QCM : Structure et composition des atomes (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel énoncé décrit la présence des atomes dans la matière et le vivant ?

Seuls les solides et les êtres vivants sont constitués d’atomes.
Les atomes constituent les êtres vivants, mais pas les matériaux inertes.
La matière, sous ses différents états, et les êtres vivants sont constitués d’atomes.
La matière est constituée d’atomes, mais pas les êtres vivants.

La matière, sous ses différents états, et les êtres vivants sont constitués d’atomes.

Explication

Les atomes constituent tous les matériaux, toute la matière, quel que soit son état, ainsi que tous les êtres vivants. L’idée qu’ils seraient absents des matériaux inertes exclut à tort une partie de la matière.

2. Quel dispositif est nécessaire pour observer un atome, trop petit pour être vu à l’œil nu ?

Un microscope électronique
Un télescope à haute résolution
Un microscope optique ordinaire
Une loupe à fort grossissement

Un microscope électronique

Explication

Un atome est trop petit pour être observé à l’œil nu et son observation nécessite un microscope électronique. Un microscope optique ordinaire ne permet pas cette observation.

3. Comment les dimensions du noyau se comparent-elles à celles de l’atome ?

Le noyau mesure environ 10−10 m10^{-10}\,\text{m} et est 100 000 fois plus petit que l’atome.
Le noyau mesure environ 10−15 m10^{-15}\,\text{m} et est 100 000 fois plus grand que l’atome.
Le noyau mesure environ 10−15 m10^{-15}\,\text{m} et est 1 000 fois plus petit que l’atome.
Le noyau mesure environ 10−15 m10^{-15}\,\text{m} et est 100 000 fois plus petit que l’atome.

Le noyau mesure environ $$10^{-15}\,\text{m}$$ et est 100 000 fois plus petit que l’atome.

Explication

Les dimensions du noyau sont de l’ordre de 10−15 m10^{-15}\,\text{m}, soit 100 000 fois moins que celles de l’atome. Le rapport de 1 000 proposé dans un autre choix sous-estime l’écart indiqué.

4. Où se trouve pratiquement toute la masse d’un atome ?

Dans ses électrons mobiles
À parts égales dans le noyau et autour de lui
Dans le vide entre le noyau et les électrons
Dans son noyau

Dans son noyau

Explication

Pratiquement toute la masse de l’atome est concentrée dans son noyau. Les électrons entourent le noyau, mais ne concentrent pas l’essentiel de la masse atomique.

5. Quelle description rend compte de la structure générale d’un atome ?

Des protons et des neutrons mobiles autour d’un noyau d’électrons
Un noyau qui se déplace autour d’électrons répartis en couches fixes
Un noyau entouré d’électrons mobiles en mouvement circulaire autour de lui
Des électrons immobiles intégrés dans un noyau composé de protons

Un noyau entouré d’électrons mobiles en mouvement circulaire autour de lui

Explication

Un atome comprend un noyau et des électrons mobiles qui ont un mouvement circulaire autour de celui-ci. L’idée que les électrons seraient immobiles dans le noyau inverse leur organisation.

6. Quelles particules composent le noyau, et comment sont-elles chargées ?

Des protons positifs et des neutrons non chargés, tous deux appelés nucléons
Des protons positifs et des électrons négatifs, tous deux appelés nucléons
Des électrons négatifs et des neutrons non chargés, tous deux appelés nucléons
Des protons négatifs et des neutrons positifs, tous deux appelés nucléons

Des protons positifs et des neutrons non chargés, tous deux appelés nucléons

Explication

Le noyau est constitué de protons chargés positivement et de neutrons non chargés ; ces deux types de particules sont des nucléons. Les électrons sont négatifs et ne font pas partie des nucléons.

7. Un atome neutre possède 12 protons : combien d’électrons contient-il ?

24 électrons, afin que la charge négative soit deux fois plus grande
Aucun électron, puisque le noyau porte déjà une charge positive
12 électrons, afin que les charges positives et négatives se compensent
6 électrons, afin que la charge positive soit deux fois plus grande

12 électrons, afin que les charges positives et négatives se compensent

Explication

Dans un atome électriquement neutre, le nombre d’électrons égale celui des protons, ce qui rend la charge totale nulle. Avec 6 électrons, les charges ne se compenseraient pas pour un noyau contenant 12 protons.

8. Quelles informations la case d’un atome dans le tableau de classification périodique indique-t-elle ?

Son numéro atomique, son nombre de neutrons, sa période et sa famille
Son nom, son symbole, son numéro atomique et sa masse atomique
Son nom, son nombre de neutrons, sa charge et sa période
Son symbole, son nombre de nucléons, sa charge et sa famille

Son nom, son symbole, son numéro atomique et sa masse atomique

Explication

La case rassemble le nom et le symbole de l’atome ainsi que son numéro atomique Z et sa masse atomique. Le nombre de neutrons et la charge ne font pas partie des informations indiquées dans cette description de la case.

9. Dans la case du calcium, quel numéro atomique et quelle masse atomique sont indiqués ?

Un numéro atomique de 20 et une masse atomique de 40,078
Un numéro atomique de 20 et une masse atomique de 20
Un numéro atomique de 40 et une masse atomique de 20
Un numéro atomique de 40,078 et une masse atomique de 20

Un numéro atomique de 20 et une masse atomique de 40,078

Explication

La case du calcium présente le numéro atomique 20 et la masse atomique 40,078. Inverser ces valeurs confond le numéro atomique avec la masse atomique.

10. Un atome possède 12 protons dans son noyau : quelle est la valeur de son numéro atomique Z ?

Z correspond à la somme des protons et des neutrons
Z dépend du nombre de neutrons présents dans le noyau
Z = 12, car il correspond au nombre total de nucléons
Z = 12, car il correspond au nombre de protons

Z = 12, car il correspond au nombre de protons

Explication

Le numéro atomique Z est défini par le nombre de protons du noyau, donc il vaut 12 dans ce cas. La somme des protons et des neutrons correspond au nombre de nucléons A, et non à Z.

11. Un noyau contient 8 protons et 10 neutrons : combien de nucléons A possède-t-il ?

18, car A est la somme des protons et des neutrons
2, car A correspond à la différence entre neutrons et protons
10, car A correspond au nombre de neutrons du noyau
8, car A correspond au nombre de protons du noyau

18, car A est la somme des protons et des neutrons

Explication

Le nombre de nucléons A additionne les protons et les neutrons : A=8+10=18A = 8 + 10 = 18. La valeur 8 représente ici le nombre de protons, c’est-à-dire le numéro atomique Z, plutôt que le nombre total de nucléons.

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De quoi sont constitués tous les matériaux, toute la matière, tous les états et tous les êtres vivants ?

D’atomes.

Quelles sont les dimensions typiques d’un noyau atomique ?

De l’ordre de 10−15 m10^{-15}\,\text{m}.

Combien de fois les dimensions du noyau sont-elles inférieures à celles de l’atome ?

Environ 100 000 fois.

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