Chimie 1 L'atome 1 CAP

Extrait du référentiel :

Chimie 1 (Ch. 1) : structure et propriété de la matière

DOMAINES DE CONNAISSANCES CAPACITÉS ÉVALUATION

CONDITIONS EXEMPLES D'ACTIVITÉSClassification périodique des éléments

Écrire le symbole d’un élément dont le nom est donné et réciproquement. Le tableau de la classification périodique,

ou un extrait de celui-ci, est donné.

o Cycle du cuivre, du soufre.o Exploitation de la notation

A;ZX et de la neutralité électrique d’un atomepour trouver ses constituants.

o Construction à l’aide de boîtes de modèles moléculaires de moléculeschoisies dans le domaineprofessionnel ou de la vie courante.

o Mise en évidence de présence d’eau ou de dioxyde de carbone.

o Réactions de précipitationpermettant d’identifier les ions Ag+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Fe3+, Zn2+, Cl-, SO4

2-.o Utilisation de papiers

indicateurs denitrate.o Interprétation du

changement de couleur d’une solution contenant des ions MnO4

-.o Étude de la dureté des

eaux.o Test de reconnaissance de

l’ion sodium à la flamme.o Préparation d’une solution

à partir d’une solution mère.

o Dissolution dans un volume donné de solvant d’une masse donnée d’unsolide.

o Préparation d’une solution de concentration donnée.

Atomes

Nommer les constituants de l’atome. La notation A;ZX n'est pas exigible,Le tableau de la classification périodique ou un extrait de celui-ci est donné.Déterminer une masse molaire

atomique.

Molécules

Identifier les atomes constitutifs d’une molécule.

Les formules brutes des molécules sont données.

Représenter quelques molécules par leur modèle moléculaire.Représenter quelques molécules àl’aide du modèle de LEWIS enappliquant la règle de l’octet.

La connaissance du modèle de LEWIS est exigible.La classification périodique est fournie.On se limite aux 20 premiers éléments

Calculer une masse molaire moléculaire.

La notion de mole n’est pas exigible.Les masses molaires atomiques sont lues sur la classification périodique ou données.

Ions Identifier un ion en solution aqueuse

Un tableau des réactions caractéristiques est fourni.L’écriture des équations de réaction correspondant à ces tests n’est pas évaluée.

Concentration massique et concentration molaire d’une solution.

Préparer une solution de concentration molaire donnée. Le protocole expérimental est donné.

Calculer la concentration massique ou molaire d’une solution. Toutes les indications utiles sont

fournies.

Pages 1, 2 et 3 document professeur + diaporamaEn rouge les questionsEn bleu les références au diaporamaEn violet la trace écrite.

Pages 4,5 et 6 documents élèvesLes exercices 5 et 6 se font avec un accès à internet et peut être évaluer (compétence C1 et C5)

Chimie 1 De QUOI SONT FAITS LES MATERIAUX QUI NOUS ENTOURENT ? 1 CAP

1) Activité documentaire : polycopié

DOCUMENTATION :

(affiche concernant les poubelles jaunes de l'agglomération montpelliéraine)

QUESTIONS : a) A l'aide de la documentation et de l'affiche indiquer ce qu'il arrive aux déchets de la poubelle jaune.b) Classer les matériaux cités en plusieurs catégories : c) A l'aide d'un dictionnaire indiquer la composition précise de chaque catégorie :d) Quels sont tous les éléments cités à la question précédente ?

Réponses : diaporama (diapo 2 à 5)

Question : quels sont tous ces éléments que nous venons de citer ? (diapo 6)Réponse : diaporama (diapo 7)

Conclusion : tous ces éléments sont des atomes.

Les canettes, entièrement constituées d’aluminium, sont facilement recyclables, et les équipements pour les récupérer sont courants. Au contraire du verre et du plastique, l'aluminium est souvent acheté en gros par les recycleurs de métal, même si aucune consigne n'est prélevée. Il faut, par exemple, 670 canettes pour fabriquer un vélo. L'aluminium issu du recyclage, conserve toutes ses qualités initiales, mais il est toutefois purifié pour en éliminer les impuretés.(Wikipedia)

A l'origine, la boîte de conserve était en fer blanc. La première évolution a été la mise au point d'un acier sans étain, puis de nouveaux progrès ont été permis avec le développement de l'aluminium et des multi-couches. Aujourd'hui, les boîtes de conserve appertisées sont fabriquées en aluminium pour les petits formats, dans un acier mince pour les grands formats.Plus de 3 milliards de boîtes métalliques sont produites en France, dont environ 85% en acier et 15% en aluminium. Le fer et l'aluminium sont indéfiniment et 100 % recyclable. L'intérieur de la boîte est recouvert d'une couche de vernis compatible aux produits alimentaires. (bibliothèque municipale de Lyon).

Au rayon boissons aromatisées, le plus écologique est d'opter pour des sirops. Une seule bouteille en métal (fer ou aluminium) de sirop mélangé avec l'eau du robinet équivaut en effet à plusieurs bouteilles en plastique de boisson. Les bouteilles, bidons et flacons constitués d'un plastique opaque sont en PEHD (polyéthylène haute densité). Ils peuvent contenir des produits alimentaires (bouteille de lait...) ou non alimentaires (produits d'entretien...). Ceux en plastique transparent contenant des produits alimentaires sont en PET (polyéthylène téréphtalate) et leurs bouchons sont en PEHD.Le PET et le PEHD sont des matières plastiques dérivées du pétrole (hydrocarbure).(http://www.ecogeste.fr/)

Les briques alimentaires ont une particularité par rapport aux autres emballages recyclables. Elles sont composées de trois matériaux différents : du carton (75 %), du plastique (20 %) et de l’aluminium (5 %). Actuellement, il existe deux moyens pour recycler ce type d’emballage. Les briques alimentaires sont jetées dans la poubelle jaune puis envoyées au centre de tri où elles sont séparées des autres emballages puis mises en balle.(http://www.sitdom30.fr/)

Atome grossi 200 000 000 fois

Question découpage atome ? (diapo 8-9)Réponse : (diapo 9)

Question : proposer une définition de l'atome. (diapo 10 -11)

2) Une définition de l'atome : (diapo 12)L'atome est la plus petite partie de la matière capable de réagir chimiquement.

Question : mais qu'est-ce qui différentie tous les atomes ? (diapo 13 -16)

Réponse : Diapo 17

3) Constitution de l'atome.

Un atome est formé de deux parties :- le noyau constitué de nucléons : les protons chargés positivement (+)

et les neutrons, particules neutres.- Un nuage d’électrons, particules chargés négativement (–).

Les atomes contiennent autant de protons que électrons, c’est pourquoi ils sont électriquement neutres.

Complément   : La masse d’atome est très petite (un atome de carbone a une masse d’environ 210–23 g). Toute la masse d’un atome est concentrée dans le noyau.Un atome est invisible à l'œil nu. ils sont trop petits (plus petits que les longueurs d’ondes du visibles)

Par comparaison, si un électron se trouve sur la périphérie du stade vélodrome le noyau correspondrait à une tête d’épingle située au centre du stade ! Et entre les deux, c’est le vide !

Exemples : diapo 18 à 21

Question : mais comment résumer toutes ces informations : nombre de particules, nom de l'atome ? (diapo 22)

Faire le lien entre la notation 73 Li du lithium et la représentation

4) Symbole, notation et classification périodique.

Un atome est symbolisé par une ou deux lettres. La 1ère est toujours en majuscule. Quand il y en a deux, la seconde est en minuscule (sauf exceptions ! Z=104, 105 … )Exemples : F pour l’atome de fluor et Cl pour l’atome de chlore.

On symbolise un atome de la façon suivante :

où : X est le symbole de l'atomeA est le nombre de masse (nombre de protons + neutrons)Z est le numéro atomique (nombre d'électrons)

Remarque : Donc il y a : A – Z neutrons

Exemples : et

Exemples du diaporama : diapo 23 et 24.

EXERCICES L'Atome 1 CAP

EXERCICE 1Pour chaque ligne entourer la bonne réponse ou les bonnes réponses.

Qui est un atome ? Le fer L’eau L’hydrogène L’air

Le symbole correct du calcium est : C Ca CA ClLe numéro atomique A est égal au : nombre de protons nombre de neutrons nombre de nucléons

(neutrons + protons) nombre d’électrons

Exercice 2Remplir la grille et trouver le mot caché

1) Ils forment un nuage autour du noyau.2) Particule positive du noyau3) Son symbole est H4) Symbole du sodium.5) Particule neutre du noyau.

Exercice 3

Le symbole de l’atome de Bore est : 115

B

a) A quoi correspond le nombre 5 ? Que signifie ce nombre ? ……………………………………………………b) Mêmes questions en ce qui concerne le nombre 11. ….………………………………………………..c) Indiquer la constitution du noyau de l’atome de bore.(nombre de protons, neutrons, électrons)

……………………………………………………………………………………………………………………………….

Exercice 4. Compléter

Nom Symbole Nombre de protons

Nombres de neutrons

Nombres d’électrons

Hydrogène 1 0

Cl 20 17

612C 6

Carbone 14 6 8

Exercice 5. Les lampes.a) Rechercher à l'aide du document les différents type de lampes et récapituler les résultats.b) Faire la liste des atomes constituant ces lampes en indiquant leur nom et leur symbole.c) Récapituler les informations précédentes dans un tableau.

Exercice 6. Répondre au questionnaire suivant en utilisant les ressources proposées sur le net.Site http://phys.free.fr/ => Comprendre => Autres => Tableau périodique

a) Combien d'éléments étaient connus dans l'antiquité ?   …..b) Combien d'éléments ont été découverts pendant le moyen âge?  ……c) Citer les deux éléments liquides dans les conditions normales de températures et de pression : …… …………d) Quel est l'élément utilisé dans les photocopieurs ?   ………………………..e) On chauffe du fer à 1000 °C. Va-t-il fondre?  ………………………………f) Quel est l'élément très utilisé dans les ampoules et qui fond à plus de 3400°C: …………………………………g) Peut-on utiliser un thermomètre au mercure en Sibérie où la température avoisine souvent les -50°C ? ………...h) Quel est l'autre nom du sodium ? ………………………………………………..i) Nommer les deux atomes découverts la même année par Pierre et Marie Curie : j) Quel est le symbole du potassium ? …………………….k) Quel est l'élément dont le nom latin signifie "rouge" ? ………………………………

1)

2)

3)

4)

5)

Activité 1 CAP

DOCUMENTATION :

(affiche concernant les poubelles jaunes de l'agglomération montpelliéraine)

QUESTIONS : a) A l'aide de la documentation et de l'affiche indiquer ce qu'il arrive aux déchets de la poubelle jaune.

…………………………………………………………………………………………………………..

b) Classer les matériaux cités en plusieurs catégories :

c) Indiquer la composition précise de chaque catégorie (on pourra utiliser une encyclopédie ou un dictionnaire) :

d) Quels sont tous les éléments cités à la question précédente ?

Les canettes, entièrement constituées d’aluminium, sont facilement recyclables, et les équipements pour les récupérer sont courants. Au contraire du verre et du plastique, l'aluminium est souvent acheté en gros par les recycleurs de métal, même si aucune consigne n'est prélevée. Il faut, par exemple, 670 canettes pour fabriquer un vélo. L'aluminium issu du recyclage, conserve toutes ses qualités initiales, mais il est toutefois purifié pour en éliminer les impuretés.(Wikipedia)

A l'origine, la boîte de conserve était en fer blanc. La première évolution a été la mise au point d'un acier sans étain, puis de nouveaux progrès ont été permis avec le développement de l'aluminium et des multi-couches. Aujourd'hui, les boîtes de conserve appertisées sont fabriquées en aluminium pour les petits formats, dans un acier mince pour les grands formats.Plus de 3 milliards de boîtes métalliques sont produites en France, dont environ 85% en acier et 15% en aluminium. Le fer et l'aluminium sont indéfiniment et 100 % recyclable. L'intérieur de la boîte est recouvert d'une couche de vernis compatible aux produits alimentaires. (bibliothèque municipale de Lyon).

Au rayon boissons aromatisées, le plus écologique est d'opter pour des sirops. Une seule bouteille en métal (fer ou aluminium) de sirop mélangé avec l'eau du robinet équivaut en effet à plusieurs bouteilles en plastique de boisson. Les bouteilles, bidons et flacons constitués d'un plastique opaque sont en PEHD (polyéthylène haute densité). Ils peuvent contenir des produits alimentaires (bouteille de lait...) ou non alimentaires (produits d'entretien...). Ceux en plastique transparent contenant des produits alimentaires sont en PET (polyéthylène téréphtalate) et leurs bouchons sont en PEHD.Le PET et le PEHD sont des matières plastiques dérivées du pétrole (hydrocarbure).(http://www.ecogeste.fr/)

Les briques alimentaires ont une particularité par rapport aux autres emballages recyclables. Elles sont composées de trois matériaux différents : du carton (75 %), du plastique (20 %) et de l’aluminium (5 %). Actuellement, il existe deux moyens pour recycler ce type d’emballage. Les briques alimentaires sont jetées dans la poubelle jaune puis envoyées au centre de tri où elles sont séparées des autres emballages puis mises en balle.(http://www.sitdom30.fr/)

CLASSIFICATION PERIODIQUE SIMPLIFIEE

On peut regrouper tous les éléments chimiques dans un tableau, mis au point par le chimiste Mendeleïev.En voici un extrait :

I II III IV V VI VII VIII

Hydrogène

11 H

Hélium

24 He

Lithium

37 Li

Béryllium

49 Be

Bore

511 B

Carbone

612 C

Azote

714 N

Oxygène

816 O

Fluor

919 F

Néon

1020 Ne

Sodium

1123 Na

Magnésium

1224 Mg

Aluminium

1327 Al

Silicium

1428 Si

Phosphore

1631 P

Soufre

1632 S

Chlore

1735 Cl

Argon

1840 Ar

Potassium

1939 K

Calcium

2040 Ca

CLASSIFICATION PERIODIQUE SIMPLIFIEE

On peut regrouper tous les éléments chimiques dans un tableau, mis au point par le chimiste Mendeleïev.En voici un extrait :

I II III IV V VI VII VIII

Hydrogène

11 H

Hélium

24 He

Lithium

37 Li

Béryllium

49 Be

Bore

511 B

Carbone

612 C

Azote

714 N

Oxygène

816 O

Fluor

919 F

Néon

1020 Ne

Sodium

1123 Na

Magnésium

1224 Mg

Aluminium

1327 Al

Silicium

1428 Si

Phosphore

1631 P

Soufre

1632 S

Chlore

1735 Cl

Argon

1840 Ar

Potassium

1939 K

Calcium

2040 Ca

CLASSIFICATION PERIODIQUE SIMPLIFIEE

On peut regrouper tous les éléments chimiques dans un tableau, mis au point par le chimiste Mendeleïev.En voici un extrait :

I II III IV V VI VII VIII

Hydrogène

11 H

Hélium

24 He

Lithium

37 Li

Béryllium

49 Be

Bore

511 B

Carbone

612 C

Azote

714 N

Oxygène

816 O

Fluor

919 F

Néon

1020 Ne

Sodium

1123 Na

Magnésium

1224 Mg

Aluminium

1327 Al

Silicium

1428 Si

Phosphore

1631 P

Soufre

1632 S

Chlore

1735 Cl

Argon

1840 Ar

Potassium

1939 K

Calcium

2040 Ca

Source : http://installation-electrique.comprendrechoisir.com/comprendre/ampoule-electrique

Présentation de l'ampoule électriqueUne ampoule électrique est constituée d'une enveloppe de verre protégeant un filament porté à incandescence. On les désigne couramment par le terme ampoule.

L'ampoule électrique désigne donc dans le langage courant tout système protégé par une enveloppe de verre destiné à produire de la lumière à partir d'électricité.

L'invention, attribuée à Thomas Edison, date de 1879.

Types d'ampoule électriqueIl existe différents types d'ampoule électrique :

La plus ancienne et la plus courante est l'ampoule à incandescence :

o Elle produit de la lumière en portant à incandescence (par effet Joule) un filament de tungstène.o L'ampoule en verre est remplie de gaz inertes : deux tiers argon et un tiers azote.o Les ampoules électriques à incandescence sont interdites à la vente depuis le 1er janvier 2013.

L'ampoule halogène, inventée en 1959, comprend également un filament :

o À l'intérieur de l'ampoule se trouve un mélange de gaz noble (argon) et d'un gaz halogéné : type iode.o Ceux-ci se combinent puis se dissocient au contact du filament chaud.o Cette régénération assure à l'ampoule halogène une durée de vie supérieure à celle d'une lampe à incandescence

classique. La lumière est aussi plus éclatante.

L'ampoule basse consommation, les néons et les led utilisent d'autres principes.

L'ampoule fluorescente

Le principe d'une ampoule fluorescente est assez complexe :

o La face intérieure de l'ampoule est revêtue d'une couche de poudre fluorescente qui émet de la lumière sous l'effet d'un rayonnement.

o L'ampoule renferme un gaz inerte et une faible quantité de mercure.o Une fois mises en tension, les électrodes en tungstène se mettent à chauffer. Cela provoque une décharge

électrique au contact du mercure.o Ce phénomène provoque un rayonnement ultraviolet, transformé en lumière visible par la couche fluorescente

déposée à l'intérieur de l'ampoule.

L'ampoule LED

o Les ampoules LED (pour Light Emetting Diode) ou diodes électroluminescentes sont des composants électroniques qui émettent de la lumière lorsqu'ils sont traversés par un courant électrique.

o Elles sont historiquement utilisées dans les feux tricolores.o Il existe aussi des lampes à usage domestique, composées de dizaines de LED blanches.

Le néon

Les tubes néon ou néons, également appelés tubes fluorescents, contiennent un gaz inerte : néon, argon, hélium, CO2 ou encore mercure. C'est le gaz qui détermine la couleur du néon :

o Le gaz néon produit une lumière rouge.o L'argon produit une lumière violette.o Le CO2 produit une lumière blanche.o Le mercure produit une lumière bleue.