Révision. Épreuves communes

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1 Révision Épreuves communes

2 Chapitre 1

3 Propagation de la lumière

4 Comment se propage la lumière dans le vide ou dans l air?

5 Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite.

6 La vitesse de la lumière dans le vide ou l air : c = 3, m.s -1

7 Une vitesse est le rapport d une distance sur une durée c en m.s -1 c = d t avec d en m t en s

8 Autres relations : d = c x t t = d / c

9 L année-lumière a.l.

10 C est la distance parcourue dans le vide par la lumière en une année

11 Convertir en année-lumière

12 Pour obtenir une distance en a.l. : d(a.l.) = d(m) 1 a.l. (m) 1 a.l. (m) = 9, m

13 Autre relation : d(m) = d(a.l.) x 1 a.l.(m)

14 L ordre de grandeur

15 C est la puissance de 10 la plus proche d un nombre. Elle permet d informer sur la dimension d un objet sans souci de précision. Acarien : 10-5 m

16 Exemples : 7, m : m , , m : 10-7 m ,7.10-7

17 Chapitre 2

18 Spectre d émission de la lumière blanche Il contient toutes les radiations en 400 (violet) et 800 nm (rouge)

19 Spectres d émission

20 de raies

21 Ce sont des spectres sur fond noir présentant une ou plusieurs raies colorées

22 Spectre d émission d un élément chimique

23 Spectre d émission d une lumière monochromatique

24 Spectre d émission d une lumière polychromatique

25 continu

26 Spectre d émission d un corps chaud

27 Ce sont des spectres présentant tout ou une partie du spectre de la lumière blanche

28 Ces spectres dépendent de la température du corps, mais pas de sa nature.

29 Spectre d absorption d un élément chimique

30 Spectres d absorption

31 Ce sont des spectres de lumière blanche présentant des raies noires

32 Chaque raie noire correspond à une radiation absorbée par un élément chimique présent dans le gaz

33 Ils permettent d identifier les éléments chimiques présents dans l atmosphère d une étoile.

34 Identifier un élément chimique

35 Un spectre de raies est caractéristique d un élément chimique

36

37 Un élément émet ou absorbe les mêmes raies, celles qui le caractérisent.

38

39 Chapitre 3

40 La réfraction se produit lorsqu un rayon lumineux passe d un milieu transparent dans un autre.

41 Elle se traduit par un brusque changement de direction de propagation de la lumière

42

43 Rayon réfléchi Rayon réfracté Rayon incident

44 1 ère loi de la réfraction Le rayon incident et le rayon réfracté sont dans le même plan appelé plan d incidence.

45 2ème loi de la réfraction Le rayon incident et le rayon réfracté sont liés par la relation suivante : n 1 x sin (i 1 ) = n 2 x sin (i 2 )

46 n 1 x sin (i 1 ) = n 2 x sin (i 2 ) n 1 et n 2 sont les indices des milieux 1 et 2. I 1 et i 2 sont les angles d incidence et de réfraction.

47 La surface de séparation entre les deux milieux transparents s appelle un dioptre. Traçons la perpendiculaire à ce dioptre ou normale au dioptre.

48 Le rayon incident est le rayon qui arrive sur le dioptre Le rayon qui traverse le dioptre est le rayon réfracté

49 Angle d incidence Angle de réfraction

50 Plus n est grand, plus le milieu est réfringent. Pour une longueur d onde donnée, n caractérise un milieu de propagation.

51 Passage d un milieu moins réfringent dans un milieu plus réfringent (n < n ) 1 2

52 Si n 1 < n 2 Le rayon se rapproche de la normale

53 Passage d un milieu plus réfringent dans un milieu moins réfringent (n > n ) 1 2

54 Le rayon s écarte de la normale Si n 1 > n 2

55 Décomposition de la lumière blanche par un prisme

56 Le prisme est dispersif pour deux raisons : - sa forme ; - l indice de réfraction varie avec λ.

57

58 L indice de réfraction augmente quand la longueur d onde diminue.

59 La dispersion C est la séparation par réfraction des différentes radiations constituant une lumière.

60 Chapitre 4

61 Présentation d un atome

62 La matière est constituée d atomes électriquement neutres

63 Et, au cœur de cet atome, un noyau fois plus petit que l atome!

64

65 Le noyau contient les nucléons : - les protons (+) ; - les neutrons (neutres électriquement).

66 Autour de ce noyau, tournent des électrons chargés négativement.

67 Neutre électriquement, l atome possède autant de protons que d électrons

68 Constitution d un atome

69 La notation symbolique de l atome A X Z Z : nombre de protons A : nombre de nucléons

70 Comment utiliser cette notation? A X Z Z donne le nombre de protons et le nombre d électrons de l atome

71 Comment utiliser cette notation? A X Z A donne le nombre de nucléons A Z donne le nombre de neutrons

72 Dans l atome, il y a A X Z Z protons et Z électrons A Z neutrons

73 La charge élémentaire

74 Charge élémentaire C est la plus petite charge connue. Elle vaut e = 1, C Le Coulomb est l unité de charge.

75 Charge portée par le proton Elle vaut + e = 1, C

76 Charge portée par l électron Elle vaut - e = -1, C

77 Charge portée par le noyau

78 Dans le noyau, il y a Z protons portant chacun la charge élémentaire + e

79 La charge du noyau est positive Q N = + Z x e +

80 Charge portée par le nuage électronique

81 Dans le nuage électronique, il y a Z électrons portant chacun la charge élémentaire - e

82 La charge du nuage électronique est négative Q NE = - Z x e

83 Masse de l atome

84 Masse des électrons Ils sont 2000 fois plus léger qu un proton ou un neutron Leur masse sera négligée dans l atome

85 Masse des nucléons Elles sont presque égales m p = m n

86 Masse de l atome Le noyau contient A nucléons de masse m p

87 La masse de l atome est concentrée dans le noyau m at = A m p

88 De l atome à l ion

89 Un ion provient d un atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons : - gain : charge en plus ; - perte : charge en moins donc charge + en excès.

90 Exemples de cations Cu 2+ K + Zn 2+ Ag +

91 Cation Charge positive Elle provient de la perte d un ou plusieurs électrons

92 Exemples de anions SO 4 2- Cl - NO - 3 S 2-

93 Anion Charge négative Elle provient du gain d un ou plusieurs électrons

94 Élément chimique

95 Qu y a-t-il de différent entre

96 le cuivre métallique le sulfate de cuivre

97 le cuivre métallique contient l atome de cuivre le sulfate de cuivre contient l ion cuivre

98 L atome et l ion ont : même Z même A un nombre d électrons différents

99 Qu y a-t-il de commun entre

100 Ces deux oxydes de cuivre, le cuivre métallique, le sulfate de cuivre, l hydroxyde de cuivre

101 Tous contiennent l élément cuivre Cu 29 Il est caractérisé par son numéro atomique Z

102 Isotopes

103 Le cuivre possède 23 isotopes dont 2 stables Cu 54 Cu 29 Seul A change

104 Isotopes même Z A différents

105 Chapitre 5

106 Classification périodique

107

108 Classification simplifiée Colonnes

109 Classification simplifiée H Z = 1 (K) 1 He Z = 2 (K) 2 Gaz noble Li Z = 3 (K) 2 (L) 1 Alcalin Be Z = 4 (K) 2 (L) 2 B Z = 5 (K) 2 (L) 3 C Z = 6 (K) 2 (L) 4 N Z = 7 (K) 2 (L) 5 O Z = 8 (K) 2 (L) 6 F Z = 9 (K) 2 (L) 7 Halogène Ne Z = 10 (K) 2 (L) 8 Gaz noble Na Z = 11 (K) 2 (L) 8 (M) 1 Alcalin Mg Z = 12 (K) 2 (L) 8 (M) 2 Al Z = 13 (K) 2 (L) 8 (M) 3 Si Z = 14 (K) 2 (L) 8 (M) 4 P Z = 15 (K) 2 (L) 8 (M) 5 S Z = 16 (K) 2 (L) 8 (M) 6 Cl Z = 17 (K) 2 (L) 8 (M) 7 Halogène Ar Z = 18 (K) 2 (L) 8 (M) 8 Gaz noble

110 Quelles sont ses règles de construction?

111 H Z = 1 (K) 1 Par Z croissant Par nombre d e - sur la couche externe He Z = 2 (K) 2 Gaz noble Li Z = 3 (K) 2 (L) 1 Alcalin Be Z = 4 (K) 2 (L) 2 B Z = 5 (K) 2 (L) 3 C Z = 6 (K) 2 (L) 4 N Z = 7 (K) 2 (L) 5 O Z = 8 (K) 2 (L) 6 F Z = 9 (K) 2 (L) 7 Halogène Ne Z = 10 (K) 2 (L) 8 Gaz noble Na Z = 11 (K) 2 (L) 8 (M) 1 Alcalin Mg Z = 12 (K) 2 (L) 8 (M) 2 Al Z = 13 (K) 2 (L) 8 (M) 3 Si Z = 14 (K) 2 (L) 8 (M) 4 P Z = 15 (K) 2 (L) 8 (M) 5 S Z = 16 (K) 2 (L) 8 (M) 6 Cl Z = 17 (K) 2 (L) 8 (M) 7 Halogène Ar Z = 18 (K) 2 (L) 8 (M) 8 Gaz noble 1 e - 2 e - 3 e - 4 e - 5 e - 6 e - 7 e - 2 / 8 e -

112 Voyons les lignes une par une

113 Les lignes ou périodes H Z = 1 (K) 1 La première ligne : elle correspond au remplissage de la première couche K et contient 2 éléments. He Z = 2 (K) 2 Gaz noble Li Z = 3 (K) 2 (L) 1 Alcalin Be Z = 4 (K) 2 (L) 2 B Z = 5 (K) 2 (L) 3 C Z = 6 (K) 2 (L) 4 N Z = 7 (K) 2 (L) 5 O Z = 8 (K) 2 (L) 6 F Z = 9 (K) 2 (L) 7 Halogène Ne Z = 10 (K) 2 (L) 8 Gaz noble Na Z = 11 (K) 2 (L) 8 (M) 1 Alcalin Mg Z = 12 (K) 2 (L) 8 (M) 2 Al Z = 13 (K) 2 (L) 8 (M) 3 Si Z = 14 (K) 2 (L) 8 (M) 4 P Z = 15 (K) 2 (L) 8 (M) 5 S Z = 16 (K) 2 (L) 8 (M) 6 Cl Z = 17 (K) 2 (L) 8 (M) 7 Halogène Ar Z = 18 (K) 2 (L) 8 (M) 8 Gaz noble

114 Les lignes ou périodes H Z = 1 (K) 1 La deuxième ligne : elle correspond au remplissage de la deuxième couche L et contient 10 éléments. He Z = 2 (K) 2 Gaz noble Li Z = 3 (K) 2 (L) 1 Alcalin Be Z = 4 (K) 2 (L) 2 B Z = 5 (K) 2 (L) 3 C Z = 6 (K) 2 (L) 4 N Z = 7 (K) 2 (L) 5 O Z = 8 (K) 2 (L) 6 F Z = 9 (K) 2 (L) 7 Halogène Ne Z = 10 (K) 2 (L) 8 Gaz noble Na Z = 11 (K) 2 (L) 8 (M) 1 Alcalin Mg Z = 12 (K) 2 (L) 8 (M) 2 Al Z = 13 (K) 2 (L) 8 (M) 3 Si Z = 14 (K) 2 (L) 8 (M) 4 P Z = 15 (K) 2 (L) 8 (M) 5 S Z = 16 (K) 2 (L) 8 (M) 6 Cl Z = 17 (K) 2 (L) 8 (M) 7 Halogène Ar Z = 18 (K) 2 (L) 8 (M) 8 Gaz noble

115 Les lignes ou périodes H Z = 1 (K) 1 La troisième ligne : elle correspond au remplissage de la troisième couche M et contient 10 éléments. He Z = 2 (K) 2 Gaz noble Li Z = 3 (K) 2 (L) 1 Alcalin Be Z = 4 (K) 2 (L) 2 B Z = 5 (K) 2 (L) 3 C Z = 6 (K) 2 (L) 4 N Z = 7 (K) 2 (L) 5 O Z = 8 (K) 2 (L) 6 F Z = 9 (K) 2 (L) 7 Halogène Ne Z = 10 (K) 2 (L) 8 Gaz noble Na Z = 11 (K) 2 (L) 8 (M) 1 Alcalin Mg Z = 12 (K) 2 (L) 8 (M) 2 Al Z = 13 (K) 2 (L) 8 (M) 3 Si Z = 14 (K) 2 (L) 8 (M) 4 P Z = 15 (K) 2 (L) 8 (M) 5 S Z = 16 (K) 2 (L) 8 (M) 6 Cl Z = 17 (K) 2 (L) 8 (M) 7 Halogène Ar Z = 18 (K) 2 (L) 8 (M) 8 Gaz noble

116 Voyons les colonnes une par une

117 Colonne 1 Colonne 2

118 Colonnes

119 Colonne 18 Colonne 17

120 Les familles à connaître Les alcalins

121 Les alcalins Les alcalins sont des métaux de couleur argentée, mous, à basse température de fusion et à faible densité. Très réactifs, ils ne se trouvent jamais sous forme atomique dans le milieu naturel et réagissent immédiatement en présence d'humidité (ils sont conservés dans de l'huile minérale). Ils forment des ions portant une charge positive : Li +, Na +, K +. Le rubidium 37 Rb, le césium 55 Cs et le francium 87 Fr complètent cette colonne.

122 Les familles à connaître Les halogènes

123 Les halogènes Dans la nature, sous la pression atmosphérique, on les trouve sous forme de molécules diatomiques (à l'état gazeux pour le difluor F 2 et le dichlore Cl 2, liquide pour le dibrome Br 2 et solide pour le diiode I 2 ) ou sous forme d ions monoatomiques portant une charge négative : F -, Cl -, Br -, I -. Très réactifs, ils ne se trouvent jamais sous forme atomique dans le milieu naturel. L astate 85 As complète cette colonne.

124 Les familles à connaître Les gaz nobles

125 Les gaz nobles Les gaz nobles forment une série chimique aux propriétés assez homogènes : aux conditions normales de température et de pression, ce sont des gaz monoatomiques, incolores et inodores, quasiment dépourvus de réactivité chimique. Ils ne forment ni ion, ni molécule. Le radon, radioactif, 86 Ra, complète cette colonne.

126 Règles du duet et de l octet

127 Les gaz nobles sont particulièrement stables, car ils possèdent : - soit deux électrons ou duet sur la couche K : (K) 2 (hélium) ; - soit huit électrons ou octet sur la couche L ou M : (K) 2 (L) 8 (néon) ou (K) 2 (L) 8 (M) 8 (argon) ;

128 Les atomes vont donc avoir tendance à former des ions positifs ou négatifs pour perte ou gain d électrons pour avoir 2 ou 8 électrons sur leur couche externe et ainsi respecter la règle du duet ou celle de l octet.

129 Chapitre 6

130 Système et référentiel

131 L objet d étude ou système Notation : { }

132 Le mouvement d un système se définit par rapport à un autre objet ou référentiel.

133 Selon ce référentiel, le mouvement d un système n est pas le même donc le mouvement est relatif.

134 3 référentiels - terrestre ; - géocentrique ; - héliocentrique.

135 Décrire un mouvement

136 Trajectoire ensemble de leurs positions successivement occupées au cours du temps

137 C est associer : - la trajectoire ; - l évolution de la vitesse.

138 Les différentes trajectoires : - une droite ; - un cercle ; - une courbe.

139 Comment interpréter un enregistrement pour estimer l évolution de la vitesse?

140 À savoir! Les positions sont enregistrées à intervalles de temps égaux t.

141 Les positions sont à égales distances à t égaux donc La vitesse est constante.

142 La distance entre les positions du point diminue à t égaux donc La vitesse décroît.

143 La distance entre les positions du point augmente à t égaux donc La vitesse croît.

144 La distance entre les positions du point varie ( ou ) à t égaux donc La vitesse est variable.

145 Récapitulons!

146 Trajectoire droite cercle courbe Mouvement rectiligne circulaire curviligne Exemple : Si la trajectoire est une droite, le mouvement est rectiligne.

147 Évolution de la vitesse constante variable Mouvement uniforme accéléré ralenti varié Exemple : Si la vitesse augmente, le mouvement est accéléré.

148 Chapitre 7

149 Attraction gravitationnelle

150 L existence du système solaire, des galaxies et de l univers en général est le résultat d actions mutuelles s exerçant entre tous les constituants ou interaction gravitationnelle

151 C est une interaction attractive entre deux corps.

152 F A/B s exerce sur B et attire B vers A. F B/A s exerce sur A et attire A vers B. m A A F B/A F A/B m B B Les longueurs des deux flèches sont identiques

153 en kg en kg F = F = G m m A B A/B B/A AB 2 en m m A : masse du corps A m B : masse du corps B AB : distance entre les centres des corps A et B G = 6, SI (N.m 2.kg -2 )

154 Poids terrestre

155 L un des corps est la Terre et l autre le corps A. Le poids est la force exercée par la Terre sur A. m A A P A m T T

156 Expression du poids P A P A = F T/A = m A g P A : poids du corps en Newton N m A : masse du corps en kg g : intensité de la pesanteur terrestre en N.kg -1

157 Attention! Le poids varie, La masse jamais!!

158 Pesanteur sur une planète quelconque

159 Pour une planète quelconque p m P est la masse de la g P = Gm P R P 2 planète R P est la rayon de la planète

160 Quelles modifications entraîne une force?

161 Une force peut mettre en mouvement. Que peut-elle faire encore?

162 Une force peut modifier un mouvement.

163 Chapitre 9

164 Les molécules

165 Une molécule résulte de l association d atomes identiques ou différents dans le respect des règles du duet ou de l octet.

166 Elle forme un édifice électriquement neutre où les atomes sont liés entre eux par des liaisons.

167 J applique la règle du duet ou celle de l octet Atome H Z = 1 C Z = 6 N Z = 7 O Z = 8 Cl Z = 17 Structure électronique (K) 1 (K) 2 (L) 4 (K) 2 (L) 5 (K) 2 (L) 6 (K) 2 (L) 8 (M) 7 Règle à appliquer duet octet octet octet octet Nombre d électrons à ajouter Nombre de liaisons formées

168 Pour un atome donné, ce nombre de liaisons reste toujours le même.

169 La couleur des atomes En rouge : oxygène En bleu : azote En blanc : hydrogène En noir : carbone

170 Les modèles

171 Deux modèles : - éclaté ; - compact.

172 Les formules

173 La formule brute Elle consiste à donner les symboles des atomes présents dans la molécule et leur nombre.

174 La formule développée Elle consiste à donner les symboles des atomes présents dans la molécule et à montrer toutes les liaisons.

175 La formule semidéveloppée Les liaisons avec l atome d hydrogène disparaissent.

176 Brute Semi-développée

177 Développée

178 Les molécules simples

179

180 Les molécules isomères.

181 Ce sont des molécules qui ont même formule brute mais des enchaînements d atomes différents.

182 Corps pur Mélange

183 Ce sont des molécules qui ont même formule brute mais des enchaînements d atomes différents.

184 Corps pur Ne contient qu une seule espèce chimique

185 Mélange Contient au moins deux espèces chimiques

186 Médicament C est un mélange : - principe (s) actif(s) ; - excipients.

187 C est fini!!!

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