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Plan de la leçon : Niveaux d’énergie des électrons Physique

Ce plan de leçon comprend les objectifs, les prérequis et les exclusions de la leçon apprenant aux élèves comment déterminer si une couche électronique d’un atome est remplie, et quelles transitions d’électrons sont possibles dans un atome donné.

Objectifs

Les élèves pourront

  • comprendre que les électrons dans les atomes sont dans des niveaux d’énergie discrets,
  • comprendre les schémas des couches électroniques:
    • comprendre que le noyau est au centre;
    • comprendre que les orbites autour du centre représentent des couches électroniques;
    • comprendre que les orbites/couches/niveaux d’énergie sont comptés de l’intérieur à l’extérieur;
  • comprendre les termes niveau d’énergie des électrons et couche électronique,
  • comprendre quand une couche électronique est remplie:
    • savoir combien d’électrons peuvent remplir chacune des trois premières couches électroniques d’un atome (2; 8 et 18);
    • identifier si une couche est remplie ou non à partir d’un schéma;
  • comprendre que les couches les plus éloignées peuvent comporter plus d’électrons que celles plus rapprochées du centre,
  • identifier les éléments à partir des représentations de la configurations des couches électroniques des atomes neutres et chargés,
  • comprendre les états excités:
    • comprendre le terme états excités;
    • identifier les électrons dans des états excités;
  • comprendre les transitions électroniques:
    • identifier les transitions autorisées;
    • savoir qu’un photon est absorbé ou émis lors d’une transition;
    • savoir que les transitions d’électrons entre des états plus éloignés produisent des photons d’énergie plus élevée.

Prérequis

Les élèves doivent être déjà familiarisés avec

  • l’idée que les atomes sont constitués d’un noyau entouré d’électrons,
  • l’idée que les noyaux atomiques sont constitués de protons et de neutrons,
  • l’idée que les protons sont chargés positivement, que les neutrons sont neutres et que les électrons sont chargés négativement.

Exclusions

Les élèves ne couvriront pas

  • le calcul de l’énergie des photons absorbés ou émis,
  • les sous-couches,
  • la durée de vie moyenne à l’état excité,
  • l’isomérie nucléaires/la désintégration radioactive,
  • les caractéristiques ondulatoires des électrons.

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