Physique-Chimie 1re S livre du professeur

1re
S
Physique Chimie
Livre du professeur
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Nouveau programme
Collection Dulaurans Durupthy

1 S
re
Physique Chimie
Sous la direction de
Thierry DULAURANS
Lycée Fernand-Daguin à Mérignac
André DURUPTHY
Lycée Paul-Cézanne à Aix-en-Provence
Livre du professeur
Michel BARDE
Lycée Marcel-Pagnol à Marseille
Nathalie BARDE
Lycée Saint-Charles à Marseille
Jean-Philippe BELLIER
Lycée Michel-Montaigne à Bordeaux
Vincent BESNARD
Lycée Montesquieu à Bordeaux
Marc BIGORRE
Lycée des Graves à Gradignan
Éric DAINI
Lycée Paul-Cézanne à Aix-en-Provence
Maryline DAINI-D’INCAN
Lycée Maurice-Janetti
à Saint-Maximin-la-Sainte-Baume
Marie des Neiges DE FLAUGERGUES
Lycée du Grésivaudan à Meylan
Magali GIACINO
Lycée Paul-Cézanne à Aix-en-Provence
Nicolas LESCURE
Lycée Michel-Montaigne à Bordeaux
Vanina MONNET
Lycée Michel-Montaigne à Bordeaux
Bruno POUDENS
Lycée des Graves à Gradignan
Isabelle TARRIDE
Lycée Val de Durance à Pertuis

© Hachette Livre, 2011 – Physique Chimie 1re S, Livre du professeur – La photocopie non autorisée est un délit. 2
Sommaire
OBSERVER : Couleurs et images
1 Vision et images 3
2 Couleur des objets 11
3 Sources de lumières colorées 17
4 Pigments et colorants 23
5 Changement de couleur et réaction chimique 30
6 Des atomes aux molécules 39
Exercices de synthèse 46
COMPRENDRE : Lois et modèles
7 Cohésion de la matière 48
8 Radioactivité et réactions nucléaires 53
9 Cohésion de la matière à l’état solide 59
10 Dissolution de composés ioniques ou moléculaires 65
11 De la structure aux propriétés, cas des alcanes et des alcools 76
12 Champs et forces 84
13 Principe de conservation de l’énergie 90
Exercices de synthèse 96
AGIR : Défis du x x i e siècle
14 Ressources énergétiques 98
15 Conversions d’énergie 101
16 Stockage et conversion de l’énergie chimique 107
17 Piles et accumulateurs, une réponse au dé énergétique 113
18 Composés organiques oxygénés 120
19 Synthèses organiques 126
20 Synthèse de nouveaux matériaux et de molécules biologiquement actives 136
Exercices de synthèse 144
Liste des ressources disponibles dans le manuel numérique enrichi 2.0 147
L’Inspection Générale de sciences physiques et chimiques fondamentales
et appliquées ayant indiqué que la notation « = » était à proscrire dans les équations
de réactions, nous avons remplacé les signes « = » par des doubles flèches (« s »)
pour la réimpression de l’ouvrage. Il est donc probable que les élèves aient la version
avec la notation préconisée (« s »). En revanche, la notation « = » figure dans tous
les spécimens envoyés aux enseignants.
Couverture :
Pierre-Antoine Rambaud
Maquette intérieure
et composition :
CMB Graphic
Schémas :
Patrick Hanequand
et Jean-Luc Maniouloux
Remarque

© Hachette Livre, 2011 – Physique Chimie 1re S, Livre du professeur – La photocopie non autorisée est un délit. 3
1 L’œil et l’appareil photographique (p. 14)
1 a. Pour obtenir une image nette d’un objet proche avec la maquette de l’œil, la distance lentille-écran étant
fixe, il faut modifier la forme de la lentille jouant le rôle du cristallin. Lorsque l’objet se rapproche, il faut gonfler
d’eau la poche de silicone pour retrouver une image nette.
b. Pour obtenir une image nette d’un objet proche avec la maquette de l’appareil photographique, la distance
focale de la lentille étant fixe, il faut modifier la distance lentille-écran. À partir d’une visée à l’infini (vision nette
d’un objet très éloigné), pour visualiser un objet proche, il faut reculer l’écran.
2 Schéma du modèle de l’appareil photographique :
Diaphragme Écran
Lentille
convergente
3
Œil réel Œil réduit Appareil photographique
Iris Diaphragme Diaphragme (ouverture)
Cristallin Lentille convergente Objectif
Rétine Écran Capteur
La vidéo disponible dans le manuel numérique peut servir pour la correction de cette activité.
2 Image d’un objet par une lentille convergente (p. 15)
A Étude des rayons caractéristiques
1. Schématisation des expériences 2. Association expérience/règle
Expérience a
∇
FOF'
Règle 3 : Tout rayon lumineux passant par le foyer objet,
point de l’axe optique noté F, émerge de la lentille
parallèlement à cet axe.
Expérience b
∇
FOF'
Règle 1 : Tout rayon lumineux passant par le centre
optique O d’une lentille ne subit aucune déviation.
A
c
t
i
v
i
t
é
s
1
Chapitre
Vision et images
numérique
Manuel
2.0
numérique
Animation :
Accommodation
de l’œil.
Vidéo : Maquette
de l’œil réduit,
accommodation.

© Hachette Livre, 2011 – Physique Chimie 1re S, Livre du professeur – La photocopie non autorisée est un délit. 4
Expérience c
∇
F
O
F'
Règle 2 : Tout rayon lumineux arrivant parallèlement à
l’axe optique Δ émerge de la lentille en passant par le
foyer image, point de l’axe optique noté F’. La distance
entre O et F’ est la distance focale (notée f’).
B Construction graphique
3
∇
O
B
B'
AF
C
C'
A'
Objet
Image
Sens de propagation de la lumière
F'
4 L’image A’ du point A est sur l’axe optique, à l’in-
tersection du segment B’C’ et de l’axe optique de la
lentille.
5 Les rayons caractéristiques permettant de tracer
l’image d’un point sont :
– le rayon passant par le centre optique O de la len-
tille ; il n’est pas dévié quand il traverse la lentille ;
– le rayon parallèle à l’axe optique Δ
de la lentille ; il est dévié par la lentille
vers son foyer image F’ ;
– le rayon passant par le foyer objet F
de la lentille ; il émerge de la lentille
parallèle à l’axe optique Δ.
3 Quelles relations pour une lentille convergente ? (p. 16)
numérique
Manuel
2.0
numérique
Animation :
Construction
de l’image par
une lentille.
Sur un banc d’optique, on a placé un objet lumineux,
une lentille convergente et un écran. Pour différentes
distances lentille-objet, on recherche la position de
l’écran permettant d’obtenir une image nette.
OA : valeur algébrique de la distance entre
l’objet et le centre de la lentille ;
OA’ : valeur algébrique de la distance entre le
centre de la lentille et l’image ;
AB : valeur algébrique de la dimension de
l’objet ;
A’B’ : valeur algébrique de la dimension de
l’image nette sur l’écran.
L’axe horizontal est orienté de gauche à droite (dans le
sens de propagation de la lumière).
L’axe vertical est orienté de bas en haut.
Complément 1 Exemples de résultats obtenus avec des mesures
au mm près sur le banc d’optique :
Lentille f’ = + 5 cm
OA
(cm) – 10,0 – 15,0 – 20,0 – 25,0
1
OA
(cm– 1)
– 0,100 – 0,0667 – 0,0500 – 0,0400
OA’
(cm) + 10,0 + 7,5 + 6,7 + 6,3
1
OA’
(cm– 1)
0,100 0,13 0,15 0,16
1
OA’ –
1
OA
(cm–1)
0,200 0,20 0,20 0,20
AB
(cm) + 2,5 + 2,5 + 2,5 + 2,5
A’B’
(cm) – 2,5 – 1,3 – 0,8 – 0,6
A’B’
AB – 1,0 – 0,52 – 0,3 – 0,2
OA’
OA – 1,00 – 0,50 – 0,34 – 0,25
numérique
Manuel
2.0
numérique
Vidéo : Établissement des relations
de conjugaison et de grandissement.
Tutoriel : Usage du tableur.