au collège Colette Besson
7 minutes de sciences

Activité 03

Contenu à projeter
CHAPITRE 1 : De l’Univers à l’atome

Activité 03 : Constitution de l’atome

Le cancer est une maladie où certaines cellules de notre corps se multiplient de façon incontrôlée et forment une tumeur.
Pour soigner certains cancers, les médecins utilisent des techniques utilisant : protons et neutrons, qui détruisent uniquement les cellules malades, tout en protégeant au maximum les cellules saines autour.

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Radiathérapie par proton

Problématique : Quelles sont ces différentes particules appelées protons et neutrons ?

Document-élève.pdf

3C1 Act03 _ documents élèves

Bilan

BILAN

Un atome est constitué d’un noyau central autour duquel gravitent des électrons (particules chargées négativement).
Le noyau est lui même constitué des protons (particules chargées positivement) et de neutrons (particules électriquement neutres), on parle alors de nucléons.
Un atome est une espèce électriquement neutre. Afin d’assurer cette neutralité, il contient toujours autant de protons que d’électrons.

Application
Symbole de l’élément
(Nombre de masse)
(Numéro atomique)
Nombre de nucléons
=
Nombre de
protons
+
Nombre de
neutrons
Nombre d’électrons
48 22 Ti

. . .

=

. . .

+

. . .

. . .

75 33 As

. . .

=

. . .

+

. . .

. . .

244 94 Pu

. . .

=

. . .

+

. . .

. . .

CHAPITRE 1 : De l’Univers à l’atome

Activité 03 : Constitution de l’atome

Le cancer est une maladie où certaines cellules de notre corps se multiplient de façon incontrôlée et forment une tumeur.
Pour soigner certains cancers, les médecins utilisent des techniques utilisant : protons et neutrons, qui détruisent uniquement les cellules malades, tout en protégeant au maximum les cellules saines autour.

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Radiathérapie par proton

Problématique : Quelles sont ces différentes particules appelées protons et neutrons ?

Doc.1 Construire un atome :

Ouvrez un navigateur
Dans la barre de recherche google tapez :
“Construire un atome phet”
Ouvrez le premier lien proposé
Sélectionne la simulation “Symbole”

Doc.2 Le béryllium dans la classification périodique

  1. Charger la simulation (voir doc.1)
  2. La simulation fonctionne sur le principe du “cliquer/glisser”
    Insérer dans le modèle une à une les particules citées ci-dessous et entourer la bonne réponse.
  3. Les électrons sont des espèces
    positives
    negatives
    neutres
    Les protons sont des espèces
    positives
    negatives
    neutres
    Les neutrons sont des espèces
    positives
    negatives
    neutres
  4. Un atome est neutre électriquement et n’existe que s’il est stable. Construire à l’aide de la simulation l’atome de béryllium.
  5. Cliquer pour agrandir

  6. Compléter les “trous” suivants :
  7. Dans l’atome de béryllium, les électrons sont au nombre de 4

    Dans le noyau de béryllium, les protons sont au nombre de 4

    Dans le noyau de béryllium, les neutrons sont au nombre de 9 – 4 = 5

  8. Compléter les “trous” laissés dans le document 2. (voir doc.2)
  9. Le numéro atomique est la carte d’identité d’un élément chimique : chaque élément possède son propre numéro atomique. En revanche, 2 éléments peuvent posséder un même nombre de masse. A partir des questions précédentes, précise la signification microscopique (en termes de particules) du nombre de masse.
  10. Le nombre de masse correspond au nombre de particules dans le noyau atomique : la somme des protons et des neutrons. Ces particules sont aussi appelés : nucléons (étymologiquement : les particules du noyau)

  11. En manipulant la simulation, cocher les affirmations correctes.
  12. Ajouter un proton change la nature de l’élément chimique.

    Il faut ajuster le nombre d’électrons pour assurer la neutralité.

    Ajouter un neutron ne change pas la nature (son nom) de l’élément chimique.

    Il existe plusieurs versions stables possibles de l’élément Bore

    L’élément chimique qui possède 8 protons est le carbone.

Pour aller plus loin

a. Donne les 2 compositions (nombre de protons, neutrons, électrons) stables de l’atome de carbone : on parle alors d’isotopes.

Modèle du carbone 12

électrons 6
protons 6
neutrons 7

Modèle du carbone 13

électrons 6
protons 6
neutrons 7

b. A partir de tes observations donne une définition du mot “isotope”

Les isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.

c. Combien existe-il d’isotope stable de l’atome d’oxygène ?

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BILAN

Un atome est constitué d’un noyau central autour duquel gravitent des électrons (particules chargées négativement).
Le noyau est lui même constitué des protons (particules chargées positivement) et de neutrons (particules électriquement neutres), on parle alors de nucléons.
Un atome est une espèce électriquement neutre. Afin d’assurer cette neutralité, il contient toujours autant de protons que d’électrons.

Exemple : Modèle de l’atome de lithium

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Notation

proton : p+

neutron: n0

électron: e

Remarques :

→ diamètre du noyau : 10-15 m / diamètre d’un atome : 10-10 m

Le noyau atomique est 100 000 fois plus petit que l’atome. L’atome est essentiellement constitué de vide, on parle de structure lacunaire.

→ masse d’un nucléon : 1,7 x 10-27 kg / masse d’un électron : 9,1 x 10-31 kg

Un électron est 10 000 fois plus léger qu’un nucléon. La quasi-totalité de la masse est concentrée dans le noyau de l’atome.

A RETENIR

La fiche d’identité d’un élément chimique contient des information sur le noyau atomique

Remarques :

→ Le nombre de neutron se calcul à partir de cette carte d’identité :

nombre neutrons = nombre de nucléons – nombre de protons

→ Le nombre d’électron se dépend de l’électroneutralité :

nombre d’électrons = nombre de protons

Symbole de l’élément
(Nombre de masse)
(Numéro atomique)
Nombre de nucléons
=
Nombre de
protons
+
Nombre de
neutrons
Nombre d’électrons
48 22 Ti

48

=

22

+

26

22

75 33 As

75

=

33

+

42

33

244 94 Pu

244

=

94

+

150

94