Cous d’initiation sientifi ue Lycée Charles Plisnier 1...Cous d’initiation sientifi ue Lycée Charles Plisnier 2 Introduction Ce petit livret reprend la matière qui a été étudiée

Cours d’initiation scientifique Lycée Charles Plisnier

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Introduction

Ce petit livret reprend la matière qui a été étudiée en classe.

L’objectif est de te permettre de la revoir autrement et de t’améliorer.

Chaque livret commence par un petit résumé qui te réexplique la matière

contenue dans le thème.

Ces résumés contiennent des mots en gras qui sont les mots clés à maîtriser.

Maîtriser ne veut pas dire connaître par cœur, cela signifie que tu es capable

d’expliquer avec tes propres mots car tu as compris le sens et la signification.

Un lexique reprenant l’ensemble de ces mots clés se trouve à la fin du

résumé.

C’est ce vocabulaire scientifique que tu dois donc être capable d’utiliser pour

formuler tes réponses et tes raisonnements durant les évaluations.

Tu as ensuite des exercices en lien avec le thème pour t’entraîner après avoir

révisé la matière.

Si tu maîtrises ton thème tu dois être

capable de réaliser les exercices seul, pour

y arriver, le premier exercice est

accompagné d’une fiche de procédure qui

t’explique une démarche à appliquer pour

réussir plus facilement une question.

Enfin, chaque exercice possède une

correction dans les dernières pages pour te

permettre de t’auto-corriger et

éventuellement te donner quelques bons

conseils.


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Résumé de la matière du thème 3 Les molécules et les modèles moléculaires

Toutes les substances qui nous entourent sont composées de molécules.

Une molécule est une particule tellement petite qu’elle n’est pas visible à l’œil

nu et au microscope conventionnel.

Pour le cours de première, on va simplement représenter les molécules par des

petites billes, parfois avec des lignes pour représenter le mouvement des

molécules. En réalisant ça, on fait un modèle moléculaire, c’est-à-dire un dessin

qui représente une partie des molécules qui compose la matière.

Molécule immobile Molécule qui se déplace

lentement Molécule qui se déplace

rapidement

La matière peut se présenter sous différents états, en primaire tu as étudié les 3

états les plus présents sur Terre : Le solide, le liquide et le gaz.

Dans chacun de ces états, les molécules ont des comportements différents. Pour

parler du comportement des molécules on va s’intéresser à deux aspects :

1) Le déplacement des molécules (les scientifiques parlent d’agitation

moléculaire)

2) La place entre les molécules (les scientifiques parlent d’espace

intermoléculaire)

Solide Liquide Gaz

Agitation moléculaire

Faible Moyenne Importante

Espace Intermoléculaire

Faible Faible Important

Modèle Moléculaire

L’espace intermoléculaire et l’agitation moléculaire sont des propriétés de la matière.


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La compressibilité

Il existe beaucoup d’autres propriétés de la matière comme par exemple la

compressibilité.

Une matière est compressible quand il est possible de

rapprocher les molécules qui la composent. Cela n’est donc

pas possible si les molécules sont déjà serrées. Dans le

cours nous avons testé les solides, les liquides et les gaz en

les enfermant dans une seringue bouchée et en essayant

de pousser le piston de force.

Les liquides et les solides sont incompressibles

C’est parce qu’ils ont de faibles espaces intermoléculaires qu’on ne sait pas

rapprocher les molécules qui sont déjà trop serrées.

Par contre les gaz sont compressibles.

Car il y a d’importants espaces intermoléculaires dans les gaz et donc les

molécules peuvent être rapprochées.

La diffusion

Certaines matière peuvent aussi se diffuser. La diffusion est aussi

une propriété de la matière.

La diffusion c’est la propagation des molécules.

Concrètement, pour pouvoir se diffuser, les molécules doivent

pouvoir se déplacer (avoir une agitation moléculaire). C’est pourquoi

seuls les fluides (les liquides et les gaz) peuvent se diffuser. Dans un

solide, il n’y a pas une agitation moléculaire suffisament forte que

pour permettre à un solide de se diffuser.

La surface libre

Quand un liquide est immobile dans un récipient, il dessine toujours

une surface libre.

Cette surface libre est toujours

parfaitement plane (plate) et

horizontale qu’importe la taille, la

forme, ou l’inclinaison du récipient.


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Dessiner un modèle moléculaire

Il va te falloir respecter certaines règles de base.

La première est qu’un croquis scientifique se réalise toujours au crayon. La

seconde est qu’il faut toujours commencer par une légende qui explique ce que

contient ton dessin.

Nous allons, par exemple, dessiner le modèle moléculaire qui illustre la diffusion

de l’odeur d’un fromage jusqu’au nez d’une personne :

Il faut bien respecter

les propriétés de la

matière que l’on veut

représenter :

- le fromage est solide,

les molécules sont donc

collées, serrées, et

immobile.

- L’odeur est liée à un

gaz, donc des

molécules très agitées

et très espacées.

- Le phénomène illustré est une diffusion, il faut donc montrer que les molécules

vont se disperser partout et dans toutes les directions (et pas

en file, bien rangées, en direction du nez).

Dans certains cas ,le nombre de molécules que tu dessines est

aussi très important par exemple dans l’expérience au début

du cours où du méthanol liquide devenait gazeux dans une

seringue bouchée.

Nous avons dessiné 6 molécules liquides dans la seringue de

gauche. Il faudra donc dessiner précisement 6 molécules

gazeuses dans la seringue de droite car, dans cette expérience,

il y a juste eu un changement d'état mais pas une modification

de la quantité de matière dans la seringue.


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LEXIQUE DU THEME 3

Agitation moléculaire

Déplacement, rapide ou lent, des molécules.

Compressibilité

Faculté de pouvoir comprimer une matière, c’est-à-dire la presser pour lui faire occuper un volume plus petit sans changer la quantité de la matière.

Compressible Qui peut être comprimé (les gaz).

Diffusion Propriété d’une matière qui est capable de se propager, de se disperser.

Espaces intermoléculaire

Distance séparant les molécules entre elles.

Fluide Terme qui désigne tous les états de la matière qui ne sont pas solides.

Incompressible Qui ne peut pas être comprimé (les liquides et les solides).

Modèle moléculaire

Dessin scientifique dans lequel sont représentées quelques molécules qui composent la matière.

Molécule

La particule de matière la plus petite que l’on peut isoler sans détruire la matière. Elle est invisible à l’œil nu et au microscope conventionnel.

Propriété de la matière

Caractéristique qui appartient à un état de la matière. Exemple : agitation moléculaire, espace intermoléculaire, compressibilité, diffusibilité, malléabilité, …

Surface libre Surface plane et horizontale formée par un liquide immobile dans un récipient.


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Comment réussir une question ?

1) Commence par lire attentivement toute la question et l’ensemble des

documents (schémas, graphiques, textes, …) qui l’accompagnent.

2) Assure-toi d’avoir bien compris ce qui t’es demandé de faire : quelle est

la consigne ? Porte ton attention sur le verbe par lequel commence toujours

la question.

3) Pense aux mots clés de ton lexique qui se rapportent à la question et que

tu devras utiliser pour formuler ta réponse.

4) Relis, plusieur fois si c’est nécessaire, ta réponse pour t’assurer qu’elle soit

claire, qu’elle ait du sens et qu’elle réponde à la question posée en

employant le vocabulaire du cours.

Voici un exemple pour t’aider :

REPRÉSENTE à l’aide du même modèle moléculaire, le phénomène qui explique la remarque que fait le personnage devant cette bouteille de parfum ouverte.

Hum, ça

sent

drôlement

bon !


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Première étape : analyse le document et lis les questions.

D’entrée de jeu, on te demande de représenter un modèle moléculaire,

utilise donc la procédure qui est expliquée dans ton résumé !

Deuxième étape : que dois-tu faire ?

Travail au crayon, et assure-toi de toujours commencer par réaliser une

légende pour préciser la signification de ce que tu dessines.

Troisième étape : réponds à la question avec les bons mots clés.

Quatrième étape : relis-toi pour t’assurer que ta réponse est claire.

Le but ici est de représenter une diffusion, il faut donc illustrer des molécules

de gaz, c’est-à-dire très espacées et très agitées.

Les molécules ne vont jamais dans le même sens et se répartissent un peu

partout, sans aucun ordre.

A toi de jouer ! Tu trouveras dans les pages suivantes une série

d’exercices pour t’entraîner. La correction se trouve à la fin du livret

pour t’assurer que tu as bien compris et bien répondu !


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Question 1

MANIPULATION AVEC DES SERINGUES

MODELISE la situation sur les deux schémas (modèle moléculaire). CITE la propriété des gaz qui est montrée dans cette expérience.

EXPLIQUE pourquoi cette propriété n’existe pas dans les solides.


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Question 2

LE GAZ DE VILLE

CITE le stimulus auquel tu réagis en cas de fuite de gaz.

NOME le phénomène qui implique que le gaz se propage dans une pièce

en cas de fuite.

REPRESENTE ce phénomène en modélisant les molécules.

DECRIS l’agitation moléculaire dans ce gaz


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Question 3 TRACE la surface libre de l’eau sur les trois dessins.

Question 4

LE PONT ELEVATEUR DU GARAGISTE

INDIQUE les lettres A et B à côté des pistons du schéma. CITE l’état physique de la matière qui se trouve entre les deux pistons.

JUSTIFIE scientifiquement ton choix.

NOMME la caractéristique de la matière qui permet de faire fonctionner cet assemblage de pistons.


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Correction des exercices QUESTION 1 :

-

- la propriété mise en évidence est la compressibilité

- elle n’existe pas dans les solides car les espaces intermoléculaires des

solides ne sont pas suffisamment grands.

QUESTION 2 :

- Stimulus olfactif (rappel du thème 1)

- Phénomène de diffusion

- Représente un modèle moléculaire, avec une légende, comme cela est

fait dans ton résumé et dans l’exemple de la bouteille de parfum.

- Dans un gaz l’agitation moléculaire est très grande.

QUESTION 3 :

QUESTION 4 :

- C’est du liquide qui se trouve dans les pistons

- Si c’était un gaz, il se comprimerait et les pistons

ne bougeraient pas. Si c’était un solide, les

pistons ne seraient pas mobiles.

-l’incompressibilité

Documents

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