Home

MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE

1. Toutes les composantes didactiques inh rentes l apprentissage contexte d int r t construction de la le on valuation devraient d s lors s impr gner de cette conception moderne de plus en plus partag e en p dagogie Par sa conception m me ce programme vise assurer compromis quilibr entre les diverses finalit s de l enseignement de la chimie dans le secondaire applications pratiques approche documentaire d veloppement de projets exp rimentaux travaux de laboratoire excursions et visites pr paration l enseignement sup rieur psychologie de l apprentissage acquisition de comp tences sp cifiques r solution de probl mes histoire des sciences culture scientifique math matisation Contextes d int r t La chimie tudie selon sa perspective particuli re la composition des corps leurs transformations et leurs propri t s Cela implique la connaissance 9 des relations entre les propri t s des substances et leur structure mol culaire e des lois de la r action chimique qui permettent d tablir des bilans st chiom trie tude des proportions selon lesquelles les corps se combinent et des processus r actionnels en vue d expliquer et de pr voir des ph nom nes dans les limites d utilisation de mod les raisonnablement accessibles Cet enseignement doit aussi aider le futur citoyen comprendre le monde qui l entoure et utiliser bon escient les prod
2. MINISTERE DE COMMUNAUTE FRANCAISE ENSEIGNEMENT DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE Administration G n rale de l Enseignement et de la Recherche Scientifique Service g n ral des Affaires p dagogiques de la Recherche en P dagogie et du Pilotage de l Enseignement organis par la Communaut fran aise ENSEIGNEMENT SECONDAIRE ORDINAIRE DE PLEIN EXERCICE HUMANITES GENERALES ET TECHNOLOGIQUES ENSEIGNEMENT GENERAL ET TECHNIQUE DE TRANSITION Troisi me degr PROGRAMME D ETUDES DU COURS CHIMIE e organis raison de deux p riodes hebdomadaires dans le cadre des sciences g n rales organis raison d une p riode hebdomadaire dans le cadre des sciences de base 126 2001 240 AVERTISSEMENT Le pr sent programme entre en application e partir de 2001 2002 pour la 1 ann e du 3 degr de l enseignement secondaire g n ral et technique de transition partir de 2002 2003 pour la 2 ann e de m me degr II abroge et remplace ann e par ann e le programme 7 5648 du 28 novembre 1995 COURS DE CHIMIE ORGANISE RAISON D UNE PERIODE HEBDOMADAIRE DANS LE CADRE DES SCIENCES DE BASE SOMMAIRE INTRODUCTION MODE D EMPLOI DU PROGRAMME DE CHIMIE 1 P EN 5 6 G T tr COMP TENCES EXEMPLES DE MODULES SUGGESTION DE STRUCTURE DU COURS BIBLIOGRAPHIE INTRODUCTION Comp tences de d marche scientifique Aux deuxi me et troisi me degr s l
3. S ries d entit s acidobasiques de O Il C IV S VI ACIDES BASES QUI NOUS ENTOURENT Compr hension de ph nom nes Applications pratiques et st chiom triques Titrages acidobasiques avec indicateurs color s RELATION PROPRI T S STRUCTURE Comparaison des compos s hydroxyl s acides basiques et ampholytes amphot res R action ammoniac chlorure d hydrog ne g Action des solutions aqueuses d un sel sur les indicateurs color s courants Comparaison de la conductivit lectrique de diff rentes solutions d acide et de base de m me concentration Titrages acidobasiques simples INT R T DES SUBSTANCES M dicaments combattant l hyperacidit gastrique D tartrant m nager Traitement des piq res d insectes par l ammoniaque dilu Attaque de certains carrelages par les jus de fruits Cola d cale tout Utilisation de l esprit de sel gt LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES cologie et pluies acides Relation entre l acidit d un sol et sa v g tation EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES des quations chimiques d identifier la r action acidobasique une r action d identifier la base acidobasique l acide connaissance des s ries des couples et ou des d interpr ter le fait acides et bases de Bransted s ries acidobasiques
4. Troisi me degr COLLECTION PIRSON BRIBOSIA MARTIN TADINO Chimie Science exp rimentale ditions DE Bruxelles cf catalogue DE COLLECTION DURUPTHY Chimie Hachette ducation PARIS cf catalogue Hachette Ouvrages de r f rence pour le Professeur P ARNAUD ditions DUNOD Paris gt 1998 gt Chimie organique 1996 gt Exercices de chimie organique 1991 QUARRIE ROCK Chimie g n rale traduit de l anglais par P DEPOVERE ditions DE BOECK Universit Bruxelles 1992 cet ouvrage contient un chapitre de chimie organique utilisant la nomenclature conforme aux derni res prescriptions de l I U P A C 1989 VOLLHARDT Trait de chimie organique traduit de l anglais par P DEPOVERE ditions DE BOECK Universit Bruxelles 1990 NB la nomenclature utilis e n a pas t actualis e ALLINGER et al Chimie organique 3 volumes traduit de l anglais sous la direction de E BROWN Association Belge des Professeurs de Physique et Chimie dit resp R MOREAU 14 Bois de Sclessin 4102 OUGR E 2 Rue du Commerce 68 1040 BRUXELLES T l 02 500 48 11 ditions Mc GRAW HILL Paris 1976 ouvrage tr s complet nomenclature ant rieure la r forme 9 DOCUMENTS DE LA COMMISSION S CURIT DELESCAILLE et al LABORATOIRES DE SCIENCES RISQUES PR VENTIONS GESTION Fichier relatif la s
5. EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Quelle est l importance de l acidit du sol en agriculture pH d une solution Quelle est l importance de l acidit de l eau aquariophilie Qu est ce que l acidose m tabolique augmentation anormale de l acidit du sang Comment exprime t on l acidit du sang ou de l urine sur un protocole d analyse 7 EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS e Lire un protocole d analyses m dicales R f rence Fiches de s quences de le ons Les r actions acidobasiques CAF 1998 QUILIBRE DES R ACTIONS ACIDOBASIQUES COMPETENCES MISES EN UVRE Utiliser la relation de Guldberg et Waage pour justifier la force relative des acides et des bases EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS e Qu entend on par lt force gt d un acide d une base 7 Constante d acidit Ka e Pourquoi l acide ac tique est il plus faible que l acide chlorhydrique Produit ionique de l eau EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS S rier diverses solutions d acides et de bases de m me concentration en ce stade la notion de pH reste encore empirique La s riation sera bas e sur fonction de leur caract re acide des tests r alis s avec un indicateur universel Comparer la r activit de divers acides de m me concentration vis vis du R f rences utiles magn sium par exemple e Recyclage lt Acides et bases qui nous ento
6. d identifier l oxydant le convention de signe de un tableau des couples plus fort F Ex Eea r dox d identifier la r action la plus probable calculer le des couples r dox avec d interpr ter des faits utilisation de exp rimentaux d identifier l oxydation la convention anode si ge de r duction la cathode l oxydation dans une pile lectrode n gative des potentiels standards r dox le sch ma d une pile CONSEILS L tude exp rimentale des piles et accumulateurs constitue une entr e en mati re privil gi e pour aborder l oxydor duction La diversit des situations probl mes qu elles soul vent se r v le plus motivante que l approche th orique fond e sur la variation du Les conditions exp rimentales elles m mes en solution aqueuse avec s paration des couples mettent en vidence le transfert effectif d lectrons le sens de leur d placement l existence des couples r dox et la dynamique du syst me La classification des couples r dox amorc e exp rimentalement d bouche sur un tableau de couples r dox class s selon leur pouvoir oxydant d croissant Les valeurs num riques des potentiels r dox peuvent tre introduites La notion de trouve son origine dans des situations o le transfert effectif d lectrons n appara t pas clairement en milieu sec notamment Cependant une fois tabli le concept de
7. effet inductif Le deuxi me th me sera consacr aux polym res obtenus par polyaddition PE poly thyl ne et PVC ALCYNES A ALCENES lt p ALCANES HYDROCARBURES TABLEAU R CAPITULATIF 5 G T tr AROMATIQUES HYDROCARBURES CHLORODERIVES ACIDES CARBOXYLIQUES ALD HYDES CETONES ALCOOLS _ _ N SF L TAT GAZEUX QUATION D TAT DU GAZ PARFAIT SAVOIRS EXEMPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES DEMARCHE EXPERIMENTALE Gaz parfait gaz r el constante du gaz D termination de la masse molaire parfait temp rature absolue kelvin mol culaire d un gaz ou d une vapeur volume molaire masse molaire D termination de la valeur num rique de la constante R CONNAISSANCE DES LOIS ET CONVENTIONS LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES 1 Rappels Cours de physique Masse mol culaire masse mol culaire relative masse molaire mol culaire Relation de quantit de mati re n m M 2 Lois exp rimentales en exprimant K Loi d Avogadro Amp re Loi du gaz parfait pV nRT Loi de Dalton m lange de gaz 3 D termination de la masse molaire mol culaire de la formule mol culaire d un gaz CONNAISSANCE DES UNIT S quations aux dimensions Valeur num rique et unit s de R CONNAISSANCE DES MOD LES 1 Notion de gaz parf
8. 2 Voir tableau n 2 MODE D EMPLOI DU PROGRAMME DE CHIMIE 1 EN 5 6G Ttr Ce programme comporte des conseils utiles pour mettre en uvre le r f rentiel de comp tences terminales s agit principalement de construire et utiliser des savoirs en vue de r pondre des exemples de questionnement en rapport avec des sujets choisis dans des domaines significatifs Afin d y parvenir distinguons les trois aspects suivants le contexte d int r t le contexte notionnel la structuration du cours en modules et s quences 1 Les contextes d int r t englobent tout ce qui est susceptible de susciter le d sir d apprendre sujets trait s situations probl mes questionnement am nagement de la situation d apprentissage laboratoire outil informatique audiovisuel manuels visites d usine classe de d paysement Un choix largement partag se porte sur l tude des ph nom nes significatifs en rapport avec le vivant et son environnement la constitution et les transformations de la mati re les formes et les transformations de l nergie les applications utilitaires des th ories scientifiques ll s agit l de domaines d tude auxquels est associ e une diversit de sujets EXEMPLES DE DOMAINES Les domaines repris syst matiquement dans notre programme de chimie sont les suivants Origine constitution et propri t s de min raux et roches qui nous entourent Origine et propri t s de substances impliqu es dans certains
9. L Merciny et P Beaujean 1986 Utilisation des tableurs au laboratoire de chimie Inspecteur J Dighaye Animateur C A F P Collette 1991 STAB Didacticiel de simulation de titrages acidobasiques pour PC et compatibles mode d emploi et brochure d exploitation p dagogique version 1 33 04 1995 Animateur C A F P Collette Manuels de chimie BORDET CASTIN PIRSON Chimie Science exp rimentale 377 R nov Livre de l l ve Editions DE BOECK Bruxelles Idem Guide du Professeur BORDET CASTIN MARTIN PIRSON Chimie Science exp rimentale 397 amp 4 R Formation commune non optionnelle ditions DE Bruxelles BORDET MARTIN PIRSON Chimie Science exp rimentale 427 R nov ditions DE Bruxelles Idem Chimie Science exp rimentale 37 R nov Laboratoires ditions DE Bruxelles Ces manuels utilis s dans l enseignement libre sont ax s sur la pratique d un enseignement inductif et exp rimental probablement les manuels les mieux adapt s la m thodologie actuelle DESSART JODOGNE PAUL Chimie 1 Chimie g n rale ditions DE Bruxelles Idem Chimie 2 Chimie min rale Notions de chimie nucl aire Ces manuels constituent de bonnes r f rences sur le plan de la mati re ils ne sont plus adapt s la m thodologie actuelle BONTEMPS Chimie 1 Editions DIDIER Bruxelles Idem Chimie 2 Manuels c
10. Les phases successives de l tude de la cin tique chimique sont 1 Mise en vidence qualitative de la vitesse de r actions lente et rapide partir d exemples emprunt s la vie courante et d exp riences simples 2 Construction et traitement de graphiques partir de tableaux de mesures exp rimentales faites en classe afin d introduire les notions de vitesse moyenne et de vitesse instantan e 3 Etude exp rimentale des facteurs influen ant la vitesse d une r action 4 D veloppement de la comp tence de traitement de donn es num riques pour tablir partir du principe de proportionnalit la relation de vitesse en fonction de la concentration 5 Introduction facultative de l ordre de r action Si c est le cas on veillera se limiter des r actions d ordre 1 et 2 insister sur sa d termination exclusivement exp rimentale tre tr s prudent quant l interpr tation physique qu il convient de lui donner en particulier en ce qui concerne le m canisme r actionnel L vocation des catalyseurs sera l occasion d op rer le lien avec l activit enzymatique en biologie LES QUILIBRES R ACTIONNELS Les lois des quilibres r actionnels Les facteurs d volution spontan e d une r action Le d placement d un quilibre r actionnel SAVOIRS EXEMPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES DEMARCHE EXPERIMENTALE quilibre dynamique r action inversible Prouver exp
11. BIOS 4 ACIDES ESTERS Qu est ce qu un acide organique Qu est ce qu une huile une graisse REPRODUCTION Processus biochimiques de la reproduction acides nucl iques ADN ARN biosynth se des prot ines 5 AMINES AMIDES ACIDES AMINES Qu est ce qu une base azot e un acide amin une prot ine Trame notionnelle interdisciplinaire Substances organiques ALCOOLS COMPETENCES MISES UVRE Expliquer l origine les propri t s et l utilisation des alcools substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie et substances impliqu es dans des processus biologiques Expliquer la relation entre les propri t s physiques temp rature de fusion d bullition solubilit et la structure mol culaire des alcools EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Origine et propri t s de substances impliqu es dans certains processus Nomenclature des alcools biologiques Propri t s physiques solubilit Qu est ce qu un alcool un acide organique un sucre une graisse une R action d oxydation m nag e ald hyde c tone ou brutale prot ine CO H20 Comment fabrique t on de la bi re du Quels sont leurs dangers pour la sant Comment se forme l alcool le vinaigre Utilisation des substances et risques d accidents e Quelles sont les pr cautions prendre lors de l utilisation
12. S Mn Ma triser des proc dures d ex cution e quilibrer pond rer des quations ioniques e en relation les formes ioniques et mol culaires des quations Ma triser des probl mes de processus r actionnels utiliser un tableau des potentiels standard r dox E V pour e justifier des ph nom nes d oxydor duction e pr voir des ph nom nes d oxydor duction EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 3 __ CHIMIE ORGANIQUE Il Du p trole l essence Du p trole aux mati res plastiques Dans quels buts et comment raffine t on le p trole Comment labore t on une mati re plastique Quels sont ses usages Comment peut on la recycler Reconna tre et restituer Caract riser une mol cule d hydrocarbure Repr senter dans le plan une mol cule d hydrocarbure satur alcane crire la formule d velopp e et la formule semi d velopp e d un polym re plastique tel que le poly thyl ne crire l quation bilan de polym risation de l th ne ou thyl ne D crire les diff rents modes de retraitement des d chets plastiques recyclage valorisation chimique incin ration mise en d charge Retracer les tapes qui permettent de produire des carburants automobiles partir du p trole brut Op rer la relation entre le caract re polluant d un mat riau et son caract re biod gradable ou non Ma triser des proc dures d ex cution cr
13. chaux d composition thermique du calcaire DOMAINE 2 IMPORTANCE PHYSIOLOGIQUE DU CALCIUM DU GAZ CARBONIQUE ET DES CARBONATES Composition chimique de l os r action avec des acides Hyperacidit gastrique et m dicaments effervescents Composition ionique de boissons de liquides physiologiques Importance biologique du calcium ost oporose Effet de la pression partielle du CO sur sa solubilit dans l eau quilibre CO HCO eaux min rales gazeuses Transport et changes gazeux lors de la respiration effet de la pO de la de la temp rature sur l affinit de l h moglobine pour l oxyg ne transport du intoxication au R ACTIONS ACIDOBASIQUES Conna tre l origine les propri t s et les utilisations des acides et des bases qui contribuent am liorer nos conditions de vie Utiliser des tableaux de couples acidobasiques pour justifier et pr voir des ph nom nes de la vie courante qui impliquent des r actions acidobasiques avec des acides et des bases qui nous entourent et tablir les quations acidobasiques correspondantes Conna tre les risques li s aux acides et bases qui nous entourent Que se passe t il lorsqu on place une aspirine effervescente dans l eau R activit des substances R actions acidobasiques Pourquoi absorbe t on du bicarbonate en cas d aigreurs d estomac Th orie d ARRHENIUS dissociation d ions e Th orie de BRONSTE
14. ma r actionnel une r action particuli re CONSEILS L approche th matique se justifie par le souci de cr er un contexte d int r t motivant Le premier th me abord lt Du p trole l essence gt peut comporter les tapes suivantes 1 La distillation fractionn e du p trole sch ma de la colonne distiller les diff rentes fractions avec leurs usages L observation et le classement de mod les mol culaires d hydrocarbures issus de la fraction l g re permettront de les r pertorier en alcanes lin aires ou ramifi s et en cyclanes 2 Le craquage et le reformage catalytiques li s la production de carburants indice d octane justifieront la distinction entre alcanes alc nes et alcynes 3 L ventail des exemples recueillis est alors suffisamment toff pour une premi re approche de la nomenclature et de l isom rie Plut t que d imposer les r gles de nomenclature il sera pr f rable de traiter des tableaux de donn es la comparaison d isom res de structure fera appara tre la n cessit d une nomenclature ambigu 4 L tude plus sp cifique des alcanes et des alc nes portera sur a les hydrocarbures aliphatiques dans la vie courante b les relations structure propri t s propri t s physiques r activit compar e des hydrocarbures satur s et insatur s r actions de substitution radicalaire des alcanes et d addition sur les alc nes facteurs influen ant la r activit
15. polarisabilit de la liaison C X 6 RELATION ALCOOL ALD HYDE ET ALCOOL C TONE R action d oxydation d un alcool Exp rience 1996 primaire d un alcool secondaire d un D monstration 28 alcool tertiaire Manipulations 41 44 7 L MENTS D UNE MOD LISATION L effet inductif Le degr d oxydation et la r action d oxydation r duction en chimie organique La r action de substitution et le m canisme de substitution nucl ophile sur un C satur Interrelations entre les fonctions synth se progressive uniquement avec les r actions tudi es exp rimentalement SAVOIRS ACTIVITES LES ALD HYDES ET LES C TONES 1 INT R T DES SUBSTANCES Les glucides glucose fructose saccharose cellulose amidon glycog ne Liaison avec le cours de biologie 2 GROUPEMENTS FONCTIONNELS Structure et nomenclature Exp riences 3 COMMENT DISTINGUER UN Caract risation des ald hydes par le test CT 1996 D monstration 34 Tests de caract risation oxydation des ald hydes et c tones Caract risation des ald hydes par le test Equations ioniques compl tes r actions de Fehling r dox CT 1996 D monstration 35 Tests facultatifs caract risation des ald hydes par le r actif de Schiff caract risation du groupement CO CH3 par le test l iodoforme CT 1996 D monstration 36 Observer analyser comparer des 4 STRUCTURE MOLECULAIRE DU mod les mol culaires d
16. rimentalement le caract re constante d quilibre pr cipitation solution incomplet d une r action inversible satur e d pla ant l quilibre en agissant sur divers param tres Exemples FeCl aq KSCN aq LOI DES QUILIBRES EN PHASE Co H20 6 aq 4 HOMOG NE GULDBERG ET WAAGE 2NO g N20 g Expression empirique et de pour les syst mes gazeux INT R T DES SUBSTANCES Statuettes indicatrices du degr MODIFICATION hygrom trique de l air elles contiennent D EQUILIBRE un sel de cobalt Pr paration industrielle de Influence de diff rents facteurs quilibre CO 9 CO aq dans une 1 la temp rature bouteille ferm e d eau gazeuse 2 la concentration 3 la pression gaz 4 la catalyse LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES Principe de LE CHATELIER Biologie changes gazeux sanguins EXEMPLES D EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES l quation d une r action l expression du inversible tableau de donn es de compl ter le tableau passage d une forme de d une r action inversible de traduire le tableau communication une autre graphique une r action inversible et de pr voir le sens de la principe de Le Chatelier son H modification ou du d placement de une r action biochimique l quilibre
17. tre et utiliser les substances courantes 3 Les modules et s quences La structuration du cours en modules et s quences permet d assurer la compl mentarit entre deux contraintes la logique de contextes d int r t et la logique des contenus notionnels de la discipline Chaque module constitue un l ment de mise en pratique de ces deux dimensions L intitul de chaque module comporte un titre caract re th matique tr s g n ral partir duquel pourront s articuler des s quences ainsi que l indication des principaux concepts de chimie qui sont associ s Certains titres th matiques jouent le r le d interface entre la chimie et les disciplines s urs par exemple les modules IV EXEMPLES DE MODULES DE 5 G T tr MODULE I LA CHIMIE DES MILIEUX AQUATIQUES REACTIONS DE PRECIPITATION ET REACTIONS ACIDOBASIQUES MODULE Il LE P TROLE ET SES D RIVES SUBSTANCES ORGANIQUES PREMIERE PARTIE HYDROCARBURES MODULE TRANSFORMATIONS D NERGIE ASPECTS NERG TIQUES ET CIN TIQUES DE LA R ACTION EXEMPLES DE MODULES DE 6 G T tr MODULE IV CONVERSION D NERGIE CHIMIQUE EN NERGIE LECTRIQUE R ACTIONS D OXYDOR DUCTION MODULE V LES MOL CULES DE LA VIE SUBSTANCES ORGANIQUES DEUXI ME PARTIE SUBSTANCES ORGANIQUES OXYGENEES MODULE QUILIBRE R ACTIONNEL QUILIBRE D UN SYST ME IONIQUE QUILIBRE DES R ACTIONS ACIDOBASIQUES Chaque fiche de s quences de le ons compor
18. AH e Exemples dissolution neutralisation acidobasique combustion d une graine ol agineuse cacahu te 3 Comparaison de chaleurs de formation des carburants et combustibles e Traiter des donn es gt Construire lire traduire interpr ter des diagrammes enthalpiques Signification des valeurs de l enthalpie de formation AH Lire traduire interpr ter des tableaux d enthalpies de formation AH de substances utilis es comme carburant ou combustible comparaison de leur pouvoir calorique 4 Bilan massique et nerg tique des r actions e Ma triser des probl mes num riques calculer des variations d enthalpie de r action partir des enthalpies de formation Exemple carburants et combustibles Ma triser des processus r actionnels Justifier des faits mettre en relation les valeurs de AH de processus r actionnels Exemple transformations bio nerg tiques importance du r le de en biologie EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 2 LA VITESSE DES REACTIONS e Pourquoi conserve t on les aliments au frigo e Quels sont l int r t et le r le du pot catalytique Traiter des donn es Justifier des faits Expliquer l importance des facteurs qui influencent la vitesse de r action des ph nom nes de la vie courante cuisson et conservation des aliments explosifs Expliquer le r le d un catalyseur enzymes pot catalytique E
19. C1 D crire la structure le fonctionnement l origine et l volution de l Univers la lumi re de mod les Constitution de la mati re LES TRANSFORMATIONS DE LA MATIERE ET L UTILISATION DE QUELQUES SUBSTANCES Qu est ce qu une r action chimique Comment expliquer les transformations et les propri t s de substances usuelles Comment mieux conna tre et utiliser les substances courantes C3 4 Mod liser les diverses formes de la mati re constitutive du vivant et du non vivant Expliquer comment les interactions entre particules ont permis au fil du temps la structuration de la mati re l mergence de la vie et son volution Utiliser une d marche scientifique pour appr hender des ph nom nes naturels des processus technologiques Origine constitution et transformations de min raux et roches qui nous entourent Origine et propri t s de substances impliqu es dans certains processus biologiques 3 VIVRE EN SOCI T 4 VIVRE EN FAMILLE C5 valuer l impact de d couvertes scientifiques et innovations technologiques sur notre mode de vie Expliquer pourquoi et comment int grer les r gles de s curit et ou d hygi ne dans des comportements quotidiens C7 Expliquer les notions de base concernant l utilisation la maintenance et les r gles de s curit de quelques appareils domestiques C8 Expliquer pourquoi et comment conomiser l nergie
20. CARBOXYLIQUE ALCOOL ESTERIFICATION R action R action de condensation d hydrolyse Equilibre dynamique 6 R ACTION D ADDITION LECTROPHILE SUR UN ACIDE GRAS INSATUR Acide gras satur Acide gras insatur LES ESTERS 1 INT R T DES SUBSTANCES Lipides huiles graisses cires Les savons 2 RELATION ESTER ACIDE CARBOXYLIQUE R action d hydrolyse d un ester R action saponification triglyc rides des Exp riences CT 1996 D monstration 41 Traitement tableau CT 1996 tableau 1 p 55 de donn es num riques Exp rience D termination de l acidit Collection PIRSON exp rimentale 5 G DE 320 du lait Chimie Exp rience CT 1996 1 D monstration 43 Pr paration rapide d esters partir d acide et d alcool 2 Manipulation 57 Pr paration du formiate d thyle Exp rience CT 1996 Manipulation D termination de l indice M thode de Wijs 37 d iode Liaison avec le cours de biologie Mise en vidence de la composition de diverses mati res grasses du commerce margarine light Sch ma de fabrication de la margarine Sch ma de fabrication d un savon Comparaison avec les d tergents synth tiques substances aux propri t s tensioactives analogues mais composition diff rente Exp rience Pr paration d un savon partir d une huile d arachide Coll PIRSON Chimie Science exp rimentale 5e DE BOECK p
21. DE ASPECTS NERG TIQUES D UNE TRANSFORMATION TRANSFORMATION DE L NERGIE CHIMIQUE ENERGIE THERMIQUE LA VITESSE DES R ACTIONS LES QUILIBRES R ACTIONNELS LES LOIS DES QUILIBRES R ACTIONNELS LE D PLACEMENT D UN QUILIBRE R ACTIONNEL LES FACTEURS D VOLUTION SPONTAN E D UNE R ACTION LES R ACTIONS DE PR CIPITATION Il FORCE D UN ACIDE OU D UNE BASE CALCULS DE pH D UNE SOLUTION AQUEUSE LES R ACTIONS ACIDOBASIQUES II CHIMIE ORGANIQUE II FONCTIONS OXYG N ES Les alcools Les ald hydes et les Les acides carboxyliques et les esters Tableau n 7 MOD LE DE LA R ACTION CHIMIQUE cation anion PRECIPITATIONS cation r actif nucl ophile ligand mol cule ou ion COMPLEXATIONS associations SIMPLES 2 2 mol cule r actif lectrophile ADDITIONS N ELECTROPHILES d ions hydroxydes ADDITIONS NUCLEOPHILES TRANSFERTS de protons _ d lectrons REDUCTIONS lt par un r actif nucl ophile SUBSTITUTIONS sur C satur ou insatur NUCLEOPHILES SUBSTITUTIONS par un r actif lectrophile SUBSTITUTIONS sur C insatur ELECTROPHILES Seules les savoirs figurant dans les encadr s contrast s feront l objet d une valuation certificative MODULES DE 5 EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMP TENCES SP CIFIQU
22. DE L ENSEIGNEMENT GENERAL RADIOSCOPIE BANQUE DE QUESTIONS DIRECTION GENERALE DE L ORGANISATION DES ETUDES CAF 1996 CHIMIE DEUXIEME DEGRE 4G ET 4 FICHES DE SEQUENCES DE LE ONS PREMIERE PARTIE TRAVAIL COLLECTIF REALISE PAR DES PROFESSEURS DE CHIMIE SOUS LA DIRECTION DES INSPECTEURS PHILIPPE ARNOULD ET JACQUES FURNEMONT ET DE PIERRE COLLETTE PROFESSEUR ANIMATEUR AU CAF TIHANGE DIRECTION GENERALE DE L ORGANISATION DES ETUDES CAF 1996 CHIMIE DEUXIEME DEGRE 4G ET 4 FICHES DE SEQUENCES DE LE ONS DEUXIEME PARTIE TRAVAIL COLLECTIF REALISE PAR DES PROFESSEURS DE CHIMIE SOUS LA DIRECTION DES INSPECTEURS PHILIPPE ARNOULD JACQUES FURNEMONT ET DE PIERRE COLLETTE PROFESSEUR ANIMATEUR AU CAF TIHANGE DIRECTION GENERALE DE L ORGANISATION DES ETUDES CAF 1996 CHIMIE LES FICHES DU CONSEILLER 4G 5 G 6 G COMMENT TRAITER LES DONNEES D UN SCHEMA O D UN GRAPHIQUE COMMENT RESOUDRE UN PROBLEME DE CHIMIE DIRECTION GENERALE DE L ORGANISATION DES ETUDES CAF 1997 UNE SYNTHESE DIDACTIQUE DE LA CHIMIE TEST EVALUATION INFORMATIVE MINISTERE DE L EDUCATION DE LA RECHERCHE ET DE LA FORMATION ADM GEN DES AFFAIRES PEDAG DE LA RECH EN PEDAG DU PILOTAGE DE L ENSEIGNEMENT ORGANISE PAR LA COMMUNAUTE FRAN AISE CAF 1998 L EXPERIMENTATION EN SCIENCES REPERTOIRE DE FICHES METHODOLOGIQUES DE LABORATOIRE 3 G 4 G L L MERCINY P VERSION ACTUALISEE PAR P
23. HEBDOMADAIRES DANS LE CADRE DES SCIENCES GENERALES SOMMAIRE Introduction au programme de chimie Premi re partie consid rations didactiques et m thodologiques Deuxi me partie programme de chimie et de pratique de laboratoire 5 6 Troisi me partie fiches m thodologiques 5G TTR Quatri me partie fiches m thodologiques 6G TTR Annexes INTRODUCTION AU PROGRAMME DE CHIMIE DU TROISIEME DEGRE DE L ENSEIGNEMENT DE TRANSITION Comp tences de d marche scientifique Comme au deuxi me degr la m thodologie de l enseignement de la chimie au troisi me degr est bas e sur la d marche scientifique Celle ci implique une compl mentarit constante entre l exp rimentation et la th orisation Dans la mesure du possible l ancrage exp rimental pr c dera la mod lisation Cette approche fonctionnelle favorise l implication active de l l ve dans les processus d apprentissage Il est en effet important d assurer le d veloppement des comp tences centr es sur la d marche scientifique telles qu elles sont r pertori es ci dessous RECONNA TRE CONNAISSANCE C OD RESTITUER D COUVRIR LA SITUATION PROBL ME OBSERVER POUR CLASSER ANALYSER TABLIR DES RELATIONS ENTRE DES FAITS POUR ACQUISITION COMPRENDRE METTRE UNE HYPOTH SE DES SAVOIRS INTERPR TER DES DONN ES TIRER UNE CONCLUSION SYNTH TISER e MOD LISER UTILISATION EX CUTER DES SAVOIRS e RESOUDRE UN PROBLEME
24. LEJEUNE R et R LINARD Analyse d eaux des r actions de pr cipitation bouteille une application de la microchimie dans Bulletin de n 146 2000 p 161 Les tests de microchimie propos s ci contre colonne de gauche sont particuli rement bien adapt s au sujet trait ainsi qu aux conditions habituelles de Importance physiologique du calcium du gaz carbonique et des carbonates travail des cours 1 p riode nombre d l ves e Composition ionique de boissons de liquides physiologiques e Importance biologique du calcium ost oporose Origine constitution et propri t s de min raux et roches qui nous entourent R action de pr cipitation du Exemples g ologiques de ph nom nes de pr cipitation roches s dimentaires formation de cristaux exp riences de cristallisation Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie e Composition d une eau min rale lecture d tiquette laboration exp rimentale d un tableau comparatif 9 Les savons et d tergents lectrolytes utilitaires Composition d une solution Tests de duret d eaux min rales ou d eaux courantes QUILIBRES R ACTIONNELS Expliquer qualitativement l inversibilit de certaines r actions loi de Le Chatelier Exprimer des constantes d quilibre loi de Guldberg et Waage et interpr ter
25. VI QUILIBRE R ACTIONNEL QUILIBRE D UN SYST ME IONIQUE QUILIBRE DES R ACTIONS ACIDOBASIQUES IMPORTANCE DU EN BIOLOGIE B QUILIBRE DES R ACTIONS ACIDOBASIQUES C NOTION DEpH D EXEMPLES DE R ACTIONS ACIDOBASIQUES LES SOLUTIONS TAMPONN ES TAMPONS MODULE I LA CHIMIE DES MILIEUX AQUATIQUES REACTIONS DE PRECIPITATION ET REACTIONS ACIDOBASIQUES COMPETENCES CARACTERE CERTIFICATIF COMPETENCES DU R FERENTIEL 9 9 9 9 9 9 9 9 R ACTIONS ACIDOBASIQUES Conna tre l origine les propri t s et les utilisations des acides et des bases qui contribuent am liorer nos conditions de C2 vie Utiliser des tableaux de couples acidobasiques pour justifier et pr voir des ph nom nes de la vie courante impliquant C2 des r actions acidobasiques avec des acides et des bases qui nous entourent et tablir les quations acidobasiques correspondantes Conna tre les risques li s aux acides et bases qui nous entourent C7 R ACTIONS DE PR CIPITATION Utiliser un tableau de solubilit pour justifier et pr voir des ph nom nes de pr cipitation 2 quilibrer pond rer des quations ioniques de r actions de pr cipitation C2 Interpr ter les pr cipitations de CaCO partir l hydrog nocarbonate C2 C4 QUILIBRES R ACTIONNELS Expliquer qualitativement l inversibilit de certaines r actions loi de Le Chatelier C2 Exprimer d
26. curit dans les laboratoires de Sciences AGERS C T Frameries 1998 GUIDE l usage des laboratoires de sciences DELESCAILLE Organisation des 1995 OUVRAGE INT RESSANT SUR LA LECTURE DES SCH MAS Marie Claude FOURNIER et Monique DENYER Lecture et commentaire de sch mas De Boeck Duculot 1997 ADRESSES UTILES PROGRAMMES DE L ENSEIGNEMENT ORGANIS PAR Administration g n rale de l Enseignement et de la Recherche scientifique A G E R S Service g n ral des Affaires p dagogiques de la Recherche en p dagogie et du Pilotage de l enseignement organis par la Communaut fran aise Direction M thodes Exp riences p dagogiques Programmes Documentation et statistique p dagogique Rue du Commerce 68A 1040 BRUXELLES T l 02 500 48 11 CENTRE D AUTOFORMATION DE L ENSEIGNEMENT DE LA COMMUNAUT FRAN AISE La Neuville 1 4500 TIHANGE Formateur Pierre COLLETTE T l direct 085 27 13 77 T l Secr tariat 085 27 13 60 T l Service vente publications 085 27 13 63 CENTRE TECHNIQUE DE L ENSEIGNEMENT DE LA COMMUNAUT FRAN AISE Publications Kit sur les piles Route Bavay 25 7230 Frameries T l 065 66 73 22 67 62 61 Animatrice de chimie et biologie Louisette LHOIR e ASSOCIATION BELGE DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE DE CHIMIE A B P P C P RIODIQUE TRIMESTRIEL Cotisation 600 BEF
27. des produits de la r action J obtiens le bilan de mati re avant et apr s r action On me donne des noms ou formules de substances et ventuellement des grandeurs physiques temp rature Jutilise le mod le r f rence de la r action chimique avec ses tableaux d accompagnement J applique le mod le de r f rence la situation particuli re envisag e J obtiens les noms formules des produits de la r action une quation chimique ou un m canisme r actionnel On me donne des faits constat s dans la vie courante ou au laboratoire J utilise le mod le r f rence de la r action chimique avec ses tableaux d accompagnement J applique le mod le de r f rence la situation particuli re envisag e J obtiens les noms formules des produits de la r action une quation chimique ou un m canisme r actionnel COMP TENCES D VELOPPER DANS LE CADRE DE LA PRATIQUE DE LABORATOIRE 1 Objectifs relatifs la connaissance la compr hension des concepts des m thodes et attitudes propres l exp rimentation Conna tre le vocabulaire technique de base et le mat riel utilis r aliser un montage exp rimental une manipulation simple qualitative ou quantitative 2 Objectifs relatifs la pr paration d une exp rience 2 1 Comprendre le but d une exp rience description et sch matisation d un montage exp rimental
28. des produits dangereux 1989 15 Tableau de Mendeleev format 21x29 7 Troisi me degr C 06 Chimie 6 Cin tique et quilibre 1985 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 08 Chimie 8 Acides et bases qui nous entourent 1982 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 09 Chimie 9 Oxydants et r ducteurs qui nous entourent 1983 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 12 Exp riences de cours Soufre eau oxyg n e m taux 1986 C 13 Exp riences de cours IV Azotides cin tique quilibre 1987 C 14 Emploi des produits dangereux 1989 Recyclage de chimie 5 Chimie organique dition 1996 DOCUMENTS D ACCOMPAGNEMENT DES PROGRAMMES Ph ARNOULD J FURN MONT P COLLETTE gt LES EQUILIBRES ACIDOBASIQUES pH DES SOLUTIONS AQUEUSES 6 6 CAF 1996 LE TABLEUR EXCEL EN CHIMIE CAF Tihange 1999 2000 WINSTAB DIDACTICIEL DE SIMULATION DE TITRAGES ACIDOBASIQUES pour PC et compatibles v 2 2 1997 DIDACTICIEL QCM DE REMEDIATION CHIMIE 4 5 6 Tihange 1997 FICHES DE SEQUENCES DE LE ONS LES REACTIONS ACIDOBASIQUES ET LE pH 5 6 G CAF Tihange 1997 INTERNET ET LES MOTEURS DE RECHERCHE CAF Tihange 2000 CHIMIE 4 G RADIOSCOPIE BANQUE DE QUESTIONS DIRECTION GENERALE DE L ORGANISATION DES ETUDES CAF 1994 CHIMIE TROISIEME DEGRE
29. du CTP Frameries kit sur les piles 2 fiches de s quences de le ons CAF Tihange 3 Piles et accumulateurs vid ogramme RTBF LEM ULg 03 1987 Informations compl mentaires CAF Tihange 085 271377 B R ACTIONS D OXYDOR DUCTION COMPETENCES MISES UVRE Savoir utiliser des tableaux de couples r dox pour justifier et pr voir des ph nom nes de la vie courante impliquant des r actions d oxydor duction avec des oxydants et des r ducteurs qui nous entourent et tablir les quations r dox correspondantes EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Pourquoi un clou rouille t il au contact de air humide Oxydants et r ducteurs qui nous entourent Quel est l int r t de la galvanisation des t les de carrosserie automobile Qu est ce qu un antioxydant alimentaire 7 EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS On se limitera aux r actions en solution aqueuse sans intervention de ni de OH Exp riences propos es dans le fascicule n 9 lt OXYDANTS ET R DUCTEURS QUI NOUS ENTOURENT gt A COLIN CTP Frameries 1983 MODULE V LES MOL CULES DE LA VIE SUBSTANCES ORGANIQUES DEUXIEME PARTIE SUBSTANCES ORGANIQUES OXYGENEES COMPETENCES CARACTERE CERTIFICATIF COMPETENCES DU R FERENTIEL GLUCIDES LIPIDES PROTIDES ACIDES NUCLEIQUES C2 C5 Identifier les mol cules du vivant et les classer S ALCOOLS C2 C5 C11 Exp
30. enseignement de la biologie de la chimie ou de la physique doit tre con u au d part de pr obl mes significatifs autant que possible en liaison avec la vie courante s agit de mettre uvre des comp tences de d marche scientifique qui impliquent une compl mentarit constante entre l exp rimentation et la th orisation en visant d velopper notamment d couverte et l analyse de la r alit 8 comparaison des faits observ s en vue de leur classement le questionnement et la formulation d hypoth ses v rification exp rimentale Hind uction de lois la construction de mod les l utilisation des outils conceptuels pour v rifier leur pertinence par rapport la r alit gr ce un raisonnement d ductif Cette approche RECONNA TRE CONNAISSANCE O p RESTITUER D COUVRIR LA SITUATION PROBL ME OBSERVER POUR CLASSER ANALYSER TABLIR DES RELATIONS ENTRE DES FAITS POUR ACQUISITION COMPRENDRE METTRE UNE HYPOTHESE DES SAVOIRS INTERPR TER DES DONN ES TIRER UNE CONCLUSION SYNTH TISER MOD LISER UTILISATION EX CUTER 3 DES SAVOIRS RESOUDRE UN PROBLEME fonctionnelle favorise l implication active de l l ve dans les processus d apprentissage Toutes les composantes didactiques inh rentes l apprentissage contexte d int r t construction de le on valuation devraient d s lors s impr gner de cette conception moderne de plus en plus
31. est facultative amor age des r actions La catalyse INT R T DES SUBSTANCES Datation au moyen du carbone 14 R frig ration des aliments Pot catalytique batterie sans entretien additif dans les carburants LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES Biologie les enzymes EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE Un tableau de donn es cin tiques Un tableau et un graphique de cin tique Un tableau de donn es cin tiques Une expression de la vitesse d une r action Un graphique de cin tique volume gazeux en Des donn es de cin tique ON DEMANDE La loi de vitesse l ordre de la r action de pr voir la vitesse initiale dans d autres conditions initiales Les facteurs influen ant la vitesse de r action L ordre de r action et la valeur de la constante cin tique k De quoi d pend la constante cin tique k La d finition d un catalyseur D identifier le graphique correct de la vitesse en 0 De calculer les vitesses d apparition ou de disparition et la vitesse de r action de d finir la vitesse de r action d identifier le graphique repr sentant la disparition d un des r actifs OBSTACLES Connaissance des m canismes de r action Interpr ter un tableau et un graphique Connaissance et notion de d riv e signification de son signe Diff renciation des types de vitesses CONSEILS
32. et exp rimental l aide des un fait exp rimental couples et ou des s ries les s ries acidobasiques les trois r actions de pr voir les faits acidobasiques de la s rie observables d interpr ter de l eau ou les trois la r action sur la s rie de couples l eau ou l aide des notion de couples substance amphot re des couples d identifier les d finition d un acide de acidobasiques ampholytes Bronsted diff rentes propositions d identifier la dissociation de dissociation ionique ionique correcte d un acide CONSEILS Les r actions acidobasiques doivent avoir une importance quivalente aux r actions d oxydor duction Ceci justifie la nouvelle approche des r actions acidobasiques centr e sur la r activit des substances Si l introduction des doit tre r serv e la sixi me en cinqui me la notion de force relative des acides et des bases peut tre d montr e exp rimentalement En outre les techniques d criture des quations ioniques constituent une base utile pour aborder l tude des r dox Le groupe Va ne fait plus l objet d une tude syst matique en sixi me est d s lors possible de mettre profit l tude des propri t s basiques de d s la cinqui me pour introduire le mod le de Bransted La notion de couple acidobasique appliqu e aux ampholytes permet de les ordonner sous forme de s ries acidobasiques ce qui permet de me
33. interpr ter un sch ma de constatations exp rimentales pour crire les quations ioniques des processus de dissociation d ions et les classer R soudre des probl mes de processus r actionnels utiliser un tableau de solubilit pour e justifier un ph nom ne de pr cipitation pr voir un ph nom ne de pr cipitation 1 3 LES R ACTIONS ACIDOBASIQUES 1 Dissolution de substances mol culaires et r actions acidobasiques 1 Comparaison des comportements NH g de g et des carbonates solubles en pr sence d eau Processus d hydrolyse de SO et CO transfert de partir d H O Exp rimenter identifier exp rimentalement des ions pour mettre en vidence le r le amphot re de l eau Traiter des donn es lire traduire interpr ter un sch ma de constatations exp rimentales pour crire les quations mol culaires et ioniques des r actions acidobasiques tudi es 2 Mod le de la r action acidobasique Tableau de couples acidobasiques Repr sentation d une r action acidobasique avec transfert de protons d finition de Lowry Bransted Construction et utilisation d un tableau qualitatif de couples acidobasiques sans Ka Traiter des donn es e lire traduire interpr ter un tableau d quations ioniques de r actions acidobasiques pour mettre en vidence des couples acidobasiques e mettre en relation un sch ma de constatations exp rimentales et un tableau d quations ioniques pour s r
34. leur valeur EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS e Comment justifier l apparition de bulles de gaz lorsqu on ouvre une bouteille La r action chimique Equilibre r actionnel Equilibre d un syst me ionique d eau min rale gazeuse quilibre de phase premi re approche 9 Comment se forment les grottes Exemples de r actions inversibles e Loide LE CHATELIER EXEMPLES REMARQUES CONSEILS Qu est ce qu une r action chimique Exp rience action du dioxyde de carbone sur l eau de chaux dissolution du calcaire form sous l effet d un exc s de dioxyde de carbone effet de la pression sur la solubilit du dioxyde de carbone CO aq ACO g R actions acidobasiques Les exemples de r actions acidobasiques seront utilis s uniquement de mani re qualitative loi de LE CHATELIER Nous consacrerons ult rieurement une s quence sp cialement r serv e aux aspects quantitatifs des quilibres des gt r actions acidobasiques voir module Cycle du carbone et effets du gaz carbonique sur les quilibres cologiques q Equilibre r actionnel de la pr cipitation dissolution du calcaire transformation de l hydrog nocarbonate en pr sence de de dioxyde de carbone Formation des grottes R action de d composition du calcaire sous l effet de la chaleur exemple de r action compl te avec limination d un produit de la r action Le four ch
35. on les aliments au frigo Quels sont les r les des conservateurs alimentaires 7 Quels sont l int r t et le r le du pot catalytique EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos L objectif de cette s quence est de mettre en vidence les facteurs qui conditions de vie d terminent la vitesse de r action sans introduire de formalisme math matique ni Observation de la structure d un pot catalytique observation directe ou photo de m canisme r actionnel e Traitements de donn es lire traduire et interpr ter des tableaux et des graphiques mettant en relation par exemple la consommation d essence et la quantit de polluants produits en pr sence en l absence de pot catalytique Cette s quence donne l opportunit d une articulation avec la biologie Origine et propri t s de substances impliqu es dans certains processus biologiques e Montrer exp rimentalement l activit enzymatique de l amylase salivaire sur e D composition de l eau oxyg n e par la catalase une enzyme pr sente dans la pomme de terre MODULE IV CONVERSION D NERGIE CHIMIQUE EN NERGIE LECTRIQUE REACTIONS D OXYDOREDUCTION COMP TENCES CARACT RE CERTIFICATIF COMP TENCES DU R F RENTIEL CONVERSION DE L NERGIE CHIMIQUE EN NERGIE LECTRIQUE QU EST CE QU UNE
36. processus biologiques Composition d une solution Qu est ce qu une r action chimique Effets des substances sur les syst mes cologiques Ph nom nes de transformation et d utilisation de l nergie Utilisation des substances et risques d accidents Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie N 65 amp D 2 Les contextes notionnels concernent des savoirs construits et ou transmis lors des diverses activit s Les concepts principes r gles lois conventions mod les et autres repr sentations constituent des outils organis s en vue d expliquer certains ph nom nes Le degr de d veloppement des notions de chimie qu il s agira d aborder d pendra des contextes d int r t choisis et du temps disponible Ce bilan des savoirs sp cifiques la chimie comporte deux volets I La constitution de la mati re II Les transformations de la mati re et exemples d utilisation de quelques substances QUESTIONS CENTRALES ENVISAG ES DANS LE CADRE D UN COURS DE CHIMIE CONSTITUTION DE LA MATI RE De quoi la mati re constitutive des vivants et non vivants qui nous entourent est elle faite Quelle est la composition d une solution TRANSFORMATION DE LA MATI RE ET EXEMPLES D UTILISATION DE QUELQUES SUBSTANCES Qu est ce qu une r action chimique Comment expliquer les transformations et les propri t s de substances usuelles Comment mieux conna
37. r action Propri t s bio nerg tiques de certaines substances glucose Trame notionnelle interdisciplinaire lt Echanges d nergie gt R ACTIONS ENDOTHERMIQUES R ACTIONS EXOTHERMIQUES EXEMPLES COMPETENCES MISES EN UVRE 0 Distinguer une r action exothermique d une r action endothermique Lire et interpr ter un diagramme enthalpique EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Quel est le principe d une compresse r frig rante et d une bo te de conserve auto 1 Caract re exo endo athermique d une transformation chaleur de r action chauffante ou variation d enthalpie 2 Diagramme enthalpique EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS Qu est ce qu une r action chimique Dans les ph nom nes envisag s il est opportun d op rer la distinction entre tude exp rimentale qualitative puis classement de quelques transformations sur la r action chimique et transformation physique base de leur caract re exo endo ou athermique Des exemples seront notamment emprunt s la biochimie Dissolution de NaOH dans l eau e Oxydation du glucose Dissolution de dans l eau e Hydrolyse de e Neutralisation acide base 9 Oxydation d un lipide combustion d une cacahu te Combustions UTILISATION DE COMBUSTIBLES R ACTIONS DE COMBUSTION COMPETENCES MISES EN UVRE Choisir bo
38. r action de polym risation polym res naturels et synth tiques EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS 9 Comment labore t on une mati re plastique Quels sont ses usages 7 R actions de polyaddition Comment peut on la recycler Exemples de polym res d usage courant EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS tude exp rimentale de propri t s physiques et chimiques de quelques R f rences utiles polym res e Recyclage lt Chimie organique gt J L Bouxin et al Frameries Classement des polym res 1996 Synth se d un polym re e Kit plastques de F chiplast Square Marie Louise 49 1000 Bruxelles e Dossier lt Podium gt F chiplast MODULE III TRANSFORMATIONS D NERGIE ASPECTS ENERGETIQUES ET CINETIQUES DE LA REACTION COMPETENCES CARACTERE CERTIFICATIF COMPETENCES DU R FERENTIEL A CH PH TRANSFORMATION DE L NERGIE ET LOIS DE CONSERVATION C4 C9 Identifier les diff rentes formes d nergie et exprimer les lois de conservation partir d exemples nergie m canique pendule simple TRANSFORMATIONS D NERGIE CHEZ LES TRES VIVANTS C2 C4 Identifier des ph nom nes biochimiques de transformations d nergie photosynth se fermentation respiration B R ACTIONS ENDOTHERMIQUES R ACTIONS EXOTHERMIQUES EXEMPLES C4 C5 0 Distinguer une r action exothermique d une r action endothermique Lire et interpr ter un dia
39. reste l outil central pour l quilibration des r actions d oxydor duction aussi bien en milieu sec qu en milieu aqueux Pour affiner la th orie de l oxydor duction et quantifier le classement des couples r dox en fonction de leur pouvoir oxydant on introduit les potentiels standard r dox Ils permettent de pr voir le sens spontan d volution d une r action d oxydor duction et de calculer la force lectromotrice de diverses piles dans des conditions standard cet gard il est important de souligner que la loi de Nernst ne pas partie du programme CHIMIE ORGANIQUE DU P TROLE L ESSENCE DU P TROLE AUX MATI RES PLASTIQUES SAVOIRS ACTIVITES VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES P trole distillation fractionn e hydrocarbures satur s et hydrocarbures non satur s cracking alcanes alc nes alcynes d riv s halog n s polym risation CONNAISSANCE DES PROPRI T S DES SUBSTANCES TUDI ES Cracking combustion et substitution sur les alcanes Combustion et addition sur les alc nes Polym risation polyaddition CONNAISSANCE DES PRINCIPES DES REGLES DES LOIS Facteurs influen ant la temp rature d bullition R gle de MARKOWNIKOV effet inductif CONNAISSANCE DES TH ORIES MOD LES REPR SENTATIONS Formules d velopp es semi d velopp es Isom rie de constitution limit e la formule brute et isom ries de structure isom rie de posi
40. solutions d acides de bases et de sels 2 Pr cipitation association d ions usuels Danger d utilisation des appareils C Les solutions aqueuses de substances lectriques dans une salle de bain r gles mol culaires NH3 et d riv s de s curit amin s CO et carbonates 5 1 Dissolution par transfert de protons relation solubilit structure ponts d hydrog ne LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES Caract re basique des d riv s amin s G ochimie ph nom nes karstiques R action acide base formation des grottes calcaires Limite de la th orie d Arrh nius introduction de la th orie de BRONSTED LOWRY Addition nucl ophile r action occasionnelle Transfert de H20 vers SO aq et CO aq EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES des formules de d tablir l quation de Identification des substances rencontr es dissociation ionique lectrolytes ou analogues lorsqu elle se justifie b mise en vidence du r le de d tablir le caract re l eau acide basique ou salin formulation de l quation des solutions aqueuses ionique correspondantes de compl ter l quation les r actifs d une si elle a lieu l aide a Dissociation ionique des quation formules d un tableau de substances mol culaires et ou r f rence de solubilit b association correcte des ioniques de pr voir le type de ions r a
41. 2 2 Planifier l exp rience pr paration du mat riel ad quat et des produits n cessaires r alisation d un plan de travail succinct avant d entamer l exp rience 2 3 Contr ler la validit d une exp rience le bien fond d une hypoth se ma trise des techniques de calculs am lioration d un dispositif exp rimental en vue d en am liorer l efficience et la fiabilit 3 Objectifs relatifs la r alisation d une exp rience 3 1 Processus op ratoire compr hension d un mode op ratoire structur 3 2 Habilet s manipulatoires ma trise des gestes techniques de base 3 3 Recueil et contr le des r sultats en cours d exp rience relev m thodique et objectif des observations ou des valeurs mesur es sch ma conventionnel annot tableau d observations ou de mesures r ponses un questionnaire 4 Objectifs relatifs la conclusion d une exp rience 4 1 Traitement des donn es traduction des r sultats sous formes diverses texte tableau graphique N B l utilisation de techniques modernes de traitement des donn es calculettes calculatrices graphiques tableurs sur doit tre encourag e 4 2 Interpr tation des r sultats exploitation critique des r sultats la lumi re des notions th oriques vues au cours ma trise des comp tences d velopp es au cours tirer des conclusions coh rentes r alistes et objectives qu
42. 339 INTERRELATIONS ENTRE LES FONCTIONS TABLEAU RECAPITULATIF Sels d acide Amides AROMATIQUES Acides amin s ACIDES CARBOXYLIQUES ALCYNES N lt ALCENES 4 CHLORO ALDEHYDES Esters DERIVES CETONES Z PA ALCANES Ethers Amines L GENDE 1 R ACTIONS TUDI ES EXP RIMENTALEMENT 2 SCH MAS R ACTIONNELS ABORD S OCCASIONNELLEMENT EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES des formules d acides de les classer par acidit carboxyliques croissante des formules semi d identifier une c tone d velopp es de c tones sch ma g n ral des de l appliquer des connaissance de l effet r actions organiques r actions particuli res inductif la r action de formation d un ester de reconna tre le groupement fonctionnel des alcools de reconna tre une caract ristique des alcools d expliquer la solubilit des alcools dans l eau Les r sultats enregistr s lors des tests montrent qu un cours de chimie organique con u comme un catalogue de r actions est peu productif ll y a d s lors n cessit de mettre en relief les fonctions essentielles et leurs principales r actions a importance des substances tudi es dans la vie courante b relations propri t s structu
43. ACTIONS ACIDOBASIQUES II SAVOIRS EXEMPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES DEMARCHE EXPERIMENTALE Couple acide base de Bronsted Comparaison de la conductivit lectrique ampholyte de solutions quimolaires d lectrolytes autoprotolyse hydrolyse pH forts et faibles tampon titrage terme d un titrage Utilisation des indicateurs color s et du pH quivalence saut de pH acides mono m tre di tri et polyprotiques D monstration de l effet tampon Titrages acidobasiques tablissement des FORCES DES COUPLES ACIDE BASE courbes de neutralisation ex Dosage de l acide ac tique du vinaigre Produit ionique de l eau de l acide phosphorique dans un cola de constantes d acidit de basicit l acide citrique dans le jus de citron du notion de pH chlorure d hydrog ne dans l esprit de pH des solutions aqueuses dilu es acide fort base forte AUTRE EXEMPLE D ACTIVIT acide faible base faible sels Simulation de titrages acide base sur tampon ordinateur m langes divers Didacticiel WINSTAB pour PC CAF 2000 R ACTION DE NEUTRALISATION LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES Pr vision du sens des r actions Biologie pH tamponn du sang acide base Influence du pH sur l activit enzymatique Courbes de neutralisation indicateurs Les pluies acides color s pH m trie le des eaux des sols EXEMPL
44. ARNOULD P J CAF 1994 5 5 DE L ENSEIGNEMENT DE LA CHIMIE AUTRES R F RENCES BULLETIN DE L A B P P C P ARNOULD P COLLETTE et J FURNEMONT Radioscopie de l enseignement de la chimie en 4 Bull F vr 1994 N 120 p 51 62 P ARNOULD P COLLETTE et J FURN MONT Padioscopie de l enseignement de la chimie au troisi me degr de l enseignement g n ral premi re partie Bull Mai 1996 N 129 79 94 P ARNOULD P COLLETTE et J FURN MONT Radioscopie de l enseignement la chimie au troisi me degr de l enseignement g n ral deuxi me partie Bull Ao t 1996 N 130 p 171 186 PUBLICATIONS DE L A G E R S SERVICE G N RAL DES AFFAIRES P DAGOGIQUES P ARNOULD P COLLETTE et J FURN MONT Radioscopie de l enseignement de la chimie en 5 et 6 G Informations p dagogiques M E R F de des Etudes Service de la Recherche ducation et en P dagogie N 30 Nov 1996 p 16 24 ARNOULD P COLLETTE et J FURN MONT Radioscopie de l enseignement de la chimie au troisi me degr de l enseignement g n ral M E R F Organisation des Etudes Insp de lens sec CAF 1995 1996 Manuels de chimie COLLECTION PIRSON BRIBOSIA MARTIN TADINO Chimie Science exp rimentale ditions DE Bruxelles cf catalogue DE
45. C9 Utiliser une argumentation rationnelle dans des d bats de soci t sur des sujets tels que l nergie la radioactivit les d chets la sant l environnement le clonage C10 valuer l impact d actes quotidiens sur l environnement Effets des substances sur les syst mes cologiques Ph nom nes de transformation et d utilisation de l nergie LA CONSTITUTION DE LA MATI RE De quoi est faite la mati re constitutive des vivants et non vivants qui nous entourent 5 VIVRE AVEC SON CORPS C11 Expliquer des attitudes pr ventives pour sauvegarder son patrimoine sant Utilisation des substances et risques d accidents Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie SCH MA 1 Articulation des comp tences g n rales et des domaines d tude en chimie Pour les cours dispens s raison d une heure hebdomadaire il s agit de r pondre l attente citoyenne sans pr tendre l acquisition de concepts notionnels trop complexes Une telle conception n est pas d nu e de risques de d rive celle d une approche informative caract re exclusivement journalistique dans une perspective de vulgarisation grossi re est clair que dans une telle approche il serait illusoire de se fixer des objectifs d approfondissement de rigueur ou des ambitions critiques En effet les l ves concern s seraient dans l incapacit d arg
46. CLES des Ks de carbonates de les classer par solubilit connaissance de la bivalents croissante signification de la formule d un l expression du KS connaissance de bichromate peu soluble l expression de KS des sels et leur KS d terminer quel est le plus connaissance de la ou le moins soluble signification de 4 carbonates peu l ordre de pr cipitation effet d ion s solubles apr s addition de Na2CO3 aq Signification du pK 4 pKs de carbonates de les classer par ordre d croissant de solubilit principe de Le Chatelier quilibre de de pr voir les complexation d placements de l quilibre en changeant un ou des param tres CONSEILS Ce chapitre compl te l tude des r actions de pr cipitation envisag e au deuxi me degr en ajoutant l aspect quantitatif li aux lois des quilibres Les effets de la temp rature la concentration de l addition d un ion commun de l acidit du milieu de la complexation ne sont que des cas particuliers de la th orie de l quilibre La notion de ne trouve sa justification que dans un souci de simplification de l criture de donn es num riques initialement exprim es sous forme de puissance de 10 Il ne faut lui attribuer aucune autre signification L tude de la complexation sera g n ralement limit e aux cas pr sentant un int r t analytique LES R
47. D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES EXPERIMENTALE Vitesses moyenne et instantan e constante cin tique collision efficace choc lastique nergie d activation complexe activ processus l mentaire D monstration de r actions lentes rapides Exemples e Mg 1 1 lent r cup rer H2 Enflammer H2 gazeux rapide ordre de r action catalyse positive et n gative Comparaison des temps de r action de ph nom nes homologues m mes conditions exp rimentales aq MnO aq HsO aq gt 042 aq MnO aq HsO aq gt Comparaison des temps de r action diff rentes concentrations aq H20 aq aq gt ajouter un peu de thiosulfate toujours la m me quantit pour retarder l apparition d iode Comparaison de temps de r action diff rentes temp ratures de l ordre d une r action H gt O gt aq 4 H20 I 1 g R f Cin tique et quilibre Fascicule CT 1980 Utilisation des tableurs au laboratoire de chimie CAF 1991 VITESSE DE R ACTION R actions lentes rapides et explosives Notions de vitesse moyenne vitesse instantan e FACTEURS INFLUEN ANT LA VITESSE La nature des r actifs profil nerg tique et nergie d activation La concentration loi de vitesse ordre de r action La temp rature la loi d Arrh nius
48. D LOWRY transfert de protons e Acides et bases qui nous entourent EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS Composition d une solution La ma trise de l criture des quations ioniques est indispensable pour Tests d acidit basicit papier indicateur et indicateur universel comprendre les r actions acidobasiques Qu est ce qu une r action chimique Dans cette s quence on se limitera l aspect qualitatif des r actions e Action de l eau sur le CO et le CaCO3 acidobasiques e Caract re basique des carbonates mise en vidence exp rimentale de l action des acides sur les carbonates voir exp riences du CTP FRAMERIES e mise en vidence exp rimentale des couples acidobasiques e s riation des couples acidobasiques Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos conditions utilisation des couples acidobasiques pour justifier expliquer ou pr voir une de vie r action chimique Exemples d acides et bases qui nous entourent Utilisation de ces substances et risques d accidents Pr cautions prendre lors de l utilisation des acides et bases de la vie courante Cycle du carbone et effets du gaz carbonique sur les quilibres cologiques Origine biologique du calcaire Les cristaux de carbonate de calcium des organismes marins Min raux de calcite Mise en vidence du sous ses diverses formes test acide base La place du calcaire et du gaz carboniq
49. ES SAVOIRS EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 1 PROPRIETES DISSOLVANTES DE L EAU 1 1 LES SOLUTIONS e Quelle est la signification des notations chiffr es sur des tiquettes commerciales des protocoles m dicaux e Qu est ce Que signifie R f rence du document Comp tences terminales et savoirs requis en sciences Minist re de la C F 2001 1 2 LES REACTIONS DE PRECIPITATION Dissolution de substances ioniques et r actions de pr cipitation 1 e Comment se forme le calcaire dans le percolateur Pourquoi les savons pr cipitent ils en pr sence d une eau dure Comment se forment les calculs r naux 1 3 LES REACTIONS ACIDOBASIQUES Dissolution de substances mol culaires et r actions acidobasiques I Mod le de la r action acidobasique Tableau des couples acidobasiques e Comment se forment les pluies acides dans l atmosph re et comment les combattre e Pourquoi met on de la chaux sur certaines terres de culture e Quelle est l acidit id ale du sol pour la culture de certains v g taux e Pourquoi verse t on du vinaigre dans un percolateur calcifi e Pourquoi faut il surveiller le degr d acidit de l eau d un aquarium e Pourquoi absorbe t on du bicarbonate de sodium en cas de br lures d estomac Traiter des donn es Interpr ter les indications de concentratio
50. ES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES des acides organiques et de les classer par acidit effet inductif leur croissante en justifier le classement la concentration en acide de calculer le pH de la formules simplifi es de calcul base ou sel solution du un m lange d acide et de de calculer le pH de la formules simplifi es de calcul base solution r sultante du pH quatre solutions d identifier les pH aqueuses extr mes nature d un tampon diff rentes substances de pr parer une solution tampon Signification du des de couples d identifier la r action acidobasiques spontan e possible des de couples d identifier la r action acidobasiques spontan e impossible lecture et interpr tation de des courbes de titrages d identifier le titrage d une graphiques acidobasiques et le base forte par un acide de couples fort et de pr ciser la nature de la base et de lecture et interpr tation de 4 titrages et 4 courbes de Placide graphiques neutralisation d associer titrages et courbes correspondantes CONSEILS ce niveau l tude des r actions acidobasiques rev t un aspect quantitatif l application des lois des quilibres Les notions sont des conventions d criture destin es simplifier la manipulation de donn es num riques ini
51. EUXI ME PARTIE PROGRAMME DE CHIMIE DE PRATIQUE DE LABORATOIRE 5 6 G T tr Avertissement concernant l valuation certificative pages 20 26 L valuation certificative portera sur les comp tences sp cifiques du r f rentiel de comp tences 2 colonne Celles ci ont t ventil es dans chaque module ou s quence du programme Leur formulation a t inchang e par rapport celle du r f rentiel Conform ment la remarque formul e dans celui ci page 7 les savoirs prennent leur sens dans la mesure o ils permettent d acqu rir les comp tences sp cifiques C est dans cette perspective que l on d veloppera les savoirs qui figurent dans la troisi me colonne aux pages 20 26 du pr sent programme MODULES DE 5 PROPRI T S 015501 DE L EAU LES SOLUTIONS DISSOLUTION DE SUBSTANCES IONIQUES ET REACTIONS PRECIPITATION 1 DISSOLUTION DE SUBSTANCES MOL CULAIRES ET REACTIONS ACIDOBASIQUES I MOD LE DE LA R ACTION ACIDOBASIQUE TABLEAU DES COUPLES ACIDOBASIQUES J R ACTIONS D OXYDOR DUCTION LES PILES LECTROCHIMIQUES ET LES R ACTIONS REDOX LE TABLEAU DE COUPLES R DOX LES REDOX EN MILIEU SEC LES R DOX EN SOLUTIONS ACIDES BASIQUES OU NEUTRES CHIMIE ORGANIQUE DU P TROLE L ESSENCE DU P TROLE AUX MATI RES PLASTIQUES L TAT GAZEUX L QUATION D TAT DU GAZ PARFAIT MODULES
52. IMIE ULB C cile MOUCHERON Facult des Sciences CUDEC Centre Universitaire de la Didactique pour l Enseignement de la Chimie 160 04 Avenue F D ROOSEVELT 50 1050 BRUXELLES ULg Ren CAHAY Andr CORN LIS UNIVERSIT DE LI GE Tilman 6 4000 LI GE k x x x xx Ouvrages de r f rence pour le professeur ARNAUD Chimie physique Editions DUNOD Paris 1991 Idem Chimie organique Idem Exercices de chimie organique Mc QUARRIE ROCK Chimie g n rale Traduit de l anglais par P DEPOVERE Editions DE B CK Universit Bruxelles 1992 Cet ouvrage contient un chapitre de chimie organique utilisant la nomenclature conforme aux derni res prescriptions de de 1989 VOLLHARDT Trait de chimie organique Traduit de l anglais par DEPOVERE ditions DE B CK Universit Bruxelles 1990 NB la nomenclature utilis e pas t actualis e ALLINGER et Col Chimie organique 3 volumes Traduit de l anglais sous la direction de E BROWN ditions Mc GRAW HILL Paris 1976 Ouvrage tr s complet nomenclature ant rieure la r forme Dans la Collection M thodes ditions HERMANN Paris FICINI LUMBROSO BADER DEPEZAY Structure de la mati re Cin tique chimique 1976 Idem Thermodynamique quilibres chimiques 1977 COURS CHIMIE DE PRATIQUE DE LABORATOIRE ORGANISES RAISON DE DEUX PERIODES
53. INIMAL MOTS CLES pr cipitation dissolution solubilit produit de solubilit solution satur e complexe LES QUILIBRES IONIQUES DE PR CIPITATION Application de la loi des quilibres en phase homog ne aux quilibres en phase h t rog ne Solubilit et produit de solubilit notion de solution satur e Relation solubilit produit de solubilit Facteurs influen ant la pr cipitation ou la dissolution d un lectrolyte 1 la temp rature 2 la concentration 3 l effet d ion commun 4 l acidit du milieu 5 la complexation LES QUILIBRES IONIQUES DE COMPLEXATION Qu est ce qu un ion complexe Constante d quilibre de complexation Facteurs influen ant l quilibre de complexation 1 la concentration 2 la pr cipitation EXEMPLES D ACTIVIT S D MARCHE EXPERIMENTALE Pr cipitation d hydroxyde de cuivre II puis redissolution par addition d un acide r action acide base Pr cipitation de AgCl par addition concentr de AgNO s une solution satur e AgCI pr alablement filtr e INT R T DES SUBSTANCES Ph nom nes karstiques dissolution du calcaire d pos dans les appareils lectriques LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES g ochimie stalactites stalagmites biochimie la chlorophylle EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTA
54. ION O ANALYSE SITUATION PROBLEME Observer pour sch matiser pour classer Analyser une situation probl me Poser des questions HYPOTH SE Formuler une hypoth se rechercher des relations possibles entre deux grandeurs physiques formuler le but d une exp rience EXP RIENCE Pr parer une exp rience R aliser une exp rience R SULTATS Constater des faits Communiquer les r sultats d une exp rience texte tableau graphique INTERPR TATION Lire traduire interpr ter des donn es d un texte d un tableau graphique d un CONCLUSION Tirer une conclusion une d finition une r gle une convention une repr sentation Mod liser Faire voluer un mod le Tableau n 4 acquis de base et t ches complexes 1 1 CONNAISSANCE Conna tre les significations des mots cl s des r gles des principes des conventions des repr sentations 1 2 TRAITEMENTS DE DONN ES Comparer mettre en relation des donn es pour les ordonner les s rier les classer 1 ACQUIS DE pour les lire les traduire les interpr ter BASE gt dans un sch ma gt dans un tableau gt dans un graphique gt dans un graphique et un tableau 1 3 PROC DURES D EX CUTION Ex cuter utiliser des proc dures automatis es Appliquer une r gle une loi un principe une convention 2 1 CONSTRUCTION D OUTILS R sou
55. LES REMARQUES ET CONSEILS Exp riences R f rence utile 9 Mise en vidence du caract re acide de l acide ac tique par exemple e Recyclage lt Chimie organique gt J L Bouxin et al CTP Frameries e Une r action d est rification 1996 e Une r action de saponification fabrication d un savon AUTRES SUJETS FACULTATIFS COMPETENCES MISES EN UVRE Expliquer l origine les propri t s et l utilisation d autres substances organiques oxyg n es et ou azot es substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie mol cules sucr es mol cules parfum es savons d tergents et substances impliqu es dans des processus biologiques acides amin s acides nucl iques EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos Les fonctions ald hyde c tone amine acide amin conditions de vie Quelles sont les mol cules de l hygi ne des ar mes de la beaut et de la sant Qu est ce qu un parfum Quelle diff rence y a t il entre un savon et un d tergent Comment agissent ils Quels probl mes cologiques provoquent leurs rejets Qu est ce qu un acide amin 7 EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS Exp riences R f rence utile e Mise en vidence du caract re r ducteur du glucose Fehling Tollens e Recyclage lt Chimie org
56. ON avec lectrodes de graphite et AQUEUSE salin Exemples de r dox en milieu sec r actions Utilisation du m me syst me mais fonctionnant rencontr es haut fourneau en pile montrer l inversion du sens du Exemples de r dox en solution aqueuse d placement des lectrons r actions rencontr es et r actions avec intervention d ions 3 2 Exp riences Gradation dans la difficult des r actions POTENTIEL D LECTRODE propos es avec finalement l intervention d ions Cellule lectrochimique pe ou OH d Le Couple r dox de r f rence H aq H x 2 ass Potentiel standard d lectrode Hypoth ses quant aux produits form s Respect de la convention de signe V rifications pour les couples plus oxydants que le Interpr tation et conclusion quations ioniques couple de r f rence et mol culaires Pr vision des r actions d oxydor duction 3 Construction d un tableau de couples r dox tude de quelques piles accumulateurs Comparaison exp rimentale des forces connus relatives de couples r dox Cu aq s 287 aq Zn 8 9 aq Ag aq Fe CONNAISSANCE DES PRINCIPES DES s REGLES DES LOIS Classement par pouvoir oxydant d croissant Principe d quilibration des r actions valuation du 9 un couple par exemple r dox Fe aq e
57. ONNEMENT SAVOIRS e Quel s ph nom ne s assure nt la constance du pH sanguin du pH urinaire 7 Nature d un tampon acidobasique et son fonctionnement tude qualitative e Qu est ce qu une aspirine lt tamponn e gt 7 EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS Exp riences On insistera sur l importance biologique des tampons 1 Comparer la variation de pH induite par l addition d une solution d acide ou de Quant aux titrages acidobasiques on se limitera l exploitation de donn es base forte exp rimentales recueillies lors du titrage d un acide fort par une base forte ou e de eau pure l inverse e solution tamponn e ex acide ac tique ac tate de sodium ammoniaque chlorure d ammonium R f rences utiles e Recyclage lt Acides et bases qui nous entourent A Colin CTP Titration acide fort base forte Frameries 1982 e Fiches de s quences de le ons Les r actions acidobasiques gt CAF 1998 BIBLIOGRAPHIE Publications du CENTRE TECHNIQUE de l Enseignement de Adresse Route de Bavay 2B 7230 FRAMERIES T l 065 66 73 22 Fax 065 67 62 61 Deuxi me degr C 04 Chimie 4 Travaux pratiques deuxi me degr 1985 C 07 Chimie 7 Relations massiques et volum triques 1981 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 08 Chimie 8 Acides et bases qui nous entourent 1982 Fascicule 1 Fiches de l l
58. PILE COMMENT C4 C5 C7 C9 FONCTIONNE T ELLE Expliquer le fonctionnement d une pile d un accumulateur pile rechargeable B R ACTIONS D OXYDOR DUCTION C4 C5 C8 C10 Utiliser des tableaux de couples r dox pour justifier et pr voir des ph nom nes de la vie courante impliquant des r actions d oxydor duction avec des oxydants et des r ducteurs qui nous entourent et tablir les quations r dox correspondantes Of sch ma 1 articulation des comp tences et des domaines d tude en chimie page 4 CH PH TECHNO CONVERSION DE L NERGIE CHIMIQUE EN NERGIE LECTRIQUE QU EST CE QU UNE PILE COMMENT FONCTIONNE T ELLE COMPETENCES MISES EN UVRE Expliquer le fonctionnement d une pile d un accumulateur pile rechargeable EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Comment fonctionne une pile une batterie Piles lectrochimiques Faut il acheter des piles jetables ou rechargeables Couples r dox La voiture lectrique a t elle un avenir Quels sont les domaines d application de la pile combustible EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS Exp riences du kit r dox CTP Frameries Afin de stimuler l int r t des l ves le professeur voquera les d veloppements de la technologie dans le domaine des piles et de leurs applications r centes voiture lectrique GSM R f rences utiles 1 coffret didactique
59. ait et de gaz r el EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES la loi l unit de quations aux dimensions les conditions d id alit d un gaz la d finition du volume molaire d un gaz une masse de gaz le volume STP connaissance des conditions STP 298 16 K p l quation d tat du gaz de calculer diff rents 101325 Pa parfait et la relation de param tres pour un application des relations quantit de mati re n gaz consid r comme parfait deux param tres de la de calculer le relation pV nRT troisi me la composition massique d un gaz et sa masse de rechercher la molaire mol culaire formule mol culaire conversion d un tableau de tableau de donn es brute du gaz donn es en graphique num riques de construire le traitement de donn es graphique de graphiques d terminer la masse conversion d un tableau de un tableau de donn es molaire par donn es en graphique num riques extrapolation traitement de donn es graphiques de construire le graphique et de d terminer la valeur num rique de CONSEILS Ce chapitre doit tre envisag en coordination avec le cours de physique afin d viter les r p titions et les d veloppements inutiles L tude des r actions en phase gazeuse permet de d velopper la d marche de r solution de probl mes ce propos il est indispensable de se
60. anique gt J L Bouxin et al Frameries e Synth se du nylon du Tergal 1996 MODULE VI QUILIBRE R ACTIONNEL QUILIBRE D UN SYST ME IONIQUE EQUILIBRE DES REACTIONS ACIDOBASIQUES COMPETENCES CARACTERE CERTIFICATIF COMPETENCES DU R FERENTIEL CH BIO IMPORTANCE DU pH EN BIOLOGIE C2 64 C5 0 Prendre conscience du r le essentiel des r actions acidobasiques dans les processus biologiques QUILIBRE DES R ACTIONS ACIDOBASIQUES Utiliser la relation de Guldberg et Waage pour justifier la force relative des acides et des bases C NOTION DE pH C4 C5 C10 C11 Interpr ter la valeur du pH de produits de la vie courante boissons sols savons Mettre en relation la valeur du pH et la concentration en ions hydronium oxonium d une solution aqueuse D EXEMPLES DE R ACTIONS ACIDOBASIQUES LES SOLUTIONS TAMPONN ES TAMPONS C2 C4 C5 C10 C11 Rendre compte qualitativement du fonctionnement d un tampon 0 Construire et traiter des tableaux de mesures et des graphiques de titrages acidobasiques en vue de d terminer la concentration d un acide ou d une base et de choisir l indicateur appropri Of sch ma 1 articulation des comp tences et des domaines d tude en chimie page 4 CH BIO IMPORTANCE DU pH BIOLOGIE COMPETENCES MISES EN UVRE 0 Prendre conscience du r le essentiel des r actions acidobasiques dans les processus biologiques
61. ant au ph nom ne tudi 4 3 Communication pr sentation claire synth tique et structur e des r sultats de leur interpr tation et des conclusions de l exp rience sous forme d un rapport de manipulation a D apr s A DUMON L Enseignement exp rimental de la chimie Universit de PAU 5 Objectifs relatifs aux attitudes 5 1 Attitudes en rapport avec la discipline travailler avec m thode soin et conomie t moigner de l int r t pour la d marche exp rimentale rapporter des observations avec honn tet et assumer la qualit de ses r sultats faire preuve de curiosit intellectuelle et de sens critique avoir le souci de la pr cision op rer une distinction entre pr cision et exactitude 5 2 D veloppement personnel et relations humaines faire preuve d autonomie d initiative dans les activit s exp rimentales et les d marches d apprentissage travailler dans un esprit de coop ration au sein du groupe valuer les implications tant positives que n gatives de la chimie sur notre environnement nature sant conomie soci t adopter des attitudes qui t moignent d un sens des responsabilit s notamment par une observance scrupuleuse des consignes de s curit 1 Documents concernant la s curit au laboratoire Frameries S curit et Enseignement R Delescaille Emploi des produits dangereux D
62. aux exemples r gionaux d exploitations industrielles du calcaire carri res fours chaux et effets ventuels sur l environnement Importance physiologique du calcium du gaz carbonique et des carbonates Effet de la pression partielle du sur sa solubilit dans l eau quilibre CO2 eaux min rales gazeuses e Transport et changes gazeux lors de la respiration effet de la pO de la pCO de la temp rature sur l affinit de l h moglobine pour l oxyg ne transport du par le monoxyde de carbone Stabilit de Hb CO Effet de hyperbare exemple de d placement d quilibre sous l effet de la pression MODULE LE P TROLE ET SES D RIV S SUBSTANCES ORGANIQUES PREMI RE PARTIE HYDROCARBURES COMP TENCES CARACT RE CERTIFICATIF COMP TENCES DU R F RENTIEL DU P TROLE L ESSENCE C4 C8 C10 0 Savoir appliquer les r gles conventionnelles de nomenclature des hydrocarbures courants 0 Savoir expliquer le principe d une r action de combustion carburants et combustibles B DU P TROLE AUX MATI RES PLASTIQUES C5 10 0 Savoir expliquer le principe d une r action de polym risation polym res naturels et synth tiques RC Of sch ma 1 articulation des comp tences et des domaines d tude en chimie page 4 A DU PETROLE L ESSENCE 0 Savoir appliquer les r gl
63. carburants et combustibles fabrication de l acier piles mat riaux polym res x Utilisation des substances et risques d accidents Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie substances utilis es dans les domaines de l agriculture de la sant du confort de la s curit et de l hygi ne valuation Sans en fixer la fr quence l valuation sera pratiqu e sous ses diverses formes formative en cours d apprentissage certificative l issue d une s quence d un chapitre ou d un module de cours Il convient que cette valuation porte seulement sur la connaissance mais aussi de mani re quilibr e sur l acquisition et l utilisation des savoirs et des savoir faire gr ce des questions diversifi es Dans le tableau n 4 page 11 les acquis de base et les t ches complexes ont t distingu s Lors de l valuation il faut veiller respecter un quilibre entre ces deux faisceaux de comp tences tant dans la construction des tests que dans la pond ration lors des contr les de synth se et des examens la note globale attribu e aux t ches complexes probl mes ne devrait pas exc der celle des acquis de base connaissance traitement de donn es proc dures d ex cution AVERTISSEMENT TR S IMPORTANT PROPOS DU CONTEXTE D INT R T Au niveau des savoirs comme au niveau de la d marche la m thodologie fonctionnelle bas e
64. ce en sciences peut tre consid r e comme tant une t che probl me bas e sur l activation de connaissances et de proc dures ou encore comme une activit de traitement de donn es en vue de produire un r sultat d velopper la d marche de r solution de probl mes rois faisceaux de comp tences D COUVRIR COMPRENDRE Construction d outils SA VOIR Connaissance UTILISER Utilisation d outils Centr s sur l exp rimentation les probl mes de chimie peuvent tre group s en deux familles d une part les probl mes de construction d outils notionnels d finitions de concepts r gles lois principes conventions repr sentations d autre part les probl mes d utilisation d outils application des savoirs Tableau n 2 D MARCHE SCIENTIFIQUE SITUATION PROBL ME OBSERVER CLASSER HYPOTH SES __ QUESTIONS R PONSES POSSIBLES PR PARER TRAITER R ALISER UNE DES DONN ES EXP RIENCE CONSTATER CONCLUSIONS MESURES DONN ES R GLES LOIS OP RATIONS PRINCIPES SCH MA D EXP RIENCE LIRE TRADUIRE INTERPR TER MOD LISER La formulation d une hypoth se peut reposer sur divers l ments observation du r el repr sentation initiale situation de vie exp rience v cue probl me th orique Tableau 3 CONSTRUCTION D OUTILS QUELLES SONT LES ACTIONS D UNE DEMARCHE EXPERIMENTALE A M 2 KJ ol OBSERVAT
65. ction CONSEILS Les exercices propos s ressortissent deux domaines d activit s 1 la technique d ex cution entra nement l criture des quations des r actions non r dox 2 la pr vision de propri t s chimiques bas e sur les interrelations entre fonctions Le degr de difficult de l exercice d pend du type de tableau de solubilit propos tableau double entr e mentionnant la formule des ions n cessite la ma trise de la st chiom trie tableau nominatif suppose en plus la connaissance de la nomenclature et des relations entre charge et indice Dans un premier temps il est recommand de recourir un tableau du premier type PROPRI T S DISSOLVANTES DE L EAU SUITE Mod le de la r action acidobasique Tableau des couples acidobasiques SAVOIRS EXEMPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES EXPERIMENTALE Acide base sel neutralisation transfert de R actions acide base en milieu aqueux proton acide fort faible base forte faible acide et base conjugu s hydrolyse couple acide base ampholyte ion hydronium MODELE DE LA REACTION ACIDOBASIQUE Rappel th orie d Arrh nius Processus de transfert de proton Th orie de BRONSTED LOWRY Couples acidobasiques Force des couples acidobasiques simple liste sans Construction et utilisation de tableaux de r f rence au choix du professeur
66. d alcool br ler EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS Exp riences R f rences utiles e Fermentation alcoolique e Recyclage Chimie organique J L Bouxin et 81 CTP Frameries e Distillation d un vin v rification de son degr d alcool 1996 9 Oxydation m nag e d un alcool e Fiches de s quences de le ons lt Les alcools gt CAF 2000 C ACIDES CARBOXYLIQUES ESTERS COMPETENCES MISES EN UVRE Expliquer l origine les propri t s et l utilisation des acides carboxyliques et des esters substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie et substances impliqu es dans des processus biologiques Expliquer la relation entre les propri t s physiques temp rature de fusion d bullition solubilit et la structure mol culaire des acides carboxyliques EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Nomenclature des acides de leurs sels min raux et des esters Propri t s Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos acidobasiques conditions de vie e Qu est ce que le vinaigre R actions d est rification de saponification 9 Qu est ce qu un acide gras satur ou poly insatur e Qu est ce qu un ar me de fruit Les acides gras satur s et mono ou polyinsatur s les lipides huiles et graisses les savons et d tergents Importance biologique de ces compos s EXEMP
67. d utilisation d outils application des savoirs Tableau n 2 D MARCHE SCIENTIFIQUE SITUATION PROBL ME OBSERVER CLASSER HYPOTH SES __ QUESTIONS R PONSES POSSIBLES PR PARER TRAITER R ALISER UNE DES DONN ES EXP RIENCE CONSTATER CONCLUSIONS MESURES DONN ES R GLES LOIS OP RATIONS PRINCIPES SCH MA D EXP RIENCE LIRE TRADUIRE INTERPR TER MOD LISER La formulation d une hypoth se peut reposer sur divers l ments observation du r el repr sentation initiale situation de vie exp rience v cue probl me th orique Tableau n 3 CONSTRUCTION D OUTILS QUELLES SONT LES ACTIONS D UNE D MARCHE EXPERIMENTALE F F E 2 KJ ol OBSERVATION O ANALYSE SITUATION PROBLEME Observer pour sch matiser pour classer Analyser une situation probl me Poser des questions HYPOTH SE Formuler une hypoth se rechercher des relations possibles entre deux grandeurs physiques formuler le but d une exp rience EXP RIENCE Pr parer une exp rience R aliser une exp rience R SULTATS Constater des faits Communiquer les r sultats d une exp rience texte tableau graphique INTERPR TATION Lire traduire interpr ter des donn es d un texte d un tableau d un graphique d un CONCLUSION Tirer une conclusion une d finition une r gle une convention une repr sentation Mod l
68. de leur chaleur de 1 m thode calorim trique combustion partir de la loi de Hess application de Q m c pouvoir thermique 2 calcul partir de tables Gaz ification du coke ph nom ne enthalpiques diagramme de Hess endothermique 131 kJ mol 25 C ou combinaison d quations 3 calcul partir des nergies de liaison Notion H enthalpie standard de LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES formation Physique la calorim trie CONNAISSANCE DES LOIS DES Biologie Importance la respiration PRINCIPES la photosynth se Conservation de l nergie Loi de Hess CONNAISSANCE DES CONVENTIONS lt 0 r action exothermique H gt 0 r action endothermique CONNAISSANCE DES UNIT S H k J k J kg Attention toujours verser l acide dans l eau EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES Un 20 Sa signification Connaissance de la convention de signe Des enthalpies de Les quations chimiques Application de la loi de Hess r action des ph nom nes d crits de calculer H d une des substances Le diagramme Application de la loi de Hess Le principe des enthalpique des diagrammes enthalpiques r actions propos es et des r actions chimiques Application d un principe De compl ter des Le principe de calcul du diagrammes partir des ne
69. dre une situation probl me par des d marches scientifiques bas es sur l observation et l exp rimentation actions d une d marche exp rimentale tableau n 3 2 2 UTILISATION D OUTILS tableaux n 2 2 1 Probl mes num riques Appliquer des relations entre grandeurs physiques quation ou 2 T CHES r gle caract risation COMPLEXES Appliquer des relations entre grandeurs physiques quation ou r gle en tenant compte de donn es st chiom triques st chiom trie 2 2 2 Probl mes de sch mas r actionnels Appliquer un mod le de r f rence de la r action chimique avec ses tableaux d accompagnement pour justifier des faits Appliquer un mod le de r f rence de la r action chimique avec ses tableaux d accompagnement pour pr voir des faits 222 2 Les sch mas r actionnels quations chimiques sch mas de fonctionnement sont des repr sentations de processus r actionnels Tableau n 5 UTILISATION DES OUTILS CLASSIFICATION ET SCH MAS DE R SOLUTION DES PROBL MES DE CHIMIE PROBL MES D UTILISATION D OUTILS PROBL MES NUM RIQUES SCH MAS R ACTIONNELS CARACTERISATION ST CHIOMETRIE PREVISION DE FAITS JUSTIFICATION DE FAITS Les probl mes de caract risation Les probl mes de st chiom trie Les probl mes de pr vision de Les probl mes de justification de sont des probl mes sont des probl mes faits sont dest
70. e st chiom trie r actions avec produits gazeux d composition de H2O ou dosage des carbonates dans une coquille d uf ou dans un chantillon de roche 5 UTILISATION DE QUELQUES SUBSTANCES COURANTES e Quels sont leur structure leurs propri t s et leurs usages e Quels sont leur r le et leur place dans la vie courante Comment les fabrique t on e Quelles sont les r gles de s curit lors de l usage d acides de bases de sels de solvants e Utiliser bon escient des substances que l on trouve dans la vie courante e Interpr ter des logos de danger et de recyclage 5 UTILISATION DE QUELQUES SUBSTANCES COURANTES Notion r f 3 12 Par substances courantes nous entendons des compos s tels que l acide chlorhydrique l eau de Javel l acide sulfurique le pl tre les ciments les engrais les margarines l aspirine le calcaire les huiles les graisses les savons les mati res plastiques Mise en uvre Les l ments repris dans ce tableau seront int gr s dans les autres modules compte tenu des domaines choisis MODULES DE 6 EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMP TENCES SP CIFIQUES SAVOIRS EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 1 ASPECTS ENERGETIQUES D UNE TRANSFORMATION Transformation de l nergie chimique nergie thermique Reconna tre e Distinguer une r action exothermiq
71. ement aux transformations de la mati re lors d activit s humaines un int r t particulier est accord aux domaines d tude suivants Constitution de la mati re de l Univers particules l mentaires diversit des formes de mati re m langes corps purs solutions solides liquides gaz cristaux Origine constitution et transformations de min raux et roches qui nous entourent calcaire graphite diamant Origine et propri t s de substances impliqu es dans certains processus biologiques eau oxyg ne prot ines sucres graisses Effets des substances sur les syst mes cologiques ph nom nes de pollution et moyens de lutter contre la pollution pluies acides couche d ozone gaz effet de Ph nom nes de transformation et d utilisation de l nergie utilisation de carburants combustibles fabrication de l acier piles Utilisation des substances et risques d accidents Origine propri t s et utilisations de substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie substances utilis es dans les domaines de l agriculture de la sant du confort de la s curit et de Une articulation possible des comp tences g n rales communes aux diverses disciplines scientifiques et des domaines tudi s en chimie est pr sent e ci apr s l aide d un organigramme voir sch ma 1 VIVRE DANS L UNIVERS 2 VIVRE SUR LA TERRE C2
72. es constantes d quilibre loi de Guldberg et Waage et interpr ter leur valeur C2 cf sch ma 1 articulation des comp tences et des domaines d tude en chimie page 4 Exemples et articulation de sujets li s du calcaire et gaz carbonique R ACTIONS ACIDOBASIQUES Action de l eau sur le CO et le Caract re basique des carbonates Action des acides sur les carbonates B R ACTIONS DE PR CIPITATION Composition ionique de solutions aqueuses R action de pr cipitation du C QUILIBRES R ACTIONNELS Loi de Le Chatelier DOMAINE 1 CYCLE DU CARBONE ET EFFETS DU GAZ CARBONIQUE SUR LES 0 5855 ECOLOGIQUES Le calcaire une substance au carrefour du vivant et du non vivant Origine biologique du calcaire Les cristaux de carbonate de calcium des organismes marins Min raux de calcite Mise en vidence du sous ses diverses formes test acide base La place du calcaire et du gaz carbonique dans le cycle du carbone Les coraux La formation des r cifs coralliens Effets du dioxyde de carbone sur les r cifs coralliens Composition ionique d eaux naturelles Duret d une eau Calcaire s dimentaire Origine g ologique du calcaire de la r gion Formation des grottes Exemples r gionaux d exploitations industrielles du calcaire carri res fours chaux et effets ventuels sur l environnement Le four
73. es conventionnelles de nomenclature des hydrocarbures courants 0 Savoir expliquer le principe d une r action de combustion carburants et combustibles EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Dans quels buts et comment raffine t on le p trole Les hydrocarbures aliphatiques alcanes alc nes alcynes 1 Distillation fractionn e du p trole 2 Mod les mol culaires et formules des mol cules d hydrocarbures fractions l g res isom rie de structure et nomenclature premiers termes des s ries fonctions de chimie organique associ es aux hydrocarbures alcanes alc nes alcynes et noms des substances tudi es 3 Combustion EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS La formulation des quations sera limit e aux r actions significatives va de soi 4 x 7 il sera exclu d envisager les m canismes r actionnels Ph nom nes de transformation et de l utilisation de l nergie qu 9 Exempl jets NES 4 emples ge sujets L utilisation et la manipulation de mod les mol culaires sont vivement conseill es 5 3 gt 2 pel ole aux ns Toutefois la repr sentation des mol cules sera limit e aux formules d velopp es e Sources de compos s organiques et combustibles de remplacement et semi d velopp es dans le plan e Les alcanes les mol cules combustibles DU PETROLE AUX MATIERES PLASTIQUES Savoir expliquer le principe d une
74. gramme enthalpique C UTILISATION DE COMBUSTIBLES R ACTIONS DE COMBUSTION 64 C5 C9 Choisir bon escient un combustible selon son pouvoir calorifique D FACTEURS QUI D TERMINENT LA CIN TIQUE D UNE R ACTION C2 C4 C6 Expliquer la place et le r le des pots catalytiques dans la probl matique de la d pollution Expliquer l effet des facteurs influen ant la vitesse de r action dans le cadre de ph nom nes la vie courante enzyme explosif cuisson et conservation des Of sch ma 1 articulation des comp tences et des domaines d tude en chimie page 4 CH PH TRANSFORMATION DE L NERGIE ET LOIS DE CONSERVATION TRANSFORMATIONS D ENERGIE CHEZ LES 5 VIVANTS COMPETENCES MISES EN UVRE Identifier les diff rentes formes d nergie et exprimer les lois de conservation partir d exemples nergie m canique pendule simple Identifier des ph nom nes biochimiques de transformations d nergie photosynth se fermentation respiration EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Quelles sont les formes d nergie impliqu es dans certains ph nom nes relevant Les diff rentes formes d nergie de la biologie de la chimie ou la physique Principe de conservation de l nergie Voir trame notionnelle lt Transformations d nergie gt la page suivante EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS Allume
75. ier des couples acidobasiques selon leur force sans R soudre des probl mes de processus r actionnels utiliser un tableau qualitatif de couples acidobasiques sans Ka pour e justifier un ph nom ne acidobasique pr voir un ph nom ne acidobasique EXEMPLES QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS R ACTIONS D OXYDOR DUCTION Les piles lectrochimiques Le tableau des couples r dox Les r actions r dox en milieu sec Les r actions r dox en solutions acides basiques et neutres Comment fonctionne une pile une batterie Faut il acheter des piles jetables ou rechargeables R soudre des probl mes de processus r actionnels e Expliquer le fonctionnement d une pile d un accumulateur Expliquer des ph nom nes de corrosion et d lectrolyse applications courantes e Utiliser des tableaux de couples r dox pour justifier et pr voir des ph nom nes d oxydor duction de la vie courante et tablir les quations r dox correspondantes Notions r f 3 10 3 Notions d oxydant et de r ducteur Notion Notion de couple r dox Classification des couples r dox Notion de nombre Mise en uvre Voir page 21 bis MISE UVRE 2 R ACTIONS D OXYDOR DUCTION 1 Les piles lectrochimiques Approche exp rimentale des processus d oxydor duction des ph nom nes lectrochimiques p
76. iles accumulateurs lectrolyses en vue de mettre en vidence le transfert d lectrons et la s paration des couples r dox lors d une r action d oxydor duction Exp rimenter r aliser des montages de piles et les sch matiser Traiter des donn es e Lire traduire interpr ter des sch mas d exp riences sch mas descriptifs et sch mas explicatifs pour expliquer le fonctionnement d une pile e Lire traduire interpr ter des quations ioniques de processus r actionnels des r actions r dox notions d oxydant de r ducteur d oxydor duction de couple r dox 2 Le tableau des couples r dox 2 1 Gradation du caract re r ducteur oxydant d un couple r dox Exp rimenter r aliser des r actions entre des m taux et des cations pour les sch matiser et tablir les quations ioniques Traiter des donn es mettre en relation un sch ma de constatations exp rimentales et les quations ioniques correspondantes 2 2 Construction et utilisation d une bauche d chelle qualitative de couples r dox Traiter des donn es lire traduire interpr ter un tableau pour s rier les couples r dox selon leur force 2 3 Construction et utilisation d une chelle quantitative de couples r dox Exp rimenter effectuer des mesures de diff rence de potentiels l aide d une pile lectrochimique modifier si possible la nature des lectrodes m talliques Traiter des donn es Lire traduire interpr ter u
77. in s pr voir faits sont destin s justifier des traitement de donn es traitement de donn es r action chimique laide constat s dans vie num riques destin s calculer num riques destin s tablir le mod le de la r action chimique courante ou lors d une la valeur num rique d une bilan de mati re avant et apr s exp rience l aide du mod le de grandeur physique inconnue l aide des relations la r action chimique l aide d une quation ou d une st chiom triques d une quation r gle chimique et des relations entre grandeurs physiques Tableau TYPES PROBL MES D UTILISATION L ACQUIS CARACT RISATION ST CHIOM TRIE PR VISION DE FAITS JUSTIFICATION DE FAITS 1 Donn es On me donne certaines valeurs num riques grandeurs physiques masse concentration vitesse de J utilise une relation entre grandeurs physiques quation ou r gle une quation ou une r gle J obtiens la valeur num rique d une grandeur physique initialement inconnue 4 R sultats On me donne une quation chimique et certaines valeurs num riques de grandeurs physiques qui caract risent le bilan de mati re avant ou apr s r action J utilise des relations stoechiom triques et des relations grandeurs physiques entre Je compl te un tableau bilan des r actifs et
78. ire la formule d velopp e et la formule semi d velopp e d isom res Distinguer des isom res et les nommer Repr senter la structure d un hydrocarbure insatur double liaison Traiter des donn es e Comparer les propri t s des mat riaux plastiques celles des mat riaux conventionnels propri t s m caniques thermiques long vit R soudre des probl mes de processus r actionnels Ecrire l quation bilan de combustion d un alcane R soudre des probl mes num riques e Evaluer le pouvoir calorifique d un alcane Notions r f 3 11 Notion de compos organique Sources des hydrocarbures p trole gaz charbon Les hydrocarbures satur s ou alcanes structure formule d velopp e et formule semi d velopp e isom rie et nomenclature combustion d un alcane pouvoir calorifique d un alcane importance des alcanes du p trole aux carburants l indice d octane d une essence le reformage des essences et les additifs Les hydrocarbures insatur s double liaison ou alc nes structure formule d velopp e et formule semi d velopp e isom rie et nomenclature r action d addition importance des alc nes synth se des mat riaux polym res plastiques r action de polym risation d un alc ne Propri t s des polym res plastiques comparaison avec les mat riaux conventionnels Cycle de vie d un mat riau plastique Impact des d chets plastiques s
79. iser Faire voluer un mod le Tableau n 4 acquis de base et t ches complexes 1 1 CONNAISSANCE Conna tre les significations des mots cl s des r gles des principes des conventions des repr sentations 1 2 TRAITEMENTS DE DONN ES Comparer mettre en relation des donn es e pour les ordonner les s rier les classer 1 ACQUIS DE pour les lire les traduire les interpr ter BASE P P gt dans un sch ma gt dans un tableau gt dans un graphique gt dans un graphique et un tableau 1 3 PROC DURES D EX CUTION Ex cuter utiliser des proc dures automatis es Appliquer une r gle une loi un principe une convention 2 1 CONSTRUCTION D OUTILS e R soudre une situation probl me par des d marches scientifiques bas es sur l observation et l exp rimentation actions d une d marche exp rimentale tableau n 3 2 2 UTILISATION D OUTILS tableaux n5 n 2 2 1 Probl mes num riques Appliquer des relations entre grandeurs physiques quation ou 2 5 r gle caract risation COMPLEXES Appliquer des relations entre grandeurs physiques quation ou r gle en tenant compte de donn es st chiom triques st chiom trie 2 2 2 Probl mes de sch mas r actionnels Appliquer un mod le de r f rence de la r action chimique avec ses tableaux d accompagnement pour justifier des faits Appliquer un mod le de r f rence de la r action chimiq
80. lairs abondamment illustr s en couleurs l aspect exp rimental y est largement repr sent BERGER DIGHAYE Chimie 1 ditions Sciences et Lettres Li ge Idem Chimie 2 Tr s bonnes r f rences sur le plan de la mati re qui est trait e d une mani re tr s rigoureuse Troisi me degr PIRSON BRIBOSIA MARTIN TADINO Chimie Science exp rimentale 5 R nov Cours h Editions DE Bruxelles PIRSON BRIBOSIA MARTIN TADINO Chimie Science exp rimentale 57 R nov Cours 1 ditions DE Bruxelles PIRSON BRIBOSIA MARTIN TADINO Chimie Science exp rimentale 6 R nov Cours 3 ditions DE Bruxelles PIRSON BRIBOSIA MARTIN TADINO Chimie Science exp rimentale 677 R nov Cours 1 h ditions DE B CK Bruxelles Ces manuels utilis s dans l enseignement libre sont ax s sur la pratique d un enseignement inductif exp rimental probablement les manuels les mieux adapt s la m thodologie actuelle DESSART JODOGNE PAUL Chimie 1 Chimie g n rale ditions DE Bruxelles Idem Chimie 2 Chimie min rale Notions de chimie nucl aire Idem Chimie organique Ces manuels constituent de bonnes r f rences sur le plan de la mati re ils ne sont plus adapt s la m thodologie actuelle BONTEMPS Chimie 3 Editions DIDIER Bruxelles Idem Chimie 4 Manuels clairs abondammen
81. liquer l origine les propri t s et l utilisation des alcools substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie substances impliqu es dans des processus biologiques Expliquer la relation entre les propri t s physiques temp rature de fusion d bullition solubilit et la structure mol culaire des alcools ACIDES CARBOXYLIQUES ESTERS 62 65 Expliquer l origine les propri t s et l utilisation des acides carboxyliques et des esters substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie et substances impliqu es dans des processus biologiques Expliquer la relation entre les propri t s physiques temp rature de fusion d bullition solubilit et la structure mol culaire des acides carboxyliques AUTRES SUJETS FACULTATIFS C4 C10 C11 Expliquer l origine les propri t s et l utilisation d autres substances organiques oxyg n es et ou azot es substances qui contribuent am liorer nos conditions de vie mol cules sucr es mol cules parfum es savons d tergents et substances impliqu es dans des processus biologiques acides amin s acides nucl iques Of sch ma 1 articulation des comp tences et des domaines d tude en chimie page 4 CH BIO GLUCIDES LIPIDES PROTIDES ACIDES NUCL IQUES COMPETENCES MISES EN UVRE Identifier les mol cules du vivant et les classer EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Q
82. n 000 0192256 02 Tr sorier M Alain BRIBOSIA Rue de la Couture 51 5570 BEAURAING F CHIPLAST Association des transformateurs de Mati res Plastiques Square Marie Louise 49 1000 BRUXELLES PHILIPPE T l 02 238 98 04 Heures de bureau KIT Plastiques 1000 BEF PODIUM PVC Info e WALCHIM Section r gionale pour la Wallonie de la F d ration des Industries Chimiques de Belgique Square Marie Louise 49 1000 BRUXELLES Action lt La chimie et les jeunes gt conf rences dans les coles et visites d usines Monique T l 02 238 98 57 SERVICES UNIVERSITAIRES D AGR GATION CHIMIE ULB Prof C cile MOUCHERON Facult des Sciences CUDEC Centre Universitaire de la Didactique pour l Enseignement de la Chimie CP 160 04 Avenue F D ROOSEVELT 50 1050 BRUXELLES ULg Prof Andr CORN LIS Viviane COLLIGNON UNIVERSITE DE LIEGE B timent B6 Chimie Bd du Rectorat Sart Tilman B6 4000 LIEGE UMH M DRAMAIX Facult des Sciences Agr gation de chimie Avenue du Champs de Mars 7000 MONS
83. n sur les tiquettes commerciales sur un protocole d analyse m dicale sur des bouteilles de laboratoire de chimie soudre des probl mes de caract risation Calculer une concentration en diverses unit s Pr parer une solution de concentration donn e Ma triser des proc dures d ex cution e pond rer des quations ioniques et mol culaires R soudre des probl mes de processus r actionnels e Utiliser un tableau de solubilit pour justifier et pr voir des ph nom nes de pr cipitation exemples tir s de la vie courante R soudre des probl mes de processus r actionnels e Utiliser des tableaux de couples acidobasiques pour justifier et pr voir des ph nom nes de la vie courante impliquant des r actions acidobasiques avec des acides et des bases qui nous entourent et tablir les quations acidobasiques correspondantes 1 1 LES SOLUTIONS Notions r f 3 7 e Notions de solution et de solubilit e Concentration d une solution unit s conventionnelles et unit s usuelles e de dilution Mise en uvre Voir page 20 bis 1 2 LES REACTIONS DE PRECIPITATION Notion r f 3 10 1 e Processus r actionnels de dissociation et association d ions Mise en uvre Voir page 20 bis 1 3 LES REACTIONS ACIDOBASIQUES Notion r f 3 10 2 e Mod les des acides et des bases selon Arrh nius et Lowry Bronsted caract re amphot re de l eau Mise en uv
84. n escient un combustible selon son pouvoir calorifique EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS quation de combustion de divers hydrocarbures Pouvoir calorifique d un combustible Pourquoi utilise t on le propane et le butane pour alimenter les appareils de chauffage Qu est ce que le gaz naturel Pourquoi la puissance d un moteur aliment au LPG est elle inf rieure celle d un moteur aliment l essence EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS ce niveau il est exclu d expliquer le pouvoir calorifique sur la base des nergies Ph nom nes de transformation et d utilisation de l nergie Traitements de donn es lire traduire et interpr ter des tableaux de chaleurs de de liaison combustion ou les diagrammes enthalpiques correspondants pour s rier les carburants et combustibles usuels en fonction de leur pouvoir calorifique FACTEURS QUI D TERMINENT LA CIN TIQUE D UNE R ACTION COMPETENCES MISES EN UVRE Expliquer la place et le r le des pots catalytiques dans la probl matique de la d pollution Expliquer l effet des facteurs influen ant la vitesse de r action dans le cadre de ph nom nes de la vie courante enzyme explosif cuisson et conservation des aliments EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Notion de vitesse et les facteurs qui l influencent concentration des r actifs temp rature du milieu et pr sence d un catalyseur Pourquoi conserve t
85. n sch ma de fonctionnement de pile destin e effectuer des mesures dans les conditions standard e Lire traduire interpr ter un tableau de valeurs de potentiels r dox par rapport l lectrode de r f rence pour tablir une bauche d chelle de potentiels r dox Utiliser un tableau de potentiels standard r dox pour e justifier des ph nom nes d oxydor duction en solution aqueuse e pr voir des ph nom nes d oxydor duction en solution aqueuse 2 4 Calcul de la diff rence de potentiel force lectromotrice d une pile lectrochimique dans les conditions standard Ma triser des probl mes de processus r actionnels r actions simples sans intervention de processus acidobasiques utiliser un tableau des potentiels standard r dox E V pour e justifier des ph nom nes d oxydor duction e pr voir des ph nom nes d oxydor duction 3 Les r actions r dox en milieu sec Mise en vidence des modifications des nombres d oxydation des l ments NO lors de r actions r dox en milieu sec Exemples les r actions envisag es au cours les r actions haut fourneau Ma triser des techniques d ex cution calculer les des l ments identifier le r ducteur l oxydation la r duction 4 Les r actions r dox en solutions acides basiques et neutres Mise en vidence du r le acidobasique des ions HsO et lors des r actions d oxydor duction Exemples s ries r dox de O
86. n utilisant une pile avec Exploitation du tableau des couples r dox un couple de secondaire comme Pr vision des r actions oxydor ductions aq s spontan es Protection des m taux contre la corrosion 9 Ja concentration pr conis e le fonctionnement est optimal dans les deux sens EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES une formule ion le d un l ment mol cule le compos dans lequel des compos s du soufre N O s ll d identifier l oxydant le une r action r dox r ducteur d identifier l oxydation la des demi r actions r duction d oxydation et de les couples impliqu s utilisation des couples r dox r duction l oxydant le r ducteur les quations ioniques et un tableau de couleurs mol culaires quilibr es d ions en solution de choisir la bonne tableau de couples r dox d finition et un fait exp rimental de classer les couples passage d une forme de des propositions de voqu s par pouvoir communication une autre d finition du r ducteur croissant des r actions r dox la sto chiom trie de la passage d une forme de d crites sous forme d un r action communication une autre texte d identifier la r dox une r dox sous forme de de pr voir la r action utilisation des couples r dox texte spontan e des transformations chimiques
87. nt organis par la Communaut fran aise Direction M thodes Exp riences p dagogiques Programmes Documentation et statistique p dagogique Rue du Commerce 68A 1040 BRUXELLES T l 02 500 48 11 CENTRE D AUTOFORMATION DE L ENSEIGNEMENT DE COMMUNAUT FRANCAISE La Neuville 1 4500 TIHANGE HUY Formateur Pierre COLLETTE T l direct 085 27 13 77 T l Secr tariat 085 27 13 60 T l Service vente publications 085 27 13 63 CENTRE TECHNIQUE DE L ENSEIGNEMENT DE LA COMMUNAUT FRANCAISE Publications Kit sur les piles Route Bavay 2B 7230 Frameries T l 065 66 73 22 67 62 61 Animatrice de chimie et biologie Louisette LHOIR e ASSOCIATION BELGE DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE DE CHIMIE A B P P C P RIODIQUE TRIMESTRIEL Cotisation 600 BEF A B P P C n 000 0192256 02 Tr sorier M Alain BRIBOSIA Rue de la Couture 51 5570 BEAURAING e F CHIPLAST Association des transformateurs de Mati res Plastiques Square Marie Louise 49 1000 BRUXELLES B PHILIPPE T l 02 238 98 04 Heures de bureau KIT Plastiques 1000 BEF PODIUM PVC Info e WALCHIM Section r gionale pour la Wallonie de la F d ration des Industries Chimiques de Belgique Square Marie Louise 49 1000 BRUXELLES Action La chimie et les jeunes conf rences dans les coles et visites d usines Monique T l 02 238 98 57 SERVICES UNIVERSITAIRES D AGR GATION CH
88. odification et Ie deplacementa un e Exprimer et d terminer la valeur d une constante e Loi de GULDBERG et WAAGE quilibre r actionnel d quilibre Facteurs d volution spontan e des r actions chimiques R soudre des probl mes de processus r actionnels 0 de LE CHATELIER Les r actions de pr cipitation II e D terminer les conditions susceptibles d am liorer le rendement d un processus r actionnel industriel du point de vue thermodynamique Pourquoi faut il obligatoirement ventiler les e _ Justifier l existence de r actions compl tes locaux dans lesquels fonctionnent des appareils incompl tes ou impossibles gaz ou des moteurs explosion Pr voir le sens spontan d volution d une Comment se forment les grottes transformation Comment liminer le calcaire incrust dans un Mise en uvre appareil percolateur ou une canalisation S quences Comment optimaliser le rendement d une 1 Les lois de l quilibre r actionnel synth se industrielle dans le cas d une r action Exp rimenter Traiter des donn es inversible Synth se de du sulfate gt Mise en vidence qualitative des quilibres chimiques et du d hydrog ne du nitrate d hydrog ne caract re inversible de certaines r actions partir de faits de la vie courante ou d exp riences simples gt Lire traduire interpr ter des sch mas des tableaux des graphiques pour induire l quation de Guldberg et Waage e N
89. otion de produit de solubilit e Approche l mentaire des notions d entropie 5 et de variation d entropie AS 2 La modification et le d placement d un quilibre r actionnel Exp rimenter Traiter des donn es Lire traduire interpr ter des sch mas des tableaux des graphiques pour induire la loi de Le Chatelier 3 Facteurs d volution spontan e des r actions chimiques e Classer des r actions en r actions spontan es r actions non spontan es Identifier les facteurs qui d terminent l volution spontan e d une r action Sur la base des facteurs identifi s pr voir le caract re spontan ou non d une transformation 4 Les r actions de pr cipitation 11 Rappeler les exemples de r actions de pr cipitation vus en 5 me R soudre des probl mes de processus r actionnels utiliser un tableau des produits de solubilit pour pr voir ou justifier des r actions de pr cipitation R soudre des probl mes num riques probl mes de dans le cas de r actions aboutissant un tat d quilibre de pr cipitation EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 4 LES REACTIONS ACIDOBASIQUES Il Force d un acide ou d une base et calculs de pH d une solution aqueuse Qu est ce qu un savon neutre Que signifient les informations suivantes Le pH du vinaigre vaut 3 Le pH d une boisson au cola vaut 2 5 Qu es
90. partag e en p dagogie Voir tableau n 1 Contextes d int r t La chimie tudie selon sa perspective particuli re la composition des corps leurs transformations et leurs propri t s Cela implique la connaissance e des relations entre les propri t s des substances et leur structure mol culaire e des lois de la r action chimique qui permettent d tablir des bilans st chiom trie tude des proportions selon lesquelles les corps se combinent et des processus r actionnels en vue d expliquer et de pr voir des ph nom nes dans les limites d utilisation de mod les raisonnablement accessibles Destin aux tudiants qui ne souhaitent pas poursuivre des tudes sup rieures caract re scientifique cet enseignement doit aider le futur citoyen comprendre le monde qui l entoure gr ce la chimie et utiliser bon escient les produits chimiques qu il est amen manipuler dans la vie quotidienne Ce futur citoyen pourra alors participer aux choix de soci t dans lesquels la connaissance et l activit chimique sont impliqu es L enseignement de la chimie ne peut donc se limiter l tude des concepts fondamentaux mais doit restituer ces concepts dans leur contexte exp rimental historique conomique thique et culturel en liaison avec leurs applications pratiques et industrielles Dans la perspective d une compr hension suffisante de notre environnement et des probl mes li s plus particuli r
91. principe de Le Chatelier etson de pr voir le sens de la modification ou du d placement de des conditions initiales l quilibre en cas de d une r action inversible fi vre d crire l quation de calculer les concentrations l quilibre CONSEILS Les phases successives de l tude des transformations physiques ou chimiques inversibles sont 1 Mise en vidence qualitative des quilibres chimiques et du caract re inversible de certaines r actions partir de faits de la vie courante ou d exp riences simples changements d tat dissolution d un gaz partage d un solut entre plusieurs solvants quilibre de complexation fixation de gaz sur 0610 1 6 Introduction de la loi de Guldberg et Waage sur base de tableaux de donn es num riques une d monstration appliquant la loi de cin tique n est satisfaisante que dans le cas de processus l mentaires ce qui exclut toute possibilit de g n ralisation Lors de la mise en vidence des facteurs influen ant les quilibres on sera attentif distinguer modification de l quilibre varie et d placement d quilibre modification du rendement De plus il est important de sp cifier le mode d action des catalyseurs qui permettent d atteindre plus rapidement l tat d quilibre sans modifier le rendement LES QUILIBRES R ACTIONNELS SUITE Les r actions de pr cipitation 11 SAVOIRS VOCABULAIRE M
92. r f rer aux principes m thodologiques nonc s sous la rubrique des conseils m thodologiques g n raux La r solution de probl mes ne se limite pas des exercices num riques elle inclut galement le traitement de tableaux de donn es de graphiques Remarque concernant les unit s L utilisation du SI tant obligatoire s y r f rera syst matiquement soit dans l nonc des probl mes soit en cours de r solution La seule valeur admise pour la constante R est 8 31 QUATRI ME PARTIE FICHES M THODOLOGIQUES 6 G ASPECTS NERG TIQUES D UNE TRANSFORMATION I I I I U sl SAVOIRS EXENPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES DEMARCHE EXPERIMENTALE Syst me isol chaleur de r action D monstrations de dissolutions exothermique athermique exothermiques NaOH H gt SO endothermique endothermiques NH4NO3 tat standard chaleur de formation de Calcul de la chaleur de r action de d composition enthalpie nergie de combustion du magn sium bulletin C T liaison diagramme enthalpique loi de Frameries 81 1 46 Hess CHALEUR DE R ACTION VARIATION D ENTHALPIE INT R T DES SUBSTANCES R actions exo endo et athermiques Diagramme enthalpique Etude de divers combustibles courants Etat standard carbone m thane propane butane D termination du H de r action calcul
93. r un bec bunsen Cette s quence interdisciplinaire est destin e partir de situations probl mes L cher une craie chute d un corps impliquant la biologie la chimie et la physique Elle assure l articulation entre les Utiliser une pile pour faire briller une ampoule lectrique trois domaines disciplinaires Relever temp rature du corps humain et la comparer la temp rature La trame notionnelle interdisciplinaire Echanges d nergie repr sente des ambiante connexions possibles entre trois champs conceptuels e Formes et changes d nergie e 9 Conversions d nergie par les organismes vivants PHYSIQUE FORMES D ENERGIE Ressources nerg tiques Transferts d nergie Conservation de l nergie Travail puissance et nergie ECHANGE ET Chaleur Travail nergie interne Premier principe BIOLOGIE CONVERSIONS D ENERGIE PAR LES ORGANISMES VIVANTS Autotrophie H t rotrophie Producteurs Photosynth se M tabolisme Digestion A robiose Ana robiose Respiration Fermentation Catabolisme ATP R actions biochimiques Anabolisme Thermogen se Consommateurs Chimiosynth se CHIMIE THERMODYNAMIQUE 1 Syst me ouvert ferm isol Energie interne R action exothermique endothermique athermique Etat Enthalpie variation chaleur de r action enthalpique Variation standard d enthalpie Diagramme d enthalpie standard de
94. re propri t s physiques r activit un ou deux grands types de m canismes 1 les alcools obtenus partir de chlorod riv s ou d alc nes oxydation b substitution nucl ophile 2 les ald hydes et les c tones a oxydation ventuellement un exemple exp rimental d addition nucl ophile sur le groupement carbonyle 3 les acides carboxyliques et esters a r action acidobasique cf quilibre acidobasique b est rification et saponification cf d placement d quilibre ANNEXES BIBLIOGRAPHIE PUBLICATIONS DU CENTRE TECHNIQUE DE L ENSEIGNEMENT DE LA Adresse Route de Bavay 2B 7230 FRAMERIES T l 065 66 73 22 67 62 61 Fax 065 66 14 21 Deuxi me degr C 04 Chimie 4 Travaux pratiques deuxi me degr 1985 C 07 Chimie 7 Relations massiques et volum triques 1981 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 08 Chimie 8 Acides et bases qui nous entourent 1982 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur galement exploitable au troisi me degr C 09 Chimie 9 Oxydants et r ducteurs qui nous entourent 1983 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur galement exploitable au troisi me degr 10 Exp riences de cours l oxyg ne l hydrog ne l eau 1984 11 Exp riences de cours 11 Halog nes carbone 1985 C 14 Emploi
95. re Voir page 20 bis MISE UVRE 1 PROPRI T S DISSOLVANTES DE L EAU 1 1 LES SOLUTIONS Composition qualitative et composition quantitative d une solution Exemples de solutions de la vie courante eaux min rales boissons liquides physiologiques Unit s conventionnelles Sl db ou 0 97 mol L 1 ou mol dm Pr paration de solutions quantitatives Traiter des donn es e Lire traduire interpr ter des tableaux de donn es les indications de concentration sur les tiquettes commerciales sur un protocole d analyse m dicale sur des bouteilles de laboratoire de e Lire traduire interpr ter graphique solubilit R soudre des probl mes num riques de caract risation applications directes exprimer une concentration dans diverses unit s conventionnelles 51 Pr parer des solutions quantitatives dans le contexte du laboratoire 1 2 LES R ACTIONS DE PR CIPITATION Dissolution de substances ioniques et r actions de pr cipitation 1 R actions de dissociation d ions et r actions d association d ions r actions de pr cipitation avec des solutions aqueuses de sels de bases hydroxydes Exemples situ s dans des domaines de la g ologie de l cologie de la physiologie des activit s domestiques calcaire Exp rimenter identifier exp rimentalement des ions pour mettre en vidence un processus de dissociation ionique Traiter des donn es lire traduire
96. re les mol cules polaires d alcool Effet inductif du groupement alkyle sur le groupement hydroxyle Interactions de VAN DER WAALS entre les groupements alkyles Les fermentations Utilisation de la bi re et ou du vin comme outils p dagogiques composition sch mas de fabrication Exp riences la fermentation du glucose par la levure de bi re Analyser classer 65 mod les mol culaires les repr senter par leurs divers types de formules d velopp es semi d velopp es brutes Reconna tre ou proposer les mod les et les formules des isom res de structure d un alcool Observer et classer des m langes liquides eau thoxy thane ther m dicinal thanol thoxy thane eau thanol Expliquer les diff rences constat es m langes homog nes ou h t rog nes Traiter des donn es num riques tableau graphique solubilit temp rature d bullition d alcools d thers avec diff rents groupements alkyles Exp rience distillation d un vin mesures de densit des diverses fractions recueillies relation entre le degr d alcool indiqu sur l tiquette et la quantit d thanol recueillie SAVOIRS ACTIVITES 4 RELATION ALCENE ALCOOL Degr d oxydation du fonctionnel Exp rience CT 1996 5 RELATION CHLOROD RIV ALCOOL R action de substitution nucl ophile sur Exp rience 1996 D monstration 2 le carbone satur de Mise en vidence facultative de la
97. rgies enthalpiques de calculer de liaison le Hd une r action Interpr tation des D associer quations et diagrammes enthalpiques Des quations et des diagrammes diagrammes enthalpiques CONSEILS Rappelons l importance de exp rimental La mise en vidence des effets thermiques se fera partir d exemples de dissolution dans l eau et de r actions chimiques Facultatif Les situations choisies illustreront des ph nom nes accompagn s ou de travail m canique et V Les phases exp rimentales successives seront 1 Mise en vidence qualitative de ph nom nes endo et exothermiques 2 D termination des variations d enthalpie chaleurs de r action en appliquant la relation Q cet gard les r actions de neutralisation entre un acide fort et une base forte se pr tent bien ce type de mesures C est galement l occasion de comparer des chaleurs de neutralisation acide fort base forte acide faible base forte ou acide fort base faible Utilisation syst matique des diagrammes enthalpiques enthalpies de dissolution de formation pour introduire de mani re intuitive les enthalpies de formation et la loi de Hess Si la notion facultative d entropie est abord e ce niveau elle peut tre introduite qu partir d exemples concrets sans formalisme math matique LA VITESSE DES R ACTIONS nr nEn rr SAVOIRS 5
98. s logos de danger et de l acide sulfurique le pl tre les ciments les engrais courante Comment les fabrique t on recyclage les margarines l aspirine le calcaire les huiles les graisses Quelles sont les r gles de s curit lors de l usage les savons les mati res plastiques d acides de bases de sels de solvants Mise en uvre Les l ments repris dans ce tableau seront int gr s dans les autres modules compte tenu des domaines choisis TROISI ME PARTIE FICHES M THODOLOGIQUES 5G Ttr PROPRI T S DISSOLVANTES DE L EAU Dissolution de substances ioniques et r actions de pr cipitation Dissolution de substances mol culaires et r actions acidobasiques 1 SAVOIRS EXEMPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES DEMARCHE EXPERIMENTALE Dissociation ionique non lectrolytes Dissolution de bases hydroxydes et de sels solubilit pr cipitation dans l eau mise en vidence de la chaleur de dissolution exo ou endothermique Ph nom ne de saturation puis de LES SOLUTIONS AQUEUSES dissolution par l vation de la temp rature R actions simples de pr cipitation viter Notions d lectrolyte et de non les substances dangereuses ou lectrolyte polluantes B Les solutions aqueuses de substances ne caract re ionique sels et bases DES SUBSTANCES hydroxydes 1 Dissolution dissociation en ions Les
99. sur une approche exp rimentale constitue le socle commun de notre enseignement de la chimie Le choix du contexte d int r t et des situations probl mes d pend davantage de circonstances locales que du niveau et du type d enseignement Les th mes ou projets susceptibles d tre abord s se r partissent en deux faisceaux principaux qui peuvent faire l objet d un traitement interdisciplinaire ducation la sant et environnement analyse des eaux et des sols pollution chimique de divers milieux sol eau air gestion des ressources nerg tiques Applications industrielles p trochimie m tallurgie industrie agroalimentaire phytopharmacie Cette num ration aucun caract re exhaustif ou r ducteur Le professeur veillera donc viter toute sp cialisation pr matur e et envisagera des sujets vari s ressortissant de divers domaines d application PREMI RE PARTIE CONSID RATIONS DIDACTIQUES ET M THODOLOGIQUES CHIMIE DEGR 3 COMP TENCES Tableau QU EST CE QU UNE COMP TENCE 2 Aptitude mettre en uvre un ensemble organis de savoirs de savoir faire et d attitudes permettant d accomplir un certain nombre de t ches gt Art 5 1 du D cret Missions EE 2 R F RENCES Connaissances Proc dures 1 4 DONN ES R SULTAT J obliens On me donne On me demande Pour en assurer sa mise en uvre une comp ten
100. t ce qu une aspirine lt tamponn e gt Traiter des donn es e Construire et traiter des tableaux diagrammes et graphiques de titrages acidobasiques en vue de d terminer la concentration d un acide ou d une base et de choisir l indicateur appropri Notions r f 3 10 2 e de pH son chelle et son importance dans la vie courante e Produit ionique de l eau e Fonctionnement d un m lange tampon approche qualitative Mise en uvre 1 Signification du pH D finition et chelle de pH Exemples de la vie courante eau min rale liquide physiologique 2 La constante d acidit Ka Mettre en relation la force des couples acidobasiques et le 3 pH des solutions aqueuses Solutions acides basiques et salines M lange tampon exemples biochimiques g ochimiques pH des sols des et emprunt s la vie courante m dicaments cosm tiques R soudre des probl mes de caract risation calculer le pH d une solution aqueuse d acide fort faible de base forte faible solution tampon gt acide fort base forte gt acide faible base faible gt acide fort base forte gt acide faible base forte gt acide faible base faible tampons 4 acidobasiques Traiter des donn es tableaux gt construire et traiter des tableaux diagrammes et graphiques de ti
101. t illustr s en couleurs le volet exp rimental y est largement repr sent BERGER DIGHAYE Chimie 3 ditions Sciences et Lettres Li ge Idem Chimie 4 Idem Chimie organique Tr s bonnes r f rences sur le plan de la mati re qui est trait e d une mani re tr s compl te et rigoureuse TOMASINO LORRIN Chimie Classe de seconde ditions NATHAN Paris 1998 Couvre partiellement le programme du troisi me degr pr sentation claire agr able nombreux documents et sch mas en couleurs CESSAC TR HERNE Chimie Classe de 1 CE ditions NATHAN Paris 1966 Couvre partiellement le programme des second et troisi me degr s contient un chapitre de chimie organique Nombreuses illustrations et sch mas en noir et blanc et en couleurs FAUCHER Chimie Classes de terminales C D E ditions HATIER Paris 1968 Couvre partiellement le programme du second et du troisi me degr s contient un chapitre de chimie organique Nombreuses illustrations et sch mas en noir et blanc et bicolores DURUPTHY Chimie 196 Hachette Education PARIS 1994 Idem Chimie 1 S Option sciences exp rimentales Hachette Education PARIS 1994 ADRESSES UTILES PROGRAMMES DE L ENSEIGNEMENT ORGANIS PAR Administration g n rale de l Enseignement et de la Recherche scientifique A G E R S Service g n ral des Affaires p dagogiques de la Recherche en p dagogie et du Pilotage de l enseigneme
102. te diverses rubriques comp tences mises en uvre exemples de questionnement savoirs exemples d activit s remarques et conseils Les exemples de questionnement et les exemples d activit s se rapportent aux domaines pr cis s ci dessus voir Exemples de domaines COMP TENCES Tableau QU EST CE QU UNE COMP TENCE Aptitude mettre en uvre un ensemble organis de savoirs de savoir faire et d attitudes permettant d accomplir un certain nombre de t ches gt Art 5 1 du D cret Missions 2 R F RENCES Connaissances Proc dures 1 4 DONN ES R SULTAT J obtiens On me donne On me demande Pour assurer sa mise en uvre une comp tence en sciences peut tre consid r e comme tant une t che probl me bas e sur l activation de connaissances et de proc dures ou encore comme une activit de traitement de donn es en vue de produire un r sultat rois faisceaux de comp tences d velopper la d marche de r solution de probl mes DECOUVRIR COMPRENDRE Construction d outils SA VOIR Connaissance UTILISER Utilisation d outils Centr s sur l exp rimentation les probl mes de chimie peuvent tre group s en deux familles d une part les probl mes de construction d outils notionnels d finitions de concepts r gles lois principes conventions repr sentations d autre part les probl mes
103. tialement exprim es sous forme de puissance de 10 Il ne faut leur attribuer aucune autre signification La force relative des acides et bases peut tre estim e en comparant la conductivit lectrique de solutions de m mes concentrations ou en utilisant des indicateurs appropri s indicateur universel Lors de la phase finale de mod lisation les formules de pH seront tablies que dans les cas les plus simples et autant que possible en appliquant les principes d lectroneutralit et de conservation de la mati re Avant toute consid ration th orique propos des courbes de titrage l l ve doit avoir construit personnellement le graphique en f V d un titrage effectu l aide d un titrage acide fort base forte acide faible base forte base forte acide fort base faible acide fort CHIMIE ORGANIQUE 1 LES FONCTIONS OXYG N ES SAVOIRS ACTIVITES LES ALCOOLS 1 INT R T DES SUBSTANCES L thanol les boissons alcoolis es la fermentation alcoolique le degr d alcool la toxicit Le m thanol toxicit et risques li s ses propri t s de substance volatile et de combustible 2 GROUPEMENT FONCTIONNEL Groupement hydroxyle alcool primaire alcool secondaire alcool tertiaire alcanols polyols nomenclature des alcanols 3 RELATION PROPRI T S PHYSIQUES STRUCTURE Caract re polaire d une mol cule d alcool alcool primaire Interactions ent
104. tion isom rie g om trique lt cis trans gt ou lt Z E gt CONNAISSANCE DES CONVENTIONS Nomenclature des alcanes des alc nes et de leurs chlorod riv s D MARCHE EXP RIMENTALE R F DOCUMENT RECYCLAGE CHIMIE 5 CHIMIE ORGANIQUE CT 1996 1 Cracking 2 Combustion des alcanes 3 Pr paration de l ac tyl ne 4 Addition de Bro sur un alc ne 5 Substitution sur un d riv halog n INT R T DES SUBSTANCES Utilisation des mati res plastiques Pollution par les hydrocarbures Indice d octane et diff rences de qualit des essences Sources d nergie combustions combustibles LIAISON AVEC D AUTRES DISCIPLINES Effets physiologiques propri t s canc rog nes et cologiques des substances EXEMPLES D VALUATION DES COMP TENCES ON DONNE ON DEMANDE OBSTACLES des formules brutes d identifier l alc ne Passage de la formule brute d hydrocarbures la formule d velopp e diff rents types de d identifier la r action Identifier les causes r actions chimiques caract ristique des d isom rie deux isom res alc nes Identifier tous les isom res d identifier le type Appliquer le sch ma g n ral des formules d isom rie un cas d esp ce d velopp es d alc nes d identifier les possibilit s un sch ma g n ral des d isom rie cis trans Z types de r actions en E chimie organique d appliquer le sch
105. trage acidobasique mettre en relation un diagramme de bilan de mati re avec un graphique de titrage acidobasique gt construire lire traduire interpr ter un graphique de titrage acidobasique acides forts bases fortes acides faibles bases faibles R aliser des titrages acidobasiques simples courbes de neutralisation pH m trie Exemples acide ac tique du vinaigre acide citrique acide phosphorique d une boisson au cola Ma triser des probl mes de st chiom trie dans le cas de r actions aboutissant un tat d quilibre EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 5 CHIMIE ORGANIQUE II 5 CHIMIE ORGANIQUE II Fonctions oxyg n es Ma triser des proc dures d ex cution les oxyg n es Notions r f 3 11 re a a a c er gt apr s le groupement fonctionnel e Les fonctions organiques des classes de compos s esters 7 correspondants alcools ald hydes c tones acides 5 probl mes de processus r actionnels carboxyliques esters Comment se forment l alcool le vinaigre Expliquer les propri t s principales et quelques e R action d est rification e Comment fabrique t on de la bi re du utilisations de substances fonction oxyg n e Pourquoi le propane est il gazeux et l alcool substances qui contribuent am liorer nos Mise en u
106. ttre clairement en vidence le caract re ampholyte d une mol cule ou d un ion de la s rie Les tableaux de r f rence couples et ou s ries constituent des outils indispensables LES R ACTIONS D OXYDOR DUCTION SAVOIRS EXEMPLES D ACTIVIT S VOCABULAIRE MINIMAL MOTS CLES INTERET DES SUBSTANCES Nombre d oxydation oxydant r ducteur Oxydation lente des m taux Fe rouille Cu oxydation r duction r dox couples r dox vert de gris Ag oxydation des couverts des pile lectrolyse bijoux Zn oxydation de la zinguerie toiture Corrosion et protection des m taux TRANSFORMATION NERGIE CHIMIQUE Description et principe de piles comme la pile NERGIE LECTRIQUE Leclanch les piles alcalines la pile Qu est ce qu une pile Notion de couple bouton pile combustion r dox Description et principe des accumulateurs au Piles lectrochimiques r actions plomb Ni Cd Ni hydrure Li ion spontan es mise en vidence du transfert d lectrons D MARCHE EXP RIMENTALE lectrolyses r actions forc es 1 Distinction entre r action r dox en milieu sec Construction d une bauche de tableau r action r dox en milieu aqueux transfert couples r dox sans potentiel r dox dans d lectrons un premier temps Pile Daniell Zn aq Zn Cu aq Cu lectrolyse d une solution aqueuse 6 REDOX EN MILIEU EN SOLUTI
107. u glucose et GLUCOSE tablir les diverses repr sentations Formes tautom res du glucose R aliser des mod les mol culaires de I divers sucres simples partir des Repr sentations relation entre la diverses repr sentations repr sentation de Haworth et la repr sentation de Fischer SAVOIRS ACTIVITES LES ACIDES CARBOXYLIQUES 1 INT R T DES SUBSTANCES L acide ac tique du vinaigre Acides carboxyliques du m tabolisme des tres vivants acide lactique acide citrique acides gras 2 GROUPEMENT FONCTIONNEL Structure du groupement fonctionnel Nomenclature 3 RELATION PROPRI T S PHYSIQUES STRUCTURE Interactions entre fonctionnels Interactions entre cha nes aliphatiques groupements Liaison avec la biologie Exp rience CT 1996 Manipulation 53 Pr paration de l acide oxalique Traitement de donn es num riques tableau graphique Analyser et justifier les diff rences de temp rature d bullition entre 1 des alcools et des acides carboxyliques m me masse mol culaire ou et de cha nes de m me longueur 2 des acides gras de masse atomique croissante SAVOIRS ACTIVIT S 4 CARACT RE ACIDE Comparaison des propri t s des acides carboxyliques et des acides min raux Influence de effet inductif sur la force des acides carboxyliques D termination de l acidit d une substance alimentaire vinaigre lait 5 RELATION ACIDE
108. ue avec ses tableaux d accompagnement pour pr voir des faits EXEMPLES MODULES SUGGESTION DE STRUCTURE DU COURS MODULE 1 LA CHIMIE DES MILIEUX AQUATIQUES R ACTIONS DE ET R ACTIONS ACIDOBASIQUES R ACTIONS ACIDOBASIQUES B R ACTIONS DE PR CIPITATION C QUILIBRES R ACTIONNELS MODULE II LE P TROLE ET SES D RIV S SUBSTANCES ORGANIQUES PREMI RE PARTIE HYDROCARBURES DU P TROLE L ESSENCE B DU P TROLE AUX MATI RES PLASTIQUES MODULE III TRANSFORMATIONS D NERGIE ASPECTS ENERGETIQUES CIN TIQUES DE LA REACTION CH PH TRANSFORMATION DE L NERGIE ET LOIS DE CONSERVATION CH BIO TRANSFORMATIONS D NERGIE CHEZ LES 5 VIVANTS REACTIONS ENDOTHERMIQUES REACTIONS EXOTHERMIQUES EXEMPLES C UTILISATION DE COMBUSTIBLES REACTIONS COMBUSTION D FACTEURS QUI D TERMINENT LA D UNE REACTION MODULE IV CONVERSION D ENERGIE CHIMIQUE EN ENERGIE LECTRIQUE REACTIONS D OXYDOREDUCTION CH PH TECHNO CONVERSION DE L NERGIE CHIMIQUE EN NERGIE LECTRIQUE QU EST CE QU UNE PILE COMMENT FONCTIONNE T ELLE REACTIONS D OXYDOREDUCTION MODULE V LES MOLECULES DE LA VIE P SUBSTANCES ORGANIQUES DEUXIEME PARTIE SUBSTANCES ORGANIQUES OXYGENEES A CH BIO GLUCIDES LIPIDES PROTIDES ACIDES NUCL IQUES 8 ALCOOLS C ACIDES CARBOXYLIQUES ESTERS D AUTRES SUJETS FACULTATIFS MODULE
109. ue d une r action endothermique Choisir bon escient un combustible selon son Pourquoi un moteur explosion aliment par du pouvoir calorifique LPG est il moins performant qu un moteur L 2 aliment par de l essence Traiter des donn es e R aliser des mesures calorim triques en vue de d terminer la variation d enthalpie accompagnant une transformation e Lire et interpr ter un diagramme enthalpique R soudre des probl mes de processus r actionnels e D terminer les conditions susceptibles d am liorer le rendement d un processus r actionnel industriel du point de vue thermodynamique 1 5 5 ENERGETIQUES D UNE TRANSFORMATION Transformation de l nergie chimique en nergie thermique Notions r f 3 9 Aspects nerg tiques des r actions chimiques r actions exothermiques et endothermiques Notions d enthalpie H et de variation d enthalpie Convention de signe propos de AH Mise en uvre 1 Mise en vidence des effets thermiques associ s aux transformations de la mati re e Exp rimenter constater des effets thermiques associ s des changements d tat des dissolutions des r actions acidobasiques e Classer des ph nom nes selon l effet thermique associ athermique endothermique exothermique 2 Mesures calorim triques e Exp rimenter effectuer des mesures calorim triques pression constante Mesures de AH Signification de
110. ue dans le cycle du carbone Les coraux La formation des r cifs coralliens Effets du dioxyde de carbone sur les r cifs coralliens Importance physiologique du calcium du gaz carbonique et des carbonates e Composition chimique de l os r action avec des acides e Hyperacidit gastrique et m dicaments effervescents R ACTIONS DE Utiliser un tableau de solubilit pour justifier et pr voir des ph nom nes de pr cipitation Equilibrer pond rer des quations ioniques de r actions de pr cipitation Interpr ter les pr cipitations du CaCO partir des hydrog nocarbonates EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS Comment se forme le calcaire dans le percolateur R activit des substances R actions par association d ions pr cipitations Pourquoi les savons pr cipitent ils en pr sence d une eau dure Propri t s dissolvantes de l eau Composition ionique de solutions aqueuses Comment se forment les calculs r naux Solubilit des substances ioniques Dissociation ionique quations ioniques associations d ions Qu est ce qu une r action de pr cipitation Mise en vidence exp rimentale de quelques ions chlorure sulfate et calcium Cette s quence constitue une phase de structuration des savoirs abord e dans la dans une solution aqueuse d eau min rale s quence pr c dente s quence On se limitera privil gier l aspect utilitaire R f R MOUTON
111. uelles sont les principales substances constituant les tres vivants 7 Les groupements fonctionnels oxyg n s et azot s 0 Qu est ce qu un glucide un lipide une prot ine un acide nucl ique EXEMPLES D ACTIVITES REMARQUES ET CONSEILS Classer diverses mol cules en fonction des groupements fonctionnels qu elles Voir trame notionnelle interdisciplinaire Substances organiques contiennent Pour que l tude des substances concern es soit significative il convient de en liaison avec le cours de biologie titre d exemple la trame notionnelle carte des notions interdisciplinaire Substances organiques illustre cette d marche didactique voir ci apr s Cette carte des notions ne doit pas tre envisag e dans son int gralit importe d op rer des choix parmi les fonctions propos es compte tenu du contexte et des motivations des l ves R f rence utile Fiches de s quences de le ons CAF 2000 1 2 3 4 TRANSFORMATIONS DE MATIERE D ENERGIE PAR LES ETRES VIVANTS 1 Photosynth se CH1 FONCTIONS OXYGENEES FONCTIONS AZOTEES Comment classer les substances organiques BIO2 Nutrition CH2 ALCOOLS ET ETHERS Qu est ce que l alcool Qu est ce qu un ther Fermentation BIO4 Respiration CH3 ALDEHYDES CETONES Qu est ce qu un sucre
112. uits chimiques qu il est amen manipuler dans la vie quotidienne Ce futur citoyen pourra alors participer aux choix de soci t dans lesquels la chimie joue un r le de plus plus d terminant L enseignement la chimie peut donc se limiter l tude des concepts fondamentaux mais doit restituer ces concepts dans leur contexte exp rimental historique conomique thique et culturel en liaison avec leurs applications pratiques et industrielles Dans la perspective d une compr hension suffisante de notre environnement et des probl mes li s plus particuli rement aux transformations de la mati re lors d activit s humaines un int r t particulier est accord aux domaines d tude suivants Constitution de la mati re de l Univers particules l mentaires diversit des formes et des tats de la mati re m langes corps purs solutions solides liquides gaz cristaux Origine constitution et transformations de min raux et roches qui nous entourent calcaire graphite diamant Origine et propri t s de substances impliqu es dans certains processus biologiques eau oxyg ne prot ines sucres graisses Effets des substances sur les syst mes cologiques ph nom nes de pollution et moyens de lutter contre la pollution pluies acides d pl tion de la couche d ozone gaz effet de serre x Ph nom nes de transformation et d utilisation de l nergie utilisation de
113. umenter sur la base d un raisonnement scientifique suffisamment rigoureux L une des d rives craindre dans un tel enseignement serait l approche dogmatique cet gard la probl matique des organismes g n tiquement modifi s OGM est exemplative ce probl me ne peut tre appr hend correctement sans poss der les connaissances minimales requises en g n tique et en biochimie notamment Nous sommes conscients qu au niveau d une formation scientifique citoyenne les objectifs comme les ambitions sont forc ment limit s Cela ne signifie cependant pas que la formation assurer doive confiner la m diocrit Certains aspects des d marches scientifiques certains concepts fondamentaux sont incontournables D s lors faisons preuve d imagination et de discernement pour centrer nos activit s d apprentissage sur ces l ments essentiels en les abordant d une mani re concr te et suffisamment rigoureuse Sur la base de situations significatives nous souhaitons privil gier parmi les comp tences prioritaires le recueil et le traitement de donn es leur interpr tation l aptitude d gager conclusion et construire un mod le simple On se situera davantage dans le cadre de d marches inductives bas es sur l observation et l exp rimentation Les comp tences privil gier seront ainsi centr es sur quelques d marches scientifiques tout en pr sentant un caract re transversal transdisciplinaire
114. ur l environnement Mise en uvre S quences 1 Du p trole l essence e La distillation fractionn e du p trole e Mod les mol culaires et formules des mol cules d hydrocarbures fractions l g res isom rie de structure et nomenclature 2 Du p trole aux mati res plastiques R activit des hydrocarbures alcanes alc nes et de leurs d riv s halog n s R actions radicalaires R actions d addition lectrophile sur alc ne R actions polyaddition Exemples de polym res d usage courant EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS 4 L TAT GAZEUX L EQUATION D ETAT DU GAZ PARFAIT e Pourquoi n est il pas judicieux de stocker des bonbonnes de butane l ext rieur en hiver Quelle quantit de mati re repr sente le contenu d une bonbonne de gaz Ma triser des proc dures d ex cution e Appliquer l quation d tat du gaz partait dans une situation concr te 4 L TAT GAZEUX L EQUATION D ETAT DU GAZ PARFAIT Notion r f 3 11 e Loi du gaz parfait Mise en uvre S quence e Exp rimenter Traiter des donn es construire lire traduire interpr ter un tableau un graphique e d termination exp rimentale de R de e R soudre des probl mes num riques gt Probl mes de caract risation application directe de pV nRT gt Exemple gaz combustibles distinction entre gaz parfait et gaz r el gt Probl mes d
115. urent A Colin CTP Frameries 1982 e Fiches de s quences de le ons Les r actions acidobasiques gt CAF 1998 NOTION DE pH COMPETENCES MISES EN UVRE Interpr ter la valeur du pH de produits de la vie courante boissons sols savons Mettre en relation la valeur du pH et la concentration en ions hydronium oxonium d une solution aqueuse EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT SAVOIRS e Quelle est la relation entre le et la concentration en ions H 0 et OH Relation pH 10010 EXEMPLES REMARQUES ET CONSEILS Exp riences R f rences utiles 1 Mesure du pH de solutions d un acide ou d une base des concentrations e Recyclage lt Acides et bases qui nous entourent gt A Colin CTP diff rentes Frameries 1982 2 Mesure du pH de diff rentes solutions aqueuses de substances courantes e Fiches de s quences de le ons Les r actions acidobasiques gt CAF boissons gazeuses eau min rale jus de fruits vin 1998 EXEMPLES DE R ACTIONS ACIDOBASIQUES LES SOLUTIONS TAMPONN ES TAMPONS COMPETENCES MISES EN UVRE Rendre compte qualitativement du fonctionnement d un tampon Construire et traiter des tableaux de mesures et des graphiques de titrages acidobasiques en vue de d terminer la concentration d un acide ou d une base et de choisir l indicateur appropri EXEMPLES DE QUESTI
116. ve Fascicule 2 Fiches du professeur galement exploitables au troisi me degr C 09 Chimie 9 Oxydants et r ducteurs qui nous entourent 1983 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur galement exploitables au troisi me degr 10 Exp riences de cours l L air l oxyg ne l hydrog ne l eau 1984 11 Exp riences de cours 11 Halog nes carbone 1985 C 14 Emploi des produits dangereux 1989 15 Tableau de Mendeleev format 21 29 7 Troisi me degr C 06 Chimie 6 Cin tique et quilibre 1985 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 08 Chimie 8 Acides et bases qui nous entourent 1982 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 09 Chimie 9 Oxydants et r ducteurs qui nous entourent 1983 Fascicule 1 Fiches de l l ve Fascicule 2 Fiches du professeur C 12 Exp riences de cours Soufre eau oxyg n e m taux 1986 C 13 Exp riences de cours IV Azotides cin tique quilibre 1987 C 14 Emploi des produits dangereux 1989 Recyclage de chimie 5 Chimie organique en r dition l dition de 1980 se trouve dans les coles Publications du CAF La Neuville 1 4500 TIHANGE HUY t l 085 23 19 32 Fax 085 24 01 62 Troisi me degr volution des notions d acide et de base Th orie du pH et ses applications Inspecteur J Dighaye Animateurs
117. vre thylique liquide temp rature et pression conditions de vie ou qui sont impliqu es dans des i ordinaires processus biologiques R soudre des probl mes de processus r actionnels e Qu est ce qu un acide gras satur ou Etablir une relation entre la structure mol culaire d une substance et poly insatur sa r activit On se limitera aux r actions acidobasiques d oxydor duction d est rification et de substitution Pour chaque fonction tudi e alcools ald hydes c tones acides carboxyliques esters INTERET DES SUBSTANCES NOTION DE GROUPEMENT FONCTIONNEL RELATION PROPRIETES STRUCTURE Relation entre structure et propri t s physiques ou chimiques Interpr tation des propri t s essentielles des fonctions courantes l aide des m canismes simples tudi s en 5 INTERRELATIONS ENTRE LES PRINCIPALES FONCTIONS Construction progressive et utilisation d un tableau r capitulatif des r actions rencontr es e Qu est ce qu un ar me de fruit 5 UTILISATION DE QUELQUES SUBSTANCES 5 UTILISATION DE QUELQUES SUBSTANCES COURANTES COURANTES Notion r f 3 12 e Quels sont leur structure leurs propri t s et leurs e Utiliser bon escient des substances que l on Par substances courantes nous entendons des compos s tels usages trouve dans la vie courante que l acide chlorhydrique l ammoniac l eau de Javel e Quels sont leur r le et leur place dans la vie e Interpr ter de
118. xpliquer le mode de fonctionnement et l importance du pot catalytique dans la probl matique de la pollution atmosph rique 2 LA VITESSE DES REACTIONS Notions r f 3 9 e Concept de vitesse moyenne de r action e Facteurs influen ant la vitesse d une r action e de catalyseur Mise en uvre S quence 1 Situation probl me Mise en vidence qualitative de la vitesse de r action partir d exemples de la vie courante classer des ph nom nes de la vie courante des ph nom nes cologiques ou industriels des ph nom nes biochimiques Exemples de r actions rapides de r actions lentes 2 Exp rimenter tape qualitative Exp riences simples mettant en vidence l effet de divers facteurs sur la vitesse de r action temp rature concentrations catalyseur pot catalytique enzymes 3 Exp rimenter tape quantitative e Traiter des donn es construire lire traduire et interpr ter des graphiques partir de tableaux de mesures exp rimentales faites en classe afin d introduire les notions de vitesses moyenne et instantan e e tablir la relation de vitesse en fonction de la concentration en se limitant au cas de relations lin aires EXEMPLES DE QUESTIONNEMENT COMPETENCES SPECIFIQUES SAVOIRS LES EQUILIBRES REACTIONNELS 3 LES EQUILIBRES REACTIONNELS Les lois de l quilibre r actionnel R soudre des probl mes num riques Notions R f 3 9 amp 3 10 1 Fa m

MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents