Sciences 9 Module 2 : La chimie et les changements chimiques (pp )

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1 Nom : Date : Sciences 9 Module 2 : La chimie et les changements chimiques (pp ) Le module en quelques lignes Dans ce module, nous allons explorer : Le monde fascinant des changements chimiques; Les substances chimiques et la façon dont ils interagissent; Questions Clés Quelles sont les propriétés de la matière et qu arrive-t-il à ces propriétés lors d un changement chimique? Comment sais-tu qu un changement chimique a lieu? Quelles idées, quelles théories ou quels modèles servent à expliquer les changements chimiques? 1

2 Thème 1 L exploration de la matière (pp ) L objectif: Je vais étudier les propriétés de la matière et les décrire (examiner et décrire le point de fusion, la solubilité et conductibilité de matières observées) Je vais décrire et mettre en application différentes façons de classer les matières d après leur composition et leurs propriétés, notamment : o En distinguant les substances pures, des solutions et des mélanges La sécurité d abord du texte La «chimie» est l étude des propriétés de la matière et des changements que la matière subit Plusieurs des premiers chimistes étaient pauvres et ils utilisaient le matériel qu ils avaient sous la main pour fabriquer leur propre équipement. Même avec ce matériel artisanal, ils ont réussi à faire des découvertes importantes, qui ont contribué à une meilleure compréhension de la matière. Auparavant, les scientifiques n avaient pas des laboratoires sécuritaires. Ils avaient l habitude de _goûter et de sentir des substances chimiques. On portait rarement des lunettes de protection. Donc, il se produisait souvent des explosions et plusieurs des premiers scientifiques sont décédés accidentellement. 2

3 Il faut manipuler les substances chimiques avec précaution, car certaines sont corrosives. Donc, elles brulent, corrodent ou détruisent les tissus organiques. Les symboles de sécurité du Powerpoint Remplissez le tableau avec les dessins nécessaires et les explications de chaque symbole. Symboles de Sécurité Description Sûreté de protection de peau/protection de la peau Ce symbole signifie que les produits chimiques caustiques peuvent irriter la peau ou dénote la présence de microorganismes susceptibles de transmettre une infection par contact. Sûreté de protection d habillement/vêtements de protection Ce symbole signifie qu\on doit porter un tablier de laboratoire Sûreté de feu/protection contre les incendies Ce symbole signifie qu on doit faire preuve de prudence a proximité d une flamme nue. Sûreté des yeux/protection des yeux Ce symbole signifie qu il existe un danger pour les yeux et qu on doit porter des lunettes de protection 3

4 Sûreté de poison/gare aux substances toxiques Ce symbole indique que le produit manipule est un poison. Sûreté chimique/gare aux produits chimiques Ce symbole indique que la manipulation de substances chimiques peut causer des brulures ou un empoisonnement lorsqu elles entrent en contact avec la peau. Alerte de disposition/elimination Ce symbole dénote la présence de substances qu on doit éliminer de façon appropriée. Ne faites pas/ne pas Ce symbole courant indique qu il ne faut pas faire cette chose. Sûreté thermique/gare a la chaleur Ce symbole indique qu il faut manipuler les objets chauds avec prudence Sûreté pointue d objet/gare aux objets pointus ou tranchants Ce symbole signifie que la manipulation d objets pointus ou tranchants comporte un risque de coupure ou de piqure Sûreté de vapeur/protection contre de vapeurs nocives Ce symbole signifie qu un produit ou une réaction chimiques peuvent engendrer des vapeurs nocives 4

5 Sûreté électrique/electricité et sécurité Ce symbole indique qu on doit utiliser les appareils électriques avec prudence. Les symboles de sécurité sont utilisés pour identifier les mesures de sécurité nécessaires quand on utilise une matière dangereuse. Quelques matières sont caustiques et vont bruler, corroder ou détruire le tissu organique Ex : la peau. S.I.M.D.U.T. = le système d information sur les matières dangereuses utilisées au travail Les produits contrôlés Les symboles de SIMDUT sont utilisés pour identifier qu une matière particulière est dangereuse. Aussi, ca spécifie quel genre de risque est present. Les matières dangereuses couvertes par SIMDUT sont des produits contrôlés inclut dans les catégories ci-dessous : Matières toxiques ayant des effets immédiats graves 5

6 Matières toxiques ayant d autres effets Matières infectieuses Matières dangereusement réactives Gaz comprimes Matières comburantes Matières inflammables et combustibles Matières corrosives 6

7 Il y a aussi 3 formes qui entourent les symboles, pour que l utilisateur ou l employé sache le niveau de matière dangereuse qu il utilise et quel genre de risque. ATTENTION Avertissement DANGER La matière et la théorie atomique Nous sommes tous entoures par de la matière dans différentes formes. La terre où nous marchons, l air qu on respire et l eau que nous buvons sont toutes des formes de matière. La matière est quelque chose qui a de la masse et qui occupe de l espace. Toutes les formes de la matière partagent des principes en commun; ceci est appelé le modele particulaire de la matière. Le modèle particulaire de la matière Toute matière est formée d infimes particules. Toute suubstance pure est faite d un type 7

8 particulier de particules, differentes des particules d un autre type de substance pure. Les particules peuvent se combiner avec d autres particules pour former de plus grandes particules appelées des molecules. Il y a des forces d attraction entre les particules. Les particules sont toujours en mouvement. La vitesse moyenne des particules est d autant plus grande que la temperature est élevée. Lorsque le modèle particulaire de la matière a été compris, les scientistes ont commencé à mieux comprendre le monde (la matière) autour d eux. Dans les _gaz et les liquides, les particules ont plus de liberté à bouger; tandis que les solides, les particules ont des positions fixes. Solide Les particules dans un solide sont emballes tellement rigidement qu ils ne peuvent pas se déplacer. Ils vibrent en place. Liquide les particules dans une liquide ne sont pas emballes aussi rigidement que dans un solide. Ils ont de la place entre eux, donc ils peuvent se déplacer plus librement. 8

9 Gaz Les particules dans un gaz ont beaucoup de place pour se déplacer et ne sont pas en contact l un avec l autre aussi souvent que les liquides. La densité Le modèle particulaire de la matière» Comment est-ce possible d avoir une substance qui est plus dense qu une autre? La réponse est simple. L espace entre les particules, qui crée la substance, détermine sa densite. Le plus près que sont les particules, le plus dense que c est. Les particules dans un solide sont paquetes, dans une liquide sont moins paquetés et dans un gaz sont très eparpilles. La chaleur et la température La chaleur et la température sont des mots journaliers. Mais, qu est ce qu ils veulent dire scientifiquement? Pour mieux connaître la chaleur et le transfert de la chaleur, référons-nous à l étude de l énergie et de la matière. De toutes les types d énergie, l énergie de mouvement est la plus importante pour mieux comprendre la chaleur. Selon le modèle particulaire, les particules se deplacent plus rapidement lorsqu ils ont plus d energie. En sachant cela, nous pouvons mieux décrire la 9

10 chaleur ou la manque de chaleur comme le montant d énergie qu ont les particules. - Au lieu de dire que quelque chose est chaude, on dit que les particules se déplacent rapidement. - Au lieu de dire que quelque chose est froide, on dit que les particules se déplacent lentement. Le modèle particulaire au travail : La température et la densité La densité peut être affectée par la chaleur. L air chaude dans un ballon est moins dense que l air qui l entoure. Donc, l air frais exerce une force flottable pour soulever le ballon. Le raisonnement scientifique : La chaleur est l énergie. Quand l énergie est ajoutee aux particules d une substance, ca augmente le mouvement des particules (l énergie cinétique). Lorsque les particules se déplacent plus rapidement, plus de collisions arrivent. Quand plus de collisions arrivent les particules sont poussées plus à part, ainsi augmentant le volume. Si le volume augmente, ceci veut dire qu il y a plus de place entre les particules. Donc, lorsque le même nombre de particules prend un plus grand montant d espace, vous avez diminué la densité. L inverse est aussi vrai. Si la température est diminuée, les particules perdent l énergie et ainsi se déplacent plus _lentement. Ceci veut dire que l espace entre les particules diminue et la densité augmente. 10

11 Utilisant les propriétés pour classifier Précédemment, vous aurez pu découvrir que la matière peut être classifiée en deux catégories : les _melanges et les substances pures. Les mélanges sont une combinaison de deux substances différentes ou plus, et les substances pures ont juste un genre de substance. Exemple de mélange : salsa et fromage Exemple de substance pure : l eau Les mélanges peuvent être encore décomposées en deux autres catégories : heterogene : Ces mélanges peuvent être aussi appelés des mélanges mecaniques. Vous pouvez observer les substances separees dans ce mélange. Ces mélanges ont des particules qui ne sont pas uniformement dispersés. (Ceci veut dire qu ils ne sont pas arranges dans un modèle spécifique) homogene : Ces mélanges peuvent être aussi appelés des solutions. Vous ne pouvez pas observer les substances séparées dans ce mélange. Par exemple - _l eau salee Ces mélanges ont des particules qui sont uniformément dispersés. (Ceci veut dire qu ils sont arrangés dans un modèle spécifique) 11

12 Il est souvent difficile d observer la différence entre une solution et une substance pure. On peut utiliser des propriétés comme le point d ebullition, le point de _fusion (fonte) et la densite pour nous aider à classifier. Les mélanges hétérogènes peuvent être encore décomposés en trois catégories secondaires : 1. melanges mécaniques ordinaires 2. suspensions 3. colloides Les mélanges mécaniques ordinaires - Dans les mélanges mécaniques ordinaires, les parties differentes sont assez grandes à voir, et ils restent mixtes. Par exemple, le _granit est un mélange mécanique ordinaire parce que vous pouvez voir les particules de _quartz, de feldspath et de _mica. Les suspensions Une suspension est un mélange heterogene composé de particules larges qui sont uniformément disperses, mais qui vont s arranger s ils sont laissés calmes. Les suspensions peuvent être séparées par le filtrage et vont disperser la lumière. Par exemple, la farine, le le charbon de bois ou la craie en poudre mélangé dans l eau. 12

13 Les colloïdes Les colloïdes sont des mélanges heterogenes composés de particules fines qui sont dispersés également partout dans une deuxième substance. Des exemples de colloïdes sont le gel de cheveux et les nuages. Si un mélange forme une solution, un colloïde ou une suspension dépend sur la grandeur des particules, la solubilité et la capacité de mélange ( miscibilité ) Une manière de distinguer une solution d un colloïde est de briller une lumière par eux. Une solution ne permettra pas à la lumière de disperser. Un colloïde permettra à la lumière de disperser parce que les particules sont plus larges que ceux d une solution. Cette propriété de dispersion de lumière des colloïdes est appelée l effet de _Tyndall. Est-ce que le brouillard dans la photo est un colloïde ou une solution? Réponse et raisonnement scientifique - C est un colloïde. La lumière provenant des phares de la voiture est dispersée par le brouillard. Le brouillard est une dispersion fine des molécules d eau uniformément dans l air. 13

14 Les colloïdes ont une autre forme, appelée les émulsions. Les émulsions sont un genre de colloïdes ou les liquides sont dispersés dans les liquides. Par exemple, la mayonnaise, le lait et la _vinaigrette sont tous des types d émulsions. Beaucoup d émulsions se séparent rapidement pour former des couches des liquides originales. Par exemple, brassant l huile et le vinaigre dans une vinaigrette crée une émulsion. L addition d un agent emulsionnant peut aider à un liquide à rester dispersés dans un liquide. Par exemple, beaucoup de vinaigrettes ont un agent émulsionnant, très similaire au savon de vaisselle, pour garder les liquides ensemble plus effectivement. Les substances pures Les personnes ont toujours demandé pourquoi la matière se comporte de la manière qu elle fait. En Grèce antique, les scientifiques ont pensé que toute la matière a été faite de _FEU, EAU_, TERRE et AIR. Ils ont appelé ces substances les «éléments». Maintenant, nous savons qu il existe des milliers de types de substances pures. Il y a environ 200 ans, les scientifiques ont commencé à investiguer les substances en les réchauffant, les brassant ensemble et en essayant des diverses procédures. En faisant ces procédures, ils ont trouvé 14

15 les «blocs constitutifs de la matiere» - certaines structures simples qui existaient dans toute la matière étudiée. Ces blocs constitutifs ont été appelés Éléments (La connaissance du grec ancien a influencé le nom). Les substances peuvent être encore décomposées en deux catégories : 1. les elements 2. le composes Les elements- Ils sont des substances pures contenant seulement un genre de particule ou de molécule. Chaque élément a ces propriétés distinctes et ne peut pas être réduit à d autres substances plus simples, par un changement chimique. L HISTOIRE SCIENTIFIQUE Notre connaissance des éléments a commencé à se dessiner il y a plusieurs centaines d années. Robert Boyle ( ) a reconnu que les éléments pouvaient être combinés pour former des composés. Cependant, ce n est pas lui qui a identifié lesquelles des matières étaient des éléments et lesquelles étaient des composés. Les scientifiques ont pensé que s ils pouvaient décomposés les substances jusqu à qu ils ne peuvent plus être décomposés, ils voulaient identifier si c était une substance pure ou un mélange. 15

16 Antoine Lavoisier ( ) était un pionnier dans le domaine. Il a définit les éléments comme des substances pures qui ne pouvaient pas être décomposées. Nous employons toujours une partie de sa définition aujourd hui. Lavoisier a identifié 23 substances pures comme éléments. Antoine Lavoisier et d autres scientifiques ont trouve d autres substances qui pouvaient être brisés ou décomposés. Ils sont appelés des composes. Les composes sont des substances pures qui contiennent deux elements ou plus combines ensemble dans des proportions fixes (ou definis ) Cette définition est appelée la «loi de composition definie». Ex: L eau est un composé. H 2 O = l hydrogène et l oxygène Les lettres représentent les éléments d hydrogène et l oxygène. Dans les composes, les particules de deux différentes éléments et plus se combinent dans une proportion spécifique. Eg : L eau H 2 O 2 hydrogenes et 1 oxygene 16

17 Le peroxyde d hydrogène H 2 O 2 2 Hydrogenes et 2 oxygenes Même si l eau et le peroxyde d hydrogène contiennent l hydrogène et l oxygène, ils ont des propriétés distinctement différentes. Vous ne voulez pas boire le peroxyde d hydrogène lors d une journée chaude! Les substances pures : éléments, composes, et la théorie atomique La théorie atomique Toute matière est formée d infimes particules. Toute substance pure est faite d un type particulier de particules, différentes des particules d un autre type de substance pure. Les particules peuvent se combinées avec d autres particules pour former des particules larges appelées les molécules. Les particules ne sont pas créés ni détruites par des moyens ordinaires. Les particules sont les plus petites de tous les éléments. Deux particules ou plus peuvent se mettre ensemble pour créer une molécule. Si toutes les particules d une molécule sont les mêmes, c est une _element. Si les particules sont différentes, c est un compose. Par exemple, l oxygène = _O-O (un élément) et l eau = H-O-H ( un compose ). 17

18 Dessinez le tableau à la page 35 du Powerpoint, pour bien saisir les différences dans la classification de matière. La Matiere Melanges Hétérogène/homogène Substances Pures Composes/Elements Melanges mécaniques/solutions Parties separes visibles Melange mécaniques ordinaire/suspension/colloïdes Apparence d une seule substance Emulsions Proprietes toujours les memes Proprietes variables Compléter un plan de laboratoire Activité d exploration p. 98 Révision du Thème P.98 #2, 4 et 5 18

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