DOC. : Professeur ; Formateur

DOC : formation individualisée soutien en ligne.

DOC : livre  Elève .Cours  interactifs - et travaux +  corrigés.

L’ AIR et L’ EAU  INFORMATIONS PEDAGOGIQUES :

NIVEAU :

Formation  Niveau V  (inclus le CAP et CFA)

OBJECTIFS :

Savoir  écrire la formule d’une molécule.Distinguer , grâce à la formule chimique , un corps pur simple d’un corps pur composé. Connaître la définition d’un ion.

I ) Pré requis:

La  matière.

Ÿ

II ) ENVIRONNEMENT du dossier :

Index  

Dossier précédent :

L’atome

 

Dossier suivant :

Les ions .                  

 

Référentiel.

 

Info Plus

 

III )  LECON  n° 2 : L’ AIR et L’ EAU

Chapitres :

1.       L’air

¥

2.     L’eau

¥

3.     généralités sur les mélanges et corps purs.

 

4.     Définitions :  « Analyse » et « synthèse »

 

5.     Info 1:  Molécule et atome

¥

6.    Info 2 :Les assemblages d’atomes  ( préparation à l’équation bilan )

¥

 

IV)   INFORMATIONS  «  formation leçon » :

 

Test

 

COURS 

Travaux  auto - formation.

 

 

Corrigé des travaux  auto - formation.

Contrôle

évaluation

INTERDISCIPLINARITE

 

Corrigé Contrôle

Corrigé évaluation

 

 

V )   DEVOIRS  ( écrits):

 Devoir diagnostique L tests.

Ÿ

 Devoir  Auto  - formatif  ( intégré au cours)

Ÿ

  Devoir Formatif  « Contrôle : savoir » ;   ( remédiation)

Ÿ

 Devoir  Formatif  «  Evaluatio  savoir faire »  ( remédiation)

Ÿ

Devoir sommatif .

Ÿ

Devoir certificatif : ( remédiation )

Ÿ

* remédiation : ces documents peuvent être réutilisés ( tout ou partie) pour conclure une formation .

 

 

 

 

Leçon

Titre

N°2

ATOMES et MOLECULES

CHAPITRES

1 - L’air

 

2 - L’eau

¥

3 - Molécules et atomes .

¥

 

COURS

 

 

I)  -  L’air :

¥

A)  Etude physique de l’air .

1-        l’air est un gaz : Il est incolore, inodore. Il est légèrement soluble  dans l’eau : peut  le manipuler  avec la cuve à eau . Il est  expansible , compressible , élastique et pesant .

 

Dans les conditions normales de température et de pression , la masse d’un litre d’air est de 1,293 gramme.

 

2-     L’air est liquéfié par refroidissement  au environs de -190° C . L’air liquide est en ébullition constante : l’ébullition débute  à - 193°° et se termine à - 183° C. Le gaz qui se dégage n’est pas le même  au début de l’ébullition et à la fin.

 

B)  Etude  chimique de l’air : sa composition .

1-        l’air est indispensable aux  combustions .

Une combustion  est une réaction chimique  dans laquelle  le combustible  et l’air  disparaissent  simultanément , et où  il apparaît un corps  nouveau ( ou plusieurs)

a)      la combustion  d’une bougie  donne naissance  à de l’eau  et à du dioxyde  de carbone .

b)      la combustion de soufre  donne naissance à du dioxyde  de soufre .

c)      1/5 de l’air environ est utilisé  dans les combustions.

2-     L’air est un mélange .

   On peut réaliser son analyse et sa synthèse.

La composition  volumique de l’air est :

78 % d’azote .

21 % d’oxygène

1% de dioxyde de carbone et de gaz rares.

C)  Conclusion générale :

L’air est un mélange  formé  par environ 1/5 d’oxygène et 4/5 d’azote environ  ( proportions volumiques )   .( l’oxygène te l’azote ne sont pas des mélanges )

Tous les mélanges sont formés de plusieurs constituants.

Aucune de leurs propriétés n’est parfaitement  définie .

Un corps pur ne présente aucune des caractéristiques des mélanges .

Les corps qui ne sont pas des mélanges sont des corps purs.

 

D) Structure moléculaire des gaz .

 

 Un gaz  est constitué  de particules distinctes extrêmement  petites , appelées « molécules »

 

Les molécules  d’un gaz  , sont animées d’un mouvement  incessant  , désordonné , à grande vitesse  ( plusieurs centaines  de mètres par seconde dans toutes les directions ) dans le vide .

Ce modèle  de la structure des gaz est en accord avec leurs propriétés , il explique en particulier :

 

-  La légèreté des gaz par rapport  aux liquides et aux solides .

 

-  La compressibilité des gaz.

 

- l’expansibilité des gaz.

 

- Autres propriétés des gaz .

 

 

 

II )   - L’eau

¥

 

A) Les eaux naturelles .

 

1-        les trois états de l’eau : l’eau existe dans la nature à l’état liquide , à l’état solide , à l’état gazeux .

2-     La diversité des eaux naturelles :

a)      les eaux naturelles  peuvent être  des mélanges hétérogènes, on les rend limpides par filtration.

b)      les eaux naturelles limpides peuvent être des mélanges homogènes  :elles ont une origine et des propriétés très diverses.

( l’eau de pluie est inodore et insipide ; l’eau de mer est salée ; les eaux calcaires ( des villes  ) laissant un dépôt  blanchâtre après ébullition ;les eaux minérales  ( Vichy ; Vittel , …) et  les eaux gazeuses  ( renferme de l’air et souvent du dioxyde de carbone ) .

 

 

3 - 4 - Distillation et congélation d’une eau naturelle.

La distillation ou la congélation d’une eau naturelle conduisent à un corps pur : l’eau pure .

 

5- Conclusion : Les eaux naturelles sont des mélanges qui renferment toutes le même corps pur : l’eau pure .

L’eau distillée ne présente plus les caractères des mélanges : c’est un corps pur .

 

 

 

B) L’eau pure : Etude physique .

 

1-        production de l’eau pure .

 

   L’eau pure peut - être préparée  par distillation , congélation , ou déminéralisation d’une eau naturelle.

L’eau pure ne peut être  obtenue par filtration.

 

2-     Les critères de pureté de l’eau . Ce sont des constantes physiques , de valeur bien.

3-     Les propriétés  dissolvantes  de l’eau .

4-      De nombreux corps solides , liquides ou gazeux , se dissolvent dans l’eau . On obtient des solutions aqueuses . 

 

C ) L’eau pure : étude chimique

 

1-     Stabilité de l’eau pure .

L’eau , qui ne se décompose qu ‘ à des températures très élevées  , est très stable .

 

2-   L’analyse de l’eau pure .

 

Par définition : Faire l’analyse d ‘ une substance  , c’est en séparer les constituants .

 

Lors de l ‘ analyse de l’eau , on obtient deux gaz :

-    le dioxygène qui entretient les combustions et la vie .

-         le dihydrogène qui brûle avec une flamme bleu pâle .

 

On décompose  l’eau par électrolyse : on obtient du dioxygène   et  du dihydrogène ; un volume  d ‘ oxygène et un volume double d’hydrogène .

 

3-    La synthèse de l’eau :

 

Par définition : faire  la synthèse  , c’est produire la substance  à partir des constituants donnés par l’analyse . 

Elle peut être réalisée par combustion  d’un mélange de  dihydrogène et de dioxygène   ( 2/3 de dihydrogène et 1/3 de dioxygène ) , on obtient  de l’eau.

 

le  dioxygène   et  le dihydrogène  n ‘ont jamais pu être décomposés , ce sont des corps purs simples .

 

4 - Conclusion : l’eau est un corps  composé .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III )  Conclusions générales  sur les Mélanges  et corps  purs:

 

  1° )   « mélanges »  et  « corps pur » 

a - les mélanges .       exemples :   air ; eaux naturelles ; béton ; …..

 

     b- les corps purs   ;  Il y a :

   -  les corps composés : eau pure ; oxyde  de mercure  ,…

         -  les corps simples . : exemples oxygène  , hydrogène , azote , mercure , ….

                                                                                       

2°)    Définition :   « mélanges »

                     Un mélange est un assemblage ou mélange  hétérogène  ( béton ; mortier,…)

 

3°)    Définition  « corps purs simple et corps pur composé » :

 

                   Un corps pur  possède   des critères de pureté ( température constante d’ébullition ou de solidification , masse volumique ,…) , un mélange n’en possède pas .

       

           - Les corps simples : Un corps simple résiste à tout essai de décomposition. (exemples oxygène  , hydrogène , azote , mercure , ….)

     

          - Les corps purs  composés . Un corps pur  composé est un corps formé de plusieurs éléments  ou  constituants chimiques.(exemples : eau pure ; oxyde  de mercure  , oxyde de souffre , dioxyde de carbone….…

 

 

On retiendra  :

un corps pur simple est un assemblage d’atomes identiques. ( exemple H2 )

Un corps pur  composé  est un assemblage de différents atomes  ( exemple H2O )

Un mélange est un corps hétérogène , il ne possède pas de critères de pureté.( exemple : du béton)

 

Informations : les eaux minérales contiennent des composés ioniques en solution :

Exemple : analyse moyenne en mg/litre :

Calcium        Ca2+ : 176 mg/l

Magnésium   Mg 2+ ; 46 mg /l

Potassium   K+ ; 5mg /l

Sodium         Na+ : 28 mg/l

Bicarbonates  HCO-: 312 mg/l

Sulfates SO2-4  mg/l

 

 

Définitions :  « Analyse » et « synthèse »

 

On sait faire par exemple l’analyse de l’eau et la synthèse de l’eau ; mais au grand désespoir du corps médical on fait l’analyse du sang mais on ne sait pas faire la synthèse du sang.(ce qui permettrait de sauver de nombreuses vies humaines…..)

 

L’opération qui consiste à séparer les constituants d’un mélange ou corps pur pour connaître leurs proportions respectives s’appelle une analyse.

 

L’opération qui consiste  à reconstituer  un corps s’appelle la « synthèse ».

 

On retiendra  qu’  :

 

-         Une analyse est une opération qui consiste à séparer les constituants d’un mélange ou corps pur.

-     Une  synthèse est  une opération qui consiste à reconstituer un corps.

 

 

Info plus

3- Molécules et atomes .

Info Plus

INFORMATION sur : Les assemblages d’atomes  ( préparation à l’équation bilan )

 

I ) Généralités :

 

La matière  semble pouvoir  se diviser  à l’infini. En réalité, sa structure est discontinue.

 

·  Deux atomes d’ hydrogène constituent une molécule de gaz de dihydrogène qui est un assemblage d’atomes . C’est un corps pur simple.  On le note  H2

·  Un assemblage d’atomes est électriquement neutre.

· Les molécules de corps purs simples sont constituées d’atomes identiques . Les  molécules de corps  purs composés sont constituées  d’atomes différents .

 

· Une molécule  constituée à partir de deux atomes  est dite « diatomique ».Le dihydrogène est  une molécule diatomique.

 

· Une molécule constituée  à partir de trois atomes est dite « triatomique » . L’eau est  une molécule triatomique  . On la note  H2O1 ou  H2O .

 

·  Un atome peut perdre ou gagner un  ou plusieurs électrons . Il devient « ion positif ou ion négatif ».

·  Les ions positifs se notent  X n+ , les ions négatifs  se notent  Xn-  , « n » représente le nombre de charges. Ce sont des ions monoatomiques .

 

·Les ions sodium  positifs et les ions chlorure négatifs sont en même nombre dans le chlorure de sodium qui est électriquement neutre .

 

·   IMPORTANT :   Tous les composés ioniques  sont électriquement neutres ; la somme des charges positives est égales à la somme des charges négatives.  

 

 

 

 

 

 

 

N°2

TRAVAUX d ’ AUTO - FORMATION sur ATOMES et MOLECULES

 

 

TRAVAUX      d ’ AUTO - FORMATION :  CONTROLE

 

Que veut dire  : Faire l’analyse d ‘ une substance ?  c’est en séparer les constituants .

Que veut dire  faire  la synthèse ? c’est produire la substance  à partir des constituants donnés par l’analyse . 

 

 

TRAVAUX N°    d ‘ AUTO - FORMATION   EVALUATION

 

 

1-        la molécule de diazote a pour formule N2

 

a)      Indiquer si cette molécule est diatomique ou triatomique ?

b)      Est - ce un corps pur simple ?    pourquoi ?.