1ère Enseignement Scientifique Theme1 : une longue histoire de la matière Chapitre1 : les éléments chimiques TP :1 Les éléments chimiques dans l'Univers. Objectifs : Compétences : Produire et analyser une représentations graphiques avec Excel Connaissances : Comprendre l’origine des éléments chimiques et leur répartition dans l’Univers Partie 1 : La répartition des éléments chimiques dans la matière vivante et dans la matière inerte Question1 : A l’aide du fichier Excel fourni Réalisez un histogramme de la répartition des éléments chimiques dans la croûte terrestre, dans l’eau de mer et dans un être vivant Attention à présenter judicieusement vos résultats : choix du type de graphique, titre des axes et du graphe, légendes... Partie2 : La composition chimique du Soleil En 1835, le philosophe Auguste Compte déclara que la composition chimique du Soleil et des étoiles resterait à jamais impossible à connaître... Et pourtant, seulement quelques années plus tard, le mystère était résolu! C'est l'analyse de la lumière émise par le Soleil qui apporta la solution. Dès 1680, Newton (le même que celui qui a formulé les premières lois de la gravitation) avait remarqué qu'un prisme permettait de décomposer la lumière blanche du soleil selon les couleurs de l'arc-en-ciel, c’est le spectre solaire. En 1814, Joseph von Fraunhofer fit passer la lumière solaire à travers un prisme afin de la décomposer en différentes couleurs. Il constata alors la présence de lignes noires (absence de certaines couleurs) dans le spectre obtenu. Ce sont les raies de Fraunhofer Pour comprendre l’origine de ces raies, les physiciens du XIXème siècle cherchèrent donc à recréer ce phénomène en laboratoire... Et ils y parvinrent ! Ils découvrirent qu'un gaz chaud émet des raies brillantes qui forment le spectre d’émission, et qu'un gaz froid crée des raies sombres dans le spectre de la lumière blanche qui le traverse, c’est le spectre d’absorption. Chaque gaz possède un spectre d’émission et un spectre d’absorption spécifique. Pour déterminer la composition d’un astre, il « suffit » de comparer les spectres émit par celui-ci avec les spectres obtenus en laboratoire. L’étude des spectres : La spectroscopie, venait de naître. Depuis, elle n'a cessé de se perfectionner. Aujourd'hui elle permet de déterminer la composition du soleil, et celle de nombreuses autres étoiles. Dans le cas de la lumière du soleil les raies de Fraunhofer sont dues au passage de la lumière émise par le cœur du soleil au travers de l’ensemble des couches qui le compose et de son atmosphère, puis, plus près de nous, par l'atmosphère terrestre. Composition du Soleil : Hydrogène 73,5 % Hélium 24,9 % Oxygène 0,77 % Carbone 0,29 % Fer 0,16 % Néon 0,12 % Azote 0,09 % Silicium 0,07 % Magnésium 0,05 % Soufre 0,04 % Question 2 : Comparer vos résultats avec la composition chimique du Soleil en utilisant des données chiffrées. ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................................................
