PROGRAMME D'ÉTUDES CHIMIE SECONDAIRE JUIN 1998

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1 PROGRAMME D'ÉTUDES CHIMIE 5 SECONDAIRE JUIN 1998

2 PROGRAMME D'ÉTUDES CHIMIE 5 SECONDAIRE JUIN 1998 Dirction d la formation général ds adults Srvic d l'évaluation ds apprntissags

3 Gouvrnmnt du Québc Ministèr d l'éducation, ISBN Dépôt légal Bibliothèqu national du Québc, 1998

4 Conformémnt aux dispositions d l'articl 461 d la Loi sur l'instruction publiqu (L.R.Q., c. I-13.3), j'approuv l nouvau programm d'étuds Chimi, 5 scondair à l'éducation ds adults. PAULINE MAROIS

5 Autur Célin Trmblay Consultant pour la Commission scolair ds Patriots Coordination d la Paulin Plltir Commission scolair ds Patriots production Ont collaboré à la Louis Bourqu Consultant pour la Commission scolair ds Patriots rédaction Réjan Paytt Consultant pour la Dirction d la formation à distanc Donald Robichaud Commission scolair du Sault-Saint-Louis Paulin Plltir Commission scolair ds Patriots Mirill Moisan Société d la formation à distanc ds commissions scolairs du Québc Janin Goml Dirction d la formation à distanc Laila Valin Dirction d la formation à distanc Consultation L comité consultatif provincial d scincs : Marc Dufour, CS d Spt-Îls; Manon Dupont, CS du Sault-Saint-Louis; Gaétan Lavoi, CS Valin; Jacqus Munir, CS Saint-Jan sur Richliu; Dany Ouimt, CS Rouyn-Noranda; Michl Savard, CS d Matan; Michl Thériault, CS ds Dravurs; Jacky Trmblay, CS ds Découvrurs; Coltt Trudl, CS d Trois- Rivièrs; Mari-Rin Rouillard, CS d Mmphrémagog. L prsonnl nsignant t profssionnl ds commissions scolairs : d Bllchass, d Brossard, du Cntr d la Maurici, d Charlsbourg, d Châtauguay, d Chicoutimi, ds Chuts-d-la-Chaudièr, d Coaticook, ds Découvrurs, Eastrn Townships, du Goéland, d la Haut Gatinau, Jacqus- Cartir, Jérôm-L Royr, Kativik, d La Jun Lortt, du Lac Saint-Jan, Lac- Témiscamingu, ds Laurntids, d Lévis, CEC d Montréal, ds Manoirs, d Matan, d Mmphrémagog, Ds Mill-Îls, d La Mitis, d Outaouais-Hull, ds Patriots, CEC d Québc, d Rivièr-du-Loup, Robrval t La Vallièr, Saint-Jan sur Richliu, Saint-Croix, du Sault-Saint-Louis, d Saint-Thérès, d Thtford- Mins, d Val-d Or, Vallé-d-la-Lièvr, d Vallyfild, CEC d Vrdun. Scrétariat Mari-Franc Dumoulin Commission scolair ds Patriots Dominiqu Noël Commission scolair d Victoriavill Rsponsabls du Pirrtt Marcott Dirction d la formation général ds adults programm d étuds (dpuis 1996) Srg Lloup Dirction d la formation général ds adults (jusqu n 1996) Coordination ds Marc Lduc Dirction d la formation général ds adults programms d étuds Dirctur Alain Mrcir Dirction d la formation général ds adults

6 Tabl ds matièrs Introduction Présntation Contxt d élaboration du programm Rlations avc d autrs programms Programms du sctur ds juns Programms du sctur ds adults Cours préalabls au programm Chimi 5 scondair Dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S (histoir-tchnologi-société) Structur du programm t ds contnus d apprntissag Rlation ntr ls cours du programm Prmir cours : Étud ds gaz Duxièm cours : Réactions chimiqus 1 : énrgi t cinétiqu chimiqu Troisièm cours : Réactions chimiqus 2 : équilibr t oxydoréduction Objctifs d apprntissag Objctifs généraux Objctifs trminaux Objctifs intrmédiairs Précisions Évaluation ds apprntissags... 9 Contnu du programm cours par cours Cours 1 : Étud ds gaz Cours 2 : Réactions chimiqus 1 : énrgi t cinétiqu chimiqu Cours 3 : Réactions chimiqus 2 : équilibr t oxydoréduction... 41

7 INTRODUCTION

8 1 Présntation L programm d étuds Chimi, 5 scondair st dstiné aux élèvs du scondair d l éducation ds adults du Québc. Il s compos d trois cours d 50 hurs qui formnt un nsmbl corrspondant au programm Chimi 534, n viguur au sctur ds juns. Au rgard du régim pédagogiqu, l présnt programm st un ds matièrs à option du scond cycl du scondair t à c titr, ls unités attribués aux trois cours puvnt contribur à l obtntion du Diplôm d étuds scondairs (DES). D plus, l nsmbl d cs trois cours corrspond au préalabl Chimi 534, qui st rquis pour l admission à crtains programms d formation général ou tchniqu du collégial. 1.1 Contxt d élaboration du programm Dans la foulé d la révision ds programms d scincs à l éducation ds adults, la Dirction général d l éducation ds adults (DGEA) mttait sur pid, n 1991, un comité consultatif chargé d analysr ls contnus ds nouvaux programms d chimi t d physiqu d cinquièm scondair du sctur ds juns n vu d lur évntull implantation au sctur ds adults. L comité st arrivé à la conclusion qu, bin qu lur contnu soit très prtinnt, ls programms du sctur ds juns n pourraint êtr implantés tls quls n raison ds contraints organisationnlls t andragogiqus d l éducation ds adults. On a donc rcommandé un réécritur d cs programms afin d n adaptr ls objctifs t l approch aux réalités d c sctur. Par souci d harmonisation d la formation dans ls dux scturs, on dvait s assurr d consrvr ls contnus proposés dans ls programms dstinés aux juns t accordr un attntion tout particulièr au dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal. À l hivr 1994, on a ntrpris ls travaux d rédaction d c nouvau programm d chimi pour l sctur ds adults. Un prmièr vrsion, daté d avril 1996, a été soumis à la consultation d tous ls organisms scolairs. L prsonnl nsignant t profssionnl d plus d quarant commissions scolairs a répondu à ctt consultation. L analys ds commntairs rçus a conduit à l écritur d la présnt vrsion du programm. 1.2 Rlations avc d autrs programms Programms du sctur ds juns Comm il avait été établi au début d la rédaction du programm Chimi, 5 scondair, son contnu notionnl a été harmonisé avc clui du programm Chimi 534 du sctur ds juns. Ls élémnts d contnu notionnl d c drnir programm ont été partagés n trois cours, qui portnt ls titrs Chimi, 5 scondair 3 Introduction

9 suivants : Étud ds gaz; Réactions chimiqus 1 : énrgi t cinétiqu chimiqu; Réactions chimiqus 2 : équilibr t oxydoréduction. D plus, ds élémnts du programm Tchniqus t méthods n scincs d la natur (TMS 532), du sctur ds juns, ont été intégrés à chacun ds cours du présnt programm Programms du sctur ds adults C programm d étuds rmplac l programm d étuds précédnt t plus particulièrmnt l cours Chimi 152, l cours Chimi 153 t l modul 3 du cours Chimi Cours préalabls au programm Chimi 5 scondair Sont préalabls au programm Chimi 5 scondair, ls trois cours du programm Scincs physiqus, 4 scondair du sctur ds adults ou l programm Scincs physiqus 436 du sctur ds juns ou l un ou l autr d lurs équivalnts. Par aillurs, comm il s agit d un programm d 5 scondair, ls élèvs qui y sont inscrits dvraint avoir réussi ls cours d langu matrnll t d mathématiqu d la 4 scondair. 1.3 Dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal La nécssité d rmttr n valur l xpérimntation comm instrumnt d intégration ds connaissancs t comm constituant du curriculum préparatoir aux étuds postscondairs n scincs commandait l élaboration d un programm d chimi pour la 5 scondair qui laissrait un larg plac à l initiation à la démarch xpérimntal t au dévloppmnt d habiltés liés à la démarch xpérimntal. Cs drnièrs, au trm ds cours, dvraint constitur, au mêm titr qu ls contnus notionls, ds objts d évaluation. À caus ds particularités t ds contraints d organisation d l éducation ds adults, l initiation à la démarch xpérimntal a été concntré dans ls programms d scincs d 5 scondair. Ctt initiation, pour êtr fficac, nécssit un crtain étalmnt dans l tmps qui dépass la duré d 50 hurs prévu pour un cours. C st pourquoi, dans c programm, chaqu cours constitu un étap dans l initiation à la démarch xpérimntal. Bin qu ds objctifs trminaux aint été fixés pour chaqu cours, c n st qu au trm ds trois cours qu sra attint l nivau d compétnc visé par l programm. Introduction 4 Chimi, 5 scondair

10 Ainsi, l prmir cours constitu l étap d familiarisation : familiarisation avc ls élémnts d un protocol xpérimntal, avc l travail n laboratoir t avc la présntation t l analys d donnés xpérimntals. L duxièm cours st l étap d approfondissmnt ds élémnts d la démarch xpérimntal; ls élèvs sront applés à écrir l protocol d un xpérinc, à suivr un protocol pour xécutr un xpérinc t à rédigr ls différnts partis d un rapport d laboratoir. L troisièm cours st l étap d intégration. Au trm d c cours, ls élèvs dvront êtr capabls d rédigr un protocol xpérimntal, d xécutr la ou ls xpérincs prévus au protocol t d rédigr l rapport d laboratoir s y rapportant. Tout n adhérant frmmnt aux objctifs d formation visant l apprntissag d la démarch xpérimntal, ls auturs ont chrché à êtr réalists par rapport aux moyns dont disposnt ls cntrs d éducation ds adults t par rapport aux particularités d l apprntissag individualisé. Si, d un part, ils ont voulu qu l dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal soit incontournabl, ils s sont assurés, d autr part, qu on pouvait y arrivr avc ds moyns rlativmnt simpls t dans un cadr accssibl au plus grand nombr d cntrs possibl. 1.4 Prspctiv H-T-S (histoir-tchnologi-société) Dans l prolongmnt ds orintations du programm Scincs physiqus, 4 scondair, c programm d chimi vut amnr l élèv à fair ds lins ntr ls notions théoriqus qui lui sont présntés t l contxt dans lqul cs notions ont été découvrts, ls influncs réciproqus qu la scinc t la tchnologi ntrtinnnt t ont ntrtnus au cours ds annés t ls conséquncs qu ls découvrts scintifiqus ou ls applications tchnologiqus ont t ont us sur la vi ds humains t sur l nvironnmnt. C st c qu ls auturs ont applé la prspctiv H-T-S. Dans ls cours du programm Scincs physiqus, 4 scondair, ctt orintation a été rtnu comm tram d fond pour la formulation ds objctifs t comm approch privilégié pour l apprntissag ds scincs. Dans l présnt programm d chimi, ls objctifs d la prspctiv H-T-S vinnnt ctt fois complétr ls autrs objctifs, comm pour rapplr qu la scinc n s dévlopp jamais n vas clos, qu si ll contribu au dévloppmnt ds sociétés, ss progrès sont ux-mêms frinés ou ncouragés par l contxt politiqu, social t tchnologiqu du momnt. Pour chacun ds trois cours, on a formulé un objctif trminal propr à chaqu volt : volt historiqu, volt tchnologiqu t volt social t nvironnmntal. Chimi, 5 scondair 5 Introduction

11 2 Structur du programm t ds contnus d apprntissag 2.1 Rlation ntr ls cours du programm L programm st constitué d trois cours qui doivnt êtr suivis dans l ordr. Ctt séqunc st imposé tant par ls lins logiqus qui xistnt ntr ls élémnts d contnu ds cours qu par l acquisition progrssiv ds habiltés liés à la démarch xpérimntal Prmir cours : Étud ds gaz Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, l adult va, dans c prmir cours, améliorr sa compréhnsion ds phénomèns liés aux gaz t sra n msur d établir un lin avc ls aspcts tchniqus, ls changmnts sociaux t ls conséquncs nvironnmntals qui lur sont associés. C prmir cours port sur : ls propriétés ds phass d la matièr t l comportmnt général ds substancs lors ds changmnts d phas; la présnc ds gaz dans la natur t lur utilisation par l homm; ls lois régissant l comportmnt ds gaz; la loi ds gaz parfaits t la loi ds prssions partills d Dalton; l bilan énrgétiqu d un réaction chimiqu s déroulant n phas gazus Duxièm cours : Réactions chimiqus 1 : énrgi t cinétiqu chimiqu Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, l adult va, dans c duxièm cours, améliorr sa compréhnsion d la cinétiqu chimiqu t ds transfrts d énrgi n ju dans ls réactions chimiqus, ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui n découlnt. C duxièm cours port sur : ls transfrts d énrgi qui ont liu lors ds changmnts d phas, lors ds mélangs d substancs à ds tmpératurs différnts, lors d un dissolution ou dans ds réactions chimiqus; la vitss ds réactions chimiqus t ls facturs dont ll dépnd; la théori ds collisions t la rlation qui xist ntr l énrgi, la vitss d un réaction t ls facturs qui influnt sur ctt drnièr. Introduction 6 Chimi, 5 scondair

12 2.1.3 Troisièm cours : Réactions chimiqus 2 : équilibr t oxydoréduction Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, l adult va, dans c troisièm cours, améliorr sa compréhnsion d l équilibr chimiqu t d l oxydoréduction, ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui lur sont associés. C troisièm cours port sur : l analys qualitativ t quantitativ d l équilibr chimiqu; l oxydoréduction t l fonctionnmnt d pils élctrochimiqus. 2.2 Objctifs d apprntissag Chaqu cours st décrit par un objctif général t par un nsmbl d objctifs trminaux t d objctifs intrmédiairs. Un tablau placé au début d chaqu cours donn, n plus d l objctif général, la list complèt ds objctifs trminaux d c cours Objctifs généraux L objctif général d chaqu cours décrit d façon synthétiqu l intntion général du cours. Il précis ls lins à établir ntr ls trois catégoris d objctifs trminaux Objctifs trminaux Ls objctifs trminaux ont été rgroupés n trois catégoris : ls objctifs d contnu notionnl, ls objctifs liés à la démarch xpérimntal t ls objctifs rlatifs à la prspctiv H-T-S (histoirtchnologi-société). L ordr d présntation d cs objctifs n doit pas êtr considéré comm un indication d lur importanc rlativ ou d la séqunc à rspctr pour l apprntissag. Tous ls objctifs trminaux sont prscriptifs. Ils sont formulés sous form d objctifs d apprntissag. Ls objctifs trminaux indiqunt l sns à donnr à l apprntissag, la cibl à attindr au moyn ds objctifs intrmédiairs qui, pour lur part, décrivnt d façon plus précis t plus détaillé la porté ds objctifs trminaux. Pour soulignr la continuité qui xist ntr ls objctifs trminaux d démarch xpérimntal, cuxci sont numérotés A1, A2, A3, A4 dans l prmir cours, B1, B2, B3, B4, B5 dans l duxièm cours t C1, C2, C3, C4 dans l troisièm cours. Ls objctifs portant ds numéros concordants, comm A1, B1 t C1, rnvoint généralmnt au mêm aspct d la démarch xpérimntal. Chimi, 5 scondair 7 Introduction

13 2.2.3 Objctifs intrmédiairs Tous ls objctifs trminaux d contnu notionnl sont précisés par un list d objctifs intrmédiairs. Crtains d cs objctifs intrmédiairs sont égalmnt rattachés à un objctif trminal d démarch xpérimntal ou d prspctiv H-T-S; dans cs cas, la mntion EX (démarch xpérimntal), H (histoir), T (tchnologi) ou S (société) apparaît à la gauch du libllé d l objctif. En plus d êtr liés à crtains objctifs intrmédiairs d contnu notionnl (idntifiés par la mntion EX), ls objctifs trminaux d démarch xpérimntal sont précisés par lurs proprs objctifs intrmédiairs. Ls lins ntr cs dux catégoris d objctifs intrmédiairs t ls objctifs trminaux d démarch xpérimntal sont présntés à la fin d chaqu cours après la présntation détaillé d chaqu objctif trminal d contnu notionnl. Aucun ds objctifs trminaux rlatifs à la prspctiv H-T-S n a d objctifs intrmédiairs qui lui soint proprs. Ils sont tous précisés par ds objctifs intrmédiairs d contnu notionnl. On ls rconnaît à la mntion H, T ou S placé à la gauch du libllé d l objctif intrmédiair n qustion. D plus, on n rtrouv la list complèt, à la fin d chaqu cours. Tous ls objctifs intrmédiairs sont prscriptifs Précisions Ds Précisions complètnt la plupart ds objctifs intrmédiairs d contnu notionnl. Ls rnsignmnts qui s y trouvnt n sont ni prscriptifs, ni limitatifs, ni xhaustifs. On y a consigné d l information suscptibl d éclairr ls évntuls utilisaturs t utilisatrics du programm : ds détails sur l contnu, ds limits, ds xmpls d pists d xploration, tc. Introduction 8 Chimi, 5 scondair

14 3 Évaluation ds apprntissags L évaluation ds apprntissags vis, d un part, à aidr l élèv dans ss apprntissags t, d autr part, à fournir ls donnés nécssairs à la sanction ds étuds. Généralmnt, on trouv l information qui a trait à l évaluation ds apprntissags t à la sanction ds étuds dans d autrs documnts officils qu l programm d étuds proprmnt dit, tls ls définitions du domain d xamn t l Guid d gstion d la sanction ds étuds. Il convint d s référr à cs documnts pour obtnir plus d précisions sur cs qustions. L évaluation formativ fait parti d l nsignmnt t d l apprntissag. Ell a pour rôl d soutnir t d guidr ls décisions concrnant ls choix ds situations d apprntissag, du matéril t ds intrvntions pédagogiqus. Ell rlèv du prsonnl nsignant t fait l objt d politiqus établis par ls organisms scolairs. L Ministèr put, au bsoin, proposr ds cadrs concptuls ou ds xmpls d outils d évaluation formativ. Pour ls bsoins d l évaluation sommativ, l Ministèr fournit un Définition du domain d xamn pour chacun ds cours d un programm d étuds t, s il y a liu, ds épruvs édictés ou d appoint. À la suit d l évaluation sommativ, un jugmnt st porté sur l attint, par l adult, ds objctifs d apprntissag d un cours, t c st alors qu ls apprntissags puvnt êtr sanctionnés. Chimi, 5 scondair 9 Introduction

15 CONTENU DU PROGRAMME COURS PAR COURS

16 COURS 1 ÉTUDE DES GAZ Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion du comportmnt ds gaz ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui lur sont associés.

17 OBJECTIF GÉNÉRAL Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion du comportmnt ds gaz ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui lur sont associés. OBJECTIFS TERMINAUX Contnu notionnl 1 Expliqur ls propriétés ds trois principals phass d la matièr t l comportmnt général ds substancs lors ds changmnts d phas. 2 Décrir la présnc ds gaz dans la natur t l utilisation ds gaz par l homm. 3 Expliqur la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz t la prssion qu il xrc (loi d Boyl- Mariott). 4 Expliqur la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz t sa tmpératur (loi d Charls). 5 Expliqur la rlation qui xist ntr l nombr d mols d un gaz t l volum qu il occup. 6 Appliqur la loi ds gaz parfaits t la loi ds prssions partills d Dalton. 7 Expliqur l bilan énrgétiqu d un réaction chimiqu s déroulant n phas gazus. EX Démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S A1 S familiarisr avc la démarch xpérimntal. A2 A3 A4 S familiarisr avc la rédaction d un protocol xpérimntal. S familiarisr avc l xécution d un xpérinc. S familiarisr avc l analys scintifiqu d donnés xpérimntals. H T S Illustrr, à l aid d xmpls tirés d l histoir, ls lins qui xistnt ntr l étud ds gaz t ls progrès qui ont été faits n chimi. Illustrr, à l aid d xmpls, l rôl ds gaz dans ds applications tchniqus. Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals résultant d la production ds gaz t d lur utilisation. Chimi, 5 scondair 15 Étud ds gaz

18 OBJECTIF TERMINAL 1 Expliqur ls propriétés ds trois principals phass d la matièr t l comportmnt général ds substancs lors ds changmnts d phas. PRÉCISIONS 1.1 EX Comparr ls propriétés obsrvabls ds phass solid, Comprssibilité, fluidité, xpansiliquid t gazus d la matièr. bilité, form 1.2 Expliqur, à l aid d un modèl, ls propriétés ds trois Ordr, désordr, agitation, indépnprincipals phass d la matièr. danc ds moléculs, forc d cohésion 1.3 Décrir ls mouvmnts moléculairs dans ls trois Translation, rotation, vibration phass d la matièr. 1.4 Expliqur, à l aid d un modèl, l phénomèn d diffusion t l mouvmnt brownin. 1.5 Comparr la vitss d diffusion d un substanc dans un liquid t dans un gaz t la vitss d diffusion d un substanc dans dux gaz différnts. 1.6 Décrir ls changmnts d phas à l aid d xmpls Triangl ds changmnts d phas t du modèl décrivant ls trois phass d la matièr. 1.7 Définir ls tmpératurs d fusion t d ébullition. Courbs d fusion t d ébullition (tmpératur vrsus tmps), échll Clsius 1.8 Comparr ls tmpératurs d fusion t d ébullition d différnts substancs slon la phas d cs substancs à un tmpératur donné. 1.9 T Décrir, à l aid d xmpls, un procédé tchniqu dont Réfrigératur, climatisur, thrmol fonctionnmnt xploit un changmnt d phas. pomp, tc Donnr un xmpl d phas autr qu ls phass Plasma, cristal liquid, solid amorsolid, liquid t gazus. ph Étud ds gaz 16 Chimi, 5 scondair

19 OBJECTIF TERMINAL 2 Décrir la présnc ds gaz dans la natur t l utilisation ds gaz par l homm. PRÉCISIONS 2.1 À l aid d xmpls, décrir l origin ds gaz présnts Composants d l air, gaz d pétrol, dans la natur. gaz volcaniqus, tc. 2.2 Décrir l rôl ds gaz dans l équilibr d la natur. Atmosphèr, rspiration, décomposition organiqu, volcans, photosynthès, protction solair, cycls d l oxygèn, d l au, du carbon t d l azot, tc. 2.3 T Donnr ds xmpls d applications tchniqus basés sur Ballon dirigabl, montgolfièr, l utilisation d l air ou d autrs substancs gazuss. ballon sond, batau à voil, chauffag, ampoul élctriqu, consrvation (alimnts, ouvrs d art, tc.), ansthési, inhalothérapi, moturs, tc. 2.4 S Décrir, à l aid d xmpls, ds conséquncs sur Oxyds d azot, oxyds d soufr, l nvironnmnt d l émission d polluants gazux. oxyds d carbon, ozon, tc. 2.5 S Décrir, à l aid d xmpls, ds problèms d santé qui Chlor, monoxyd d carbon, oxyds puvnt découlr d l absorption d un gaz toxiqu par un d soufr, vapurs d solvants, individu. ammoniac, tc. Chimi, 5 scondair 17 Étud ds gaz

20 OBJECTIF TERMINAL 3 Expliqur la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz t la prssion qu il xrc (loi d Boyl-Mariott). PRÉCISIONS 3.1 Décrir, à l aid du modèl ds gaz, l fft d un Rlation qualitativ variation d la prssion sur l volum occupé par un gaz maintnu à tmpératur constant. 3.2 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d 2 Unités d msur : Pa, N/m, atm, msur d la prssion. 2 lb/po, bar 3.3 Décrir l origin d la prssion atmosphériqu. Poids d un colonn d air 3.4 Expliqur, à l aid du modèl ds gaz, la prssion Collisions, énrgi cinétiqu xrcé par un gaz sur ls parois d son contnant. 3.5 Comparr l comportmnt ds gaz dans un contnant à Parois mobils (volum variabl) : parois mobils t dans un contnant à parois fixs. équilibr ds prssions Parois fixs (volum constant) : gaz sous prssion, pompag à vid (ballon, piston, pnu, bonbonn, tc.) 3.6 Décrir, à l aid du modèl ds gaz, ls conséquncs Rlation qualitativ d un variation du volum sur la prssion xrcé par un gaz maintnu à tmpératur constant. 3.7 EX Induir la loi d Boyl-Mariott à partir d l analys pv = constant si T t n n varint graphiqu d donnés xpérimntals. pas 3.8 T Décrir l utilisation d un différnc d prssion dans Aérosol, bièr prssion, xploitation un application tchniqu. ds phénomèns météorologiqus (vnt, courants ascndant t dscndant), motur à réaction, fusé, dynamit, tc. 3.9 T Décrir l fonctionnmnt ainsi qu l usag du baromètr t du manomètr. Étud ds gaz 18 Chimi, 5 scondair

21 OBJECTIF TERMINAL 3 (suit) Expliqur la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz t la prssion qu il xrc (loi d Boyl-Mariott). PRÉCISIONS 3.10 Résoudr ds problèms portant sur la prssion t ds pv 1 1 = p2v2 problèms portant sur la loi d Boyl-Mariott. Prssion atmosphériqu, plongé sous-marin, prssion ds pnus, prssion artérill, tc. Chimi, 5 scondair 19 Étud ds gaz

22 OBJECTIF TERMINAL 4 Expliqur la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz t sa tmpératur (loi d Charls). PRÉCISIONS 4.1 EX Établir xpérimntalmnt la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz maintnu à prssion constant t sa tmpératur. 4.2 Définir l zéro absolu. Extrapolation à V = 0 (volum nul) d la courb d V n fonction d T 4.3 Énoncr la loi d Charls. V T(K) constant si p t n n varint pas 4.4 Définir la tmpératur comm un msur d l énrgi cinétiqu ds moléculs. 4.5 Décrir, à l aid du modèl ds gaz, ls conséquncs Volum variabl t volum constant d un variation d tmpératur sur l volum occupé par un gaz ou sur la prssion qu il xrc. 4.6 Comparr ls échlls d tmpératur Klvin, Clsius t Fahrnhit. 4.7 H Citr ds faits historiqus rlatifs à l élaboration ds Travaux d Fahrnhit, d Clsius t différnts échlls d tmpératur t à lur utilisation. d Klvin, adoption par l Canada du Systèm intrnational d unités 4.8 Résoudr ds problèms portant sur la loi d Charls. V 1 T 1 V 2 T 2 convrsions ( C K) Étud ds gaz 20 Chimi, 5 scondair

23 OBJECTIF TERMINAL 5 Expliqur la rlation qui xist ntr l nombr d mols d un gaz t l volum qu il occup. PRÉCISIONS 5.1 EX Déduir la rlation qui xist ntr l nombr d mols Analys graphiqu, induction d t l volum occupé par un gaz, à partir d un analys V/n = constant graphiqu d donnés xpérimntals. 5.2 Décrir, à l aid du modèl ds gaz, l fft d un variation du nombr d mols d un gaz sur l volum qu il occup. 5.3 EX Détrminr xpérimntalmnt la natur ds gaz produits par l élctrolys d l au ainsi qu l rapport ntr ls volums d gaz obtnus. 5.4 Expliqur l déroulmnt d un réaction chimiqu à la Théori atomiqu, moléculs, réarlumièr d l hypothès (loi) d Avogadro. rangmnt ds atoms (réaction) 5.5 Définir l volum molair t la mass volumiqu d un gaz. 5.6 T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications tchniqus Montgolfièr, dirigabl, xtinctur basés sur un différnc d mass volumiqu xistant au CO 2, ozon, tc. ntr dux points dans l air ou ntr dux miliux gazux différnts. 5.7 H Illustrr, à l aid d xmpls, ls progrès faits n chimi Prspctiv historiqu grâc aux travaux d Avogadro. 5.8 Résoudr ds problèms portant sur la rlation qui xist ntr l volum occupé par un gaz t l nombr d mols qu il contint. V 1 n 1 V 2 n 2 Volum molair, mass volumiqu, nombr d Avogadro, calculs stœchiométriqus, balancmnt d équations, tc. Chimi, 5 scondair 21 Étud ds gaz

24 OBJECTIF TERMINAL 6 Appliqur la loi ds gaz parfaits t la loi ds prssions partills d Dalton. PRÉCISIONS 6.1 Établir l équation d la loi ds gaz parfaits. pv = nrt 6.2 Démontrr qu la loi ds gaz parfaits nglob ls lois d Boyl-Mariott t d Charls. 6.3 Associr ls conditions d tmpératur t d prssion o 0 C t 101,3 kpa normals (TPN) à lur valur. 6.4 Distingur gaz parfait t gaz rél. Limits d l applicabilité d la loi ds gaz parfaits 6.5 EX Détrminr, à partir d résultats xpérimntaux, la prssion partill xrcé par chacun ds constituants d un mélang gazux. 6.6 Énoncr la loi ds prssions partills d Dalton. p = p + p + p... total H Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud ds Loi ds gaz parfaits gaz à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué. Travaux d Dalton, d Charls, d Gay-Lussac, d Boyl, d Mariott, tc. 6.8 S Associr ds changmnts sociaux t ds conséquncs Transports, alimntation, utilisations nvironnmntals à l utilisation tchnologiqu ds gaz. médicals, tc. 6.9 Résoudr ds problèms portant sur la loi ds gaz pv = nrt, p total = p 1 + p 2 + p..., parfaits t ds problèms portant sur la loi ds prssions stœchiométri, tc. partills. Étud ds gaz 22 Chimi, 5 scondair

25 OBJECTIF TERMINAL 7 Expliqur l bilan énrgétiqu d un réaction chimiqu s déroulant n phas gazus. PRÉCISIONS 7.1 Distingur ls gaz monoatomiqus, diatomiqus t polyatomiqus. 7.2 Expliqur la formation ds liaisons chimiqus sous Stabilité ds gaz rars, structur l angl d la stabilité énrgétiqu. élctroniqu, typs d liaison 7.3 Décrir la formation ds moléculs ds gaz diatomiqus Liaisons covalnts, purs t polairs, t polyatomiqus. rprésntation à dux dimnsions ds moléculs (H 2, Cl 2, CO 2, CH 4, NH 3, tc.) 7.4 Associr la stabilité d un liaison à l énrgi d liaison Tablau ds énrgis d liaison t à l énrgi d dissociation. (kj/mol) 7.5 Établir l bilan énrgétiqu d un réaction chimiqu qui Chalur d formation, chalur d s déroul n phas gazus. réaction 7.6 Résoudr ds problèms portant sur la formation ds Réactions n phas gazus moléculs ou sur la chalur d réaction. Chimi, 5 scondair 23 Étud ds gaz

26 DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE OBJECTIFS TERMINAUX A1 S familiarisr avc la démarch xpérimntal. A1.1 Obsrvr un phénomèn comm moyn d apprntissag d la démarch xpérimntal. A1.2 Utilisr l xpérimntation pour établir un rlation simpl ntr dux paramètrs. A2 S familiarisr avc la rédaction d un protocol xpérimntal. A2.1 Distingur l objt d l xpérinc ds paramètrs msurés. A2.2 Comprndr la nécssité d xplorr un sul rlation à la fois. A2.3 Idntifir ls paramètrs constants, la variabl indépndant t la variabl dépndant. A3 S familiarisr avc l xécution d un xpérinc. A3.1 Suivr un protocol xpérimntal simpl. A3.2 Obsrvr un phénomèn dans l cadr d un xpérinc. A3.3 Manipulr du matéril dans l contxt d un xpérinc simpl. A3.4 S familiarisr avc la msur t l incrtitud xpérimntal. A3.5 Appliqur ls règls d sécurité appropriés. A4 S familiarisr avc l analys scintifiqu d donnés xpérimntals. A4.1 Présntr ds donnés xpérimntals au moyn d un tablau à doubl ntré ou d un graphiqu. A4.2 Traitr ds donnés xpérimntals. A4.3 S familiarisr avc l utilisation ds chiffrs significatifs. A4.4 Distingur l rrur xpérimntal d l incrtitud. A4.5 Intrprétr un graphiqu. A4.6 Déduir un rlation mathématiqu à partir d donnés xpérimntals. Étud ds gaz 24 Chimi, 5 scondair

27 LIENS ENTRE LES OBJECTIFS DE CONTENU NOTIONNEL ET DE DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE CONTENU NOTIONNEL DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE 1.1 Comparr ls propriétés obsrvabls ds phass solid, liquid A1 A3 A4 t gazus d la matièr. 3.7 Induir la loi d Boyl-Mariott à partir d l analys graphiqu A1 A2 A4 d donnés xpérimntals. 4.1 Établir xpérimntalmnt la rlation qui xist ntr l A1 A2 A3 A4 volum occupé par un gaz maintnu à prssion constant t sa tmpératur. 5.1 Déduir la rlation qui xist ntr l nombr d mols t l A1 A2 A4 volum occupé par un gaz, à partir d un analys graphiqu d donnés xpérimntals. 5.3 Détrminr xpérimntalmnt la natur ds gaz produits par A1 A2 A3 A4 l élctrolys d l au ainsi qu l rapport ntr ls volums d gaz obtnus. 6.5 Détrminr, à partir d résultats xpérimntaux, la prssion A1 A2 A4 partill xrcé par chacun ds constituants d un mélang gazux. Chimi, 5 scondair 25 Étud ds gaz

28 PERSPECTIVE HISTOIRE-TECHNOLOGIE-SOCIÉTÉ OBJECTIFS TERMINAUX H Illustrr, à l aid d xmpls tirés d l histoir, ls lins qui xistnt ntr l étud ds gaz t ls progrès qui ont été faits n chimi. 4.7 Citr ds faits historiqus rlatifs à l élaboration ds différnts échlls d tmpératur t à lur utilisation. 5.7 Illustrr, à l aid d xmpls, ls progrès faits n chimi grâc aux travaux d Avogadro. 6.7 Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud ds gaz à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué. T Illustrr, à l aid d xmpls, l rôl ds gaz dans ds applications tchniqus. 1.9 Décrir, à l aid d xmpls, un procédé tchniqu dont l fonctionnmnt xploit un changmnt d phas. 2.3 Donnr ds xmpls d applications tchniqus basés sur l utilisation d l air ou d autrs substancs gazuss. 3.8 Décrir l utilisation d un différnc d prssion dans un application tchniqu. 3.9 Décrir l fonctionnmnt ainsi qu l usag du baromètr t du manomètr. 5.6 Décrir, à l aid d xmpls, ds applications tchniqus basés sur un différnc d mass volumiqu xistant ntr dux points dans l air ou ntr dux miliux gazux différnts. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals résultant d la production ds gaz t d lur utilisation. 2.4 Décrir, à l aid d xmpls, ds conséquncs sur l nvironnmnt d l émission d polluants gazux. 2.5 Décrir, à l aid d xmpls, ds problèms d santé qui puvnt découlr d l absorption d un gaz toxiqu par un individu. 6.8 Associr ds changmnts sociaux ou ds conséquncs nvironnmntals à l utilisation tchnologiqu ds gaz. Étud ds gaz 26 Chimi, 5 scondair

29 COURS 2 RÉACTIONS CHIMIQUES 1 : ÉNERGIE ET CINÉTIQUE CHIMIQUE Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d la cinétiqu chimiqu t ds transfrts d énrgi n ju dans ls réactions chimiqus ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui n découlnt

30 OBJECTIF GÉNÉRAL Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d la cinétiqu chimiqu t ds transfrts d énrgi n ju dans ls réactions chimiqus ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui n découlnt. OBJECTIFS TERMINAUX Contnu notionnl 1 Analysr ls transfrts d énrgi thrmiqu qui ont liu lors ds changmnts d phas t lors ds mélangs d substancs à ds tmpératurs différnts. 2 Analysr ls transfrts d énrgi qui ont liu lors d un dissolution. 3 Expliqur ls transfrts d énrgi qui s produisnt dans ls réactions chimiqus. 4 Analysr la vitss ds réactions chimiqus t ls facturs dont ll dépnd. 5 Expliqur, à l aid d la théori ds collisions, la rlation qui xist ntr l énrgi, la vitss d un réaction t ls facturs qui influnt sur ctt drnièr. EX Démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S B1 B2 B3 B4 B5 Appliqur la démarch xpérimntal dans ds cas simpls. Rédigr un protocol xpérimntal simpl. Exécutr un xpérinc simpl. Analysr ds donnés xpérimntals. S familiarisr avc la rédaction d un rapport d laboratoir. H T S Illustrr, à l aid d xmpls tirés d l histoir, ls lins qui xistnt ntr l étud ds transfrts d énrgi t d la cinétiqu chimiqu, t ls progrès qui ont été faits n chimi. Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds transfrts d énrgi t d la cinétiqu chimiqu dans ds applications tchniqus. Illustrr, à l aid d xmpls, ds conséquncs nvironnmntals t ds changmnts sociaux liés à l énrgi produit par ds réactions chimiqus. Chimi, 5 scondair 29 Réactions chimiqus 1

31 OBJECTIF TERMINAL 1 Analysr ls transfrts d énrgi thrmiqu qui ont liu lors ds changmnts d phas t lors ds mélangs d substancs à ds tmpératurs différnts. PRÉCISIONS 1.1 Rconnaîtr ls forms d énrgi n ju dans ds Chalur, lumièr, énrgi chimiqu, phénomèns obsrvés dans son nvironnmnt. énrgi cinétiqu, énrgi potn-till, énrgi nucléair, tc. 1.2 Rlir un phénomèn macroscopiqu aux changmnts Notion d modèl, réactions chimicorrspondants qui s produisnt à l échll atomiqu ou qus, changmnts physiqus, transmoléculair. frts d chalur 1.3 Décrir un transfrt d chalur sous l angl d l énrgi Chalur, tmpératur, princip d cinétiqu t d la variation d tmpératur. consrvation d l énrgi 1.4 EX Classr, à la suit d obsrvations, ds phénomèns Dissolution, réactions chimiqus, physiqus t chimiqus slon lur caractèr ndothr- changmnts d phas miqu ou xothrmiqu. 1.5 EX Détrminr xpérimntalmnt ls facturs qui influnt Quantité d substancs, tmpératur sur la tmpératur final d un mélang. initial, natur ds substancs, tc. 1.6 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d Q = mct msur d la capacité thrmiqu massiqu. o o Unités : J/g/ C, cal/g/ C 1.7 Décrir ls transfrts d énrgi qui s produisnt lors ds Courb d tmpératur n fonction du changmnts d phas d un substanc pur. tmps (apport d énrgi constant) 1.8 H Décrir sommairmnt commnt Joul a établi l équivalnc ntr la chalur t l énrgi mécaniqu. 1.9 T Donnr ds xmpls d convrsions d énrgi où la Motur à vapur, motur à combuschalur st n caus. tion, cntral thrmiqu, production d fu par frottmnt d pirrs, allumtts, rôl ds lubrifiants, tc. Réactions chimiqus 1 30 Chimi, 5 scondair

32 OBJECTIF TERMINAL 1 (suit) Analysr ls transfrts d énrgi thrmiqu qui ont liu lors ds changmnts d phas t lors ds mélangs d substancs à ds tmpératurs différnts. PRÉCISIONS 1.10 Résoudr ds problèms portant sur ls transfrts mct 1 1 1= mct d énrgi qui ont liu lors ds changmnts d phas t Changmnts d phas, princip d lors ds mélangs d substancs à ds tmpératurs consrvation d l énrgi, tc. différnts. Chimi, 5 scondair 31 Réactions chimiqus 1

33 OBJECTIF TERMINAL 2 Analysr ls transfrts d énrgi qui ont liu lors d un dissolution. PRÉCISIONS 2.1 Décrir l phénomèn d la dissolution d un soluté dans Bris d liaisons, disprsion; élcun solvant. trolyts t non-élctrolyts 2.2 Comparr ls dissolutions ndothrmiqus t xothr- Transfrt d énrgi, variation d miqus. tmpératur obsrvé 2.3 Expliqur l bilan énrgétiqu d un dissolution. Intractions soluté-soluté, solvantsolvant, soluté-solvant 2.4 Intrprétr ds équations d dissolution qui inclunt l trm énrgi. 2.5 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d Unité : kj/mol msur d la chalur molair d dissolution. Convntion d signs 2.6 EX Détrminr xpérimntalmnt la chalur molair d dissolution d un substanc. 2.7 Décrir ds applications d la dissolution dans ds Produits d nttoyag, pintur, actions quotidinns. solvants, colls, café solubl, sucr dans l café, tc. 2.8 Résoudr ds problèms portant sur la chalur molair Sns d la variation d tmpératur, d dissolution. convntion d signs, tc. Réactions chimiqus 1 32 Chimi, 5 scondair

34 OBJECTIF TERMINAL 3 Expliqur ls transfrts d énrgi qui s produisnt dans ls réactions chimiqus. PRÉCISIONS 3.1 Établir l bilan énrgétiqu d un réaction chimiqu. Énrgis d liaison, modèl géométriqu à dux dimnsions, bilans 3.2 Associr la chalur d réaction à un variation Enthalpi, variation d nthalpi (H) d nthalpi. 3.3 Comparr ls diagramms d nthalpi ds réactions Énrgi fourni, énrgi libéré, H ndothrmiqus t xothrmiqus. 3.4 Rconnaîtr ds réactions d oxydation dans son Oxydation lnt : rspiration, rouill, nvironnmnt. échangs d énrgi dans ls clluls, tc. Oxydation viv : combustion du propan, du bois, pyrotchni, tc. 3.5 Écrir l équation d combustion d qulqus Réactifs, produits, H hydrocarburs. 3.6 EX Induir xpérimntalmnt la loi d Hss. Additivité ds énrgis d réaction 3.7 H Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud ds transfrts d énrgi à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué. 3.8 T Décrir un application tchniqu qui xploit ls Apparils d chauffag, chaudièrs combustibls fossils pour produir d la chalur. industrills, tc. 3.9 S Illustrr, à l aid d xmpls, ls conséquncs d Confort, dévloppmnt ds vills, l utilisation ds combustibls fossils sur la qualité d production industrill, pollution, vi t sur l nvironnmnt. msurs anti-pollution, tc S Décrir ls conséquncs d la combustion incomplèt Sous-produits (monoxyd d carbon, ds hydrocarburs. sui, tc.), rndmnt Chimi, 5 scondair 33 Réactions chimiqus 1

35 OBJECTIF TERMINAL 3 (suit) Expliqur ls transfrts d énrgi qui s produisnt dans ls réactions chimiqus. PRÉCISIONS 3.11 Résoudr ds problèms portant sur ls transfrts Chalur d réaction, diagramms d énrgi qui s produisnt dans ls réactions chimiqus. d énrgi, loi d Hss Réactions chimiqus 1 34 Chimi, 5 scondair

36 OBJECTIF TERMINAL 4 Analysr la vitss ds réactions chimiqus t ls facturs dont ll dépnd. PRÉCISIONS 4.1 Définir la vitss d un réaction. Disparition ds réactifs, apparition ds produits 4.2 Intrprétr ls graphiqus illustrant l évolution d un Concntration ds réactifs t ds réaction chimiqu dans l tmps. produits n fonction du tmps, vitss n fonction du tmps 4.3 EX Détrminr xpérimntalmnt l incidnc, sur la Natur ds réactifs, concntration, vitss d un réaction, d la surfac d contact, d la surfac d contact natur ds réactifs t d lur concntration. 4.4 Décrir l incidnc d la natur ds réactifs sur la Nombr d liaisons brisés vitss d un réaction. 4.5 Décrir l incidnc d la concntration sur la vitss d un réaction. 4.6 Décrir l incidnc d la prssion sur la vitss d un Phas gazus réaction. 4.7 Comparr la vitss d différnts réactions. Natur t concntration ds réactifs 4.8 Décrir l incidnc d la surfac d contact sur la Combustion du bois, d copaux t d vitss d un réaction. poussièr, rouill t traitmnt ds surfacs, tc. 4.9 Décrir l incidnc d la tmpératur sur la vitss Congélation ds alimnts, tc. d un réaction Décrir l fft d un catalysur sur la vitss d un Catalys, catalysur t accélération réaction chimiqu. ds réactions 4.11 T Donnr ds xmpls d utilisation ds catalysurs t Enzyms, pots catalytiqus, tc. ds avantags qui n découlnt Résoudr ds problèms portant sur la vitss d réaction t ls facturs dont ll dépnd. Chimi, 5 scondair 35 Réactions chimiqus 1

37 OBJECTIF TERMINAL 5 Expliqur, à l aid d la théori ds collisions, la rlation qui xist ntr l énrgi, la vitss d un réaction t ls facturs qui influnt sur ctt drnièr. PRÉCISIONS 5.1 Expliqur la vitss d un réaction à l aid d la théori Collisions fficacs t non fficacs, ds collisions. orintation favorabl, tc. 5.2 Intrprétr l diagramm d énrgi d un réaction. Énrgi d activation, complx activé, H 5.3 Intrprétr la courb d distribution d l énrgi Énrgi d activation, tmpératur cinétiqu ds moléculs. 5.4 Illustrr, à l aid d la théori ds collisions t ds Concntration, prssion, natur ds diagramms d énrgi, l fft ds facturs qui influnt réactifs, surfac d contact, tmpésur la vitss d un réaction. ratur, catalysur 5.5 Comparr ls diagramms d énrgi d divrss Réactions spontané, facil, difficil réactions. t révrsibl 5.6 Associr l abondanc rlativ ds substancs naturlls Composition d l air, tc. à lur capacité d réagir spontanémnt. 5.7 Décrir, à l aid d la théori ds collisions t ds Étaps, forms intrmédiairs, étap diagramms d énrgi, l influnc du mécanism détrminant, action d un catalysur réactionnl sur la vitss d un réaction. 5.8 H Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud d la cinétiqu chimiqu à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué. 5.9 T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications tchniqus qui rposnt sur la connaissanc d la cinétiqu chimiqu S Illustrr, à l aid d xmpls, ls conséquncs d Polluants stabls t polluants l introduction d un produit chimiqu dans instabls, plastiqus, oxyds d azot l nvironnmnt. (NO x), précipitations acids, tc. Réactions chimiqus 1 36 Chimi, 5 scondair

38 OBJECTIF TERMINAL 5 (suit) Expliqur, à l aid d la théori ds collisions, la rlation qui xist ntr l énrgi, la vitss d un réaction t ls facturs qui influnt sur ctt drnièr Résoudr ds problèms portant sur la théori ds collisions t la rlation ntr l énrgi, la vitss d un réaction t ls facturs qui influnt sur ctt drnièr. PRÉCISIONS Chimi, 5 scondair 37 Réactions chimiqus 1

39 DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE OBJECTIFS TERMINAUX B1 Appliqur la démarch xpérimntal dans ds cas simpls. B1.1 Utilisr l xpérimntation comm moyn d xploration. B1.2 Utilisr l xpérimntation pour induir un loi. B2 Rédigr un protocol xpérimntal simpl. B2.1 Établir ls étaps d travail. B2.2 Détrminr la variabl indépndant, la variabl dépndant t ls paramètrs constants. B2.3 S familiarisr avc la rédaction ds consigns ds manipulations. B3 Exécutr un xpérinc simpl. B3.1 Dévloppr l habilté à manipulr l matéril d xpérimntation. B3.2 Rcuillir ds donnés xpérimntals n tnant compt d l incrtitud xpérimntal dans l écritur ds donnés numériqus. B3.3 Appliqur ls règls d sécurité appropriés. B4 Analysr ds donnés xpérimntals. B4.1 Idntifir ls causs ds rrurs xpérimntals. B4.2 Tnir compt ds chiffrs significatifs dans l traitmnt ds donnés. B4.3 Intrprétr ds donnés xpérimntals avc riguur. B5 S familiarisr avc la rédaction d un rapport d laboratoir. B5.1 Connaîtr l rôl d un rapport d laboratoir. B5.2 Connaîtr ls partis constituants d un rapport d laboratoir. B5.3 Rédigr la discussion t la conclusion d un xpérinc. Réactions chimiqus 1 38 Chimi, 5 scondair

40 LIENS ENTRE LES OBJECTIFS DE CONTENU NOTIONNEL ET DE DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE CONTENU NOTIONNEL DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE 1.4 Classr, à la suit d obsrvations, ds phénomèns B1 B3 physiqus t chimiqus slon lur caractèr ndothrmiqu ou xothrmiqu. 1.5 Détrminr xpérimntalmnt ls facturs qui influnt sur B1 B2 B3 B4 la tmpératur final d un mélang. 2.6 Détrminr xpérimntalmnt la chalur molair d B1 B3 B4 B5 dissolution d un substanc. 3.6 Induir xpérimntalmnt la loi d Hss. B1 B2 B3 B4 B5 4.3 Détrminr xpérimntalmnt l incidnc, sur la vitss B1 B2 B3 B4 B5 d un réaction, d la surfac d contact, d la natur ds réactifs t d lur concntration. Chimi, 5 scondair 39 Réactions chimiqus 1

41 PERSPECTIVE HISTOIRE-TECHNOLOGIE-SOCIÉTÉ OBJECTIFS TERMINAUX H Illustrr, à l aid d xmpls tirés d l histoir, ls lins qui xistnt ntr l étud ds transfrts d énrgi t d la cinétiqu chimiqu, t ls progrès qui ont été faits n chimi. 1.8 Décrir sommairmnt commnt Joul a établi l équivalnc ntr la chalur t l énrgi mécaniqu. 3.7 Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud ds transfrts d énrgi à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué. 5.8 Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud d la cinétiqu chimiqu à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué. T Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds transfrts d énrgi t d la cinétiqu chimiqu dans ds applications tchniqus. 1.9 Donnr ds xmpls d convrsions d énrgi où la chalur st n caus. 3.8 Décrir un application tchniqu qui xploit ls combustibls fossils pour produir d la chalur Donnr ds xmpls d utilisation ds catalysurs t ds avantags qui n découlnt. 5.9 Décrir, à l aid d xmpls, ds applications tchniqus qui rposnt sur la connaissanc d la cinétiqu chimiqu. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds conséquncs nvironnmntals t ds changmnts sociaux liés à l énrgi produit par ds réactions chimiqus. 3.9 Illustrr, à l aid d xmpls, ls conséquncs d l utilisation ds combustibls fossils sur la qualité d vi t sur l nvironnmnt Décrir ls conséquncs d la combustion incomplèt ds hydrocarburs Illustrr, à l aid d xmpls, ls conséquncs d l introduction d un produit chimiqu dans l nvironnmnt. Réactions chimiqus 1 40 Chimi, 5 scondair

42 COURS 3 RÉACTIONS CHIMIQUES 2 : ÉQUILIBRE ET OXYDORÉDUCTION Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d l équilibr chimiqu t d l oxydoréduction ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui lur sont associés.

43 OBJECTIF GÉNÉRAL Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d l équilibr chimiqu t d l oxydoréduction ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals qui lur sont associés. OBJECTIFS TERMINAUX Contnu notionnl 1 Analysr qualitativmnt l état d équilibr d un systèm. 2 Analysr quantitativmnt l aspct dynamiqu d l équilibr chimiqu. 3 Expliqur l fonctionnmnt ds pils élctrochimiqus. EX Démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S C1 C2 C3 C4 Appliqur la démarch xpérimntal. Rédigr un protocol xpérimntal. Exécutr un xpérinc. Rédigr un rapport d laboratoir. H T Illustrr, à l aid d xmpls tirés d l histoir, ls lins qui xistnt ntr l étud d l équilibr chimiqu t d l oxydo-réduction, t ls progrès qui ont été faits n chimi. Illustrr, à l aid d xmpls, l xploitation d l équilibr chimiqu t d l élctrochimi dans ds applications tchniqus. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals résultant d l xploitation d l équilibr chimiqu t d l oxydoréduction. Chimi, 5 scondair 43 Réactions chimiqus 2

44 OBJECTIF TERMINAL 1 Analys rqualitativmnt l état d équilibr d un systèm. PRÉCISIONS 1.1 Donnr ls trois conditions qui définissnt l état Pas d changmnt obsrvabl, d équilibr d un systèm. coxistnc ds produits t ds réactifs, systèm frmé 1.2 Décrir un équilibr d évaporation t un équilibr d dissolution. 1.3 EX Vérifir xpérimntalmnt si un systèm st n équilibr. 1.4 Associr l équilibr à la révrsibilité ds réactions. Réactions dirct t invrs, symbol d l équilibr 1.5 Intrprétr ls courbs illustrant l évolution dans l Égalité ds vitsss à l équilibr tmps ds réactions dirct t invrs. 1.6 EX Détrminr xpérimntalmnt l incidnc d Prturbation, rétablissmnt d l augmntation d la concntration d un réactif sur un l équilibr systèm n équilibr. 1.7 Décrir, à l aid d xmpls, l incidnc d la Prturbation, rétablissmnt d concntration, d la prssion t d la tmpératur sur l équilibr un systèm n équilibr. 1.8 Décrir l fft d l ajout d un catalysur sur l équilibr Efft global nul d un réaction. 1.9 Prédir, à l aid du princip d L Châtlir, ls Réaction favorisé, rétablissmnt d conséquncs d un prturbation sur l état d équilibr l équilibr d un systèm S Décrir, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux Pollution, catastrophs naturlls, tc. t ds conséquncs nvironnmntals résultant d un prturbation d l équilibr d un cycl naturl Résoudr ds problèms qualitatifs portant sur l état d équilibr d un systèm. Réactions chimiqus 2 44 Chimi, 5 scondair

45 OBJECTIF TERMINAL 2 Analysr quantitativmnt l aspct dynamiqu d l équilibr chimiqu. PRÉCISIONS 2.1 Comparr la dissolution d un acid fort à cll d un Dissociation complèt vrsus acid faibl. équilibr Utilisr la définition mathématiqu du ph. PH = - log H O EX Établir xpérimntalmnt un rlation mathématiqu Constant d dissociation (K a) pour caractérisr l équilibr d dissociation d un acid. 2.4 EX Établir xpérimntalmnt la forc rlativ d dux ou HCl, CH3COOH, tc. d plusiurs acids. 2.5 Écrir ls équations d dissociation ds polyacids. H PO, H SO, tc Écrir l xprssion d la constant d équilibr (K c) t Généralisation d l xprssion K ds constants K a, K b t K ps pour caractérisr divrs systèms chimiqus. a 2.7 Appliqur l princip d L Châtlir n rlation avc Prturbation, rétablissmnt d l xprssion d la constant d équilibr d divrs l équilibr systèms. 2.8 Décrir l influnc d la tmpératur sur la valur d la Réaction favorisé constant d équilibr. 2.9 Analysr l équilibr d dissociation ioniqu d l au. Constant d dissociation, princip d L Châtlir 2.10 EX Détrminr l ph d un solution à partir d msurs Nutralisation acid-bas obtnus par titrag T Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds acids t Produits d nttoyag, au d javl, ds bass dans l quotidin. chlor dans ls piscins, pils, tc. Chimi, 5 scondair 45 Réactions chimiqus 2

46 OBJECTIF TERMINAL 2 (suit) Analysr quantitativmnt l aspct dynamiqu d l équilibr chimiqu. PRÉCISIONS 2.12 S Donnr un xmpl illustrant l importanc du ph dans Liquids biologiqus, sols, lacs, tc. crtains miliux spécifiqus H Associr ds découvrts qui ont découlé d l étud d l équilibr chimiqu à ds progrès faits n chimi pur ou appliqué T Décrir, à l aid d xmpls, l xploitation d l équilibr chimiqu dans un application industrill S Associr ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals à l xploitation industrill d l équilibr chimiqu Résoudr ds problèms portant sur l aspct Stœchiométri, concntrations à dynamiqu d l équilibr chimiqu. l équilibr, constant d équilibr, princip d L Châtlir, tc. Réactions chimiqus 2 46 Chimi, 5 scondair

47 OBJECTIF TERMINAL 3 Expliqur l fonctionnmnt ds pils élctrochimiqus. PRÉCISIONS 3.1 EX Obsrvr l déroulmnt d un réaction Coupl d métaux d oxydoréduction. 3.2 Décrir un réaction d oxydoréduction. Oxydation, réduction, oxydant, réductur 3.3 Écrir l équation global t ls équations partills Prt t gain d élctrons, consrvad un réaction d oxydoréduction. tion d la charg 3.4 EX Classr ds ions slon lur pouvoir réductur, à partir d obsrvations faits au cours d un xpérinc. 3.5 Prédir, à l aid du classmnt ds ions, si un réaction st spontané ou non. 3.6 EX Msurr la différnc d potntil produit par divrs coupls d métaux. 3.7 Définir l potntil normal d réduction t l potntil normal d oxydation. 3.8 Détrminr, à partir ds potntils normaux d réduction, la différnc d potntil qu put fournir un coupl d métaux. 3.9 T Décrir, à l aid d un schéma, l fonctionnmnt d un Pil, dmi-pil, pont élctrolytiqu, pil élctrochimiqu. déroulmnt d la réaction 3.10 EX Construir un pil élctrochimiqu Expliqur, à l aid du princip d L Châtlir, l Concntration, équilibr, diminution déclin d un pil élctrochimiqu. d la différnc d potntil, mort d la pil 3.12 T Décrir l fonctionnmnt d un pil élctrolytiqu. Chimi, 5 scondair 47 Réactions chimiqus 2

48 OBJECTIF TERMINAL 3 (suit) Expliqur l fonctionnmnt ds pils élctrochimiqus Balancr ds équations d réaction d oxydoréduction à l aid ds nombrs d oxydation. PRÉCISIONS 3.14 H Associr ds découvrts n élctrochimi à ds progrès Pil d Volta, utilisation d faits n chimi pur ou appliqué. l élctrolys, évolution jusqu aux pils modrns, tc T Illustrr, à l aid d xmpls, ds applications Pil élctrochimiqu, élctrolys tchniqus d l élctrochimi. (plaquag, xtraction d métaux), tc S Associr ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals au dévloppmnt d l élctrochimi Résoudr ds problèms portant sur l oxydoréduction t sur ls pils élctrochimiqus. Réactions chimiqus 2 48 Chimi, 5 scondair