QCM : Structure et transformations de la matière — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description correspond à la composition générale d’un atome selon Georges Charpak ?

Un cortège d’électrons contenant plusieurs noyaux
Un noyau entouré d’un cortège d’électrons
Un ensemble de neutrons entouré de particules positives
Un noyau composé d’électrons et entouré de protons

Un noyau entouré d’un cortège d’électrons

Explication

Georges Charpak décrit l’atome comme un noyau entouré d’un cortège d’électrons. Réduire l’atome au noyau confond l’ensemble de l’atome avec sa région centrale.

2. Quelle propriété caractérise principalement le noyau atomique ?

Il contient les électrons et détermine principalement le contact entre atomes
Il contient protons et neutrons et concentre presque toute la masse
Il occupe la plus grande région de l’atome et porte une charge négative
Il est formé d’électrons répartis autour d’une région dépourvue de masse

Il contient protons et neutrons et concentre presque toute la masse

Explication

Le noyau est la région centrale qui contient les protons et les neutrons, où se concentre presque toute la masse atomique. Les électrons se trouvent autour du noyau et participent aux interactions entre atomes.

3. Quelle combinaison décrit correctement le proton dans un atome ?

Il se trouve dans le noyau et possède une charge électrique nulle
Il se trouve autour du noyau et possède une charge électrique nulle
Il se trouve autour du noyau et porte une charge négative
Il se trouve dans le noyau et porte une charge positive

Il se trouve dans le noyau et porte une charge positive

Explication

Le proton est une particule du noyau qui porte une charge électrique positive. La charge nulle correspond au neutron, tandis que l’électron est négatif et situé autour du noyau.

4. Quelle affirmation décrit correctement le neutron ?

Il est autour du noyau, neutre et beaucoup plus lourd que le proton
Il est dans le noyau, neutre et d’une masse proche de celle du proton
Il est dans le noyau, positif et beaucoup plus léger que le proton
Il est autour du noyau, négatif et d’une masse proche de celle du proton

Il est dans le noyau, neutre et d’une masse proche de celle du proton

Explication

Le neutron se trouve dans le noyau, ne possède pas de charge électrique et a une masse sensiblement égale à celle du proton. La charge positive appartient au proton, tandis que l’électron est négatif et situé autour du noyau.

5. Où se trouve l’électron et quelle charge porte-t-il ?

Dans le noyau, avec une charge électrique positive
Dans le noyau, avec une charge électrique nulle
Autour du noyau, avec une charge électrique positive
Autour du noyau, avec une charge électrique négative

Autour du noyau, avec une charge électrique négative

Explication

L’électron se trouve autour du noyau et porte une charge électrique négative. Les particules situées dans le noyau sont les protons et les neutrons, dont les charges sont respectivement positive et nulle.

6. Quel ordre de grandeur correspond au diamètre d’un atome ?

10−20 m10^{-20}\ \mathrm{m}
10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m}
10−5 m10^{-5}\ \mathrm{m}
10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m}

$$10^{-10}\ \mathrm{m}$$

Explication

Le diamètre d’un atome est de l’ordre de 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m}. La valeur 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m} correspond plutôt à l’ordre de grandeur du diamètre du noyau.

7. Comment comparer l’ordre de grandeur du diamètre du noyau à celui de l’atome ?

Le noyau est environ 100 fois plus petit, autour de 10−12 m10^{-12}\ \mathrm{m}
Le noyau est environ 100 000 fois plus grand, autour de 10−5 m10^{-5}\ \mathrm{m}
Le noyau a une taille comparable, autour de 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m}
Le noyau est environ 100 000 fois plus petit, autour de 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m}

Le noyau est environ 100 000 fois plus petit, autour de $$10^{-15}\ \mathrm{m}$$

Explication

Le diamètre du noyau est environ 100 000 fois inférieur à celui de l’atome, ce qui donne un ordre de grandeur d’environ 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m}. La valeur 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m} décrit le diamètre atomique et ne correspond donc pas au noyau.

8. Quelle comparaison entre les masses des particules atomiques est correcte ?

La masse d’un électron est comparable à celle d’un proton, tandis que celle d’un neutron est négligeable devant les deux.
Les masses du proton, du neutron et de l’électron sont suffisamment proches pour être considérées comme équivalentes.
La masse d’un proton est comparable à celle d’un neutron, tandis que celle d’un électron est négligeable devant les deux.
La masse d’un neutron est beaucoup plus grande que celle d’un proton, tandis que celle d’un électron leur est comparable.

La masse d’un proton est comparable à celle d’un neutron, tandis que celle d’un électron est négligeable devant les deux.

Explication

Le proton et le neutron ont des masses sensiblement égales, alors que l’électron est beaucoup plus léger qu’un nucléon. Confondre la masse de l’électron avec celle des nucléons conduit donc à une comparaison incorrecte.

9. Pourquoi peut-on considérer que la masse d’un atome est presque entièrement concentrée dans son noyau ?

Parce que les charges positives du noyau augmentent directement la masse de chaque électron.
Parce que le noyau occupe le plus grand volume et contient la majeure partie du cortège électronique.
Parce que les électrons sont regroupés au centre et forment la partie la plus dense de l’atome.
Parce que les protons et les neutrons sont beaucoup plus massifs que les électrons.

Parce que les protons et les neutrons sont beaucoup plus massifs que les électrons.

Explication

Le noyau concentre presque toute la masse de l’atome, car il contient les protons et les neutrons, bien plus massifs que les électrons. Le cortège électronique s’étend autour du noyau, mais sa contribution à la masse totale reste très faible.

10. Un atome possède autant de protons chargés positivement que d’électrons chargés négativement ; quelle conséquence peut-on en déduire ?

La charge totale de l’atome est nulle, car les charges opposées se compensent.
La charge totale de l’atome est négative, car les électrons occupent la périphérie.
La charge totale de l’atome est positive, car les protons sont situés dans le noyau.
La charge totale de l’atome dépend principalement de la masse de ses neutrons.

La charge totale de l’atome est nulle, car les charges opposées se compensent.

Explication

Un atome est électriquement neutre lorsque le nombre de charges positives portées par les protons égale celui des charges négatives portées par les électrons. La position des particules et la masse des neutrons ne déterminent pas cette compensation électrique.

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Selon Georges CHARPAK, de quoi est constitué un atome ?

D'un noyau entouré d'un cortège d'électrons.

Quelle région de l'atome contient les protons et les neutrons ?

Le noyau atomique.

Où est concentrée presque toute la masse de l'atome ?

Dans le noyau atomique.

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