QCM : Structure et modèles de l’atome (13 questions)

Question 1

1. Quel modèle atomique Thomson propose-t-il après sa découverte de l’électron en 1897 ?

Des atomes identiques pour chaque élément chimique

Des particules indivisibles proposées sans preuve scientifique

Un noyau positif entouré d’électrons en orbite

Une sphère positive contenant des électrons négatifs

Explication

En 1897, Thomson découvre l’électron et représente l’atome comme une sphère positive contenant des électrons négatifs. Le noyau central correspond au modèle de Rutherford, les atomes identiques à Dalton et l’idée sans preuve à Démocrite.

Answer

Une sphère positive contenant des électrons négatifs

Question 2

2. Une expérience de diffusion sur une feuille d’or conduit un chercheur à proposer un noyau central positif entouré d’électrons. À quel modèle historique cette conclusion correspond-elle ?

Au modèle de Thomson, proposé en 1897

Au modèle de Rutherford, proposé en 1911

À l’hypothèse de Démocrite, formulée dans l’Antiquité

Au modèle de Dalton, proposé en 1808

Explication

L’expérience de la feuille d’or a permis à Rutherford de montrer en 1911 que l’atome possède un noyau central positif avec des électrons qui gravitent autour. Thomson proposait une sphère positive, Dalton défendait l’identité des atomes d’un même élément et Démocrite avançait une idée sans preuve scientifique.

Answer

Au modèle de Rutherford, proposé en 1911

Question 3

3. Dans le modèle de la structure atomique, quelles parties composent un atome et où se trouvent les électrons ?

Un noyau composé d’électrons et des nucléons autour de lui

Un noyau composé de nucléons et des électrons autour de lui

Des nucléons et des électrons réunis dans le noyau

Un nuage de nucléons autour d’un noyau électronique

Explication

Un atome comprend un noyau composé de nucléons et des électrons en mouvement autour du noyau, dans le nuage électronique. L’option sur les électrons dans le noyau les place au mauvais endroit, tandis que les autres inversent ou remplacent les constituants.

Answer

Un noyau composé de nucléons et des électrons autour de lui

Question 4

4. En examinant un atome, une élève doit attribuer leur signe électrique aux protons et aux électrons. Quelle attribution est correcte ?

Protons négatifs et électrons positifs

Protons négatifs et électrons négatifs

Protons positifs et électrons négatifs

Protons positifs et électrons positifs

Explication

Les protons portent une charge positive et les électrons une charge négative. L’inversion des signes et les deux cas où les particules reçoivent le même signe contredisent cette distinction.

Answer

Protons positifs et électrons négatifs

Question 5

5. Un atome neutre possède 12 protons dans son noyau. Combien d’électrons doit-il compter ?

11 électrons

13 électrons

Un nombre d’électrons égal à celui des neutrons

12 électrons

Explication

Un atome électriquement neutre contient autant d’électrons que de protons : avec 12 protons, il compte donc 12 électrons. Les nombres 11 et 13 créeraient un déséquilibre des charges, et les neutrons ne déterminent pas cette égalité.

Answer

12 électrons

Question 6

6. Un modèle représente un atome par une dimension de l’ordre de $10^{-10}\,\text{m}$ et son noyau par une dimension de l’ordre de $10^{-15}\,\text{m}$ . Quelle comparaison entre ces deux dimensions est correcte ?

Le noyau est environ 100 000 fois plus grand que l’atome.

Le noyau et l’atome ont des dimensions comparables.

L’atome est environ 100 000 fois plus grand que son noyau.

L’atome est environ dix fois plus grand que son noyau.

Explication

Le rapport des dimensions vaut $10^{-10}/10^{-15}=10^5$ : l’atome est donc environ 100 000 fois plus grand que son noyau. Inverser les dimensions donne le mauvais sens de comparaison, et un facteur dix ou des dimensions comparables ne correspondent pas aux ordres de grandeur indiqués.

Answer

L’atome est environ 100 000 fois plus grand que son noyau.

Question 7

7. Lorsqu’on cherche où se trouve l’essentiel de la masse d’un atome, quelle partie faut-il considérer ?

Le noyau et les électrons à parts comparables.

Le noyau.

Le nuage électronique.

Les électrons.

Explication

La masse de l’atome est concentrée dans son noyau. Les électrons et le nuage électronique ne portent donc pas une part comparable, ni l’essentiel, de cette masse.

Answer

X désigne l’élément, Z les protons et A les nucléons totaux.

Answer

10 neutrons.

Answer

Non, car des isotopes d’un même élément ont le même nombre de protons

Answer

Du carbone 15

Answer

118 sortes d’atomes ; le tableau de Mendeleïev

Question 8

8. Dans l’écriture d’un noyau sous la forme $^{A}_{Z}X$ , quelle interprétation des trois symboles est correcte ?

X désigne l’élément, Z les protons et A les neutrons.

X désigne l’élément, Z les protons et A les nucléons totaux.

X désigne les neutrons, Z les protons et A les nucléons totaux.

X désigne l’élément, Z les nucléons totaux et A les protons.

Explication

Dans $^{A}_{Z}X$ , X est le symbole chimique, Z le nombre de protons et A le nombre total de nucléons. Assimiler A aux seuls protons, Z aux nucléons totaux ou A aux neutrons confond les rôles des symboles.

Question 9

9. Un noyau contient 19 nucléons, dont 9 protons. Combien contient-il de neutrons ?

−10 neutrons.

28 neutrons.

10 neutrons.

9 neutrons.

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par $N=A-Z$ , donc $19-9=10$ . Additionner donne 28, inverser la soustraction donne −10, et reprendre 9 confond neutrons et protons.

Question 10

10. Deux atomes ont respectivement 8 et 10 protons. Peuvent-ils être des isotopes d’un même élément ?

Non, car des isotopes d’un même élément ont le même nombre de protons

Oui, car des isotopes d’un même élément ont le même nombre de neutrons

Oui, car des isotopes d’un même élément ont des nombres de protons différents

Oui, car des isotopes d’un même élément ont le même nombre de masse

Explication

Des isotopes appartiennent au même élément et possèdent donc le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons et de masse différents. L’égalité des neutrons ou du nombre de masse ne définit pas des isotopes, et des nombres de protons différents indiquent des éléments différents.

Question 11

11. Un noyau de carbone possède 6 protons et 9 neutrons. De quel isotope du carbone s’agit-il ?

Du carbone 9

Du carbone 3

Du carbone 14

Du carbone 15

Explication

Le nombre de masse est la somme des protons et des neutrons : $A=6+9=15$ . Le carbone 3 correspondrait à une confusion entre différence et somme, tandis que le carbone 14 ne possède que 8 neutrons.

Question 12

12. Une ligne d’un tableau périodique présente successivement des éléments de numéros atomiques 12, 13, 14 et 15. Quel numéro doit suivre si le classement respecte la règle de cette ligne ?

11

14

4

16

Explication

Les éléments sont classés en ligne par numéro atomique croissant ; après 15 vient donc 16. Le nombre de masse et le numéro de période ne sont pas le critère indiqué, et 11 correspondrait à un retour vers des numéros plus petits.

Question 13

13. Combien de sortes d’atomes la classification périodique répertorie-t-elle, et quel autre nom porte-t-elle ?

118 sortes d’atomes ; le tableau de Mendeleïev

118 sortes d’atomes ; le tableau de Dalton

118 sortes d’atomes ; la notation du noyau

18 sortes d’atomes ; le tableau de Rutherford

Explication

La classification périodique répertorie 118 sortes d’atomes et est aussi appelée tableau de Mendeleïev. Rutherford et Dalton sont associés à des modèles historiques de l’atome, tandis que la notation du noyau désigne une représentation différente.

QCM : Structure et modèles de l’atome (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel modèle atomique Thomson propose-t-il après sa découverte de l’électron en 1897 ?

2. Une expérience de diffusion sur une feuille d’or conduit un chercheur à proposer un noyau central positif entouré d’électrons. À quel modèle historique cette conclusion correspond-elle ?

3. Dans le modèle de la structure atomique, quelles parties composent un atome et où se trouvent les électrons ?

4. En examinant un atome, une élève doit attribuer leur signe électrique aux protons et aux électrons. Quelle attribution est correcte ?

5. Un atome neutre possède 12 protons dans son noyau. Combien d’électrons doit-il compter ?

6. Un modèle représente un atome par une dimension de l’ordre de $10^{-10}\,\text{m}$ et son noyau par une dimension de l’ordre de $10^{-15}\,\text{m}$ . Quelle comparaison entre ces deux dimensions est correcte ?

7. Lorsqu’on cherche où se trouve l’essentiel de la masse d’un atome, quelle partie faut-il considérer ?

8. Dans l’écriture d’un noyau sous la forme $^{A}_{Z}X$ , quelle interprétation des trois symboles est correcte ?

9. Un noyau contient 19 nucléons, dont 9 protons. Combien contient-il de neutrons ?

10. Deux atomes ont respectivement 8 et 10 protons. Peuvent-ils être des isotopes d’un même élément ?

11. Un noyau de carbone possède 6 protons et 9 neutrons. De quel isotope du carbone s’agit-il ?

12. Une ligne d’un tableau périodique présente successivement des éléments de numéros atomiques 12, 13, 14 et 15. Quel numéro doit suivre si le classement respecte la règle de cette ligne ?

13. Combien de sortes d’atomes la classification périodique répertorie-t-elle, et quel autre nom porte-t-elle ?

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Questions et réponses du QCM

1. Quel modèle atomique Thomson propose-t-il après sa découverte de l’électron en 1897 ?

2. Une expérience de diffusion sur une feuille d’or conduit un chercheur à proposer un noyau central positif entouré d’électrons. À quel modèle historique cette conclusion correspond-elle ?

3. Dans le modèle de la structure atomique, quelles parties composent un atome et où se trouvent les électrons ?

4. En examinant un atome, une élève doit attribuer leur signe électrique aux protons et aux électrons. Quelle attribution est correcte ?

5. Un atome neutre possède 12 protons dans son noyau. Combien d’électrons doit-il compter ?

6. Un modèle représente un atome par une dimension de l’ordre de 10−10 m10^{-10}\,\text{m}10−10m et son noyau par une dimension de l’ordre de 10−15 m10^{-15}\,\text{m}10−15m. Quelle comparaison entre ces deux dimensions est correcte ?

7. Lorsqu’on cherche où se trouve l’essentiel de la masse d’un atome, quelle partie faut-il considérer ?

8. Dans l’écriture d’un noyau sous la forme ZAX^{A}_{Z}XZA​X, quelle interprétation des trois symboles est correcte ?

9. Un noyau contient 19 nucléons, dont 9 protons. Combien contient-il de neutrons ?

10. Deux atomes ont respectivement 8 et 10 protons. Peuvent-ils être des isotopes d’un même élément ?

11. Un noyau de carbone possède 6 protons et 9 neutrons. De quel isotope du carbone s’agit-il ?

12. Une ligne d’un tableau périodique présente successivement des éléments de numéros atomiques 12, 13, 14 et 15. Quel numéro doit suivre si le classement respecte la règle de cette ligne ?

13. Combien de sortes d’atomes la classification périodique répertorie-t-elle, et quel autre nom porte-t-elle ?

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6. Un modèle représente un atome par une dimension de l’ordre de $10^{-10}\,\text{m}$ et son noyau par une dimension de l’ordre de $10^{-15}\,\text{m}$ . Quelle comparaison entre ces deux dimensions est correcte ?

8. Dans l’écriture d’un noyau sous la forme $^{A}_{Z}X$ , quelle interprétation des trois symboles est correcte ?