Physique-Chimie CLASSE DE CINQUIÈME

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Physique-Chimie

CLASSE DE CINQUIÈME

A - L’eau dans notre environnement – Mélanges et corps purs

Connaissances Capacités Commentaires Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs

L'EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT : quel rôle l’eau joue-t-elle dans notre environnement et dans notre alimentation ?

L’eau est omniprésente dans notre

environnement, notamment dans les boissons et des organismes vivants.

Test de reconnaissance de l’eau par le sulfate de cuivre anhydre.

Suivre un protocole donné pour mettre en évidence la présence d’eau dans différentes substances.

Valider ou invalider l’hypothèse de la présence d’eau.

Pour les expériences avec le sulfate de cuivre anhydre, le port des lunettes est

indispensable et l’utilisation de faibles quantités est fortement recommandée.

Thème de convergence : météorologie et climatologie

Tests de l’eau : http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C16- Reconeau/testeau.htm

http://physikos.free.fr/file/chapitre1-l-eau-dans-notre- environnement/06-cycleau.swf

MÉLANGES AQUEUX : comment obtenir de l'eau limpide ?

Mélanges homogènes et hétérogènes.

Décantation. Filtration.

Extraire des informations de l’observation d’un mélange.

Réaliser un montage de décantation ou de filtration à partir d’un schéma.

Faire le schéma d’un montage de décantation ou de filtration en respectant des conventions.

On peut approfondir le concept d’homogénéité en mettant en évidence son caractère relatif dans la mesure où l’aspect de la matière dépend de l’échelle d’observation.

Thème de convergence : développement durable

Epuration eau :

http://www.youtube.com/watch?v=tF9UAwdRPH4

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/traitement_eau.htm

Mélanges :

http://physikos.free.fr/flash/07-melang.swf

L’eau peut contenir des gaz dissous.

Test de reconnaissance du dioxyde de carbone par l’eau de chaux.

Mettre en œuvre un protocole pour récupérer un gaz par déplacement d’eau.

Réaliser le test, le schématiser.

Le professeur précise que le dioxygène est également soluble dans l’eau.

Récupération gaz par déplacement d’eau :

http://physikos.free.fr/file/chap2-les-melanges-aqueux/Comment

%20recupererer%20les%20constituants%20d-%20eau%20de

%20source%20distillation%20perrier.swf Test de reconnaissance du dioxyde de carbone : http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C12- Testrecon/presentation.htm

MÉLANGES HOMOGÈNES ET CORPS PURS : un liquide d’aspect homogène est-il pur ? Une eau limpide est-elle une eau pure ?

Une eau d’apparence homogène peut contenir des substances autres que l’eau.

Mélanges et corps purs.

Évaporation.

Chromatographie.

Extraire les informations utiles de l’étiquette d’une eau minérale ou d’un autre document.

Pratiquer une démarche expérimentale.

Suivre un protocole pour réaliser une chromatographie.

Interpréter un chromatogramme simple.

L’introduction de la molécule comme entité chimique est reportée en classe de quatrième.

Ceci n’exclut pas que le professeur, s’il le juge

pertinent, utilise dès la classe de cinquième la notion de molécule pour éclairer celle de corps pur.

Le concept d’ion n’est abordé qu’en classe de troisième.

Evaporation – distillation :

http://physikos.free.fr/file/chap2-les-melanges-aqueux/Comment

%20recupererer%20les%20constituants%20d-%20eau%20de

%20source%20distillation%20perrier.swf Chromatographie :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/chromatographie.htm

http://www.ostralo.net/3_animations/swf/chromatographie.swf

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Connaissances Capacités Commentaires Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs La distillation d’une eau minérale permet

d’obtenir de l’eau quasi pure.

Présenter la démarche suivie lors d’une distillation, les résultats obtenus.

QCM techniques séparations :

http://physikos.free.fr/file/chap3-melanges-homogenes-et-corps- purs/eaupure.swf

Animations techniques séparations http://physikos.free.fr/flash/07-melang.swf Film distillation :

http://www.youtube.com/watch?v=nRz5rdfn-vg LES CHANGEMENTS D'ÉTAT DE L'EAU : que se passe-t-il quand on chauffe ou refroidit de l'eau (sous pression normale) ?

Les trois états physiques de l'eau

Propriétés spécifiques de chaque état physique de l’eau :

- forme propre de l’eau solide (glace) ; - absence de forme propre de l’eau liquide ; - horizontalité de la surface libre de l’eau liquide ;

- compressibilité et expansibilité de la vapeur d’eau qui occupe tout le volume offert.

Observer et recenser des informations relatives à la météorologie et à la climatologie.

Identifier et décrire un état physique à partir de ses propriétés.

Respecter sur un schéma les propriétés liées aux états de la matière.

Film précipitations :

http://www.youtube.com/watch?v=n0c-Vs5W43Q Film reconnaitre les nuages :

http://www.youtube.com/watch?

v=1VKQAsq9w6o&playnext=1&list=PL7E0D5AB1ADC53351&fea ture=results_main

Film rosée/brouillard :

v=vv25jc339MA&feature=BFa&list=PL7E0D5AB1ADC53351 Exercices interactifs propriétés solides, liquids et gaz : http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C20- surfaceliquide/surfbecher/surface1.htm

http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/gaz.htm http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/liq-gaz.htm http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/sol-compact.htm http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C1- SolideLiquide/match1.htm

Animation expansibilité gaz :

http://physikos.free.fr/file/5eme-chap5-proprietes-et- changements-d-etats-de-l-eau/expansibilite_gaz.swf Les changements d'état

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Cycle de l’eau. Thème de convergence : météorologie et climatologie

Animation cycle de l’eau :

http://physikos.free.fr/file/5eme-chap5-proprietes-et- changements-d-etats-de-l-eau/cycle%20eau.swf Film cycle de l’eau :

v=fx9x7xnK0Ho&feature=BFa&list=PL7E0D5AB1ADC53351

Solidification, fusion, liquéfaction, vaporisation.

Réaliser, observer, schématiser des expériences de changements d’état.

Animation états de l’eau – changements d’états : https://9b59dbce-a-58d1c864-s-

sites.googlegroups.com/a/enplusducours.com/en-plus-du- cours/5eme---animations-1/5eme---

animations/03_etats_matiere.swf?

attachauth=ANoY7coAwC4KkrLXFynfKQf2uBSFGieawMyojFqX3 WCb-

mz7nick50du4kL_0c1CZKJ3M7sTpQqPzF7WgnzlAWqlCu8UE1j- lVXmV-

0TZbDZUcctJXlxG2J5AeQQvLENuvpGwCeMNILuFyjOgaFCn8P 4MDvGegsV6oQMoV-

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Animation expérience changement état de l’eau :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/etats_eau_matiere.htm

Lors des changements d’état, la masse se conserve et le volume varie.

Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence ces phénomènes

Evolution volume lors de la fusion :

http://www.youtube.com/watch?v=oimKO9YjLO4 Evolution de la masse lors de la solidification : http://www.youtube.com/watch?v=-4or3auE0AI

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Un palier de température apparaît lors du changement d’état d'un corps pur.

Construire le graphique correspondant en appliquant des consignes.

Contrôler, exploiter les résultats.

Thème de convergence : importance du mode de pensée statistique

Simulation solidification eau pure : http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C18- fusioneau/presentation.htm

Exercices interactifs changements d’états : http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/chgt- etats/abc.html

Solidification de l’eau pure :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/solidification_corps_pur.htm

Solidification eau salée :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/solidification_eau_salee.htm

Solidification cyclohexane :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/solidification_cyclohexane.htm

Fusion eau pure :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/fusion_glace_corps_pur.htm

Fusion eau salée :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/fusion_melange.htm

Vaporisation eau pure :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/vaporisation_eau_pure.htm

Vaporisation eau salée :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/vaporisation_melange.htm

L’augmentation de la température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie.

Les changements d’état d’un corps pur mettent en jeu des transferts d’énergie.

Températures de changements d’état de l’eau sous pression normale.

Thème de convergence : énergie Ebullition eau sous pression réduite :

http://www.youtube.com/watch?v=fLU1uvLbhM8

Les grandeurs physiques associées

Masse et volume.

La masse de l L d’eau liquide est voisine de 1 kg dans les conditions usuelles de notre environnement.

Associer les unités aux grandeurs correspondantes.

Lire des mesures de masse et de volume.

Le matériel de verrerie est évoqué au fur et à mesure de son utilisation.

Les grandeurs masse volumique et concentration massique sont hors

Animations mesures V et m liquides/solides : http://physikos.free.fr/file/5eme-chapitre4-volume-et- masse/mesures%20masses%20volumes%205.swf

Exercices interactifs mesures m et V liquide :

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1 L = 1 dm³ ; 1 mL = 1 cm³.

Choisir les conditions de mesures optimales (éprouvette graduée, balance électronique).

Maîtriser les correspondances simples entre ces unités.

programme. http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C14- Mesurevolume/volumeliquide.html

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C13- Mesuremasse/masseliquide.html

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/verr-vol/abc.html http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C9- Conversion/menu.htm

http://physikos.free.fr/file/5eme-chap5-proprietes-et- changements-d-etats-de-l-eau/exo%20generalites%20forme

%20propre%20litre%20volume%205.swf

Température.

Nom et symbole de l’unité usuelle de température : le degré Celsius (°C).

Repérer une température en utilisant un thermomètre, un capteur.

Instruments de mesure en météorologie : http://www.youtube.com/watch?

v=hQL5RtoYYG0&playnext=1&list=PL4504554938A0A864&featu re=results_video

L’EAU SOLVANT : peut-on dissoudre n'importe quel solide dans l'eau (sucre, sel, sable...) ? Peut-on réaliser un mélange homogène dans l’eau avec n’importe quel liquide (alcool, huile, pétrole...) ?

L’eau est un solvant de certains solides et de certains gaz.

L’eau et certains liquides sont miscibles.

Dissolution, miscibilité, solution, corps dissous (soluté), solvant, solution saturée, soluble, insoluble, liquides miscibles et non miscibles, distinction entre dissolution et fusion.

Pratiquer une démarche expérimentale : dissolution de divers solides.

Suivre un protocole (ampoule à décanter).

Décrire une observation, une situation par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens).

Vocabulaire dissolution/fusion/dilution :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/dissolution_dilution_fusion.htm

Simulation mélanges liquides miscibles ou non :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/miscibilite_liquides.htm

La masse totale se conserve au cours d’une dissolution.

Pratiquer une démarche expérimentale en lien avec cette propriété.

Simulation mesure masse lors de la dissolution eau-sel

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinq uieme/chimie/dissolution_masse.htm

Plusieurs (12) films proposés sur le site.tv :

http://www.lesite.tv/videotheque/16-offre-etablissement/2-college/131-chimie_2/130-classe-de-5e/485-leau-dans-notre-environnement_2 Dissolution : Le sel de la mer - Le sel de la Terre

Solide et liquide à la fois : Sable mouvant – De boue et de fureur !

Chimie cosmétique et hygiène : Solubilité L’usine à la source (sur l’eau)

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Comment traite-t-on l’eau des rivières ?

Formation d’un nuage – L’atmosphère et les différents types de nuages

Le cycle de l’eau

L’eau change d’état : Trois degrés pour une température – Quand l’eau prend froid

B - Les circuits électriques en courant continu – Étude qualitative

CIRCUIT ÉLECTRIQUE

Les expériences ne doivent pas être réalisées avec le courant du secteur pour des raisons de sécurité.

Un générateur est nécessaire pour qu’une lampe éclaire, pour qu’un moteur tourne.

Un générateur transfère de l’énergie électrique à une lampe ou à un moteur qui la convertit en d’autres formes.

Une photopile convertit de l’énergie lumineuse en énergie électrique.

Réaliser un montage simple permettant d’allumer une lampe ou d’entraîner un moteur.

Suivre un protocole donné.

Thème de convergence : énergie Film site.tv : les lampes

http://www.lesite.tv/videotheque/16-offre-etablissement/2- college/171-physique_2/130-classe-de-5e/964-les-circuits- electriques_2

Film site.tv : La Rochelle : ville solaire

http://www.lesite.tv/videotheque/16-offre-etablissement/2- college/135-technologie_2/130-classe-de-5e/1200-les-energies- mises-en-oeuvre_2

En présence d’un générateur, le circuit doit être fermé pour qu’il y ait transfert d’énergie. Il y a alors circulation d’un courant électrique.

Le professeur répond le cas échéant à des questions sur le retour par la « masse » mais ne soulève pas lui-même cette difficulté.

Danger en cas de court-circuit d’un générateur. Identifier la situation de court-circuit du générateur et le risque correspondant.

Respecter les règles de sécurité

Le professeur évoque les dangers présentés par une prise de courant dont les broches sont assimilées aux bornes d’un générateur. Le contact du corps humain avec la borne active (la phase) et la terre ou avec la borne active (la phase) et la borne passive provoque une électrisation voire une électrocution.

Thème de convergence : sécurité

Animation interactive court-circuit :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/courts-circuits.htm

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/court_circuit.htm

CIRCUIT ÉLECTRIQUE EN SERIE

Les dipôles constituant le circuit en série ne forment qu’une seule boucle.

Sens conventionnel du courant électrique.

Symboles normalisés d’une lampe et d’un générateur, d'une diode, d'une diode électroluminescente (DEL).

Réaliser un montage en série à partir d’un schéma.

Faire le schéma normalisé d’un montage en série en respectant les conventions.

Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale relative au sens conventionnel du courant électrique.

Il ne s’agit pas d’étudier la diode en tant que dipôle.

Schématisation – Sens du courant : animations interactives : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/schematisation_circuits.htm

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C6- Schemelec/serie/circuitserie.html

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/sens_du_courant.htm

http://physikos.free.fr/file/5eme-chap2-le-courant-electrique/02- circuit.swf

Pour un circuit donné, l’ordre des dipôles n’influence pas leur fonctionnement.

Valider ou invalider l’hypothèse correspondante.

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Certains matériaux sont conducteurs ; d’autres sont isolants.

Le corps humain est conducteur.

Un interrupteur ouvert se comporte comme un isolant ; un interrupteur fermé se comporte comme un conducteur.

Valider ou invalider une hypothèse sur le caractère conducteur ou isolant d’un matériau.

Thème de convergence : sécurité Simulation TP conducteurs-isolants :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/conducteurs_isolants.htm

http://physikos.free.fr/file/5eme-chap1-le-circuit-electrique/03- condu.swf

Exercice interactif constitution d’une lampe : http://www.discip.ac-

caen.fr/phch/college/cinquieme/exos_interactifs/C8- Lampe/puzzlelampe1.htm

QCM début électricité :

http://physikos.free.fr/file/5eme-chap1-le-circuit- electrique/circuit.swf

CIRCUIT ÉLECTRIQUE COMPORTANT UNE DERIVATION

Circuit avec une dérivation.

Une installation domestique classique est constituée d’appareils en dérivation.

Réaliser un montage avec une dérivation à partir d’un schéma.

Faire le schéma normalisé d’un circuit avec une dérivation en respectant les conventions.

Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale.

L’étude est limitée aux circuits électriques avec une seule branche dérivée.

L’étude des installations domestiques est hors programme.

Thème de convergence : sécurité

Simulation de différentes associations de 2 lampes :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/association_dipoles.htm

http://physikos.free.fr/file/5eme-electricite-circuit-serie-et- derivation/04-montag.swf

Analogie « mine » de différents types de circuits :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cin quieme/electricite/associations_de_dipoles.htm

C - La lumière : sources et propagation rectiligne

Plusieurs films proposés sur le site.tv : http://www.lesite.tv/videotheque/16-offre-etablissement/2-college/171-physique_2/130-classe-de-5e/503-la-lumiere_2 Tout droit la lumière ? La lunette de Galilée – Miroir bien poli, bien réfléchi - Fresnel éclaire les côtes

2 extraits de C’est pas sorcier : Les stars de l’Univers – Les phases de la Lune)

SOURCES DE LUMIÈRE - VISION D'UN OBJET : comment éclairer et voir un objet ?

Le Soleil, les étoiles et les lampes sont des sources primaires ; la Lune, les planètes, les objets éclairés sont des objets diffusants.

Pour voir un objet, il faut que l’œil en reçoive de la lumière.

Le laser présente un danger pour l’œil.

Rechercher, extraire et organiser l’information utile, observable.

Pratiquer une démarche expérimentale mettant en jeu des sources de lumière, des objets diffusants et des obstacles opaques.

Identifier le risque correspondant, respecter les règles de sécurité.

Thème de convergence : sécurité Un objet éclairé peut en éclairer un autre :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/ci nquieme/optique/source_primaire_secondaire.htm

Comment se propage la lumière ?

La lumière se propage de façon rectiligne. Faire un schéma normalisé du rayon lumineux Simulation expérience faisceau-craie :

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Le trajet rectiligne de la lumière est modélisé par le rayon lumineux.

en respectant les conventions. http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/ci

nquieme/optique/propagation_lumiere.htm

Une source lumineuse ponctuelle et un objet opaque déterminent deux zones : une zone éclairée de laquelle l’observateur voit la source, une zone d’ombre (appelée cône d’ombre) de laquelle l’observateur ne voit pas la source.

Ombre propre. Ombre portée.

Faire un schéma du cône d’ombre en respectant les conventions.

La notion de pénombre est hors programme.

Simulation formation ombre :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/ci nquieme/optique/ombres.htm

Film ludique sur les ombres :

http://physikos.free.fr/file/5eme-optique-chapitre2-propagation- de-lumiere-et-ombre/shadow1_002.swf

Description simple des mouvements pour le système Soleil - Terre - Lune.

Phases de la Lune, éclipses.

Interpréter le phénomène visible par un observateur terrestre dans une configuration donnée du système simplifié Soleil-Terre-Lune.

Animations phases de la lune :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/ci nquieme/optique/phases_lune.htm

Animations phases et éclipses :

http://physikos.free.fr/file/5eme-optique-chapitre2-propagation- de-lumiere-et-ombre/07-ombr.swf

Animations saisons :

http://physikos.free.fr/file/5eme-optique-chapitre3-systeme- soleil-terre-lune/phenomene%20de%20saison.swf