A) Combustible et comburant

Transcription

1 Evaluation : Définition : Comburant, combustible, transformation chimique, réactif, produit Rédaction de compte-rendu Nécessité de la présence du comburant qui est consommé Combustion du carbone, du butane et du méthane : Réactifs, produits, description des molécules Combustion incomplète, texte sur les combustions A) Combustible et comburant Consigne : Réaliser le compte-rendu pour les deux expériences. On structure un tel compte-rendu selon plusieurs parties : - Hypothèse - Expérience - Schéma - Observation - Conclusion Hypothèse 1 : Une combustion a besoin d air Expérience : on fait allume une bougie, une lampe à alcool et un réchaud à gaz. On les couvre. Observation : les combustions s éteignent au bout d un moment. Conclusion : Il y a dans l air une substance indispensable à la combustion qui disparaît lors de la combustion. Hypothèse 2 : Une combustion a besoin de dioxygène Expérience : on plonge une bougie allumée dans un flacon rempli de dioxygène. Observation : la combustion devient très vive Conclusion : C est le dioxygène de l air qui est indispensable à la combustion. 15/31

2 A retenir : Pour qu une combustion ait lieu, il faut au moins deux substances : le combustible qui brûle et le comburant qui permet cette combustion. Exemples : - combustible : cire de la bougie, alcool à brûler, butane - comburant : dioxygène, comburant solide des fusées. Exercice 1 : Comburant Livre 7p70 Exercice 2 : Comburant Livre 2 p 69 Exercice 3 : Combustion C Livre 3p69 B) Combustion du carbone 1) Expérience Etude expérimentale : combustion du carbone Le charbon est n est pas un corps pur. Mais son constituant principal s appelle le carbone. On trouve le carbone en plus grande proportion dans le fusain utilisé en dessin et quasiment à l état pur dans les mine de crayon en graphite. Nous allons étudier ce qui ce produit lorsque l on brûle du carbone. I RAPPEL: test de reconnaissance du dioxyde de carbone par l eau de chaux 1) En classe de 5 ème (en physique ou en SVT) vous avez eu l occasion de mettre en évidence le dioxyde de carbone. Où trouve-t-on ce gaz en grande proportion? 2) Vous aviez utilisé l eau de chaux pour mettre en évidence ce gaz. Rappelez ce que l on doit observer quand l eau de chaux est en présence de dioxyde de carbone. II ETUDE DE LA COMBUSTION DU FUSAIN EN CARBONE 3) D après-vous, quel est le gaz formé par la combustion du fusain? 4) Vérification des hypothèses par une démarche expérimentale. Vous disposez du matériel suivant : du fusain, un récipient en verre, d un bouchon équipé d un crochet pour tenir le fusain, une bougie allumée, de l eau de chaux Réalisez une expérience permettant de vérifier l hypothèse de la question 3. Sur une feuille de copie, vous expliquerez votre démarche : Attention à bien respecter les parties d un tel compte-rendu A retenir Durant la combustion du carbone, le carbone et le dioxygène disparaissent ; il y a formation de dioxyde de carbone. Exercice 4 : Combustion C 16/31

3 Exercice 5 : Combustion C 2) Transformations chimiques Définitions : Les corps qui disparaissent sont appelés réactifs. On dit qu ils réagissent entre eux. Les corps qui apparaissent sont appelés produits. Une transformation chimique est une transformation où des molécules disparaissent et d autres apparaissent. Une transformation physique est une transformation où les molécules sont conservées. Exemples : transformation physique : changements d état, mélanges transformation chimique : combustions Combustion du carbone Réactifs Produits Carbone Dioxyde de carbone Dioxygène A retenir : Lors de la combustion du carbone, le carbone et le dioxygène disparaissent pour donner du dioxyde de carbone. Exercice 6 : Définition transfo X 17/31

4 C) Des transformations chimiques pour détecter la présence de gaz 1. Dans quelles photographies trouve-t-on du carbonate de calcium? On en trouve dans le marbre, la craie et l eau de chaux trouble. 18/31

5 2. Le carbonate de calcium est-il un réactif ou un produit de la transformation? C est un réactif car on le voit apparaître. 3. Quel est son état? Quel est sa couleur? Est-il soluble dans l eau? C est un solide blanc insoluble dans l eau. 4. Si l on patiente un peu sans toucher au verre, que va-t-il se passer? Le solide va tomber au fond. A retenir : Pour détecter la présence de dioxyde de carbone, on utilise de l eau de chaux. En présence de ce gaz, l eau de chaux se trouble : il apparaît un solide blanc qui finit par tomber au fond. Quand un solide apparaît dans un liquide, on l appelle un précipité. Exercice 7 : Repérer transfo X Livre 10p70 Exercice 8 : Test CO2 Livre 11 p. 70 Exercice 9 : Test CO2 D) Le butane 1) Combustion du butane Le butane est le gaz combustible des réchauds à gaz. Expérience : on place un réchaud allumé sous un erlen-meyer. Observation : On voit apparaître de la buée. 2) Analyse du produit Hypothèse 1 : ce liquide est de l eau Expérience : on verse du sulfate de cuivre anhydre dans l erlen-meyer Observation : le sulfate de cuivre bleuit Conclusion : ce liquide est donc de l eau Hypothèse 2 : L eau était dans l erlen-meyer. Expérience : on prend un autre erlen-meyer dont on a retiré l eau avec une poudre fixant l eau. On le place à nouveau au dessus du réchaud. Observation : la buée apparaît à nouveau Conclusion : l eau est crée par la combustion. L eau est un produit de la réaction. Combustion du butane Réactifs Produits butane Dioxyde de carbone dioxygène eau A retenir : Lors de la combustion du butane, le carbone et le dioxygène disparaissent pour donner du dioxyde de carbone et de l eau Remarque (à retenir) : Le méthane est un autre gaz combustible dont les produits de la combustion sont aussi du dioxyde de carbone et de l eau Exercice 10 : Combustion de gaz Exercice 11 : Combustion de gaz Livre 2 p81 Exercice 12 : Combustion de l alcool 19/31

6 3) Combustion incomplète Environ 5000 incidents et 300 décès par ans Expérience : On bloque l arrivée d air du réchaud Observation : On voit apparaître des particules noires : c est du carbone. Définition : Lorsque qu une combustion avec une faible arrivée d air par rapport à la quantité de combustible, on dit qu elle est incomplète. Les réactifs sont les mêmes mais pas les produits. A retenir : Lors des combustions incomplètes Il se forme un gaz très dangereux le monoxyde de carbone. A cause de ce gaz produit par les chauffages mal ventilés, on compte des centaines de mort en France chaque année. Pour se prémunir des combustions incomplètes il faut dégager les systèmes de ventilations des chauffages. Exercice 14 : Combustion incomplète Livre 3 p81 Exercice 15 : Combustion incomplète E) Energie Document Massy p.64 (livre) 1 Quel est l intérêt majeur des combustions dans la vie quotidienne? permettent de chauffer les habitations et de cuire les aliments. 2 Qu est ce que le pouvoir calorifique d un combustible? Le pouvoir calorifique d un combustible représente la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète de 1 m 3 de combustible gazeux ou de 1 kg de combustible gazeux ou solide. 3 Combien de kilojoule libérera la combustion complète de 1 kg de fuel domestique? La combustion complète de 1 kg de fuel domestique libérera kj. 4 Pourquoi faut-il mieux brûler du bois sec que du bois humide? La combustion du bois sec libère plus de quantité de chaleur que le bois humide (18100 kj/kg pour le bois sec contre kj/kg pour le bois humide). A retenir : libèrent de l énergie. Cette énergie est essentiellement émise sous forme de chaleur (chauffage des habitations, cuisson des aliments) mais aussi de lumière (bougie) ou de mouvement (moteur à essence). Exercice 13 : Energie Livre p La combustion du carbone nécessite du dioxygène La combustion du carbone produit du dioxyde de carbone La combustion du butane dans l'air nécessite du dioxygène La combustion du butane dans l'air produit du dioxyde de carbone La combustion du butane dans l'air produit de l'eau La combustion du méthane dans l'air nécessite du dioxygène La combustion du méthane dans l'air produit du dioxyde de carbone La combustion du méthane dans l'air produit 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 (combustion) 20/31

7 Mettre en oeuvre un protocole expérimental (combustion) Observer, extraire les informations d'un fait observé (combustion) Exprimer à l'écrit ou à l'oral des étapes d'une démarche de résolution (combustion) Proposer une représentation adaptée (combustion) Suivre un protocole donné (combustion) Combustible Comburant Une combustion nécessite la présence de réactifs Lors d'une combustion, les réactifs sont consommés Lors d'une 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 incomplètes peuvent être dangereuses explosives peuvent être dangereuses Extraire d'un document (papier ou numérique) les informations relatives aux dangers des combustions Transformation chimique Réactifs Produits Une combustion est une transformation chimique Exprimer par une phrase le passage des réactifs au(x) produit(s). 21/31

8 Questions Chapitre 3 : - Qu est-ce qu un combustible? - Que faut-il pour qu un combustible brûle? - Ce qui brûle est appelé le combustible, comment appelle-t-on le dioxygène lors d une combustion? - Pourquoi peut-on dire que la réaction entre l eau de chaux et du dioxyde de carbone est un transformation chimique? - Qu est-ce qu une transformation chimique? - Qu est-ce qu une transformation physique? - Donner un exemple de transformation physique? - Donner un exemple de transformation chimique? - Quelle est la différence entre une transformation physique et chimique? - Comment appelle-t-on ce qui disparaît dans une réaction chimique? - Qu est-ce qu un réactif dans une transformation chimique? - Comment appelle-t-on ce qui apparaît dans une réaction chimique? - Qu est-ce qu un produit dans une transformation chimique? - Comment teste-t-on la présence de dioxyde de carbone? - Dans quel état est la substance qui trouble l eau de chaux? - Qu est qu un précipité? - Quel est le produit de la combustion du carbone? - Quel sont les réactifs de la combustion du carbone? - Pourquoi peut-on dire que la combustion du carbone? - Exprimez en une phrase ce qui se passe lors de la combustion du carbone? - Quel est le produit de la combustion du méthane ou du butane? - Quel sont les réactifs de la combustion du méthane ou du butane? - Quel est l intérêt des combustions? - Quelle est la différence entre une combustion complète et incomplète? - Pourquoi une combustion incomplète est-elle dangereuse? - Que faire pour éviter les accidents dus aux combustions incomplètes? 22/31