L'air est un mélange de dioxygène et diazote.
Le dioxygène est nécessaire la vie.
Une fumée est constituée de micro-particules solides en suspension.

 

 

Étude de documents sur l'atmosphère et la composition de l'air, sur la respiration. [B2i]
Enquête sur la pollution atmosphérique et ses conséquences : problèmes respiratoires, effet de serre et réchauffement de la Terre, trou dans la couche d'ozone…, part de responsabilité individuelle et collective…
Rédaction d’un compte-rendu de l'enquête.

L’état gazeux est un des états de la matière.
Un gaz est compressible.

Interpréter une expérience par la matérialité de l’air.
Mettre en évidence le caractère compressible d'un gaz.

Compression de l'air contenu dans un piston ou une seringue, associée à la mesure de sa pression.

Utiliser un capteur de pression.

Unités de volume et de masse
1 L = 1 dm³ ; 1 mL = 1 cm³.

Maîtriser les unités et les associer aux grandeurs correspondantes.

Un litre d’air a une masse de l’ordre du gramme dans les conditions usuelles de température et de pression.
Un volume donné de gaz possède une masse.

Mesurer des volumes ; mesurer des masses.

 

 

Dégonflage ou gonflage d’un ballon à volume constant associé à la mesure de sa masse.

 

 

Un modèle particulaire pour interpréter :
- la compressibilité d’un gaz ;
- la distinction entre mélange et corps pur pour l’air et la vapeur d’eau ;
- la conservation de la masse lors des mélanges en solutions aqueuses et des changements d’état de l’eau.
L’existence de la molécule.
Les trois états de l’eau à travers la description moléculaire :
- l’état gazeux est dispersé et désordonné ;
- l’état liquide est compact et désordonné ;
- l’état solide est compact ; les solides cristallins sont ordonnés.

Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter :
- la compressibilité d’un gaz ;
- les différences entre corps purs et mélanges ;
- les différences entre les trois états physiques de l’eau ;
- la conservation de la masse lors des mélanges en solutions aqueuses et des changements d’état de l’eau ;
- la non compressibilité de l’eau ;
- la diffusion d’un gaz dans l’air ou d’un soluté dans l’eau.

 

 

 

Étude documentaire sur l’histoire du modèle
moléculaire. [B2i]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Réalisation de mélanges en solutions aqueuses pour
vérifier la conservation de la masse.
Mise en évidence de la non compressibilité de l’eau.
Mise en évidence de la diffusion d’un gaz odorant (parfum) dans l’air ou d’un colorant dans l’eau.

Percevoir les différences entre réalité et simulation.

 

Observation et analyse de simulations concernant l’agitation moléculaire dans les liquides et les gaz.

Une combustion nécessite la présence de réactifs
(combustible et comburant) qui sont consommés au
cours de la combustion ; de nouveaux produits se
forment.

La combustion du carbone nécessite du dioxygène et
produit du dioxyde de carbone.

Réaliser, décrire et schématiser la combustion du carbone dans le dioxygène.

Réalisation de quelques transformations avec du dioxygène et caractérisation des produits formés :

Test du dioxyde de carbone : le dioxyde de carbone réagit avec l’eau de chaux pour donner un précipité de carbonate de calcium.

 

Identifier lors de la transformation les réactifs (avant transformation) et les produits (après transformation)

 

 

- combustion du carbone (morceau de fusain) dans le dioxygène, test du dioxyde de carbone, précipité de carbonate de calcium ;
- combustion du butane et/ou du méthane, test du dioxyde de carbone et de l’eau formés.

La combustion du butane et/ou du méthane dans l’air nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone et de l’eau.
Ces combustions libèrent de l’énergie.

Réaliser, décrire et schématiser la combustion du butane et/ou du méthane dans l’air.

 

Certaines combustions incomplètes peuvent être
dangereuses.

 

 

Étude documentaire [B2i] :
- danger des combustions incomplètes et des combustions explosives ;
- effets sur l’organisme humain du monoxyde de carbone ;
(prévention des accidents et des incendies, consignes en cas d'accident et d'incendie).

Lors des combustions, la disparition de tout ou partie des réactifs et la formation de produits correspondent à un réarrangement d'atomes au sein de nouvelles molécules.

 

 

Réaliser des modèles moléculaires pour les réactifs et les produits des combustions du carbone, du butane et/ou du méthane (aspect qualitatif et aspect quantitatif).

 

 

 

Illustration à l'aide de modèles moléculaires compacts ou de simulations des réactifs et des produits des deux ou trois réactions chimiques suivantes :
- carbone + dioxygène → dioxyde de carbone ;
- butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau ;
- méthane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau.

 

Les atomes sont représentés par des symboles, les molécules par des formules (O₂, H₂O, CO₂, C₄H₁₀ et/ou CH₄).
L'équation de la réaction précise le sens de la transformation.
Les atomes présents dans les produits (formés) sont
de même nature et en même nombre que dans les réactifs.

Utiliser les langages scientifiques à l’écrit et à l’oral pour interpréter les formules chimiques.
Écrire les équations de réaction pour les combustions du carbone, du butane et/ou du méthane et expliquer leur signification (les atomes présents dans les produits formés sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs).

 

Utilisation d’un logiciel de présentation de molécules.
[B2i]

 

 

 

 

La masse totale est conservée au cours d'une transformation chimique.

 

Illustration de la conservation de la masse sur l’exemple de la réaction, en flacon étanche, du carbonate de calcium avec de l'eau acidifiée.