Deuxième partie:La chimie, science de la

transformation de la matière

Mr Malfoy

Troisièmes collège Lamartine Hondschoote

L’électron et la conduction électrique

dans les métaux

Chapitre 5

Tous les métaux conduisent le courant électriqueLes solides ne conduisent pas tous le courant électriqueDans un métal, le courant électrique correspond à un déplacement d’électronsLes électrons se déplacent de la borne négative à la borne positiveUn isolant ne possède pas d’ électrons libres

Je dois savoir

Je peux m’aider:didalivre: l'atome par Gwenael Moreau et christo

phe david

animation Mr fournat : conducteurs et isolants

Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons

Dossier CEA : au cœur de la matière, les atomes

vidéo: le grand collisionneur de hadron (LHC)

I Introduction

On a étudié en cinquième et en quatrième les propriétés du courant électrique (comment ça marche) voir doc1

On va cette année essayer de comprendre la nature du courant électrique (qu’est-ce que c’est?) voir doc2

II) Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ? (voir TP)

1) Schéma de montageMatériel : une pile plate ou un générateur , une

lampe, deux pinces crocodiles, un interrupteur, des fils de connexion, un ampèremètre, des solides à tester.

A

6 V

Propose un schéma de montage permettant de tester la conductivité de chaque matériau et de mesurer l’intensité du courant qui circule. Dans ce schéma, le matériau à tester peut être représenté par une résistance. Les pinces crocodiles ne sont pas représentées.

Appel le professeur avant de faire le montage

2) mesuresRéalise les mesures pour les différents matériaux et

complète le tableau.Matériau Est-ce un

métal ?Est-ce un solide ?

La lampe brille-t-elle ?

Intensité mesurée

FerCuivreZincAluminiumselsucreMine de crayon (carbone)

3) conclusionsa) Tous les solides conduisent-ils le courant ?

b) Tous les métaux conduisent ils le courant ?

c) Tous les métaux conduisent-ils le courant avec la même efficacité ?

Non car le sucre et le sel ne permettent pas à la lampe de briller.

Oui car quel que soit le métal, la lampe brille.

Non car l’intensité mesurée varie d’un métal à l’autre.

III) L’histoire de l’électron.1) Que sait on de la matière ? (rappels)

On pense depuis Démocrite (environ 400 ans avant J.C.) que la matière est composée de petites particules insécables, les atomes. (du grec Atomos qui signifie insécable)

Démocrite Un atome

Les atomes s’assemblent entre eux pour former des molécules (souvent plus stables). Comme l’eau par exemple.

Eau (H2O)

3) Les rayons cathodiques En 1878, le savant Anglais W. Crookes

montre que l’on peut observer des rayonnements dans des tubes contenant des gaz raréfiés (du vide).

Ces rayonnements sont le fruit de particules électrisées émises par la cathode (électrode négative) d’où le nom de rayons cathodiques. Ces tubes donneront naissance à la télévision cathodique)

4) La « Naissance » des électrons

En 1895, Le physicien français J. Perrin (prix Nobel 1926) montre que ces particules électriques sont chargées négativement.

Le 30 Avril 1897 le physicien anglais J.J. Thomson (prix Nobel 1906) mesure le rapport entre la masse et la charge de cette particule. Il lui donne le nom d’électron

•Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons

5) La « mort » des particules insécablesL’électron est beaucoup plus petit qu’un atome. Le modèle de l’atome comme plus petite particule possible n’est plus valable. J.J. Thomson propose donc un nouveau modèle (le modèle dit du cake aux électrons).

IV) Interprétation de la conduction des métaux.

1) Les électrons libres (voir doc4)

Certains électrons d’un métal sont peu liés à l’atome, ce sont les électrons libres, ils peuvent se déplacer d’un atome à l’autre.

2) Le courant électrique

Animation : animation du CEA regarder l’animation 7 (l’électricité)

Rappel: Le sens conventionnel du courant est du pole positif au pole négatif à l’extérieur du générateur, il a été défini par convention par André Marie Ampère en 1821. voir doc5

6 V

6 V+ - Sens réel du courant(déplacement des électrons chargés négativement)

+ -

Sens conventionnel du courant (donné par André Marie Ampère)