COURANT ÉLECTRIQUE DANS LES MÉTAUX CHAPITRE 5 COURANT ÉLECTRIQUE DANS LES MÉTAUX

Tous les métaux sont conducteurs du courant électrique I TOUS LES SOLIDES CONDUISENT-ILS LE COURANT ? (Activité 3 page 32) A retenir Tous les métaux sont conducteurs du courant électrique

II LA THÉORIE ATOMIQUE 1) Quelle est l’origine de la théorie atomique ? (Activité 1 page 30) QUESTIONS 1. Quelles sont les deux théories qui s’opposaient dans l’antiquité pour expliquer la constitution de la matière ? Explique en quelques mots chacune d’elle. Théorie des quatre éléments Tous les corps sont formés à partir de 4 éléments : l’eau, la terre, l’air et le feu. Théorie atomique La matière est formée de petites particules invisibles, indivisibles et éternelles.

2. Qui a imaginé pour la première fois, que la matière était constituée d’atomes ? A quelle époque ? Leucippe 5ème siècle avant J.C 3. Combien de temps la théorie d’Aristote resta-t-elle en vigueur ? Commente cette durée. 22 siècle ! C’est une très (trop) longue durée. 4. Quel scientifique mit en évidence l’existence des atomes ? John Dalton

2) Quelle est la structure de l’atome ? (Activité 2 page 31) QUESTIONS 1. J.J. Thomson comparait l’atome à un « pudding ». Qu’est ce qui dans un atome pouvait jouer le rôle de la pâte ? A quoi comparait-il les électrons ? Les charges positives constituent la pâte. Les électrons sont les raisins.

2. Pourquoi E. Rutherford pouvait-il affirmer que le diamètre du noyau était très petit comparé au diamètre de l’atome entier ? La plupart des particules α traversent l’atome sans être déviées

3. A partit de la figure 9, calcule le quotient : diamètre de l’atome/diamètre du noyau. Commente ce résultat. 10-10 = 105 = 100 000 !!! 10-15 L’atome est essentiellement constitué de vide. On parle de la structure lacunaire de l’atome. lacune = vide

4. Si on modélisait le noyau d’un atome par une balle de 6,5 cm de diamètre, quel serait approximativement le diamètre de l’atome ? Exprime le résultat en km. 6,5 X 100 000 = 650 000 cm = 6,5 km !!!

On observe le même arrangement ordonné d’atomes III NATURE DU COURANT ÉLECTRIQUE 1) Pourquoi les métaux conduisent-ils le courant ? (Activité 4 page 33) QUESTIONS 1. Qu’y a-t-il de commun dans la structures des métaux vue au microscope électronique ? On observe le même arrangement ordonné d’atomes

2. Calcule, en utilisant l’échelle de la figure 15, le diamètre d’un atome de cuivre? Soit d le diamètre de l’atome L Soit L la longueur de 10 atomes L (nm) On a alors d = 10 (nm) Application : L = 5,4 cm = 5,4 x 0,5 = 2,7 nm Donc d = 0,27 nm = 0,27 x 10-9 m = 0,00000000027 m

3. Quelles particules créent le courant électrique en se déplaçant dans le même sens lorsque le circuit est fermé (fig.18 ) ? Ce sont les électrons libres.

4. Les électrons sont-ils tous responsables du passage du courant 4. Les électrons sont-ils tous responsables du passage du courant ? Pourquoi les électrons les plus éloignés du noyau sont-ils appelés « électrons libres » ? Seuls les électrons les moins attirés par le noyau (c’est-à-dire les plus éloignés) ont la possibilité (sont libres) de se déplacer.

5. Circuit fermé, compare le sens de déplacement des électrons au sens conventionnel du courant ? Le sens de déplacement des électrons est opposé au sens conventionnel du courant.

A retenir La matière est constituée de particules invisibles à l’œil nu : les atomes. Un atome est formé d’un noyau central autour duquel des électrons sont en mouvement. L’électron est une particule chargée négativement. Le noyau est constitué de protons, particules chargées positivement et de neutrons, particules neutres. Le noyau est donc globalement chargé positivement. L’atome est électriquement neutre et a une structure lacunaire.

A RETENIR Dans un métal, certains électrons dits libres peuvent se déplacer d’un atome à l’autre. Ce mouvement est généralement désordonné. Si on insère ce métal dans un circuit avec un générateur les électrons se déplacent tous dans le même sens et ils donnent naissance à un courant électrique

L’ESSENTIEL