NOTE : DEVOIR COMMUN SCIENCES PHYSIQUES CORRECTION Nom et Classe : I> Compléter le tableau suivant : A- CONNAISSANCES EN CHIMIE Elément Noyau Atome Ion Zinc: Z 6 Zn Zn 0 protons 0 neutrons 0 électrons Phosphore: P P 5 Aluminium: Al 7Al Chlore: Cl 5 Cl 7 Oxygène: O 6O P Al Cl O 5 protons 6 neutrons 5 électrons protons neutrons électrons 7 protons neutrons 7 électrons protons neutrons électrons Zn + P - Al + Cl - 0 protons neutrons électrons 5 protons 6 neutrons électrons protons neutrons 0 électrons 7 protons neutrons électrons O - protons neutrons 0 électrons 5 II- Donner les répartitions électroniques : - l'atome de chlore: K L M 7 - l'ion oxygène: K L - l'atome de carbone, qui possède 6 électrons: III- Enoncer la règle et de l'octet IV- Qu'est-ce qu'un ion? V- Qu'est-ce qu'une liaison covalente? VI- Qu'est-ce qu'une molécule? K L Les atomes cherchent à acquérir la structure du gaz rare le plus proche soit e- sur leur couche externe. Atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs electrons Mise en commun de électrons provenant de atomes distincts Assemblage d'atomes liés par des liaisons covalentes
VII- Dans la classification périodique des éléments simplifiée ci-après, colorier en vert les éléments appartenant à la famille des halogènes, en rouge les éléments appartenant à la famille des alcalins, en bleu les éléments appartenant à la famille des gaz rares. I H Li Na K II Be Mg Ca III B Al IV C Si V N P VI O S VII F Cl Br VIII VIII- Dans la classification périodique des éléments simplifiée ci-avant, indiquer la place des éléments suivants: Si ligne (période): colonne: IX- Définir la mole: IV X- Exprimer par des notations: Cl ligne (période): colonne: VII Mg ligne (période): colonne: II He Ne La mole d'une espèce est la quantité de matière contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans,0 g de carbone. Ar Kr -La quantité de matière en dichlore Cl est 0,05mol. n(cl )= 0,05 mol -La masse de cuivre Cu est,5g m(cu) =,5 g -Le volume d'ammoniac NH est 00mL V(NH )= 00 ml - La masse molaire de HCl est 6,6 g/mol M(HCl) = 6,6 g/mol B- APPLICATION DES CONNAISSANCES EN CHIMIE Fluor Magnésium Aluminium I- En s'aidant de la classification périodique des éléments simplifiée, donner les formules des ions: F - Oxygène O - Mg + Chlorure Cl - Al + Sodium Na + 6 II- En s'aidant de la classification périodique des éléments simplifiée, donner les valences (nombres de liaisons covalentes simples possibles) des atomes de: fluor oxygène magnésium chlore aluminium sodium carbone hydrogène
III- En s'aidant des réponses précédentes, compléter les formules brutes suivantes: IV- Compléter le tableau suivant : Formule brute H O Formule développée MgCl AlCl Al O Na O CO CH Formule de Lewis 6 NH CH Cl CO V- La quantité de matière en molécules de dichlore gazeux contenues dans un flacon est 0,05mol. Sachant que le nombre d'avogadro est N A = 6,0. 0 mol -, calculer le nombre N de molécules de dichlore contenues dans le flacon. N = n. Na N =,5.0 molécules VI- Sachant que M(H)= g/mol, M(C)=g/mol, M(S)=g/mol,M(CL)=5,5g/mol M(O)=6g/mol,calculer les masses molaires de : - H SO M = 9 g/mol - CH M= 6 g/mol - SO - M = 96 g/mol - CH Cl M = 5 g/mol
VII- Une bouteille contient 0,5 mol d'eau. Sachant que la masse molaire moléculaire de l'eau est g/mol, calculer la masse d'eau dans la bouteille. m=n.m = 9 g 0,5 point pour l'unité VIII- Une plaque d'aluminium a une masse de 50g.Sachant que la masse molaire atomique de l'aluminium est 7 g/mol, calculer la quantité de matière en aluminium de la plaque. n=m/m = 0 mol C- CONNAISSANCES ET APPLICATIONS EN PHYSIQUE I- Orion est une nébuleuse d'étoiles située à 500 années de lumière (a.l) de la Terre. a- Quelle durée met la lumière émise dans Orion pour nous parvenir? 500 années 0,5 pour unité b- Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide? C =,00.0 m/s 0,5 pour unité c- Calculer la distance entre Orion et la Terre sachant qu' une année est égale à,. 0 7 s? d = C. t =,.0 9 m 0,5 pour unité II- Compléter le schéma avec: rayon incident, rayon réfracté, angle d'incidence, angle de réfraction, émetteur de lumière, récepteur de lumière, normale, point d'incidence. Émetteur de lumière Rayon incident normale pt / réponse Point d'incidence Rayon réfracté Angle d'incidence Récepteur de lumière Angle de réfraction
III- De la lumière passe de l'air dans du verre d'indice,5. L'angle de réfraction vaut 0. On veut déterminer l'angle d'incidence. - Donner la loi de Descartes utile. n sin(i ) = n sin(i ) - Calculer l'angle d'incidence. n air sin(i ) = n verre sin(0) i = 9 IV>La montée vers l'alpe d'huez est l'une des ascensions préférées des cyclistes. La route qui mène du Bourg-d'Oisans à l'alpe d'huez est composée de lacets numérotés par des bornes indicatrices, installées à l'origine pour servir de repère aux chasse-neige. La montée est de km avec une pente moyenne de %, qui atteint % dans certaines sections. Les cyclistes amateurs peuvent la parcourir en partant d'une banderole située à la sortie du Bourg d'oisans. Deux horodateurs situés au départ et à l'arrivée leur permettent d'obtenir un diplôme à l'office du Tourisme situé au sommet. Le Tour de France cycliste a connu sa première arrivée à l'alpe d'huez en 95 avec une victoire de Fausto Coppi. Depuis la fin des années 970 la montée s'est imposée comme l'un des temps forts du Tour. L'Italien Marco Pantani détient depuis 997 le record de l'ascension en min. Trois cyclistes A, B et C décident d effectuer l ascension vers l Alpe d Huez. Ils partent ensemble à la date t = 0 min. Le document d =f (t) donne la représentation graphique de la distance parcourue en fonction du temps pour chaque cycliste. Vous répondrez aux posées dans les cases prévues à cet effet. Les réponses aux questions à 6 s obtiennent en utilisant le document - Quel est ou quels sont les cyclistes qui ont eu une vitesse constante sur la totalité du trajet? Cycliste B - Quel est ou quels sont les cyclistes qui ont eu besoin de s arrêter au cours de la montée Préciser éventuellement la durée de ou des arrêts. Cycliste A 5 min - Y a-t-il eu un ou plusieurs dépassements au cours de cette ascension? Dans le cas d une réponse positive, compléter la ou les phrases suivantes : Plusieurs dépassements Le cycliste B a dépassé le cycliste A à la date t = 50 min. Le cycliste A a dépassé le cycliste B à la date t = 60 min. Le cycliste a dépassé le cycliste à la date t = min.
- Quel est le cycliste qui arrive en premier? 5- Quel est le cycliste qui arrive en dernier? 6- Quelle durée sépare l arrivée du deuxième cycliste et celle du troisième? La vitesse moyenne est donnée par la formule : A C 5 min d représente la distance parcourue que l on exprimera en km dans cet exercice t représente la durée du trajet que l on exprimera en min dans cet exercice v représente la vitesse moyenne qui s exprime donc en km/min ou km.min -. v = Expression littérale : d t V = d / t 7- Calculer la vitesse moyenne du cycliste A pour son ascension de l Alpe d Huez. Application numérique : V = 0, km/min résultat : - Quelle est la vitesse maximale atteinte par le cycliste C au cours de sa montée? Coefficient directeur : 0,5 pt /unité 0,5 km/ min 9- Quelle est la vitesse moyenne de Marco Pantani lors de son ascension de 997? V = / = 0,7 km/min 0,5 pt /unité 0- En considérant que Marco Pantani a monté l Alpe d Huez à vitesse constante, représenter la courbe d = f(t) correspondante sur le document droite sur la courbe