Séquence 7 : piles électrochimiques Cours niveau troisième

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1 Séquence 7 : piles électrochimiques Cours niveau troisième Objectifs : - Savoir qu une pile est un réservoir d énergie chimique - Savoir que lorsque la pile fonctionne, une partie de cette énergie est transférée sous d autres formes - Savoir que l énergie mise en jeu dans une pile provient d une réaction chimique - Savoir que la consommation des réactifs entraine l usure de la pile Voir également votre manuel pages 93 à 99. Rappels : ce que vous savez déjà - Un ion est un atome ou groupe d atomes ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons - On peut mettre en évidence les ions cuivre II grâce au test à la soude (formation d un précipité bleu) - Lors d une réaction chimique, les réactifs sont les espèces chimiques (atomes, molécules ou ions) que l on met en contact, ils réagissent pour former de nouvelles espèces chimiques appelées produits - Le courant électrique est un déplacement de particules chargées électriquement. Dans un métal, ces particules mobiles sont les électrons, dans les solutions, ce sont les ions. I- L énergie chimique Expérience 1 Prenons un bécher contenant une solution de sulfate de cuivre. Relevons la température puis versons de la poudre de zinc. Collège des Tilleuls Annecy Page 1 sur 5 Physique - Chimie

2 Observations : Observations après un temps important : On sait que : - Une solution de sulfate de cuivre contient des ions cuivre (on le montre facilement en faisant un test à la soude ; il se forme un précipité bleu caractéristique de la présence d ions cuivre II) - La poudre de zinc contient des atomes de zinc - On peut reconnaitre le cuivre grâce à sa couleur rouge On peut conclure : - Lorsque les réactifs solution de sulfate de cuivre et poudre de zinc sont mis en contact, il y a réaction chimique (modification du milieu réactionnel) - Lors de cette réaction chimique, les ions cuivre II sont consommés (la solution bleue prend une teinte bleue pâle), du cuivre solide est formé (dépôt rouge) - Lors de cette réaction chimique, il y a eu libération d énergie (augmentation de la température de la solution) Conclusion : II- La pile électrochimique Une pile électrochimique est un dispositif permettant de convertir de l énergie chimique en énergie électrique. Nous avons vu dans le paragraphe précédent que la réaction entre les ions cuivre II et le zinc peut libérer de l énergie. Collège des Tilleuls Annecy Page 2 sur 5 Physique - Chimie

3 Expérience 2 On réalise une pile électrochimique en plongeant une lame de cuivre et une lame de zinc dans une solution de sulfate de cuivre. On raccorde les lames dans un premier temps à un voltmètre, puis on branche un ventilateur. On observe : Expérience 2 (suite) Après un certain temps on observe : Collège des Tilleuls Annecy Page 3 sur 5 Physique - Chimie

4 On sait que : - Le zinc réagit avec une solution de sulfate de cuivre - La coloration bleue de la solution est due aux ions cuivre II - On reconnait le cuivre à sa couleur rouge - La réaction entre le zinc et les ions cuivre II libère de l énergie - Si le ventilateur tourne c est qu il y a un courant électrique On peut donc en conclure que : A retenir : - Une réaction chimique peut libérer de l énergie - Il est possible de convertir de l énergie chimique en énergie électrique - Une pile est un réservoir d énergie chimique - Lorsque la pile débite, il y a consommation des réactifs Exercice 10 page 104 : Exercice 11 page 104 : 1- une pile électrochimique stocke l énergie sous forme 2- une pile électrochimique fournit de l énergie sous forme.. 3- une pile électrochimique convertit de l énergie.. en énergie. 4- une pile électrochimique.. Collège des Tilleuls Annecy Page 4 sur 5 Physique - Chimie

5 Exercice 12 page 104 : QCM d entrainement : Si on verse de la poudre de zinc dans une solution de sulfate de cuivre, il y a réaction chimique. Si on verse de la poudre de cuivre dans une solution de sulfate de zinc, il y a réaction chimique. L énergie de la réaction chimique est à l origine de l énergie électrique que fournit la pile. Au cours de la réaction chimique, les réactifs s épuisent, il y a de moins en moins d énergie chimique à convertir, la pile s use. Lorsqu une pile débite, l énergie chimique est converti en énergie électrique et en énergie thermique : la pile chauffe. Le métal zinc a une couleur orangée. Ce sont les ions qui assurent le transport de l électricité dans les métaux. Ce sont les ions qui assurent le transport de l électricité dans les solutions. Une pile électrochimique stocke l énergie sous forme électrique. Une pile électrochimique fournit de l énergie électrique. Fin Vrai Faux Collège des Tilleuls Annecy Page 5 sur 5 Physique - Chimie