5e-PC-th1-Chap3-Atomes

Thème 1 : Organisation et transformation de la matière

Chapitre 3. Composition de la matière

Question du chapitre : Comment la structure de la matière qui nous entoure permet elle d'expliquer les transformations physiques et chimiques ?

Au programme...

Activité 1. L'air qui nous entoure

Activité 2. Des atomes, des molécules et des réactions chimiques

Problème : Quelle est la composition de l'air qui nous entoure et qui compose l'atmosphère de la Terre ?

Activité 3. Equilibrer des équations chimiques

Activité 4. Organisation des molécules et état de l'eau

Problème : Comment représenter des molécules et des réactions chimiques ?

Problème : comment faire pour équilibrer une équation chimique ?

Problème : Comment expliquer que l’eau se présente sous trois états (solide, liquide, gaz) alors que toutes les molécules d’eau sont identiques ?

Activité 1. L'air qui nous entoure

Quelle est la composition de l'air qui nous entoure et qui compose l'atmosphère de la Terre ?

Questions à traiter

Partie 2. Représentation de la composition de l'air

5. Réaliser le diagramme circulaire de la composition de l'air terrestre

Etapes à suivre

Schématisation des molécules de l'air

Dans un gaz, les molécules sont éloignées les unes des autres, pas du tout liées entre elles et sont animées d’un mouvement très rapide et désordonné. Vous considèrerez pour simplifier, que l’air est composé de 80% de diazote et de 20% de dioxygène.

6. Schématiser l’air dans le récipient en représentant les différentes molécules présentes et leur mouvement.

Etapes à suivre

Partie 3. La composition de l'atmosphère martienne

Sur Mars, la composition de l'atmosphère est très différente de celle de la terre

Questions à traiter

Bilan de l'activité 1

Une molécule est constituée d'un assemblage d'atomes. Le dioxygène est une molécule résultant de l'association de deux atomes d'oxygène. La molécule de diazote est formée de deux atomes d'azote.

I. Composition de l'air

L'atmosphère terrestre est constituée d'un mélange de gaz. L'air qui nous entoure est composé de :

• 78% de diazote (N2),
• 21% de dioxygène (O2)
• 1% d'autres gaz (dont du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau, de l'ozone etc.)

A l'échelle microscopique l'air est constitué de particules extrêmement petites : les molécules.

• Dans un corps pur, toutes les molécules sont identiques.
• Dans un mélange (comme l'air qui nous entoure), il y a plusieurs sortes de molécules.

Activité 2. Des atomes, des molécules et des réactions chimiques

Problème : Comment représenter des molécules et des réactions chimiques ?

Partie 1. Des atomes et des molécules

2. Complète ensuite le tableau et le texte suivant

Questions à traiter

Fais ensuite ce Learning Apps pour vérifier que tu as bien compris

Questions à traiter

Partie 2. Visualiser les molécules

4. Utilise l’application « Mirage : molécules simples » installée sur votre ipad afin d'observer les molécules proposées en réalité augmentée en utilisant les cartes numérotées de 1 à 8.

Questions à traiter

Lien vers les cartes à scaner

Partie 3. Modéliser des molécules et Partie 4. Les atomes lors des transformations chimiques

Vous disposez d’un boitier dans lequel vous avez des « atomes ». Fabriquer différentes molécules puis différentes récations chimiques à partir de ces modèles

Questions à traiter

Vérifier vos connaissances à l'aide des différentes animations de cette collection

Puis explorez l’application Merck TPE installée sur votre ipad pour découvrir le tableau périodique des éléments qui regroupe tous les atomes connus à ce jour.

• Que remarquez-vous sur ce tableau ?
• Comment les atomes sont-il organisés ?

Faire les exercices d'applications suivants

Bilan de l'activité 2 à retenir

II. Les atomes : constituants des molécules

1. Les atomesToute la matière qui nous entoure est constituée de particules microscopiques que l’on appelle atomes regroupés parfois sous forme de molécules.Chaque atome est représenté par un symbole qui commence toujours par une majuscule, parfois suivie d’une minuscule. La première lettre correspond souvent à la première lettre du nom. Les atomes peuvent être modélisés par des sphères de couleurs différentes (modèle atomique).

Bilan de l'activité 2 à retenir (suite)

2. Les molécules Des atomes peuvent se « rassembler » pour former des molécules.Une molécule est représentée par une formule chimique qui indique :

• Les différentes sortes d’atomes dont elle est constituée (chaque atome est représenté par son symbole)
• Le nombre de chaque atome (grâce au nombre placé en indice après chaque atome)

Activité 3. Equilibrer des équations chimiques

animation pour s'entrainer

Fiche méthode

Partie 2 : Savoir compter les atomes

4. Indiquer pour chaque équation le nombre d’atomes de chaque sorte au début et à la fin de la réaction5. Surligner les équations bilan équilibrées.

Questions à traiter

Partie 3.Equilibrer des équations-bilan

9. Ajouter les bons chiffres devant les molécules pour équilibrer les équations bilan suivantes

Bilan de l'activité 3 à retenir

III. Les atomes lors d'une réaction chimique ou physique1. Transformation chimique

L’équation de réaction est un moyen de représenter une transformation chimique. Chaque substance (réactif ou produits) est représentée par sa formule chimique.Pour traduire la conservation des atomes dans l'écriture de l'équation, il faut parfois ajouter des nombres devant les formules des molécules. L'équation est alors équilibrée.

· Au cours d'une transformation chimique, les atomes des réactifs se recombinent pour former les molécules des produits et il y a une conservation des atomes : il y a le même nombre et le même type d'atomes au début et à la fin de la réaction.

Activité 4. Organisation des molécules et état de l'eau

Problème : Comment expliquer que l’eau se présente sous trois états (solide, liquide, gaz) alors que toutes les molécules d’eau sont identiques ?

Questions à traiter

Bilan à retenir de l'activité 4

3. Changements d'états

• Un solide est compact et ordonné : les molécules sont rapprochées et fortement liées entre elles.
• Un liquide est compact et désordonné : les molécules sont rapprochées mais peu liées entre elles. Elles peuvent glisser les unes sur les autres.
• Dans un gaz, les molécules sont dispersées et désordonnées (elles sont animées de mouvements).

Bilan à retenir de l'activité 4 (suite)

• Cette organisation des molécules permet d'expliquer pourquoi les gaz sont compressibles tandis que les solides et les liquides sont incompressibles. Et pourquoi les gaz et les liquides n’ont pas de forme propre tandis que les solides ont une forme propre. Au cours d'un changement d'état :
  • les liaisons entre les molécules changent et donc le volume varie.
  • la masse se conserve car le nombre de molécules reste le même.
  • les molécules gardent la même forme et la même taille.

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