1-Définir : 1-1-Réfraction 1-2-Angle critique 2-Enoncer les lois de Snell-Descates sur la réfraction 3-Un rayon lumineux venant de l’air tombe sur la surface d’un dioptre sous une incidence de 30° et subit une déviation de 10,53°
3-1-Calculer la valeur de l’angle de réfraction 3-2-Calculer l’indice de réfraction du deuxième milieu de propagation.
4-L’indice de réfraction de l’eau est ne = 1,33 et celui de l’air est 1.
4-1-Calculer l’angle de réfraction limite du dioptre air-eau.
4-2-Tracer la marche d’un rayon lumineux se propageant
de l’eau vers le dioptre eau-air sous une incidence de 50°
5-Un caillou se trouve au fond d’un fut de 1,5m rempli d’eau d’indice de réfraction ne = 1,33.
5-1-Construire l’image du caillou O considéré comme ponctuel à travers le dioptre air-eau
5-2-Calculer la profondeur apparente du fut.
EXERCICE 94 : OXYDOREDUCTION 1- OXYDOREDUCTION PAR VOIE SECHE./
Les équations-bilans suivantes sont-elles celles des réactions d’oxydoréduction ? Justifier votre réponse en utilisant les nombres d’oxydation.
1-1- 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O 1-2- H2O + HCl → H3O+ + Cl
-3-PILE DE TYPE DANIELL / 2,75 points
On réalise une pile de type Daniell Al-Sn en associant une lame d’étain Sn plongeant dans une solution de sulfate d’étain(Sn2+ +SO42-) à une lame d’aluminium plongeant dans une solution de sulfate
d’aluminium(2Al3+ + 3SO42-). Les potentiels redox standards des couples sont : E°(Sn2+/Sn)= -0,14V ; E°(Al3+/Al)= -1,66V
3-1-Donner la représentation conventionnelle de la pile Al-Sn 3-2-Ecrire l’équation-bilan de fonctionnement de cette pile.
3-3-On constate que la masse de l’électrode d’étain a varié de 65mg. Calculer la variation de masse de
l’électrode d’aluminium.
10 m
1 m A
h
B
50 cm arbre
Observateur
O
eau air
caillou
fut
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3-4-Déterminer la f.é.m. de la pile Al-Sn.
3-5-Donner le rôle du pont salin et dire comment il assure ce rôle.
On donne les masses molaires en g/mol : Al : 27 Sn : 118,7 4- DOSAGE D’OXYDOREDUCTION / 6 points
On désire doser une solution de diiode par une solution de thiosulfate de sodium que l’on prépare. Les cristaux de thiosulfate de sodium ont pour formule Na2S2O3,5H2O
4-1-Calculer la masse de thiosulfate de sodium à dissoudre pour obtenir 100 ml de solution réductrice de concentration Cr=0,05 mol/L.
4-2-Citer trois matériels de verrerie indispensable à la préparation de cette solution.
4-3-On prélève 20 ml de solution de diode qu’on introduit dans un bécher.
4-3-1-Quelle la couleur de cette solution ? 4-3-2-Avec quel matériel a-t-on prélevé 20 ml de solution de diode ? Pourquoi ?
4-4-On dose cette solution de diiode par la solution de thiosulfate de sodium précédente jusqu’à l’équivalence.
4-4-1-Définir : équivalence.
4-4-2-Comment cette équivalence est repérée au cours de ce dosage ? 4-4-3- Faire le schéma annoté du dispositif expérimental de dosage 4-5-N’étant pas satisfait du résultat, l’enseignant demande de reprendre le dosage de 20 ml de solution de
diode. Cette fois, on ajoute quelques gouttes d’empois d’amidon à la solution de diiode avant de commencer le dosage.
4-5-1-Donner le rôle de l’empois d’amidon.
4-5-2-Donner la couleur prise par la solution de diiode.
4-5-3-Comment l’équivalence sera cette fois repérée ? 4-5-4-Ecrire l’équation-bilan de la réaction qui a lieu au cours du dosage
4-5-5-Sachant qu’à l’équivalence, on a versé Vr=15,6 ml de solution de thiosulfate de sodium, calculer la
concentration de la solution de diiode.
On donne les masses molaires en g/mol : S : 32,1 Na=23 O : 16 H :1 Couples redox : I2/I- et S4O62-/S2O32-
EXERCICE 95 : LES ENGRAIS / 4,25 points
1-Définir : 1-1- Engrais ammoniacal 1-2- Calcaire 1-3- Elément fertilisant 2-Expliquer pourquoi les ions nitrates sont très polluants ? 3-Donner une conséquence de l’utilisation abusive des engrais au niveau de la nature.
4-Sur un sac d’engrais on lit : NPK 20-10-10
4-1-Donner la signification de chacun de ces nombres. 4-2-Calculer la masse de chaque élément fertilisant apporté par un sac de 50Kg de cet engrais.
5-Déterminer la formule commerciale de l’engrais de formule chimique KNO3 On donne les masses molaires en g/mol : N :14 ; O :16 H :1 ; P :31 ; K :39,1 EXERCICE 96
1-1-oxydation, 1-2- réduction, 1-3-réaction d’oxydoréduction, 1-4-réducteur, 1-5-oxydant 2-On verse 10mg de poudre de d’aluminium dans 200ml d’une solution centimolaire d’acide
chlorhydrique contenu dans un bécher et un observe une effervescence suivie d’un dégagement gazeux.
2-1-Donner deux précautions à prendre pour manipuler la solution d’acide chlorhydrique 2-1-Donner la nature du gaz qui se dégage et donner son test de mise en évidence.
2-2-Ecrire l’équation bilan de la réaction d’oxydoréduction qui a lieu dans le bécher.
2-3-Identifier l’oxydant et le réducteur de cette réaction.
2-4-Calculer la concentration des ions Al3+ en solution après la disparition totale de la poudre
d’aluminium.
2-5-Calculer la concentration des ions chlorure en solution.
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2-6-En utilisant l’équation d’électroneutralité de la solution, calculer la concentration de la solution en ion H3O+ . 2-7-On introduit quelques gouttes d’une solution d’hydroxyde de sodium dans le bécher et on observe la formation d’un précipité.
2-7-1-Donner la formule, le nom et la couleur de ce précipité.
2-7-2-Calculer la masse de ce précipité.
On donne les masses molaires en g/mol : Al : 27 O : 16 H : 1 3-On donne les potentiels standards d’oxydoréduction suivants :
E°(Fe2+/Fe)= - 0,39 V ; E°(Au3+/Au)= 1,5 V
3-1-Faire le schéma conventionnel de la pile constitué par les couples Fe2+/Fe et Au3+/Au, en précisant ses
bornes.
3- 2-Ecrire les équations de réaction aux électrodes lorsque la pile fonctionne, puis en déduire l’équation
bilan de la réaction qui a lieu dans la pile.
3-3-Déterminer la f.é.m de la pile.
3-4-Calculer la variation de masse de l’électrode de fer, sachant qu’il s’est déposé 54 mg d’or.
EXERCICE 97 : Energie mécanique /
Soit une bille(S) de masse m et de moment d’inertie JΔ= 2mr
2
5 pouvant se déplacer sans frottement à l’intérieur d’un quart de sphère creux. Le centre de gravité de la bille se trouve à la distance R=10 cm du point O.
On lance la bille (S) à partir du point A avec une vitesse
Vo
→ . On repère la position de la bille par l’angle θ.
1-Faire le bilan des forces appliquées à la bille et les représenter sur un schéma clair.
2-Enoncer le théorème de l’énergie cinétique 3-Déterminer la vitesse de la bille au point B.
4-Définir : système conservatif.
5-Le système bille-terre est-il conservatif ? Justifier votre réponse.
6-Exprimer l’énergie mécanique du système bille-terre en fonction de m,g ,R,Vo et θ 7-La bille heurte un ressort horizontal de masse négligeable. Calculer le raccourcissement maximal du ressort.
On donne : Masse de la bille : m=50g ; constante de raideur du ressort : k=25N/m
On prendra le plan horizontal passant par le centre d’inertie de la bille au point B comme niveau de référence de l’énergie potentielle de pesanteur. Vo= 20Km/h.Intensité de pesanteur : g=10N/Kg Partie A : Réfraction de la lumière./
Un rayon lumineux venant de l’air tombe sur le dioptre air-milieu inconnu sous une incidence de 42° et subit par réfraction une déviation de 12°.
1-Déterminer l’angle de réfraction 2-Déterminer l’indice de réfraction du milieu inconnu.
3-Calculer l’angle de réfraction limite du dioptre air-milieu inconnu 4-Tracer la marche d’un rayon lumineux issu du milieu inconnu et tombant sur le dioptre sous une incidence de 50°.
Partie B : Les lentilles minces. /
1-Décrire une expérience simple et rapide permettant de déterminer la distance focale d’une lentille convergente.
2-Citer les deux conditions d’approximation de Gauss.
(S)
A O
θ
B
Vo
→
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3-Une lentille donne d’un objet AB de 2cm une image réelle renversée deux fois plus petite. Sachant que AA’=9 cm,
3-1-Construire à l’échelle 1/1, la marche d’un pinceau lumineux issu de B 3-2-Déterminer graphiquement la distance focale de la lentille 3-3-Retrouver ce résultat par calcul.
4-On place à 40cm d’une lentille convergente de vergence 5δ , un objet AB de 1 cm de hauteur. A 10 cm derrière la lentille, on place perpendiculairement à l’axe optique un miroir plan.
4-1-Construire l’image définitive A’’B’’ de l’objet AB à travers le système optique.
4-2-Déterminer la nature et la position de l’image définitive.
4-3-Tracer la marche d’un faisceau lumineux issu de B.
EXERCICE 98 : L’œil et les instruments d’optique / Partie A : L’œil /
1-Comment se fait l’accommodation ? 2-L’œil d’un enfant a pour limites de vision distincte 10cm et 100cm
2-1-De quel défaut d’accommodation soufre l’œil de cet enfant.
2-2-Déterminer la vergence du verre correcteur à placer à 2cm de l’œil de cet enfant pour qu’il puisse voir nettement les objets à l’infini.
2-3-Déterminer la nouvelle position de son punctum proximum.
Partie B : Le microscope
Un microscope est constitué de deux lentilles dont l’une à une distance 3mm et l’autre pour vergence 25δ.
1-Quelle est celle qui est l’objectif ? 2-Un myope ayant son punctum à 14 cm utilise ce microscope pour examiner un très petit objet AB mesurant 10-2mm. L’œil est placé au foyer image de l’oculaire et regarde l’image définitive en accommodant au maximum. La longueur du microscope étant 20cm, calculer :
2-1-La distance par rapport à l’oculaire de l’image donnée par l’objectif 2-2-La position de l’objet par rapport à l’objectif.
2-3-.-La puissance du microscope.
2-4- Le grossissement du microscope.