Les atomes et molécules sont invisibles, mais un architecte de la chimie peut les maquetter ! Dans ce TP, tu vas fabriquer des modèles moléculaires avec de la pâte à modeler et des cure-dents, puis compter les atomes pour retrouver chaque formule.
Ce TP est à télécharger en PDF et à imprimer gratuitement : le bouton se trouve en bas de la page, sans inscription.
Objectif du TP sur les atomes et molécules
Construire des modèles moléculaires (H2O, CO2, CH4, NH3, O2), compter les atomes et les liaisons, puis relier chaque modèle à sa formule.
Matériel
- De la pâte à modeler de quatre couleurs : blanc, noir, rouge, bleu
- Des cure-dents (ou des petits bâtonnets en bois)
- Une règle graduée en millimètres
- Une feuille de papier et un crayon
- Un tableau des formules à construire (donné par le professeur)
Sécurité
Sécurité
Les cure-dents sont pointus : ne les dirige jamais vers toi ou vers un camarade. La pâte à modeler ne se mange pas. Lave-toi les mains à la fin du TP.
Protocole
- Fais des boules de pâte : petites et blanches pour H, un peu plus grosses pour O (rouge), N (bleue) et C (noire). Mesure leur diamètre avec la règle.
- Construis le modèle de l’eau H2O : une boule rouge reliée à deux boules blanches par un cure-dent chacune.
- Construis le dioxyde de carbone CO2 : une boule noire au centre, reliée à chaque boule rouge par deux cure-dents.
- Construis le méthane CH4 : une boule noire avec quatre boules blanches.
- Construis l’ammoniac NH3 : une boule bleue avec trois boules blanches.
- Construis le dioxygène O2 : deux boules rouges reliées par deux cure-dents.
- Pour chaque modèle, compte les boules de chaque couleur et les cure-dents, puis dessine la molécule.
- Dessine ensuite sans modèle la molécule de C2H6 (éthane) en respectant 1 liaison pour H et 4 pour C, puis construis-la pour vérifier.
Mesures à relever
| Molécule | Nombre de boules blanches | Autres boules (couleur) | Nombre de cure-dents | Nombre total d’atomes |
|---|---|---|---|---|
| H2O | … | … | … | … |
| CO2 | … | … | … | … |
| CH4 | … | … | … | … |
| NH3 | … | … | … | … |
| O2 | … | … | … | … |
| C2H6 | … | … | … | … |
Questions
- Pourquoi utilise-t-on des couleurs différentes selon les atomes ?
- Remplis le tableau : combien d’atomes contient chaque molécule ?
- Combien de cure-dents partent de chaque boule d’hydrogène, d’oxygène, d’azote et de carbone ?
- Dans CO2 et O2, combien de cure-dents relient deux atomes voisins ? Que représente cela ?
- Comment retrouve-t-on la formule chimique à partir d’un modèle ?
- Quelle est la formule de la molécule d’éthane que tu as construite ? Combien d’atomes contient-elle ?
- Pourquoi un modèle de pâte à modeler ne peut-il pas représenter la vraie taille d’une molécule ? Quel est l’ordre de grandeur de la taille d’un atome ?
Pour aller plus loin
- Si une boule de pâte de 1 cm représente un atome (10−10 m), quelle taille aurait un élève de 1,7 m à la même échelle ?
- Construis le modèle de l’éthanol C2H6O et vérifie la règle des liaisons.
