement d’électrons. – Le courant électrique est dû à un déplacement d'électrons dans le sens opposé au sens conventionnel du courant dans un métal.

● Savoir faire : – Pratiquer une démarche expérimentale afin de comparer le caractère conducteur de différents solides. – Valider ou invalider une hypothèse sur le caractère conducteur ou isolant d'un solide. – Extraire d'un document (papier, multimédia) les informations relatives aux dimensions de l'atome et du noyau.