QCM : Construction de la matière — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle comparaison décrit correctement les propriétés macroscopiques d’un solide, d’un liquide et d’un gaz ?

Le solide garde son volume mais prend la forme du récipient, le liquide possède une forme propre et le gaz garde son volume.
Le solide ne possède pas de volume propre, le liquide garde sa forme et le gaz possède une forme qui dépend de sa masse.
Le solide possède une forme et un volume propres, le liquide garde son volume et le gaz ne garde ni forme ni volume propres.
Le solide et le liquide possèdent une forme propre, tandis que le gaz conserve un volume propre dans son récipient.

Le solide possède une forme et un volume propres, le liquide garde son volume et le gaz ne garde ni forme ni volume propres.

Explication

Un solide conserve sa forme et son volume, un liquide conserve son volume mais adopte la forme du récipient, et un gaz ne conserve ni forme ni volume propres. Confondre le solide avec le liquide conduit à lui attribuer la capacité de prendre la forme du récipient.

2. Que se passe-t-il lorsqu’un gaz est placé dans un récipient plus grand ?

Il prend une forme fixe tout en gardant la même quantité d’espace occupé.
Il se répand dans l’espace disponible et peut augmenter de volume.
Il devient incompressible et conserve la forme qu’il avait dans le récipient précédent.
Il conserve son volume et occupe seulement la partie inférieure du récipient.

Il se répand dans l’espace disponible et peut augmenter de volume.

Explication

Un gaz se répand dans tout l’espace disponible et peut être déformé en forme et en volume. L’idée qu’il conserve son volume correspond plutôt à une propriété attribuée à tort à un liquide.

3. Quelle définition correspond à une molécule dans le modèle microscopique de la matière ?

Une portion de matière immobile, observable sans instrument et indépendante des autres particules.
Un objet macroscopique visible directement, dont la forme reste fixe pendant toute son observation.
Un grain matériel perceptible à l’œil nu, qui apparaît seulement lorsque la matière change d’état.
Une particule microscopique constituant la matière, invisible à l’œil nu et en mouvement permanent.

Une particule microscopique constituant la matière, invisible à l’œil nu et en mouvement permanent.

Explication

Une molécule est une particule microscopique constituant la matière, invisible à l’œil nu et animée d’un mouvement permanent. La rendre directement observable confond son échelle microscopique avec celle des objets macroscopiques.

4. Quelle grandeur et quelle valeur correspondent approximativement au diamètre d’une molécule d’eau ?

Une masse d’environ 3×10−26kg3 \times 10^{-26}\\ \mathrm{kg}.
Une longueur d’environ 3×10−26m3 \times 10^{-26}\\ \mathrm{m}.
Une longueur d’environ 4×10−10m4 \times 10^{-10}\\ \mathrm{m}.
Une masse d’environ 4×10−10kg4 \times 10^{-10}\\ \mathrm{kg}.

Une longueur d’environ $$4 \times 10^{-10}\\ \mathrm{m}$$.

Explication

Le diamètre d’une molécule d’eau est une longueur de l’ordre de 0,40,4 nanomètre, soit environ 4×10−10m4 \times 10^{-10}\\ \mathrm{m}. La valeur 3×10−26kg3 \times 10^{-26}\\ \mathrm{kg} correspond à sa masse et non à son diamètre.

5. Dans le modèle moléculaire, que peut-on affirmer à propos des molécules d’une même matière ?

Elles gardent leurs dimensions, leur masse et leur volume, et sont séparées par des espaces vides variables.
Elles restent en contact permanent, mais leur forme et leurs dimensions varient lorsque la matière change d’état.
Elles se déforment selon leur environnement et remplissent entièrement l’espace situé entre les autres molécules.
Elles changent de masse et de volume lorsqu’elles se déplacent, tout en restant séparées par des espaces identiques.

Elles gardent leurs dimensions, leur masse et leur volume, et sont séparées par des espaces vides variables.

Explication

Le modèle considère que les molécules conservent leurs dimensions, leur masse et leur volume, sans se déformer, tandis que les espaces vides entre elles peuvent varier. Leur attribuer une déformation selon l’environnement contredit cette représentation microscopique.

6. Quelle distinction permet de différencier un corps pur d’un mélange ?

Un corps pur contient plusieurs types de molécules, tandis qu’un mélange n’en contient qu’un seul type.
Un corps pur possède plusieurs états physiques, tandis qu’un mélange conserve une seule forme macroscopique.
Un corps pur contient un seul type de molécule, tandis qu’un mélange en contient plusieurs types.
Un corps pur est formé de molécules immobiles, tandis qu’un mélange est formé de molécules en mouvement.

Un corps pur contient un seul type de molécule, tandis qu’un mélange en contient plusieurs types.

Explication

Un corps pur est constitué d’un seul type de molécule, alors qu’un mélange en contient plusieurs types. Le mouvement des molécules ne permet pas de distinguer ces deux catégories, car il appartient au modèle général de la matière.

7. Que devient l’identité des molécules d’eau lorsque l’eau passe de l’état liquide à l’état gazeux ?

Les molécules perdent leur masse et leur volume avant de se disperser dans l’espace.
Les molécules restent identiques, même si leur organisation et leurs espacements changent.
Les molécules se transforment en un autre type de particules adapté à l’état gazeux.
Les molécules se déforment pour occuper la forme du récipient qui contient la vapeur.

Les molécules restent identiques, même si leur organisation et leurs espacements changent.

Explication

Les molécules d’eau sont identiques quel que soit l’état physique de l’eau; c’est leur organisation et l’espace qui les sépare qui peuvent changer. Dire qu’elles deviennent un autre type de particules confond changement d’état et changement de substance.

8. Pourquoi la diffusion d’une substance peut-elle conduire à un mélange homogène ?

Parce que la matière perd ses molécules distinctes et devient une substance d’un seul type.
Parce que les molécules restent immobiles et se regroupent spontanément dans une même région.
Parce que la mobilité des molécules permet leur déplacement et leur répartition dans le milieu.
Parce que les molécules se transforment en particules plus petites qui se déposent uniformément.

Parce que la mobilité des molécules permet leur déplacement et leur répartition dans le milieu.

Explication

La diffusion repose sur la mobilité des molécules, qui permet leur déplacement et leur répartition jusqu’à former un mélange homogène. L’immobilité moléculaire empêcherait au contraire le phénomène de diffusion.

9. Quelle description compare correctement l’organisation moléculaire des trois états de la matière ?

Dans un solide, les molécules sont espacées et agitées ; dans un liquide, elles sont liées et immobiles ; dans un gaz, elles sont proches et ordonnées.
Dans un solide, les molécules sont proches mais très agitées ; dans un liquide, elles sont éloignées ; dans un gaz, elles sont liées et immobiles.
Dans un solide, les molécules sont proches et ordonnées ; dans un liquide, elles sont proches et désordonnées ; dans un gaz, elles sont très espacées et agitées.
Dans un solide, les molécules sont désordonnées et mobiles ; dans un liquide, elles sont ordonnées ; dans un gaz, elles sont proches et peu agitées.

Dans un solide, les molécules sont proches et ordonnées ; dans un liquide, elles sont proches et désordonnées ; dans un gaz, elles sont très espacées et agitées.

Explication

À l’état solide, les molécules restent proches, liées et ordonnées ; dans un liquide, elles restent proches mais deviennent peu liées et désordonnées ; dans un gaz, elles sont très espacées et très agitées. L’idée selon laquelle les molécules d’un liquide seraient liées et immobiles correspond plutôt au modèle du solide.

10. Que se passe-t-il au niveau moléculaire lorsqu’un corps reçoit de l’énergie thermique ?

Les molécules deviennent plus lourdes, puis se transforment en particules d’une autre nature.
Les molécules conservent leur agitation, tandis que leur masse et leur composition chimique augmentent.
Les molécules perdent leur mouvement, se rapprochent et reprennent une organisation plus régulière.
Les molécules s’agitent davantage, leur disposition change et un changement d’état peut se produire.

Les molécules s’agitent davantage, leur disposition change et un changement d’état peut se produire.

Explication

L’apport d’énergie thermique augmente l’agitation moléculaire et peut modifier la disposition des molécules jusqu’à provoquer un changement d’état physique. Il ne transforme pas les molécules en particules d’une autre nature et n’augmente pas leur masse.

11. Quel ensemble de propriétés associe correctement chaque état de la matière à son comportement macroscopique ?

Le solide coule sans être compressible, le liquide possède une forme propre et le gaz conserve un volume fixe.
Le solide et le liquide sont compressibles, tandis que le gaz garde une forme propre grâce à ses molécules espacées.
Le solide est compressible, le liquide occupe tout l’espace disponible et le gaz possède une forme propre.
Le solide possède une forme propre, le liquide coule sans être compressible et le gaz est compressible et occupe l’espace disponible.

Le solide possède une forme propre, le liquide coule sans être compressible et le gaz est compressible et occupe l’espace disponible.

Explication

Les molécules proches et liées du solide lui donnent une forme propre ; celles du liquide, proches mais peu liées, lui permettent de couler sans le rendre compressible ; celles du gaz, très espacées, permettent sa compression et son expansion dans l’espace disponible. Les autres propositions attribuent à chaque état des propriétés qui appartiennent à un autre état.

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Quelle propriété distingue un solide d'un liquide et d'un gaz ?

Un solide possède une forme propre et un volume propre.

Quelle propriété distingue un liquide d'un solide et d'un gaz ?

Un liquide possède un volume propre mais pas de forme propre.

Quelles propriétés un gaz ne possède-t-il pas ?

Un gaz ne possède ni forme propre ni volume propre.

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