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Titre |
Durée |
téléchargement |
1. Activité sur les Produits
Presque Purs
TP : Espèces chimiques ioniques et non ioniques |
2h en classe +
1h30 en groupe +
1h exploitation |
 2ppp_1_EL
2ppp_1_PR
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Activité
"Introduction à la notion d'espèce chimique"
et produit presque pur (PPP)
Dans cette activité, l'élève travaille sur
la définition d'un Produit Presque Pur qui correspond
à ce qu'il peut voir dans un récipient au laboratoire.
La notion d'Espèce Chimique (qui est pour nous théorique
comme le serait celle de corps pur) est ensuite abordée
lors de l'élaboration et de l'analyse, avec les "
cinq sens ", d'un mélange assez simple (sirop de
menthe). La différentiation entre EC ioniques et non ioniques
se limite à l'analyse de leur nom.
TP
Ce travail est l'occasion de faire utiliser le modèle
des ions qui s'associent en solution par les élèves.
A partir d'expériences de précipitation, et aussi
de non-précipitation, l'élève renforce sa
compréhension de la notion d'EC en confrontant des situations
expérimentales à un modèle. |
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2. TP sur les tests d'ions et
d'espèces chimiques non-ionique |
1h30 (demi-classe) |
2Test_2_EL
2Test_2_PR
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Cette activité
expérimentale permet de réinvestir le modèle
des ions qui s'associent en solution. Elle poursuit le travail
de compréhension de la notion d'EC en enrichissant les
situations dans lesquelles cette notion intervient (EC ionique
et EC non-ionique). C'est l'occasion pour les élèves
de comprendre l'intérêt des tests chimiques, et
d'effectuer les plus classiques : identification du glucose,
de l'eau, du dioxyde de carbone.
La notion de test sera utile pour le TP " synthèse
". |
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3. TP sur l'extraction et le
principe de la chromatographie |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Extraction_3_EL
 2Extraction_3_PR
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Ce TP vise à
donner, conformément au programme, les bases de l'extraction
liquide-liquide. L'exemple choisi est l'extraction de quelques
EC colorées du jus de tomate par l'éther de pétrole.
Le principe de la chromatographie est étudié à
partir de la séparation sur une micro-colonne de ces EC
colorées. La mise en évidence expérimentale
du rôle des différents éluants utilisés
permet aux élèves de comprendre les principes de
base de cette technique. Ce travail de réflexion permet
de diminuer l'arbitraire chez les élèves, en ne
réduisant pas leur rôle au seul suivi d'un protocole. |
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4. TP sur la synthèse
d'une espèce chimique ionique |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Synthese_4_EL
2Synthese_4_PR
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Ce TP cherche,
conformément au programme officiel, à introduire
la notion de synthèse d'une espèce chimique. Par
une série de tests effectués avant et après
la synthèse, l'élève est amené à
comprendre qu'une espèce chimique initialement non présente
est apparue.
L'exemple proposé est la synthèse de l'espèce
chimique ionique oxalate de fer. Ce choix permet aux élèves,
tout en utilisant un montage de chauffage à reflux puis
de filtration sous vide, de mettre en oeuvre un système
chimique non dangereux (le solvant est l'eau) et d'avoir une
démarche scientifique précise.
Ce travail ne nécessite pas de connaissances sur l'écriture
des ions ni sur les équations chimiques. |
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Evaluations |
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2EVppp |
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Exercices
sur les PPP, les solutions aqueuse et le modèle des ions
qui s'associent (ou coexistent) en solution |
Deuxième
partie
La deuxième partie du programme a pour objectif d'introduire
les notions d'élément chimique, d'atome, d'ion,
etc. Le travail, expérimental et avec un modèle
mettant en jeu des ions, effectué dans la première
partie est ici réutilisé et permet une meilleure
compréhension des notions théoriques de cette partie.
Nous proposons quelques exercices utilisant les notions vues
lors de la première partie.
ensemble des fichiers
de la partie 2 (format .zip) |
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Titre |
Durée |
téléchargement |
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5. Quelques expériences
avec le cuivre |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Cuivre_5_EL
2Cuivre_5_PR
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A partir d'expériences
simples sur le cuivre, la notion de conservation des éléments
chimiques est abordée. En toute sécurité,
l'élève ajoute d'abord de l'acide nitrique sur
un morceau de cuivre, puis dans un deuxième temps, il
dépose une goutte de la solution obtenue sur une lame
de fer. Le cuivre solide disparaît et réapparaît
! Rien de magique à cela : grâce à une approche
microscopique faisant allusion à la conservation du noyau
lors d'une transformation, l'élève va comprendre
que "quelques choses" s'est conservé. Le concept
d'élément chimique émerge, ainsi que sa
conservation lors d'une transformation chimique.
Cette notion capitale en chimie sera l'outil indispensable à
la compréhension des transformations chimiques abordées
à partir de maintenant, et notamment lors du TP "utilisation
du tableau périodique … ". |
6. Représentation de
Lewis de quelques molécules simples
(+ autres molécules à faire à la maison)
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1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Lewis_6_EL
2Lewis_6_PR
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Cette activité
sur document, non utilisée avec les élèves
sous cette forme, repose sur l'utilisation par l'élève
d'un texte ("un modèle ") présentant
les énoncés de la règle de l'octet et les
énoncés de base du modèle de Lewis. Un questionnement
précis sur la molécule HCl oblige l'élève
à lire, comprendre et utiliser les définitions
proposées (liaison covalente, doublets liant et non-liant,…)
pour dessiner une représentation de Lewis d'une molécule.
Ensuite, un travail sur des représentations juste et fausses
de la molécule de diazote permet à l'élève
d'appliquer finement la règle de l'octet, ce qui lui permettra
de déterminer la représentation correcte aux yeux
de la chimie.
Enfin, l'élève utilise un tableau récapitulatif
qui rappelle que chaque atome doit respecter la règle
de l'octet et ne peut former, au niveau de la classe de seconde,
qu'un nombre fixe de liaisons covalentes (4 pour l'atome de carbone,
3 pour l'azote,…).
Cette séance peut être complétée par
l'utilisation des modèles moléculaires en cours,
en précisant bien que ces constructions sont différentes
des représentations de Lewis des molécules (les
doublets libres d'électrons en sont absents). |
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7. Utilisation du tableau périodique
et des structures électroniques des entités chimiques |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2CP_7_EL
2CP_7_PR
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lien pegase |
Ce TP vise à
illustrer le fait que deux espèces chimiques contenant
deux éléments chimiques situés dans une
même colonne de la classification périodique ont
des propriétés chimiques voisines (et pas l'inverse).
Les élèves enrichissent leur gamme de test (ion
hydroxyde mis en évidence par la phénolphtaléïne)
grâce à un raisonnement déductif basé
sur des observations expérimentales.
Ensuite, les deux concepts fondamentaux d'électroneutralité
de la matière et de la loi de conservation des éléments
chimiques au cours d'une transformation chimique (voir TP6 "cuivre")
aident l'élève à trouver les espèces
chimiques et les entités chimiques présentes dans
la solution obtenue après mélange d'eau et de calcium.
Un intéressant travail de prédiction utilisant
le tableau périodique, suivi d'une vérification
expérimentale, permet à l'élève de
toucher le but de ce TP : la structure électronique des
entités chimiques permet de prévoir et interpréter
leur comportement chimique. |
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Evaluations Partie 2 |
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2EVpart2 |
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Exercices sur
la classification périodique, l'élément
chimique, les ions, faisant intervenir les acquis de la première
partie du programme (noms des ions, modèle des ions, etc.)
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Troisième
partie
La troisième partie aborde la notion centrale de la
chimie : la réaction chimique.
ensemble des fichiers de la partie 3 (format .zip) |
8. Initiation à la mole
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2 séances de 1h30 (demi-classe)
+
1h exploitation |
2Init_Mole_8_EL
2Init_Mole_8_PR
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Afin de comprendre les délicates
notions de quantité de matière et de mole, une
activité de comptage de petits objets est proposée.
La première idée est de faire prendre conscience
aux élèves de la relation entre compter un grand
nombre de petits objets et les peser. Dans un second temps, il
est nécessaire de faire évoluer cette relation
peser = compter pour des entités chimiques, par nature
invisibles, et donc incomptables directement. La notion de mole
arrive enfin en réinvestissant l'analogie entre les petits
objets et les entités chimiques. Un modèle résume
les différentes façons de passer d'une masse ou
à volume à la quantité correspondante, selon
l'état physique. De nombreux exemples sur lesquels les
élèves peuvent s'entraîner sont proposés
(eau, alcool, glucose). |
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9. Notion de concentration |
1h30 (demi-classe) +
2h |
2Concent_9_EL
2Concent_9_PR
2Concent_9_Exo
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lien pegase |
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Ce TP propose de faire comprendre
aux élèves la notion de concentration, d'abord
en travaillant sur la quantité de matière, puis
en faisant intervenir le volume. Ceci dans le but de lutter contre
la principale difficulté des élèves, que
l'on retrouve aussi en 1ère S, qui est de savoir quelles
sont les entités présentes dans une solution et
quelle est leur quantité. Pour aborder ces difficultés,
nous proposons d'utiliser une représentation de la matière
à l'aide de symboles (ronds, carrés, …). Le
but est d'ancrer chez les élèves une image mentale
pour interpréter ce qu'il y a dans un liquide souvent
transparent. Des exercices spécifiques qui impliquent
des représentations sont également proposés. |
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10. Un exemple de transformation
chimique |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Transf_10_EL
2Transf_10_PR
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lien pegase |
A l'aide d'une expérience
simple entre le vinaigre et l'hydrogénocabonate de sodium,
les élèves font une première approche qualitative
de la transformation chimique. Le texte d'un modèle leur
permet d'acquérir le vocabulaire précis propre
à une transformation chimique : système chimique,
état initial et état final.
Les élèves montrent ensuite que cette expérience
est bien une transformation chimique en utilisant les critères
de reconnaissance de l'effectivité d'une transformation
chimique, écrits dans le modèle : il proposent
et réalisent des tests qu'ils connaissent souvent depuis
le collège et qu'ils ont revu en début d'année
(eau de chaux et papier pH).
Les dernières questions permettent à l'élève
de toucher du doigt la notion de transformation chimique en déterminant
avec le plus de précision possible la composition d'un
système (réinvestissement du calcul de la quantité
de matière). Cette séance sera poursuivie en classe
entière avec la réaction chimique, modélisation
de la transformation chimique. |
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11. Introduction de la
notion d'avancement à l'aide d'un simulateur |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Simul_Avanc_11_EL
2Simul_Avanc_11_PR
2Simulation_11
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lien pegase |
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Cette activité suit le
chapitre sur l'introduction de la réaction chimique (réactifs,
produits, nombres stoechiométriques, etc.). Elle vise
à introduire et aider à donner du sens à
l'avancement à l'aide d'une représentation dynamique.
La visualisation de l'apparition et/ou de la disparition de particules
va permettre à l'élève de transposer la
simulation à ce qui se passe du point de vue macroscopique
lors d'une réaction chimique. |
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12. De l'avancement d'une réaction
chimique au bilan de matière de la transformation correspondante |
1h30 (demi-classe) +
1h exploitation |
2Avancement_12_EL
2Avancement_12_PR
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Cette activité expérimentale
est le traitement quantitatif de la modélisation de la
transformation chimique étudiée au TP précédent
. Elle nécessite d'avoir déjà construit
un tableau d'avancement avec les élèves.
L'aspect pratique est très motivant : la construction
d'un montage imposant, la manipulation d'un acide en toute sécurité,
la lecture d'une burette graduée et d'une éprouvette
élargissent le champ de compétences expérimentales
des élèves.
Pratiquement, les élèves suivent l'évolution
d'une réaction en remplissant au fur et à mesure
le tableau d'avancement. Ils peuvent ainsi faire le lien entre
l'expérience et la modélisation. Les prédictions
faites par les élèves à l'aide du tableau
d'avancement et leurs vérifications expérimentales
est l'un des points forts de ce TP et leur permet de mieux appréhender
une des clés de la chimie qu'est la réaction chimique. |
Documents
du groupe 
