PROGRAMME ANNUEL SECONDE 2007-2008 profmezenge CHIMIE …p4.storage.canalblog.com/42/42/279160/16820046.pdf · hydrodistillation ( cf tp chimie n°03 : ... chimie fine et chimie lourde

PROGRAMME ANNUEL SECONDE 2007-2008 profmezenge

• CHIMIE DU MONDE : UBIQUITE DES ESPECES CHIMIQUES. Savoir qu'espèces chimiques naturelles ou issues chimie de synthèse.

• MONDE DE LA CHIMIE : APPROCHES EXPERIMENTALE ET HISTORIQUE DE L'EXTRACTION, DE LA SEPARATION ET DE L'IDENTIFICATION D'ESPECES CHIMIQUES.

Risques, sécurité et paramètres physiques ( lecture étiquette ). Reconnaître verrerie ( ampoule à décanter, dispositif de filtration, appareil de

chauffage ). Technique extraction. A l'aide tableau de données prévoir état physique, choisir un solvant adéquat, prévoir

liquide surnageant. Réaliser C.C.M.

• MONDE DE LA CHIMIE : SYNTHESE ESPECES CHIMIQUES AU LABO ET DANS INDUSTRIE. Suivre protocole synthèse. Proposer méthode expérimentale de comparaison d'espèces. Interpréter résultats d'1

analyse comparative.

CHIMIE CHAPITRE I ESPECES CHIMIQUES NATURELLES/ESPECES CHIMIQUES DE SYNTHESE. Introduction.

• Opposition médiatique chimique/naturel. • Substance chimique.

1. DEFINITION. • Espèce chimique. • Exemple. 2. DEFINITIONS.

• Espèces chimiques naturelles. • Espèces chimiques de synthèse :

Identiques aux espèces naturelles. Exemple. Artificielles. Exemple.

Conclusion. Exercice 3 p 17 QCM. Activité : étude d’une chemise textile. Exercice : étude chimique d’une montre à quartz ( pile exclue ).

progression annuelle/seconde 2007-2008/page 1 sur 36


CHIMIE CHAPITRE II EXTRACTION D'ESPECES CHIMIQUES. Introduction.

• Origine de nombreuses espèces chimiques. • Comment extraire molécules intéressantes.

I. LA CHIMIE DES PARFUMS.

1. INTRODUCTION. • La parfumerie aujourd'hui. • Et pourtant… • Evocation de 2 procédés pour récupérer arômes naturels. 2. ENFLEURAGE. • Technique. • Principe. • Extraction directe des arômes. 3. EXTRACTION PAR SOLVANT VOLATIL = EXTRACTION DIRECTE : APPLICATION A LA PARFUMERIE. • Macération. • Expérience : extraction des arômes de menthe.

II. DEFINITION GENERALE DE L'EXTRACTION. • Extraction. • Extrait. • Essence.

III. EXTRACTION PAR SOLVANT VOLATIL : APPROCHE GENERALE. 1. PRINCIPE ET CHOIX D'UN SOLVANT EXTRACTEUR. • Principe. • Bon solvant extracteur tel que :

La ou les espèce( s ) chimique( s ) à extraire y soi( en )t le plus soluble( s ) possible. Aussi volatile que possible.

• Exemples. 2. EXTRACTION D'UNE ESPECE CHIMIQUE DEPUIS UN LIQUIDE ( ENPARTICULIER L'EAU ). • Problématique. • Extraction liquide liquide. • Ampoule à décanter. • Expérience : extraction de I2 en solution aqueuse. • Liquide surnageant. • Masse volumique d'1 substance chimique. • Densité d'1 substance chimique. • Substance chimique de référence :

Pour les solides et les liquides. Pour les gaz.

• Remarque. IV. HYDRODISTILLATION ( CF TP CHIMIE N°03 : CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES : LA CHROMATOGRAPHIE ).

• Distillation. • Chauffer produit naturel. • Huile essentielle. • Montage.



Conclusion. • Techniques de laboratoires. • Techniques de pétrochimie. • Techniques écologiques.

Exercice 10 p 31. Exercice 12 p 31. Exercice 13 p 31.

CHIMIE CHAPITRE III CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES. Introduction.

• Les " nez ". • Nécessité de techniques d'identifications univoques. • Objet de ce chapitre = évoquer certaines de ces techniques.

I. LA CHROMATOGRAPHIE ( CF TP CHIMIE N°03 : CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES : LA CHROMATOGRAPHIE ).

1. DEFINITION ET PRINCIPE. • Ethymologie. • Méthode physique séparation et identification. • Une chromatographie c'est :

Une phase fixe. Une phase mobile.

• Principe repose sur capillarité. • Révélation. 2. RAPPORT FRONTAL ( NOTE Rf ). • Rf. • Formule. 3. IDENTIFICATION D'UNE ESPECE CHIMIQUE. • Chromatogramme type. • 2 méthodes possibles d'identification :

Identification par comparaison à une espèce chimique de référence. Identification par recours à des tables de Rf.

4. CHROMATOGRAPHIE SUR COLONNE ( EXPERIENCE ). • Le paprika. • Extraction à l'aide de dichlorométhane. • Filtration. • Situation initiale. • Situation au bout d'un certain temps. • Résultat. • Intérêt par rapport à la chromatographie sur couche mince ou sur papier.

II. IDENTIFICATION A L'AIDE DE CARACTERISTIQUES PHYSIQUES. 1. PRINCIPE. • Point de départ. • Caractéristiques physiques. 2. ETAT PHYSIQUE A TEMPRATURE ET A PRESSION FIXEES.



3. TEMPERATURE DE CHANGEMENT D'ETAT A PRESSION CONSTANTE. • Changement état corps pur. • Pour 1 pression fixée, cette température de changement d'état est 1 caractéristique physique.

Température de fusion. Température d'ébullition.

4. DENSITE ( CF CHAPITRE II EXTRACTION D'ESPECES CHIMIQUES PARAGRAPHE III. EXTRACTION PAR SOLVANT VOLATIL : APPROCHE GENERALE ). 5. SOLUBILITE DANS UN SOLVANT DONNE. • Définition. • Unité. 6. Rf ( CF CHAPITRE III CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES PARAGRAPHE I. LA CHROMATOGRAPHIE ( CF TP CHIMIE N°03 : CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES : LA CHROMATOGRAPHIE ) ). 7. OPTIQUE. • Indice de réfraction par rapport à l'air. • Couleur.

Conclusion.

• Techniques physiques pour identifier sans ambiguïté espèces chimiques. • Importance essentielle.

Exercice 14 p 45. Exercice 17 p 45 ( 1 seule tâche par substance chimique ). Exercice 23 p 45 ( il faut détailler le matériel complet nécessaire à la réalisation de cette chromatographie ).

CHIMIE CHAPITRE IV SYNTHESE EN CHIMIE. Introduction.

• Espèces chimiques synthétiques. • Comment réaliser concrètement synthèses = objet de ce chapitre.

I. EXEMPLE DE SYNTHESE CHIMIQUE ( EXPERIENCE DE SAPONIFICATION ). • Montage. • Saponification. • Caractérisation du produit obtenu après relargage :

Aspect visuel. Test à l'eau douce. Test à l'eau dure.

II. ENJEUX DE LA CHIMIE DE SYNTHESE, CHIMIE FINE ET CHIMIE LOURDE. 1. INTRODUCTION. • Créer espèces chimiques adaptées aux besoins de l'homme, de l'environnement... • Créer substances chimiques + performantes qu'espèces chimiques trouvées dans nature. • Exemple.



2. CHIMIE FINE ET CHIMIE LOURDE. • Chimie lourde :

Matières 1° facilement disponibles. Synthèses simples et rapides. Gros volumes de produits. Coûts faibles.

• Exemple. • Chimie fine :

Matières 1° difficilement disponibles. Synthèses complexes et lentes. Petits volumes de produits. Coûts élevés.

• Exemple. III. SYNTHESE D'UNE ESPECE CHIMIQUE.

• Synthèse chimique. • Conditions expérimentales. • Exemple. • Montage. • Exemple. • Etapes de finalisation ( extraction, purification… ). • Exemple.

IV. IDENTIFICATION DE L'ESPECE CHIMIQUE SYNTHETISEE ( CF CHIMIE CHAPITRE III CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES PARAGRAPHE II. IDENTIFICATION A L'AIDE DE CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ).

Conclusion.

• Nécessité de cette chimie. • Nécessité d'optimiser cette chimie. • Similitudes entre espèces chimiques synthétiques et naturelles.

Exercice 14 p 58. Exercice 19 p 58 ( fiche technique 2 p 349 - ne pas faire la question 4 de l'exercice 19 p 59 ).

TP CHIMIE N°01 : ESPECES CHIMIQUES NATURELLES ET ESPECES CHIMIQUES SYNTHETIQUES.

I. ESPECES CHIMIQUES NATURELLES : ETUDE CHIMIQUE D'UNE POMME.

1. LES CINQ SENS AU SECOURS DU CHIMISTE. 2. NOS CINQ SENS NOUS TROMPENT ILS ?

II. ESPECES CHIMIQUES NATURELLES : ETUDE CHIMIQUE DE PRODUITS A LA POMME.

TP CHIMIE N°02 : EXTRACTION DES AROMES DE LA LAVANDE.

1. PRINCIPE DE L'HYDRODISTILLATION. 2. HYDRODISTILLATION DES AROMES DE LA LAVANDE. 3. EXTRACTION DE L'HUILE ESSENTIELLE DU DISTILLAT.



TP CHIMIE N°03 : CARACTERISATION D'ESPECES CHIMIQUES : LA CHROMATOGRAPHIE. I. LA CHROMATOGRAPHIE.

1. DEFINTION ET PRINCIPE. 2. CHROMATOGRAPHIE DES COLORANTS DU SIROP DE MENTHE. 3. EXPLOITATION D'UN CHROMATOGRAMME.

II. CHROMATOGRAPHIE DE LHUILE ESSENTIELLE EXTRAITE DES FLEURS DE LAVANDE. 1. MISE EN ŒUVRE DE LA CHROMATOGRAPHIE. 2. REVELATION : OBTENTION DU CHROMATOGRAMME. 3. INTERPRETATION.

TP CHIMIE N°04 : SYNTHESE D'UN AROME PRESENT DANS LA LAVANDE.

1. PRINCIPE DU CHAUFFAGE A REFLUX. 2. SYNTHESE DE L'ETHANOATE DE LINALYLE ( OU ACETATE DE LINALYLE ). 3. QUELQUES QUESTIONS. 4. EXTRACTION DE L'ETHANOATE DE LINALYLE. 5. CHROMATOGRAPHIE.



• DE L'ATOME AUX GALAXIES. Noms des objets physiques. Classer par tailles. Remplissage de l'espace principalement lacunaire. Connaître c. Notion vitesse limite. A.L. Voir loin = voir dans passé. Puissances de 10. Repérage d'angles. Mesurer petites et grandes distances ( technique/chiffres significatifs/choix unité ). Recherche documentaire et critique sur support multimédia.

• MESSAGES DE LA LUMIERE. Longueur d'onde et radiation monochromatique. Lois Descartes sur réfraction. Utiliser prisme. Dispositif pour étudier lois de Descartes

( repérer et mesurer 1 angle ). Rayonnement corps chaud ( quand T augmente décalage vers violet ). Spectre émission et absorption. Radiation caractéristique d'une entité chimique. Atome

ou ion n'absorbe que ce qu'il peut émettre. Utiliser système dispersif pour visualiser spectres émission et absorption.

Composition chimique enveloppe externe des étoiles.

PHYSIQUE CHAPITRE I L'ECHELLE DES LONGUEURS.

Introduction. • Zoom de la galaxie à l'atome. • Comment exprimer efficacement des distances allant de l'infiniment petit à l'infiniment grand ?

I. UNITES DE LONGUEURS ET PUISSANCE DE DIX. 1. UNITE DE LONGUEUR DU SYSTEME INTERNATIONAL. 2. MULTIPLES ET SOUS MULITPLES DU METRE. 3. LES PUISSANCES DE DIX. • Ecriture contractée 1 . n+10.0...0,• Ecriture contractée n-10.0...0,1 .• Exemples. • Règles de calculs :

p+npn 10.0,1=10.0,1×10.0,1 . Exemple.

p-np

n

10.0,1=10.0,110.0,1

.

Exemple. • Ecriture d'un nombre en écriture scientifique. • Exemples.

Activité : doc 1 p 182 ( questions modifiées ). II. ORDRE DE GRANDEUR, DIFFERENCE D'ORDRES DE GRANDEUR ET AXE DES PUISSANCES DE DIX.

1. ORDRE DE GRANDEUR. • Ordre de grandeur de la dimension d'1 objet. • Exemples. • Intérêts :

Savoir classer différents objets selon leur dimension. Avoir, avant même 1 mesure ou 1 calcul, une idée du résultat attendu.



2. DIFFERENCE D'ORDRES DE GRANDEUR ENTRE DEUX OBJETS. • 1° étape. • 2° étape. • 3° étape. • 4° étape. • Exemples. 3. AXE DES PUISSANCES DE DIX ET ORDRES DE GRANDEUR DES PRINCIPAUX OBJETS PHYSIQUES.

Conclusion.

• Zoom de la galaxie au noyau atomique. • Différences d'ordre de grandeur vide omniprésent.

Exercice 6 p 187. Exercice 9 p 187 ( taille d'1 cellule humaine de l'odre de -510 m ). Exercice 12 p 187. Exercice 8 p 187. Exercice 11 p 187.

PHYSIQUE CHAPITRE II LONGUEURS A L'ECHELLE DE L'HOMME.

Introduction.

• Mesures de longueurs à l'échelle humaine : Mesures directes. Mesures à distance d'une longueur. Mesures d'angles. Mesures de durées.

• Mesures + ou - précises selon techniques envisagées.

I. MESURES DES LONGUEURS A L'ECHELLE HUMAINE. 1. MESURES DIRECTES.

Décamètres, mètres, décimètres pieds à coulisse, palmers … 2. MESURES DE LONGUEURS A DISTANCE.

• Théorème de Thalès.

Historique. Enoncé. Remarque.

Activité : activité expérimentale 1 p 190 ( attention questions modifiées ). • Méthodes utilisant ce théorème. 3. MESURES D'ANGLES. • Principe. • Diamètre apparent. • Compas, rapporteurs… • Exemple. 4. MESURES DE DUREES. • Sonar. • Méthode.



II. EXPRESSION DU RESULTAT. 1. PRECISION DES MESURES. • Incertitudes. • Imprécision des mesures. • Exemples. 2. CHIFFRES SIGNIFICATIFS. • Définition. • Mise en pratique. • Exemples. • Comment écrire un nombre avec un nombre donné de chiffres significatifs ?

1° chiffre significatif tronqué est et . 0≥ 5< 1° chiffre significatif tronqué est et . 5≥ 9≤

• Exemples. • Comment choisir le nombre de chiffres significatifs ? • Exemple.

Conclusion.

• Mesures de longueurs à l'échelle humaine. • Importance de présentation des résultats.

Exercice 12 p 197. Exercice 16 p 197. Exercice 25 p 197 ( ne pas faire la question 3 de l'exercice 3 p 197 ). Exercice 18 p 187. Exercice 21 p 187 ( question supplémentaire : comment est il possible d'évaluer usuellement la distance à laquelle se trouve un orage ).

PHYSIQUE CHAPITRE III LES LONGUEURS A L'ECHELLE DE L'UNIVERS ( ECHELLE MACROSCOPIQUE ). Introduction.

• Ordre de grandeur de l'univers connu. • Ordre de grandeur du système solaire. • Objectifs de ce chapitre :

Bases de l'astronomie. Les grecs et l'astronomie. Comprendre " voir loin, c'est voir dans le passé ".

I. UNITES ADAPTEES A L'ECHELLE DE L'UNIVERS. 1. UNITE ASTRONOMIQUE ( U.A. ). • m ( U.S.I ) pas adapté. • U.A.



2. ANNEE DE LUMIERE ( A.L. ). • Postulat. • Postulat sur la célérité. • Définitions.

1,00 an= 1,00 an= 1,00 an= 1,00 an= 1 A.L. =

II. LE SYSTEME SOLAIRE. 1. ETOILE ET PLANETES. • Système solaire. • Dernière définition d'une planète par l'Union astronomique internationale. • Huit planètes dans notre système solaire. • Une nouvelle classe d'objets : les planètes naines. • Par extension : exoplanète. 2. GALAXIE ET UNIVERS. • Galaxie. • Univers. 3. MOUVEMENT DES PLANETES. • Mouvement autour de l'étoile.

Orbite. Nature de l'orbite. Période de révolution.

• Mouvement autour axe des pôles. Rotations des planètes sur elles mêmes. Période de rotation sidérale.

4. MOUVEMENT DE LA TERRE. • Orbite terrestre. • Terre tourne sur elle même autour de l'axe des pôles N et S géographiques. • Période de révolution. • Plan de l'équateur et plan de l'écliptique.

III. VOIR LOIN C'EST VOIR DANS LE PASSE. • Interprétation d'1 A.L. • Exemple.

Conclusion.

• Unités plus pertinentes à l'échelle de l'univers. • Les grecs et l'astronomie. • " Voir loin c'est voir dans le passé ".

Compléter le schéma suivant avec toutes les info. géométriques du paragraphe II. LE SYSTEME SOLAIRE 4. MOUVEMENT DE LA TERRE, qui peuvent y être représentées. Exercice 8 p 209. Exercice 17 p 209. Exercice 18 p 209.



PHYSIQUE CHAPITRE IV LES PETITES LONGUEURS ( ECHELLE MICROSCOPIQUE ). Introduction.

• Ce qui a été vu. • La question qui demeure en suspend. 1. LONGUEURS CONCERNEES. • m. 4-10.0,1≤

• Rôle de la lumière. 2. MICROSCOPIE. • Historique. • Les points clès.

Microscopie optique. Microscopie électronique. Microscopie à effet tunnel.

Conclusion.

• Observation de petites longueurs encore l'objet de recherches acharnées. • Le rôle majeur joué ici par la lumière.

Exercice 7 p 218. Exercice 10 p 218. Activité sur les puissances de 10 : visualisation de photos et établissement lien ordre de grandeur-objet.

FICHE PHYSIQUE CHAPITRE V PRISMES, LOIS DE DESCARTES ET INDICE D'UN MILIEU. Introduction.

• Isaac Newton premier à réaliser des expériences de décomposition de la lumière en 1666. • Interprétation de ces expériences.

I. LOIS DE LA REFRACTION. 1. DEFINITIONS PREALABLES. • Réfraction. • Interface. • Rayon incident. • Rayon réfracté. • Plan d'incidence. • i = angle d'incidence. • r = angle réfracté. • Indice de réfraction. 2. LOIS D'ALHASSAN, SNELL ET DESCARTES ( 1637 ). • Première loi. • Deuxième loi. • Exemple ( exercice 12 p 229 ).

Activité : expérience de Newton présentée à l’aide du logiciel " couleurs ".



II. DISPERSION DE LA LUMIERE BLANCHE PAR UN PRISME. 1. PRISME OPTIQUE ET DISPERSION DE LA LUMIERE BLANHE. • Prisme optique. • Expérience de dispersion de la lumière blanche. 2. RADIATION MONOCHROMATIQUE. • Radiation monochromatique. • 1 longueur d'onde. • Interprétation de l'expérience de Newton :

Prisme permet observation spectre de la lumière blanche. Lumière blanche composée ensemble de radiations monochromatiques. Système dispersif.

• Spectre de la lumière blanche. III. INDICE DE REFRACTION D'UN MILIEU TRANSPARENT.

1. INDICE DE REFRACTION. Indice de réfraction.

2. EVOLUTION DE L'INDICE DE REFRACTION AVEC LA LONGUEUR D'ONDE ET CONSEQUENCES. • Allure générale. • Conséquence interprétation expérience du prisme.

Dioptre air/verre. Comportement d'un prisme.

Conclusion.

• Lumière blanche composée de radiations monochromatiques. • Lois de réfraction.

Exercice 14 p 229. Exercice 16 p 229. Exercice 26 p 230. Exercice 27 p 230.

PHYSIQUE CHAPITRE VI LES SPECTRES D'EMISSION ET D'ABSORPTION.

Introduction. • Système dispersif. • Ce qui influe sur ces spectres.

I. SPECTRE CONTINU D'EMISSION D'ORIGINE THERMIQUE.

1. PHENOMENE. Tout corps porté à haute température émet 1 rayonnement dont le spectre est continu.

2. EVOLUTION DE LA COULEUR DU SPECTRE ( CF TP PHYSIQUE N°06 : SPECTRES D'EMISSION ET SPECTRES D'ABSORPTION ). • Couleur ne dépend que de la température. • Expérience :

Manipulation. Interprétation.

• Exemple ( exercice 8 p 241 ). • Contradiction apparente. • Loi de Wien.



II. SPECTRE DE RAIES D'EMISSION. 1. PHENOMENE.

1 gaz chaud monotaomique à basse pression émet 1 spectre constitué de raies colorées sur fond noir. 2. PRINCIPE ET CONSEQUENCE. • Tout gaz chauffé voit ses atomes excités. • Désexcitation de ces atomes. • Spectres de raies d'émission caractéristique physique. • Identification d'espèces chimiques présentes dans 1 gaz.

III. SPECTRE D'ABSORPTION ( CF TP PHYSIQUE N°06 : SPECTRES D'EMISSION ET SPECTRES D'ABSORPTION ET TP PHYSIQUE N°07 : LES SPECTRES STELLAIRES ).

1. SPECTRES DE RAIES D'ABSORPTION. • Phénomène. • 1 gaz monoatomique ne peut absorber que les radiations monochromatiques qu'il est capable

d'émettre. • Exemple ( exercice 10 p 241 ). 2. SPECTRES DE BANDES D'ABSORPTION. • Phénomène. • Couleur de ces corps.



III. SPECTRES STELLAIRES ( CF TP PHYSIQUE N°07 : LES SPECTRES STELLAIRES ). 1. CONSTITUTION D'UNE ETOILE ET JUSTIFICATION DU SPECTRE OBSERVE DEPUIS LA TERRE. • Etoile. • Noyau de l'étoile. • Après la photosphère, la chromosphère. • Enfin couronne stellaire. 2. PARAMETRES INFLUENÇANT LE SPECTRE STELLAIRE.

Les spectres des étoiles dépendent : Des conditions de température et de pression de la photosphère. Des entités chimiques de la chromosphère.

3. DEUX PRINCIPALES CLASSES D'ETOILES ET CARACTERISTIQUES MAJEURES. Conclusion.

• Rôle essentiel de la lumière. • Lumière également fort utile dans voyage exploratoire de l'espace. • Vue d'ensemble de l'infiniment petit à l'infiniment grand a négligé tout mouvement des objets

physiques considérés. Exercice 13 p 242. Exercice 14 p 242.

TP PHYSIQUE N°01 : MESURES DE LONGUEURS A L'ECHELLE HUMAINE.

I. METHODE DE LA VISEE OU COMMENT LES ARTISTES PEINTRES PROPORTIONNENT CONVENABLEMENT LEURS OEUVRES.

1. QUIZZ INTRODUCTIF. 2. METHODE DE LA VISEE.

II. METHODE DE LA PARALLAXE OU COMMENT LES GEOMETRES MENENT A BIEN LEURS MESURES ? 1. INTRODUCTION. 2. PRINCIPE DE LA METHODE. 3. MESURE DE L'ELOIGNEMENT D'UN OBJET.

III. ELOIGNEMENT D'UN POTEAU ELECTRIQUE.

TP PHYSIQUE N°02 : MESURES DE LONGUEURS A L'ECHELLE HUMAINE : SUITE ET FIN.

I. INTRODUCTION. 1. GENERALITES SUR LES ULTRASONS. 2. PRINCIPE DU SONAR.

II. MESURE DE LA VITESSE DESULTRASONS DANS L'AIR. 1. PRINCIPE GENERAL DE MESURE D'UNE VITESSE. 2. ETUDE DE L'OSCILLOSCOPE. 3. MESURE DE LA VITESSE DES ULTRASONS DANS L'AIR.

III. PRINCIPE DU SONAR.



TP PHYSIQUE N°03 : MESURES DE LONGUEURS A L'ECHELLE DE L'UNIVERS.

I. UN PEU D'HISTOIRE. II. MESURE DU RAYON DE LA TERRE.

1. PRESENTATION DE L'INGENIEUSE METHODE. 2. QUESTIONS PREPARATOIRES.

III. POUR MIEUX COMPRENDRE : ETUDE D'UNE MAQUETTE. 1. FIXER LES IDEES A L'AIDE DE LA MESURE DU RAYON D'UNE DEMI SPHERE EN POLYSTYRENE. 2. SUR LES PAS D'ERATOSTHENE.

TP PHYSIQUE N°04 ET 05 : MESURES DE PETITES LONGUEURS.

I. MESURE DE L'EPAISSEUR D'UN CHEVEU PAR DIFFRACTION DE LA LUMIERE.

1. COMPRENDRE CE QU'EST LA DIFFRACTION. 2. MESURE DU DIAMETRE D'UN CHEVEU PAR DIFFRACTION DE LA LUMIERE.

II. MESURE DE L'EPAISSEUR D'UN CHEVEU PAR MICRSOCOPIE OPTIQUE. III. EVALUATION DE LA LONGUEUR D'UNE MOLECULE D'HUILE.

1. BENJAMIN FRANKLIN : UN HOMME QUI A CHANGE LA FACE DU MONDE. 2. UNE OBSERVATION ETONNANTE. 3. L'EXPERIENCE DE FRANKLIN EN MINIATURE.

TP PHYSIQUE N°06 : REFRACTION DES RAYONS LUMINEUX ET LOI DE HAYTHAM, SNELL ET DESCARTES.

I. UN PEU D'HISTOIRE… II. SUR LES TRACES D'ARCHIMEDE…

1. EXPERIENCE DE LA PIECE. 2. EXPERIENCE DU CRAYON CASSE.

III. SUR LES TRACES DE RENE DESCARTES… 1. VISUALISATION DU PHENOMENE DE REFRACTION. 2. REALISATION DES MESURES. 3. ETABLISSEMENT DE LA LOI DE DESCARTES.

TP PHYSIQUE N°07 : SPECTRES D'EMISSION ET SPECTRES D'ABSORPTION.

I. LES SPECTRES D'EMISSION.

1. SPECTRES CONTINU D'EMISSION. 2. SPECTRES DE RAIES D'EMISSION.

II. LES SPECTRES D'ABSORPTION. 1. SPECTRES DE BANDES D'ABSORPTION. 2. SPECTRES DE RAIES D'ABSORPTION.

TP PHYSIQUE N°08 : LES SPECTRES STELLAIRES.

I. ETUDE DE RIGEL ET SON SPECTRE ( NAVIGATION SUR UN SITE INTERNET ). 1. ACCES AU SITE DESIRE. 2. GENERALITES SUR RIGEL ( 1 - QUI EST RIGEL ? ). 3. SPECTRES STELLAIRES ( 2 - PRINCIPE DE LA MESURE ). 4. ANALYSE DU SPECTRE DE RIGEL ( 3 - MESURES ).

II. ETUDE DU SPECTRE DU SOLEIL. 1. ETUDE DES SPECTRES DU SOLEIL ET DE L'ARGON. 2. EXPLOITATION DES SPECTRES DU SOLEIL ET DE L'ARGON.



• MODELES SIMPLES DESCRIPTION ATOME. Constitution d'un atome. Symbole . XA

Z Atome électriquement neutre. Masse atome = masse noyau. Evaluer cette masse. Connaître les symboles de quelques éléments chimiques. Savoir que Z caractérise un

élément chimique. Interpréter une suite de transformations chimiques en termes de conservation des éléments chimiques.

Distinguer les électrons externes des électrons internes. Compter les électrons externes. • DE L'ATOME AUX EDIFICES CHIMIQUES.

Règles du duet et de l'octet. Charge des ions monoatomiques. Représentation de Lewis de H2, Cl2, HCl, CH4, NH3, H2O, C2H6, O2, N2, C2H4 et CO2. Représenter les formules développées et semi développées de C4H10, C2H6O et C2H7N. Prévoir la géométrie de CH4, NH3 et H2O.

• CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES. Retrouver la charge d'ions et le nombre de liaisons covalentes pour chaque élément

chimique des familles de C, N, O et F. Localiser les familles des alcalins, des halogènes et des gaz nobles.

CHIMIE CHAPITRE V ATOME.

Activité p 62. Introduction.

• Les atomes ne peuvent être vus mais peuvent être visualisés. • Toute matière constituée d'atomes. • Atomes toujours objet de recherches intenses. • Modèle de l'atome retenu ici est 1 modèle simple.

I. LES ATOMES.

1. STRUCTURE. 1 noyau central entouré d'électrons en mouvement incessant.

2. ORDRES DE GRANDEUR. • Ordre de grandeur de l'atome. • Ordre de grandeur d'1 noyau atomique. • Différence d'ordres de grandeur entre ces 2 objets. • Atome essentiellement constitué de vide. • Exemple.

II. NOYAUX ATOMIQUES ET ELECTRONS. 1. NOYAUX. • Nucléons. • Cartes d'identités. 2. ELECTRONS.

Carte d'identité. III. COMPOSITION DES ATOMES.

1. SYMBOLE DES NOYAUX ATOMIQUES. 2. NOMBRE D'ELECTRONS. • Atome isolé. • Charge totale du noyau. • Charge totale des électrons.



3. MASSE APPROCHEE DES ATOMES. • Principe de départ. • Simplification. • Résultat. • Toute masse d'un atome concentrée dans son noyau.

Conclusion.

• Modèle de l'atome abordé. • A retenir. • Caractère lacunaire de la matière.

Exercice 10 p 69. Exercice 18 p 69.

CHIMIE CHAPITRE VI ELEMENTS CHIMIQUES. Introduction.

• Antiquité = 4 éléments. • Pour Boyle. • Aujourd'hui élément chimique. • Exemple. • Expérience :

1 solution aqueuse de sulfate de cuivre. Cuivre et fruits de son oxydation. Manipulation. Observations.

I. ISOTOPES.

1. DEFINITION. • Isotopes. • Exemples.

2. ABONDANCE RELATIVE D'ISOTOPES NATURELS D'UN MEME ELEMENT CHIMIQUE. • Définition. • Exemples.

II. IONS MONOATOMIQUES ET COMPOSES IONIQUES. 1. DEFINITION.

1 atome ayant cédé/perdu ou capté/gagné 1 ou plusieurs électrons est 1 ion. 2. CE QUI CHANGE ET NE CHANGE PAS PAR RAPPORT A L'ATOME. • Noyau non modifié seul le cortège électronique est modifié. • Charge électrique :

Notation. Dénomination. Ions à connaître. Calcul de la charge ionique.

• Exemple. 3. COMPOSES IONIQUES. • Composé ionique. • Exemple.



III. ELEMENT CHIMIQUE. 1. DEFINITION. • Ensemble d'entités chimiques ayant même numéro atomique Z. • Symbole chimique. • Exemple. 2. CORPS SIMPLES ET CORPS COMPOSES. • Corps simples. • Exemple. • Corps composés. • Exemple.

Conclusion.

• Elément chimique. • Isotopes et applications. • Question en suspens : pourquoi atomes isolés ou non, ioniques ou non ?

Exercice 16 p 82. Exercice 17 p 82. Exercice 21 p 82. Exercice 23 p 82. Exercice 27 p 82.

CHIMIE CHAPITRE VII STABILITE DES ATOMES ET IONS. Introduction.

• Gaz rares. • Règle du duet et règle de l'octet. • Expériences :

Manipulation. Observations. Manipulation. Observations. Interprétation. Observations.

I. REPARTITIONS DES ELECTRONS EN COUCHES K, L ET M.

1. MODELE DES COUCHES. • Niels Bohr. • Couches K, L, M… 2. NOMBRE D'ELECTRONS PAR COUCHE ET REGLES DE REMPLISSAGE. • Structure électronique. • Nombre maximal d'électrons par couche :

2=K . . 8=L . 8=M

• Couche saturée. • Règle de remplissage. • Couche externe et couches internes. • Exemples.



II. STABILITE DES DIFFERENTS ELEMENTS CHIMIQUES. 1. GAZ RARES. • Chimiquement inertes/stables. • He, Ne, Ar, Kr, Xe et Rn. • Structure électronique :

He. Ne. Ar. Kr. Xe. Rn.

2. AUTRES ELEMENTS CHIMIQUES. • Stabilité est maximale. • Règles de stabilité :

Du duet. De l'octet.

• Conséquence. Conclusion.

• Règles stabilité permettent prévoir ions susceptibles de se former. Essentiel. • Règles stabilité vont permettre de comprendre comment atomes peuvent former molécules.


CHIMIE CHAPITRE VIII EDIFICES POLYATOMIQUES = MOLECULES. Introduction.

• A exception des gaz rares/nobles/inertes, atomes forment ions ou molécules. • Objet de ce chapitre = représenter et prévoir la constitution et la géométrie des molécules.

I. LIAISONS COVALENTES.

1. DEFINITION. • Mise en commun de 2 e par 2 atomes. • Molécule. • Chaque atome recherche stabilité maximale. • Possibilité de liaisons multiples. 2. REPRESENTATION DE LEWIS. • Doublet liant. • Doublet non liant. 3. FORMULES MOLECULAIRES. • Formule brute. • Exemples. • Formule de Lewis. • Exemples. • Formule développée. • Formule semi développée. • Exemples.



4. ISOMERES DE CONSTITUION. • Définition d'isomères de constitution. • Définition de l'isomérie de constitution.

II. GEOMETRIE DES MOLECULES. 1. MODELES MOLECULAIRES. • Problème. • Différents modèles moléculaires :

Eclaté. Compact. Pour ces 2 modèles, 1 même convention.

• Exemples. 2. MODELE DE GILLESPIE. • But. • Principe :

Charges de même signe se repoussent. Eloignement maximal de ces charges. Répartition des doublets liants et non liants.

3. REPRESENTATION DE CRAM. • But. • Principe. 4. EXEMPLES DE L'EAU, DE L'AMMONIAC ET DU METHANE ( CF DOC 18 P 106 ). • Illustration à l'aide de modèles moléculaires et de ballons. • Tableau récapitulatif.

Conclusion. • Molécule. • Formule brute puis semi développée puis développée et enfin représentation de Lewis. • Géométrie de ces molécules essentielle.

Exercice établissement des formules de Lewis de C2H6O et de C2H7N.

CHIMIE CHAPITRE IX CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV. Introduction. Cf TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV.

I. LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV (TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

1. PREAMBULE ( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ). • Première ligne. • Deuxième ligne … 2. FAMILLE ( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ). • Famille. • Colonne. 3. PERIODICITE ( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).



II. FAMILLES A CONNAITRE (TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

1. UN ELEMENT A PART : L'HYDROGENE ( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ). 2. ALCALINS ( PREMIERE COLONNE A L'EXCEPTION DE L'HYDROGENE )( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

Nombre électrons sur couche externe et conséquences. 3. FAMILLE DU CARBONE ( QUATORZIEME COLONNE )( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

Nombre électrons sur couche externe et conséquences. 4. FAMILLE DE L'AZOTE ( QUINZIEME COLONNE )( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

Nombre électrons sur couche externe et conséquences. 5. FAMILLE DE L'OXYGENE ( SEIZIEME COLONNE )( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

Nombre électrons sur couche externe et conséquences. 6. FAMILLE DES HALOGENES ( DIX SEPTIEME COLONNE )( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

Nombre électrons sur couche externe et conséquences. 7. FAMILLE DES GAZ RARES ( DIX HUITIEME COLONNE )( CF TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV ).

Nombre électrons sur couche externe et conséquences. Conclusion. Cf TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES DE MENDELEIEV. Exercice 17 p 122.

TP CHIMIE N°05 : TRANSFORMATIONS CHIMIQUES IMPLIQUANT LE CUIVRE.

I. L'ELEMENT CHIMIQUE. 1. DEFINITION. 2. DIFFERENTES FORMES CHIMIQUES DE L'ELEMENT CUIVRE.

II. TRANSFORMATIONS CHIMIQUES SUBIES PAR LE CUIVRE. 1. ETAPE 1. 2. ETAPE 2. 3. ETAPE 3. 4. ETAPE 4. 5. ETAPE 5. 6. ETAPE 6.

III. REALISATION D'UN SCHEMA SYNOPTIQUE DE LA SUCCESSION DE TRANSFORMATIONS CHIMIQUES REALISEES.



TP CHIMIE N°06 : LIAISON COVALENTE ET REPRESENTATION DE LEWIS.

I. LIAISON COVALENTE. 1. DEFINITION. 2. REPRESENTATION DE LEWIS.

II. REPRESENTATION DE LEWIS DE QUELQUES MOLECULES. 1. MOLECULES DIATOMIQUES - LIAISONS SIMPLES. 2. MOLECULES POLYATOMIQUES - LIAISONS SIMPLES. 3. MOLECULES DIATOMIQUES - LIAISONS MULTIPLES. 4. MOLECULES POLYATOMIQUES - LIAISONS MULTIPLES.

TP CHIMIE N°07 : CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES.

I. LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES.

1. PREAMBULE. 2. VOYAGE RAPIDE DANS LA CLASSIFICATION PERIODIQUE.

II. ETUDE DE QUELQUES COLONNES. 1. UN ELEMENT A PART : L'HYDROGENE. 2. ALCALINS ( PREMIERE COLONNE A L'EXCEPTION DE L'HYDROGENE ). 3. ALCALINO-TERREUX ( DEUXIEME COLONNE ). 4. FAMILLE DU CARBONE ( QUATORZIEME COLONNE ). 5. FAMILLE DE L'AZOTE ( QUINZIEME COLONNE ). 6. FAMILLE DE L'OXYGENE ( SEIZIEME COLONNE ). 7. FAMILLE DES HALOGENES ( DIX SEPTIEME COLONNE ). 8. FAMILLE DES GAZ RARES ( DIX HUITIEME COLONNE ).



• MOUVEMENTS ET FORCES. Mouvements d'1 point dans 2 référentiels. Une force modifie le mouvement. Cette modification dépend de la masse du corps. Principe d'inertie. Interpréter en terme de force le chute des corps sur Terre. Calculer l'attraction

gravitationnelle entre deux corps à répartition sphérique de masse. Le poids en différents points surface Terre. Mouvement d'1 projectile en fonction de la vitesse initiale.

• TEMPS. Conversions de temps. Période et fréquence. Calculer f a partir T et inversement. Identifier des dispositifs permettant de mesurer des durées. Mesurer des durées

( techniques/chiffres significatifs/choix unité ).

PHYSIQUE CHAPITRE VII RELATIVITE DU MOUVEMENT ET PRINCIPE D'INERTIE. Activité p 254. Introduction.

• Tout mouvement d'un corps est relatif à un solide de référence. • Notions essentielles développées ici : référentiel, trajectoire et vitesse.

I. NOTIONS ESSENTIELLES : SYSTEMES PHYSIQUES ET REFERENTIELS.

1. SYSTEME PHYSIQUE. Corps ou point dont on désire étudier le mouvement.

2. RELATIVITE DU MOUVEMENT ( CF ACTIVITE P 254 REPONSE A LA TROISIEME QUESTION ). 3. REFERENTIEL D'ETUDE. • Décrire 1 mouvement. • Référentiel. • Repère. • Exemples.

II. TRAJECTOIRE ET VITESSE D'UN POINT. 1. TRAJECTOIRE. • Trajectoire. • Choix du référentiel. 2. VITESSE LINEAIRE INSTANTANEE D'UN POINT. • Formule vue au collège. • Problématique. • Formule introduite au lycée.

Intervalle de temps indépendant du référentiel. Trajectoire dépendante du référentiel.

• Exemple : accéder à cette donnée à partir de l'enregistrement d'une trajectoire. • Mouvement uniforme. • Mouvement accéléré et décéléré.

III. ACTION ET FORCE. 1. DEUX TYPES D'ACTIONS. • Action de contact.

1 bille sur 1 table. 1 bille sur 1 nappe de sable.

• Action à distance.



2. FORCE. • Définition. • Propriétés.

Expérience. Expérience.

• Vecteur force défini par : point d'application, direction, sens et norme. • Exemples.

IV. PRINCIPE D'INERTIE. 1. ENONCE. • 1 système physique persévère en son état de repos ou de mouvement de translation rectiligne

uniforme si les forces qui s'exercent sur lui se compensent. • Notion de principe. 2. CONSEQUENCES. • Si système physique immobile ou en mouvement de translation rectiligne uniforme. • Si système physique ni immobile ni en mouvement de translation rectiligne uniforme. • Forces qui s'exercent sur 1 système physique se compensent. • Forces qui s'exercent sur 1 système physique ne se compensent pas. • Exemple : étude d’un jouet Kinder.

Conclusion. • Importance du référentiel dans la description du mouvement, de la trajectoire. • Richesse du principe inertie. • Objet du chapitre à venir : en savoir un peu plus sur gravitation universelle.

Exercice 9 p 273. Exercice 12 p 273. Exercice de révision sur le calcul d’une vitesse instantanée.

PHYSIQUE CHAPITRE VIII LA GRAVITATION UNIVERSELLE. Introduction.

• Notion de gravitation universelle. • Idée géniale d'Isaac Newton. • S'applique dans tout univers à toutes échelles.

I. LOI D'ATTRACTION GRAVITATIONNELLE OU DE GRAVITATION UNIVERSELLE.

1. ENONCE. • A et B 2 corps ponctuels de masses mA et mB s'attirent mutuellement. • Caractéristiques de ces forces. • Résumé de l'ensemble de ces informations. 2. CORPS PONCTUELS. • 2 cas de figure :

Corps suffisamment petits. Corps à répartition sphérique de masse.

• Conséquence. 3. EXEMPLES. • Pomme de 100 g qui tombe de son arbre de 2,5 m de hauteur. • 2 pommes de 100 g posées à 1 m l'une de l'autre sur une table.



II. POIDS D'UN OBJET. 1. DEFINITION.

Poids d'1 système physique est tout simplement force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur ce système physique en son voisinage.

2. CARACTERISTIQUE DU POIDS ET EXPRESSION DE LA PESANTEUR ( NOTEE g ). • Points d'application. • Direction. • Sens. • Norme.

Pesanteur sur Terre. Expression de gTerre. Applications numériques.

III. TRAJECTOIRE D'UN PROJECTILE AU VOISINAGE DE LA TERRE. 1. DEFINITION ET CONSEQUENCE. • Projectile. • Forces négligées et conséquence. 2. INFLUENCE DE LA VITESSE INITIALE DU PROJECTILE ( ILLUSTRATION A L'AIDE DU LOGICIEL DYNAMIC ). • Vitesse nulle ou verticale. • Autre vitesse initiale. • Cas des satellites.

Conclusion.

• Points essentiels. • Application du principe d'inertie impose bilan des forces. • Chapitre précédent : calculs de vitesses ( nécessité de connaître distances et temps ) reste à

voir comment mesurer le temps. Exercice 14 p 287. Exercice sur le poids d’un objet sur la Lune. Exercice sur une navette spatiale entre la Terre et la Lune.

PHYSIQUE CHAPITRE IX LE TEMPS. Introduction.

• Calculs de vitesses ( nécessité de connaître distances et temps ) reste à voir comment mesurer temps.

• Utilisation de phénomènes périodiques afin de mener à bien ces mesures. • Modernisation des horloges pour améliorer leur fonctionnement, pour accroître leur précision…

I. L'ASTRONOMIE ET LE TEMPS.

1. INTRODUCTION ( CF TP PHYSIQUE N°10 : LE TEMPS ). 2. L'ANNEE ( CF TP PHYSIQUE N°10 : LE TEMPS ). 3. LE JOUR ET LES SAISONS ( CF TP PHYSIQUE N°10 : LE TEMPS ). 4. LES MOIS ( CF TP PHYSIQUE N°10 : LE TEMPS ).

II. CARACTERISATION DES PHENOMENES PERIODIQUES ET ETUDE DU PENDULE SIMPLE. 1. PHENOMENE PERIODIQUE ET PERIODE ( CF TP PHYSIQUE N°10 : LE TEMPS ). • Phénomène périodique. • Période.



2. FREQUENCE. • Fréquence. • Relation entre la période et la fréquence :

0,1=T s 50,0=T s 25,0=T s 125,0=T s Et caetera… d'où la relation littérale entre ces 2 grandeurs.

3. PENDULES SIMPLES. • Evolution de l'amplitude au cours du temps. • Paramètres dont dépend T.

• Etablissement de g

2=Tl

π .

III. LA MESURE DES PETITES DUREES. 1. HISTORIQUE. • Découverte de Galilée. • Recherche d'1 précision toujours accrue. 2. HORLOGES MECANIQUES. • 3 parties essentielles. • Le balancier. • Le mécanisme. • Les poids :

Dispositif d'entretien des oscillations. Cession de l'énergie au balancier. Remonter 1 horloge. Terme impropre.

3. HORLOGES A QUARTZ. • 3 parties essentielles. • Le quartz. • Le mécanisme. • La pile.

4. HORLOGES ATOMIQUES. • 3 parties essentielles. • Précision incroyable.

Conclusion.

• Temps enjeu fondamental. • A venir, en physique, étude physique des gaz.




TP PHYSIQUE N°09 : LA RELATIVITE DU MOUVEMENT.

I. ETUDE DU MOUVEMENT D'UNE ROUE. 1. DESCRIPTION DU DISPOSITIF ETUDIE. 2. PREVISION DE TRAJECTOIRES. 3. ETUDE EXPERIMENTALE DES TRAJECTOIRES CITEES CI DESSUS.

II. ETUDE DE LA RETROGRADATION DE MARS. 1. PREAMBULE. 2. UN PEU D'ASTRONOMIE. 3. ETUDE D'UNE TRAJECTOIRE. 4. CONCLUSION.

TP PHYSIQUE N°10 : LE PRINCIPE D'INERTIE.

I. PRESENTATION DU MATERIEL : LES MOBILES AUTO-PORTEURS.

1. DESCRIPTION DES MOBILES AUTO-PORTEURS. 2. PRINCIPE DE L'ENREGISTREMENT.

II. PRINCIPE D'INERTIE. 1. ILLUSTRATION IMMEDIATE DU PRINCIPE D'INERTIE. 2. COMMENT FAIRE PRENDRE UN VIRAGE A UN MOBILE AUTO-PORTEUR.

III. INFLUENCE DE LA MASSE D'UN SYSTEME PHYSIQUE. 1. BUT DE LA MANIPULATION. 2. MOBILE AUTO-PORTEUR SOUMIS A UNE FORCE CONSTANTE. 3. MOBILE AUTO-PORTEUR ALOURDI D'UNE BAGUE PESANTE SOUMIS A UNE FORCE CONSTANTE. 4. CONCLUSION.

TP PHYSIQUE N°11 ET 12 : LE TEMPS.

I. L'ASTRONOMIE ET LE TEMPS.

1. INTRODUCTION. 2. L'ANNEE. 3. LE JOUR, LES SAISONS. 4. LES MOIS.

II. HEURE, MINUTE ET SECONDE. 1. INTRODUCTION. 2. ETUDE DU PENDULE SIMPLE ET CONSTRUCTION D'UN PENDULE BATTANT A LA SECONDE. 3. LA CLEPSYDRE.



• DESCRIPTION D'UN SYSTEME CHIMIQUE. Calculer une masse molaire moléculaire. Déterminer n connaissant m ou V. Prélever une quantité de matière. Une solution aqueuse peut contenir des ions ou des molécules. Dissolution d'une espèce chimique moléculaire et dilution. Préparation d'une solution

aqueuse de concentration donnée. Concentration molaire d’une espèce moléculaire dissoute.

• TRANSFORMATION CHIMIQUE D'UN SYSTEME CHIMIQUE. Décrire un système chimique. Ecrire 1 équation chimique associée à 1 réaction chimique.

CHIMIE CHAPITRE X L'UNITE DE MESURE DE LA QUANTITE DE MATIERE : LA MOLE.

Introduction.

• Vie quotidienne. • En chimie. • Ouverture sur les solutions caractérisées par leur concentration molaire.

I. LA MOLE.

1. DEFINITION. • La mole. • Définition. 2. CONSTANTE D'AVOGADRO ( NOTEE NA ). • Constante d'Avogadro. • Exemples. 3. QUANTITE DE MATIERE D'UN ECHANTILLON. •

ANNn= .

• Intérêt. • Exemple.

II. VOLUME MOLAIRE ( PRIVILEGIE POUR LES GAZ ). 1. DEFINITION.

nVVm = .

2. RAPPEL. • Pour les solides et les liquides. • Pour les gaz. 3. LOI D'AVOGADRO AMPERE. • Expériences :

Détermination du volume molaire du CO2. Détermination du volume molaire de C4H10. Détermination du volume molaire de CH4.

• Conclusion. III. MASSES MOLAIRES ( PRIVILEGIEE POUR LES SOLIDES ET LES LIQUIDES ).

1. MASSE MOLAIRE ATOMIQUE. • Masse molaire atomique. • Exemples. • Dans la classification périodique.



2. MASSE MOLAIRE IONIQUE. • Masse des électrons. • Masse molaire des électrons. • Conclusion. 3. MASSE MOLAIRE MOLECULAIRE. • Masse molaire moléculaire. • Expression de masse molaire moléculaire. • Exemples. 4. LIEN ENTRE MASSE MOLAIRE ET QUANTITE DE MATIERE.

nmM= .

IV. LES SOLUTIONS AQUEUSES. 1. DEFINITION ( CF TP CHIMIE N°09 : SOLUTIONS ET CONCENTRATIONS ). 2. CONCENTRATION MOLAIRE D'UNE SOLUTION AQUEUSE ( CF TP CHIMIE N°09 : SOLUTIONS ET CONCENTRATIONS ). 3. CONCENTRATION MASSIQUE D'UNE SOLUTION AQUEUSE ( CF TP CHIMIE N°09 : SOLUTIONS ET CONCENTRATIONS ). 4. DILUTION D'UNE SOLUTION. • Dilution. • Solution mère. • Solution fille. • La quantité de matière en soluté ne varie pas au cours de cette opération par conséquent :

esolutéfillsolutémère n=n . filleesolutéfillmèresolutémère Vc=Vc .

• Exemple. Conclusion.

• Différentes grandeurs permettent de remonter aux quantités de matière. • Reste à savoir ce qui se passe quand on mélange des espèces chimiques.


CHIMIE CHAPITRE XI TRANSFORMATION ET REACTION CHIMIQUES. Introduction.

• Expérience. • Description du système chimique à l'état initial. • Description du système chimique à l'état final. • Ces descriptions sont elles complètes ? Existe t il une méthode systématique en chimie ?



I. LA TRANSFORMATION CHIMIQUE. 1. SYSTEME CHIMIQUE. • Système chimique. • Description de l'état d'1 système chimique :

Nature des différentes espèces chimiques. Quantité de matière pour chaque espèce chimique. Etat physique de chaque espèce chimique. Conditions physiques.

2. TRANSFORMATION CHIMIQUE. • Expérience. • Etat Initial. • Transformation chimique entre E.I. et E.F. • Etat Final. 3. REACTIFS ET PRODUITS. • Réactifs. • Exemples. • Espèces chimiques spectatrices. • Exemple. • Produits. • Exemples.

II. LA REACTION CHIMIQUE. 1. REACTION CHIMIQUE = MODELISATION DE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE. • Problématique. • Modèle. • Réaction chimique. 2. EQUATION CHIMIQUE = ECRITURE SYMBOLIQUE D'UNE REACTION CHIMIQUE. • Problématique. • Equation chimique. • Lois de conservation :

Conservation de la nature des éléments chimiques. Conservation de la charge électrique totale.

• Conséquence : nombres stœchiométriques : Chiffre 1 non écrit. Nombres entiers aussi petits que possibles.

• Exemple. Conclusion.

• E.I., E.F. et transformation chimique. • Cuisinier. • Chimiste.

Exercice 11 p 156. Exercice 13 p 156 ( 3 premières équations ). Exercice 15 p 157 ( 3 dernières équations ).



CHIMIE CHAPITRE XII BILAN DE MATIERE. Introduction.

• Moteurs viking de la fusée Ariane. • Comment prévoir composition exacte d'un système chimique dans son état final ?

I. SYSTEME CHIMIQUE EN COURS DE TRANSFORMATION CHIMIQUE.

1. EQUATIONS CHIMIQUES ASSOCIEES AUX TRANSFORMATIONS CHIMIQUES ETUDIEES LORS DU TP CHIMIE N°10 : BILAN DE MATIERE. • NaHCO3s + HAaq CO2gaz + NaAaq + H2Oliq. • Cu2+

aq + 2 HO-aq Cu(HO)2s.

2. AVANCEMENT MOLAIRE. • Influence de l'E.I. sur l'E.F. • Problème résiduel. • Avancement molaire. • Analyse de x :

Dans l'E.I. Lors de la transformation chimique. Dans l'E.F.

3. TABLEAUX BILANS DE MATIERE. • Tableau bilan de matière. • Exemples.

II. UN ETAT DU SYSTEME CHIMIQUE PARTICULIER = L'ETAT FINAL. 1. EXPERIENCES. • Précipitation du sulfate de baryum.

Manipulations. Calculs préparatoires. Observations. Interprétation.

• Action de H+aq sur Mgs.

Manipulations. Calculs préparatoires. Observations. Interprétation.

2. NOUVELLE DEFINITION DE L'ETAT FINAL. E. F.

3. MELANGE STOECHIOMETRIQUE. Mélange dans les proportions stoechiométriques données par l'équation chimique associée à la transformation chimique.

4. REACTIF LIMITANT ( OU REACTIF EN DEFAUT ) ET REACTIF EN EXCES. • Réactifs en excès. • Réactifs limitants. • Avancement molaire maximal.



5. DETERMINATION DU REACTIF LIMITANT ET ILLUSTRATIONS DES DEFINITIONS PRECEDENTES. • Précipitation du sulfate de baryum.

Etude du tube n°1 : Etude du tube n°3 : Etude du tube n°5 :

• Action de H+aq sur Mgs.

Etude de l'erlen n°1 : Etude de l'erlen n°2 : Etude de l'erlen n°3 :

Conclusion.

• Grande richesse des tableaux d'avancement. • Objet des 2 tiers du programme de première scientifique.


TP CHIMIE N°08 ET 09 : MOLE, MASSES MOLAIRES ET VOLUME MOLAIRE.

I. POSITIONNEMENT DU PROBLEME : Y A T IL BEAUCOUP D'ATOMES DANS UN CLOU EN FER ? RAISONNEMENT ANALOGUE : Y-A-T-IL BRAUCOUP DE GRAINS DE RIZ DANS UNE BOITE DE RIZ ? II. ACTIVITE DOCUMENTAIRE 2 P 124 : LA MOLE. RAISONNEMENT ANALOGUE : LES SACHETS DE GRAINS DE RIZ.

1. MASSE D'UN ATOME DE CARBONE. 2. NOMBRE D'AVOGADRO NA. 3. EVALUATION D'UNE QUANTITE DE MATIERE. 4. RELATION GENERALE ENTRE nespècechimique, Nespècechimique et NA.

III. MASSE MOLAIRE ET PRELEVEMENT D’UNE QUANTITE DE MATIERE DONNEE ( CAS DES LIQUIDES ET SOLIDES ). RAISONNEMENT ANALOGUE : MASSE PAR SACHET ET PRELEVEMENT D'UNE CERTAINE QUANTITE DE GRAINS DE RIZ.

1. MASSES MOLAIRES. 2. PRELEVMENT D'UNE QUANTITE DE MATIERE CONNUE PRECISEMENT.

IV. VOLUME MOLAIRE ET QUANTITE DE MATIERE D'UN GAZ. 1. VOLUME MOLAIRE. 2. MESURE D'UN VOLUME DE DIOXYDE DE CARBONE ( CO2gaz ).

TP CHIMIE N°10 ET 11 : SOLUTIONS ET CONCENTRATIONS.

I. UN RETOUR DANS LE PASSE…

1. UN VERRE DE JUS D'ORANGE POUR SE METTRE EN FORME. 2. RAPPEL DE COLLEGE.

II. PREPARATION DE SOLUTIONS DE CONCENTRATION MOLAIRE DONNEE. 1. INTERET. 2. PREPARATION D'UNE SOLUTION DE SULFATE DE CUIVRE. 3. CONCLUSION. 4. DILUTION DE SOLUTION.



III. PREPARATION DE SOLUTIONS DE CONCENTRATION MOLAIRE DONNEE PAR DILUTION D'UNE SOLUTION MERE.

1. INTERET. 2. PREPARATION D'UNE SOLUTION AQUEUSE DE DIIODE PAR DILUTION. 3. CONCLUSION. 4. DILUTION DE SOLUTION.

TP CHIMIE N°12 ET 13 : BILANS DE MATIERE.

I. ACTION D'UN ACIDE ( VINAIGRE ) SUR UNE BASE ( HYDROGENOCARBONATE DE SODIUM ). 1. PREAMBULE. 2. PRESENTATION DE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE MISE EN JEU. 3. MANIPULATIONS A REALISER. 4. RESULTATS.

II. PRECIPITATION DES IONS CUIVRIQUES PAR LES IONS HYDROXYDES. 1. PRESENTATION DE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE MISE EN JEU. 2. MANIPULATIONS A REALISER. 3. RESULTATS.



Matière = molécules en mouvement. Description macroscopique d'un gaz ( P, V, T et n ).

SF

=P . Unité de pression. Interpréter microscopiquement 1 pression.

Les propriétés physiques dépendent de l'état thermique. Savoir mesurer T et P. Savoir que à P, T et n fixés le V occupé par 1 gaz parfait monoatomique est indépendant

de ce gaz. Comportement gaz parfait équation d'état nRTPV= . . 15,273+=T θ Dans les conditions habituelles air = g.p. Utiliser nRTPV= .

PHYSIQUE CHAPITRE X PRESSION ET TEMPERATURE.

Introduction.

• Cf TP PHYSIQUE N°11 : PRESSION ET TEMPERATURE. • Expliquer l'existence de ces grandeurs = objectif de ce chapitre.

I. MOUVEMENT BROWNIEN ET CONSEQUENCES.

1. OBSERVATION D'UNE POUSSIERE EN SUSPENSION DANS UN GAZ. • Observation modélisation mouvement Brownien. • Conclusions :

Chaos moléculaire. Mouvement brownien.

2. FORCE PRESSANTE EXERCEE PAR UN GAZ ( CF TP PHYSIQUE N°11 : PRESSION ET TEMPERATURE ). 3. TEMPERATURE. • Observation modélisation lien entre agitation thermique et température. • Conclusion. • Unités.

II. PRESSION D'UN GAZ. 1. DEFINITION.

SF

=P P .

2. UNITES. Pascal ou bar.

III. ETAT MACROSCOPIQUE D'UN GAZ. 1. DEFINITION. • Problématique. • Etat macroscopique :

P. V. n. T.

2. MESURE DE LA PRESSION D'UN GAZ. • Manomètres. • Capteurs de pression.



3. MESURE DE LA TEMPERATURE. • Thermomètre. • Utilisation. • Exemples de grandeurs thermométriques.

Conclusion.

• Modèle microscopique d'un gaz. • Introduction de grandeurs macroscopiques. • Enjeu du chapitre à venir.


PHYSIQUE CHAPITRE XI GAZ PARFAITS. Introduction.

• TP PHYSIQUE N°11 : PRESSION ET TEMPERATURE. • Existe t il 1 relation unique entre P,V, n et T.

I. MODELE DU GAZ PARFAIT. 1. DEFINITION. • 1 gaz est dit parfait si :

Sphères dures ponctuelles. Chaos moléculaire. Exclusivement collisions inélastiques.

• Gaz parfait. • 1° approximation. 2. EQUATION D'ETAT. • . nRTPV=• Manipulations de cette formule :

Pour n et T fixés. Pour P et V fixés …

• Interprétations microscopiques : Pour V et n fixés. Pour V et T fixés…

II. VOLUME MOLAIRE D'UN GAZ.

nVVm =• Nouvelle expression de .

• Conditions normales de T et P. • Conditions ambiantes.

Conclusion.

• Equation d'état des gaz parfaits. • Essentiel. • Imbrication sciences physiques et chimiques apparaît ici clairement.




TP PHYSIQUE N°13 ET 14 : PRESSION ET TEMPERATURE.

I. FORCE PRESSANTE EXERCEE PAR UN GAZ. 1. INTRODUCTION. 2. DEUX EXPERIENCES BONNES POUR LES MENINGES. 3. SIMULATION D'UN GAZ A L'AIDE DE BILLES. 4. UNE DERNIERE CARACTERISTIQUE DE LA FORCE PRESSANTE.

II. RELATION ENTRE PRESSION ( P ), TEMPERATURE ( T ) ET VOLUME ( V ) D'UN GAZ. 1. QUE FAIT LA PRESSION D'UN GAZ QUAND SA TEMPERATURE VARIE A VOLUME CONSTANT ? 2. QUE FAIT LA PRESSION D'UN GAZ QUAND SON VOLUME VARIE A TEMPERATURE CONSTANTE ?


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