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L’EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT – MÉLANGES ET CORPS PURS

CHAP 1 : L’EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT

Cycle de l’eau. Les 3 états physiques et les changements d’états physiques de l’eau et de la matière. L’eau, un constituant des boissons et des aliments. L’eau sur Terre.

TP 1 : Test de reconnaissance de l’eau. Mise en œuvre d’un protocole expérimental permettant de détecter la présence d’eau dans différents liquides et aliments.

CHAP 2 : QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L’EAU DANS LES 3 ÉTATS DE LA MATIÈRE

Distinction masse et volume. Propriétés spécifiques de chaque état physique de l’eau.

TP 2 : Mesure de volumes: utilisation de la verrerie et des maths.

TP 3 : Mesure de masses: utilisation de balances .Mesure de la masse d’un litre d’eau; suivre un mode opératoire.

CHAP 3 : L’EAU EST UN SOLVANT; MAIS QUE DISSOUT-ELLE ?

Dissolution, dissoudre, solution, soluble, insoluble, solvant, soluté, solution saturée, limite de solubilité, mélange homogène, mélange hétérogène. Miscibles, miscibilité.

TP 4 : Peut-on dissoudre n’importe quel solide dans l’eau ? La masse se conserve-t-elle lors de la dissolution?

TP 5 : Tests de miscibilité de l’eau avec d’autres liquides. Une jolie expérience un peu magique…

CHAP 4 : L’EAU ET LES MÉLANGES – TECHNIQUE de SEPARATION

Séparation de quelques constituants de mélanges aqueux. Décantation, filtration, distillation, évaporation, chromatographie, récupération d’un gaz par déplacement d’eau.

TP 6 : Comment nettoyer une eau boueuse ? Démarche d’investigation
TP 7 : Distillation d’une eau minérale.

TP 8 : Récupération et étude du gaz dissous dans les boissons gazeuse. Recherche d’un mode opératoire.

TP 9 : Séparation des colorants alimentaires par chromatographie

CHAP 5 : LES CHANGEMENTS d’ ÉTAT DE L’EAU : APPROCHE PHÉNOMÉNOLOGIQUE

Conservation de la masse lors de changement d’état, non conservation du volume. Exploitation des graphiques tracés à partir de mesures expérimentales (temps, température). Palier de température lors du changement d’état d’un corps pur.

TP 10 : Etude de la solidification et de la fusion de l’eau

TP 11 : Etude de la vaporisation de l’eau par ébullition.

LES CIRCUITS ÉLECTRIQUES EN COURANT CONTINU

CHAP 1 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE

Circuit électrique simples avec générateur, lampes, moteur, résistance, fils de connexion, interrupteur… Rôle de chaque dipôle. Notion de boucle simple. Symboles normalisés. Schématisation normalisée des circuits.

TP 1 : comment allumer et commander une lampe ? Réaliser des circuits en simple boucle à l’aide d’un générateur (la pile) et de récepteurs. Sous-forme de démarche d’investigation : Du matériel est donné aux élèves, puis on pose la question suivante : Comment disposer ces éléments pour que la lampe s’allume quand on le souhaite?

CHAP 2 : CIRCUIT ÉLECTRIQUE EN BOUCLE SIMPLE

Circuit électrique comportant les dipôles découverts au chapitre 1 mais aussi des diodes, des DEL, leur rôle dans un circuit. Schématisation.
Influence de l’ordre et du nombre des dipôles récepteurs dans un circuit en boucle simple. Sens conventionnel du courant. Conducteurs et isolants.
Electrisation et électrocution.
Les courts-circuits et leurs effets sur le circuit électrique : T.P évalué

TP 2 :Réalisation de montages électriques en boucle simple à l’aide de résistances, lampes, moteurs, diodes, DEL … Découvrir le sens du courant.

TP 3 : Les courts-circuits. Isolant ou conducteur? Réaliser un détecteur élémentaire de courant.

CHAP 3 : CIRCUIT ÉLECTRIQUE COMPORTANT DES DÉRIVATIONS

Identifier, schématiser des circuits électriques avec des dérivations. Comparaison de montages en boucle simple avec des montages comportant des dérivations. Leurs propriétés.
Les dangers des courts-circuits ; protection des circuits.
Installation électrique domestique

TP 4 :Réaliser des circuits avec des dérivations et/ou en boucle simple : influence d’une lampe grillée selon les montages. Effets d’un court-circuit sur les différents montages. Les dangers. Quelques expériences pour comprendre l’adaptation (voir aussi en 4°)

LA LUMIÈRE : SOURCES ET PROPAGATION

CHAP 1 : SOURCES DE LUMIÈRE – DIFFUSION

TP1 : Les différentes sources de lumière : sources primaires et objets diffusants. Les  conditions  nécessaires pour voir un objet.

TP 2 : Comment éclairer un objet? Comment voir un objet? D’où vient la lumière?

CHAP 2 : PROPAGATION RECTILIGNE DE LA LUMIÈRE

Le faisceau de lumière. Modèle du rayon lumineux. Sens de propagation de la lumière, schématisation. Ombre propre, ombre portée et cône d’ombre. Schématisation.

TP 3 :Comment se propage la lumière? Visualisation de faisceaux de lumière; visées. Les ombres: forme et position. Couleurs des ombres en lumière blanche. A l’aide d’une source de lumière ponctuelle.

CHAP 3 : SYSTÈME : SOLEIL – TERRE – LUNE

En préparation à cette partie du programme, les élèves se rendent au forum des sciences de Villeneuve d’Ascq ou au planétarium de Capelle La Grande.

Phases de la Lune, éclipses de lune et de Soleil.

Mouvement du système Soleil – Terre – Lune.

Travail sur maquette, documents  et documentaires vidéos.

Chimie : DE L’AIR QUI NOUS ENTOURE A LA MOLÉCULE

CHAP 1 : LA MOLÉCULE, UN MODÈLE POUR COMPRENDRE LA MATIÈRE

Interprétation moléculaire des 3 états physiques et des changements d’états physiques de l’eau et de la matière. La molécule d’eau. Matière et chimie.

CHAP 2 : COMPOSITION DE L’AIR

Les “couches” de l’atmosphère. L’atmosphère protège la Terre. Pollution et réchauffement climatique. La couche d’ozone. La composition de l’air. Un modèle moléculaire pour l’air.

CHAP 3 : QUELQUES PROPRIÉTÉS DE L’AIR

Volume et pression d’un gaz, propriétés des gaz, de l’air. Mesure et unités de pression. La bouteille de dioxygène. Masse de l’air.

TP 1 : Expériences sur la compressibilité de l’air : Démarche d’investigation : comment peut-on comprimer l’air ?

TP2 : le manomètre. La masse d’un litre d’air.

CHAP 4 : LES COMBUSTIONS – LA TRANSFORMATION CHIMIQUE

Combustion du carbone. La transformation chimique, les réactifs, les produits , le bilan de la transformation chimique. La combustion complète et incomplète du butane et du méthane. Les dangers des combustions (incendie, asphyxie, intoxication au monoxyde de carbone, explosion)

TP 3 : Combustion du carbone dans l’air et dans le dioxygène. Mise en évidence des produits. Démarche d’investigation : Comment peut-on prouver que la combustion du charbon de bois dégage du dioxyde de carbone ?
TP 4 : Combustion du butane dans l’air. Mise en évidence des produits.

CHAP 5 : LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE

Structure de la matière, classification périodique des atomes. Les symboles chimiques des atomes, les formules chimiques des molécules, la conservation de la masse. Les équations de réaction, retour sur les combustions complète du carbone, du butane, du méthane.

TP 5 : Conservation de la masse au cours de la transformation chimique.

Électricité : LES  LOIS  DU  COURANT  CONTINU

CHAP 1 : INTENSITÉ  ET  TENSION : deux grandeurs électriques issues de la mesure

• 1ère Partie : L’intensité, l’ampèremètre, les notations et les unités, les ordres de grandeurs. De quoi dépend l’intensité du courant? Mesures d’intensités.
• 2ème Partie : La tension, le voltmètre, les notations et les unités, les ordres de grandeurs. Mesures de tensions aux bornes de différents dipôles.
• Adaptation d’un dipôle à un générateur. Tension nominale, surtension et sous-tension.

TP 1 : Mesures de l’intensité du courant électrique dans différents circuits électriques, branchement de l’ampèremètre, précision des mesures. Découverte expérimentale de la loi d’unicité de l’intensité du courant dans un circuit  série.

TP 2 : Mesures de la tension électrique aux bornes de différents dipôles branchés en série, branchement du voltmètre, précision des mesures.

CHAP 2 : LES  LOIS  UNIVERSELLES

• Les lois dans les circuits série pour l’intensité et la tension électriques.
• Les lois dans les circuits comportant des dérivations pour l’intensité et la tension. Notion de branche et de nœud.
• Les lois universelles à la maison, les dangers des surcharges, l’usage de la multiprise.

TP 3 : Découverte expérimentale de la loi d’additivité des tensions (ou loi des mailles) dans les circuits série.

TP 4 : Découverte expérimentale de la loi d’additivité des intensités (ou loi des nœuds) dans les circuits comportant  des dérivations.

TP 5 : Découverte expérimentale de la loi d’unicité des tensions dans les circuits comportant des dérivations.

CHAP 3 : RÉSISTANCE  ET  LOI  D’OHM

Approche expérimentale de la résistance, mesure, l’ohmmètre,  notation et unités. La loi d’ohm. Sécurité et fusible.

TP 6 : Mesures de résistances – Influence de la résistance sur l’intensité du courant.

TP 7 : Découverte expérimentale de la loi d’ohm. Caractéristique d’une résistance. Travail en lien avec le B2i.

LA LUMIÈRE : COULEURS ET IMAGES

CHAP 1 : LUMIÈRES ET COULEURS DES OBJETS

Rôle des filtres, spectre continu de la lumière blanche. Synthèse additive des couleurs? Couleur des objets.

TP 1 Décomposition de la lumière blanche à l’aide de réseaux et/ou de prismes, utilisation de filtres colorés, diffusion par des écrans colorés, superposition de lumières colorées….

TP2 : Eclairé un objet par différentes couleurs.

CHAP 2 : LENTILLES : FOYERS ET IMAGES

Principe de formation des images en optique géométrique. Foyers, distance focale. Modélisation de l’œil, les défauts de l’œil, leurs corrections.

TP 3: Démarche d’investigation : à l’aide d’un rétroprojecteur dirigé vers une fenêtre, l’image de cette dernière se projette sur la vitre du rétroprojecteur : Quel est l’élément du dispositif responsable de cette situation ?

TP 4 : Travail expérimental sur banc d’optique à la recherche de foyers images, d’images réelles et virtuelles…. Modélisation d’un œil normal, myope et hypermétrope.

CHAP 3 : VITESSE DE LA LUMIÈRE

Vitesse de la lumière dans le vide, distances dans l’univers.

Histoire du calcul de la vitesse de la lumière.

Physique :

Production de l’énergie électrique

Production d’une tension à l’aide d’un aimant et d’une bobine.
Description de l’alternateur.
Les différents types de centrales électriques.

Tension alternative

Distinguer tension continue et tension alternative : comparer les effets d’une tension continue ou alternative en utilisant un générateur T.B.F. et une L.E.D., sens du courant.
Acquisition à l’ordinateur de tensions continues et alternatives.
Comparaisons des courbes obtenues.
Variation en fonction du temps, période, fréquence, relation f = 1/T.
Valeur maximale de la tension et valeur efficace, calcul du rapport Umax / U.

Visualisation d’une tension périodique à l’oscilloscope

Réglages de l’oscilloscope.
Mesure de la tension maximale.
Mesure de la période.

Puissance et énergie électrique

Vérification expérimentale de la relation P = U × I. Applications numériques.
Vérification expérimentale de la relation E = P × t. Applications numériques.
Identifier la puissance à souscrire auprès du distributeur (E.D.F.).

De la gravitation à l’énergie mécanique

La gravitation

Le système solaire.
Analogie entre le mouvement d’une planète et celui d’une fronde.
Analogie entre gravitation et aimant.
Les marées.

Le poids et la masse

Caractéristiques du poids d’un corps, le newton.
Définition de la masse,  le kilogramme.
Le poids et la masse varient-ils ?
Relation entre poids et masse.

L’énergie cinétique

Comment varie la vitesse d’un objet en chute libre, cas de l’eau dans une centrale hydraulique.
Énergiede position, cinétique, mécanique.
De quoi dépend l’énergie cinétique ?
Exploitation de la relation entre l’énergie cinétique, la masse et la vitesse.

Chimie : Métaux, électrons et ions

Quelques métaux usuels

Identifier des métaux les plus couramment utilisés : aspect, corrosion, propriété magnétique.
Classer ces métaux selon leur densité.
Domaine d’utilisation.

Conduction électrique dans les métaux

Distinguer les conducteurs des isolants.
Constitution et charge électrique de l’atome.
Quelle est la nature du courant électrique dans un conducteur ?

Conduction électrique dans les solutions

Identifier, parmi quelques solutions, celles qui conduisent le courant électrique.
Caractéristiques des ions positifs et des ions négatifs.
Quelle est la nature du courant électrique qui traverse une solution ?

Les ions

Formules de quelques ions.
Tests de reconnaissance des ions chlorure, fer II, fer III, cuivre.

Acidité et pH

Notion de pH. Identification de solutions acides, basiques ou neutres.
Evolution du pH au cours d’une dilution.
Danger des produits acides ou basiques concentrés.

Le fer et l’acide chlorhydrique

Interprétation de la réaction chimique du fer avec l’acide chlorhydrique.
Mise en évidence des réactifs et des produits.
Ecriture des équations-bilans de l’action entre l’acide chlorhydrique et le fer.
Conservation des atomes et de la charge électrique.

La pile électrochimique

Réaliser la réaction entre une solution de sulfate de cuivre et du zinc.
Interpréter l’échauffement provoqué par la réaction.
Connaitrel’origine de l’énergie électrique fournie par une pile.

Naturel ou synthétique?

Il est possible de réaliser la synthèse d’espèces chimiques déjà existantes dans la nature. (Arôme de banane).

Il est possible de réaliser la synthèse d’espèces chimiques n’existant pas dans la nature (la synthèse du nylon).

Suivre le protocole permettant de réaliser un savon.

Question 1 :
Comment explique-t-on qu’il y ait de l’eau à l’état gazeux (vapeur) dans l’air, dans des conditions normales de température et de pression (par exemple à 18 °C et à 1013 hPa), alors que la température de vaporisation de l’eau est de 100 °C à 1013 hPa) ?

Question 2 :
Peut-on colorer un gaz?
Peut-on colorer l’air pour le rendre visible?

Question 3 :
Pourquoi un bain à 35° est-il froid alors que dans une pièce à 35° on étouffe ?

Question 4 :
Comment est créé un courant d’air ? Est-ce comme la formation du vent ?

Question 5 :
Pourquoi les avions de lignes dans le ciel font-ils parfois une grosse fumée blanche et parfois non ?

Question 6 :
Pourquoi la mer est bleue ? Pourquoi le ciel est bleu ?

Question 7 :
Pourquoi quand on observe un arc en ciel, voit-on un arc et non autre chose ?

Question 8 :
pourquoi l’air n’a-t-il pas d’ombre ?

Question 9 :
Est-ce que les odeurs de parfum sont des gaz ?

Question 10 :
Une pile est-elle le siège d’une transformation chimique ?

Question 11 :
Le nombre de pale pour une éolienne est-il important ?

Question 12 :
Est-il possible d’avoir un « arc »-en-ciel rectangulaire si les gouttes d’eau étaient de forme rectangulaire ?

A vos commentaires !!
Si vous aussi, des élèves vous ont posé quelques colles alors n’hésitez pas à poster leurs questions.

La tension électrique se mesure à l’aide d’un voltmètre qui se passe en dérivation aux bornes du dipôle. Elle s’exprime en volts de symbole V.

http://www.dailymotion.com/search/voltm%2525C3%2525A8tre/video/x875y2_voltmetre_tech

1.      Vaporisation-liquéfaction.                             Sécurité : attention aux brûlures

l On se propose de réaliser l’étude de la variation de la température lors de la vaporisation de l’eau distillée et de l’eau salée en fonction du temps, et de tracer les courbes de vaporisation.

Expérience avec de l’eau distillée

l Mettre environ 20mL d’eau distillée dans un ballon à fond rond. Le boucher et placer le thermomètre de telle façon à ce qu’il ne touche pas les parois du ballon.

l On met l’appareil de chauffage en fonctionnement et on commence par relever la température  de l’eau distillée dans le ballon. C’est la température à l’instant t = 0 min.

l On relève ensuite la température toutes les minutes en prenant soin d’agiter dans le ballon.

l On notera ces températures dans le tableau ci-dessous.

Observation :

En utilisant la pince à bois, on place le verre à montre au dessus de l’ouverture du ballon et on observe :

De la buée se dépose sur les parois du verre à montre, donc la vapeur d’eau se condense pour redevenir liquide.

Conclusion :

Quand l’eau liquide se transforme en vapeur d’eau, le changement d’état s’appelle une vaporisation

Quand la vapeur d’eau se transforme en eau liquide, le changement d’état s’appelle une liquéfaction

2.      La température d’ébullition de l’eau :

Quand l’eau passe de l’état liquide à l’état gazeux, le changement d’état se nomme une vaporisation

La température d’ébullition de l’eau pure est 100°C à la pression atmosphérique normale qui est égale à 1013 hPa (hectopascals) ou 101300 Pa (pascals)

Expérience avec de l’eau salée

l Reprendre la même expérience que précédemment mais avec de l’eau salée.

Conclusion :

La température d’ébullition de l’eau salée est supérieure à 100°C à la pression atmosphérique normale.

Remarque : Les pommes de terre ou les pâtes cuisent plus facilement et plus rapidement dans  l’eau salée.

Bienvenue sur mon blog !

Je viens de créer ce blog éducatif sur LeWebPédagogique. Encore un peu de patience et vous retrouverez mes articles.

A bientôt.

M. Bekkouch

« L’imagination est plus importante que le savoir. »

« La joie de contempler et de comprendre, voilà le langage que me porte la nature ».

L’énergie cinétique d’un véhicule en translation dépend  de deux grandeurs : sa masse et sa vitesse.

Ec = ½ mV²

Avec :

• Ec : énergie cinétique acquise par le véhicule en joules (J)
• m : masse du véhicule en kilogrammes (kg)
• V : vitesse du véhicule en mètres par seconde (m/s ou m.s^-1) 

Exemple de calcul

Une voiture familiale pèse environ 1510 kg. Quelle est son énergie cinétique lorsqu’elle roule sur l’autoroute à 130 km/h, c’est-à-dire à environ  36,1 m/s (130÷3,6 = 36,1)?

réponse : 

Ec = ½ 1510 × 36,1² = 984000 J

Soit Ec = 984 kJ (kilojoules)

Préparer son ASSR et BSR en s’entraînant sur le net

http://www.code3000.net

ou

http://eduscol.education.fr