A – De l’air qui nous entoure à la molécule








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Physique-Chimie

CLASSE DE QUATRIEME

A – De l’air qui nous entoure à la molécule

Plusieurs (14) films proposés sur le site.tv :

http://www.lesite.tv/videotheque/16-offre-etablissement/2-college/131-chimie_2/122-classe-de-4e/486-de-lair-qui-nous-entoure-a-la-molecule_2


Mélanges : Lavoisier et la composition de l’air

Pression  : Le baromètre – Météo sous pression

L’origine des vents – Le vent dans la mythologie grecque – La mesure du vent – Le vent Recherche et nuages du futur

La part du feu : Le secret du feu – L’épreuve du feu

Energie : Biocarburant – Combustion et chaleur – Moteur à explosion

La lumière piégée : L’effet de serre



Connaissances

Capacités

Commentaires

Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs

COMPOSITION DE L’AIR : de quoi est composé l’air que nous respirons ? Est-il un corps pur ?


L’air est un mélange de dioxygène (environ 20 % en volume) et de diazote (environ 80 % en volume).
Le dioxygène est nécessaire à la vie.
Distinction entre un gaz et une fumée.



Extraire d’un document les informations

relatives à la composition de l’air et au rôle du

dioxygène.



Thèmes de convergence : développement durable, santé.


Films histoire de Lavoisier (2ème en anglais) :
http://www.youtube.com/watch?v=Yu0XR9z0B0c
http://www.youtube.com/watch?v=WdjQIkvT9G0f


VOLUME ET MASSE DE L’AIR : L’air a-t-il un volume propre ? A-t-il une masse ?


L’état gazeux est un des états de la matière.
Un gaz est compressible.



Proposer une expérience pour mettre en

évidence le caractère compressible de l’air.
Valider ou invalider une hypothèse.






La pression est une grandeur qui se mesure

avec un manomètre.
L'unité de pression SI est le pascal.




Mesurer une pression.





Animation pression – volume dans seringue :

http://physikos.free.fr/file/chapitre1l-air-qui-nous-entoure/pression.swf
http://physikos.free.fr/file/chap2-volume-et-masse-air/airpression.swf
http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/air_pression.htm
Expérience ballon baudruche dans cloche à vide (vidéo)

http://www.youtube.com/watch?v=Jse6Elxt4XA


Connaissances

Capacités

Commentaires

Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs


Un volume de gaz possède une masse.
Un litre d’air a une masse d’environ un gramme dans les conditions usuelles de température et de pression.



Mesurer des volumes ; mesurer des masses.
Comprendre qu'à une mesure est associée une incertitude (liée aux conditions expérimentales).



Les correspondances simples entre les unités ont été abordées en cinquième.
Les calculs répétitifs de conversion sont à proscrire.
Thème de convergence : météorologie et Climatologie



Masse d’un litre d’air (vidéo expérience) :

http://www.youtube.com/watch?v=_UcGCNsDRLk
Animations et exercices sur les notions étudiées :

http://physikos.free.fr/file/4eme-chapitre2-l-air-qui-nous-entoure/03-air.swf


UNE DESCRIPTION MOLECULAIRE POUR MIEUX COMPRENDRE


Un gaz est composé de molécules



Percevoir la différence entre réalité et

simulation.
Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter :

- la compressibilité d’un gaz ;

- les différences entre corps purs et mélanges.



Le professeur limite la description à ce qui est nécessaire pour l’interprétation des phénomènes pris en compte.


Animation les 3 états de l’eau :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/etats_eau.htm
Animation les 3 états de la matière et corps pur/mélange

http://phys.free.fr/etats.htm
Vidéo masse lors de la fusion de l’eau :

http://www.youtube.com/watch?v=-4or3auE0AI


Les trois états de l’eau à travers la description moléculaire :

- l’état gazeux est dispersé et désordonné ;

- l’état liquide est compact et désordonné ;

- l’état solide est compact ; les solides

cristallins sont ordonnés.



Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter :

- les différences entre les trois états physiques de l’eau ;

- la conservation de la masse lors des

changements d’état de L’eau ;

- la non compressibilité de l’eau.




Les mélanges à travers la description

moléculaire.


Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter :

- la diffusion d’un gaz dans l’air ;

- la diffusion d’un soluté dans l’eau (sucre,

colorant, dioxygène…).
Percevoir la différence entre réalité et

simulation.



On se limitera à des exemples de solutés

moléculaires dans le cas de cette modélisation.


Animation conservation de la masse lors d’un mélange :

http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/conserv_masse_diss_ch11.swf
Vidéo diffusion d’un gaz :

http://www.youtube.com/watch?v=BfgezfkWNa8
QCM révision description moléculaire :

http://physikos.free.fr/file/4eme-chap1-les-molecules-pour-comprendre-la-matiere/exo%20particule%20etat%204.swf

LES COMBUSTIONS : Qu’est-ce que brûler ?


La combustion du carbone nécessite du

dioxygène et produit du dioxyde de carbone.
La combustion du butane et/ou du méthane

dans l’air nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone et de l’eau.
Test du dioxyde de carbone : en présence de

dioxyde de carbone, l’eau de chaux donne un

précipité blanc.




Questionner, identifier un problème, formuler

une hypothèse.
Mettre en œuvre un protocole expérimental.
Observer, extraire les informations d’un fait

observé.
Exprimer à l’écrit ou à l’oral des étapes d’une

démarche de résolution.
Proposer une représentation adaptée.
Suivre un protocole donné.





Animation combustions + exercice interactif :

http://physikos.free.fr/file/chapitre%204%20combustion/04-combu.swf
Combustion bougie rôle du dioxygène :

http://www.youtube.com/watch?v=f7bFs3oln7o
Cérémonie ouverture JO 2012 : révolution industrielle

http://www.youtube.com/watch?v=7QL_uG2GSZo : film
http://www.youtube.com/watch?v=FKR816k-U4Y : images


Connaissances

Capacités

Commentaires

Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs


Une combustion nécessite la présence de

réactifs (combustible et comburant) qui sont

consommés au cours de la combustion ; un (ou des) nouveau(x) produit(s) se forme(nt).
Ces combustions libèrent de l’énergie.


Extraire d’un document (papier ou numérique) les informations relatives aux combustions.



Thème de convergence : énergie



Extrait c’est pas sorcier sur triangle du feu :

http://www.youtube.com/watch?v=hAR2Dulc4kM



Certaines combustions peuvent être

dangereuses (combustions incomplètes,

combustions explosives).



Extraire d’un document (papier ou numérique)

les informations relatives aux dangers des

combustions





Petits films sur dangers des combustions :

http://www.dailymotion.com/video/x92ib6_les-dangers-des-combustions_tech
http://www.dailymotion.com/video/xasm9e_les-dangers-du-monoxyde-de-carbone_lifestyle


LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE


Lors d’une combustion, des réactifs

disparaissent et des produits apparaissent : une combustion est une transformation chimique.
Lors des combustions, la disparition de tout ou partie des réactifs et la formation de produits correspondent à un réarrangement d’atomes au sein de nouvelles molécules.



Exprimer par une phrase le passage des réactifs au(x) produit(s).
Proposer une représentation adaptée (modèles moléculaires).




Le professeur limite la description à ce qui est nécessaire pour l’interprétation des phénomènes pris en compte.
La manipulation des modèles moléculaires (désassemblage, assemblage) ne doit pas laisser croire qu’elle représente le mécanisme

réactionnel.



Animation barbecue :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/combustion_carbone.htm



Les atomes sont représentés par des symboles, les molécules par des formules (O2, H2O, CO2, C4H10 et/ou CH4).




Communiquer à l’aide du langage scientifique.
Utiliser une représentation adaptée : coder,

décoder pour écrire les formules chimiques.





Exercices interactifs lectures formules-modèle moléculaire :

http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/formules_chimiques.swf
http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/composition-molecules.htm
http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/atomesmolecules.swf



L’équation de la réaction précise le sens de la

transformation.
Les atomes présents dans les produits (formés) sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs.



Utiliser une représentation adaptée : coder,

décoder pour écrire les équations de réaction.
Présenter et expliquer l’enchaînement des

étapes pour ajuster une équation chimique.



L’écriture d’équations de réactions est

strictement limitée aux deux ou trois

combustions étudiées.
La mole (concept, grandeur et unité de quantité de matière) est hors programme.



Animation préparation aux équations :

http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/molecule4eme.swf
Animation équilibrer une équation :

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/reactions_chimiques.htm
http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/equilibrer_equation_bilan_1.htm
http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/equilibrer_equation_bilan_2.htm
Exercice interactif combustion-équation :

http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/reaction.swf


Connaissances

Capacités

Commentaires

Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs


La masse totale est conservée au cours d’une transformation chimique.



Participer à la conception d’un protocole ou le

mettre en œuvre.
Valider ou invalider une hypothèse.





Révision atome – molécule – équation – conservation masse :

http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/05-equabil.swf

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