Etude de documents simples
les satellites "géostationnaires". sur les satellites artificiels, Dessin à la main ou â l'aide de types jouets de cycloïdes.
Module
CHIMIE EXPERIMENTALE
BUT
Apprendre aux élèves à réaliser des exper1ences par eux-mêmes, tout en suivant une approche scientifique du problème.
THEMES
Introduction expérimentale à la notion de corps pur, modèle particulier du corps pur. Notion de réactivité chimique.
l - INTRODUCTION EXPERIMENTALE A LA NOTION DE CORPS PUR.
_ .. -..--._,_...--.._. ___ .. _.-=---., _ _ _ .J _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - . . . - . .... " " . . - _ ' , -... _ __ ,A - Généralités :
La progression sera la E?uivante. On part à l'origine d'une substance visiblement hétérogène. On essaie diverses méthodes physiques qui permettent de les séparer. On voit que leur aspect change.
On part ensuite d'une substance semblant homogène. Est-il possible de la séparer de la même façon. C'est possible en utilisant d'autres méthodes.
On fera remarquer qu'en général la séparation n'est jamais totale et que l'on perd de la matière pour la purifier.
On note les propriétés de ces substances séparées. On essaie ainsi d'établir une "carte d'identité" d'une substance et on la compare à une "carte d'identité" standard établie avec les moyens les plus perfectionnés dont on dispose.
On en arrive à la notion lIexpérimentale- de corps pur. La question qui se pose ensuite est la suivante : jusqu'où peut-on aller ?
On peut se rendre compte que cette "carte d'identité" pour une substance déterminée a été modifiée au cours du temps, mais ces modifications en général diminuent quand les moyens d'étude deviennent de plus en plus fins. On peut donc penser qu'il y a une certaine "carte d'identité limitéeli
•
Si l'on pouvait voir ce qui se passe réellement dans la matière, il n'y aurait pas de problème.
La carte d'identité limite correspondrait à un tri parfait. Donc : admettra qu'un corps pur idéal est constitué de particules identiques.
B - mises,aupoint.
Elles ne sont qu'un échantillonage parmi celles qui seront proposées aux professeurs.
Elles répondent aux questions suivantes :
l'eau?
-Exemple : Sel gris. La séparation utilisée
décantation, filtration cirstallisation. dissolution, à : Conservation de la masse, notion de dimen-sion de Précautions à prendre (cas d'une réaction chimique: cachet effervescent).
2°} - Que on chauffe une substance?
Exemple Mélange naturel (vin)
Mélange artificiel (alcoolacétate d'amyle). Notion de distillation et point d'ébullition.
):dées àdjgager : Perte de substance pour purifier, non conservation du volume par mélange, existence de paliers,
puri-fications incomplètes, point d'ébullition.
Autres cas : Sublimation, fusion, réaction chimique (sucre).
Exemple Eau
S,ue se passe-t-il qualld on t un ?
1 - Corps pur - Benzène alcool 2 - Mélanges eau sel
-eau - antigel.
digager Point de fusion, variation de la tem-pérature avec la concentration du mélange.
Exemple : 1 - On essaie de filtrer un mélange naturel : extrait de feuilles. On observe deux tâches, une jaune, une verte, d'où essai sûr.
2 - Mélange artificiel KMn04, K2Cr 20
7•
à dégager : Chromatographies, faible quantité de matière d'où petitesse des particules.
II - NOTION DE PARTICULES EN AGITATION. -_ _ s _ .. _ _ _ _ . . - . _ -.• _
Un corps pur est constitué par des particules en agitation. Le fait que l'eau et toutes les solutions (salées, sucrées) passent à travers de petits orifices, un papier filtre nous avait con-duit à admettre qu'un corps pur est constitué de petites particules.
Nous allons montrer que ces particules s'agitent constamment, et nous essaierons même de les mesurer grossièrement.
1) Expérience: Teepol (fiche nO
7)
2) Diffusion d'une odeur (fiche n08) et passage à travers un papier filtre.
3)
Diffusion d'une fumée dans un "gaz au repos" (fiche nO9)
4) Diffusion de Cus04 et eau (fiche nO 10).
5)
Diffusion de Cus04 à travers une paroi poreuse (fiche n011)6)
Expérience avec violet de méthyle (fiche n012).7)
Observation microscopique : mouvement Brownien. Conclusion : Les corps purs sont constitués de petites particules,-ên agitâtion désordonnée, cette agitation augmentant avec la température (on l'appelle l'agitation thermique).Cette agitation est surtout très marquée pour les gaz que nous allons étudier à part.
Etud-2... de.s gaz - ,!lotion de ..E!ession
Les particules qui constituent les gaz s'appellent des molécules: (celà n'cst pas toujours vrai, pour les composés solides Oü'îiquides. Celà était vrai pour l'eau pure, l'alcool pur).
1) Expérience - les .... > a)
gaz sont pesants -peser avant
peser après dissolution de S02, il y a un écart très sensible
(8
g.!)
500 cm3 eaU
b) !
L
,..1'1,
perte de masse1
B
J
t
Il
-Il
[
l=J
j
f
0,2 g.J t1
1
cachet UPSAPrendre un flacon tel qu'aucune éclaboussure d'eau ne parte.
2) Le volume d'un gaz varie dans de grandes proportions (seringues).
voir fiche nO 13.
3)
Etude d'un ballon gonflé à la bouche :On fait entrer peu de molécules : ballon peu gonflé. Pourquoi ?
Chocs extérieurs vers l'intérieur. Chocs intérieurs vers l'extérieur. Résistance du caoutchouc.
Pour gonfler plus le ballon. Quelles solutions utiliser ? Augmenter le nombre de molécules à l'intérieur
Chauffer le gaz à l'intérieur: la violence des chocs intérieurs
des molécules à l'extérieur pour diminuer le nom-bre de chocs extérieurs intérieurs.
Que se passe-t-il si je gonfle le ballon et que je le laisse plusieurs jours ?
- Il se dégonfle: les molécules de l'intérieur arrivent à passer à l'extérieur (nous avions déjà vu qu'une ôdeur pouvait passer à travers un papier filtrant).
(inventer ou exploiter un appareillage à billes ••• )
On montrera à partir de ces modèles, la notion de limite exposée plus haut en faisant des mélanges de billes et en mesurant leurs propriétés.
III - NOTION DE
L'exposé sera donné ultérieurement.
Module l - BUTS -
-a) - Acquisition d'outils importants devant faire l'objet d'un contrôle qui permettra au professeur de voir où en est sa classe et le cas échéant de faire une nouvelle manipulation pour aider l'élève à comprendre, ou d'insister sur la notion dans les manipulations sui-vantes :
Intensité
---
-...--.-Tension DDP ..
- Départ notion de courant caractérisé par l'éclat d'une lampe.
- Plus précisément indication du contrôleur Ampère.
- Sens du courant.
- La loi des noeuds est intui ti ve sur .. le courant.
- Le choix de l'intensité est fait correcte-ment car ce choix d'échelle garde cette additivité.
Caractérise l'aptitude d'une pile à faire passer le courant dans un circuit donné. - Permet de prévoir quelle intensité passera
dans une résistance donnée avant de la brancher, permet de mesurer quel courant passe dans une résistance donnée sans avoir à la débrancher.
électrig,ue :
Mode de communication plus commode.
- Utilisé dès le départ comme outil de trans-mission entre maître et élèves pour leur permettre de faire les montages.
- La disposition géométrique des éléments sur la plaque du circuit doit reproduire le schéma pour faciliter cette transmission.
