1- Cours sur les matériaux naturels et artificiels

Thème : Vêtement et revêtement Chapitre 1 : Comment se lient les atomes pour former les molécules ? Cours livre p 10 à 16 Objectifs : En bleu : spécifiques au chapitre Autoévaluation
Je pense
savoir faire
Je ne pense
pas encore
savoir faire
Remédiation
(à compléter...)
Mobiliser et organiser ses connaissances Distinguer les matériaux naturels des matériaux artificiels. Cours
Reconnaître les groupes caractéristiques des fonctions alcool, acide, amine, ester, amide. Cours + AD 3
S’approprier. Reformuler AD 1
Extraire des informations sur des supports variés. AD 1 et AD 2
Analyser. Décrire à l’aide des règles du duet et de l’octet les liaisons que peut établir un atome (C, N, O, H, Cl, F et S) Exploiter des informations sur des supports variés. Cours + AD 1 et AD 2
Distinguer simulation et expérience AD 2
Evaluer l’ordre de grandeur d’un phénomène et de ses variations. AD 1 et AD 2
Réaliser Faire un schéma adapté. AD 1 et AD 2
Effectuer des calculs littéraux ou numériques. AD 1 et AD 2
Valider Faire preuve d’esprit critique, discuter un résultat en fonction de son ordre de grandeur par exemple, une information, une hypothèse, une propriété, une loi, un modèle ; corroborer, infirmer, choisir, prendre position. Interpréter des observations, des mesures, etc. ; confronter un modèle à des résultats expérimentaux, mettre en lien des phénomènes et des concepts. AD 1 et AD 2
AD 1 et AD 2
Communiquer Rendre compte à l’oral ou à l’écrit en utilisant un vocabulaire scientifique adapté et rigoureux ; présenter sous une forme appropriée (schéma, graphique, tableau, figure, etc.) Rédiger un protocole, une explication, une réponse argumentée ou une synthèse Ecrire un résultat de manière adaptée (unités, chiffres significatifs, écriture scientifique, incertitudes, etc.) AD 1 et AD 2
AD 1 et AD 2
AD 1 et AD 2
Réaliser un schéma scientifique. AD 1 et AD 2
Travailler en équipe et en autonomie, partager des tâches, s’engager dans un dialogue constructif, accepter la contradiction tout en défendant son point de vue, faire preuve de diplomatie, négocier et rechercher un consensus, demander une aide pertinente. AD 1 et AD 2
Décrire une observation, de façon écrite et orale. AD 1 et AD 2
Introduction : activité N°1 p 10
Répondre aux questions posées dans le livre :
1)
2)
Deux types de matériaux sont utilisés par l’Homme dans l’industrie du vêtement et du revêtement :
- Les matériaux …………………… d’origine animale (laine, soie…) ou végétale (lin, coton…)
- Les matériaux …………………… ou ……………………obtenus par transformation chimique
d’une matière première naturelle (cellulose, pétrole…)
I- De quoi est constituée la matière ?
La matière est constituée d’atomes, eux-mêmes constitués d’autres particules : ……………………
On appelle ……………………l’ensemble des neutrons et des protons contenus dans le noyau.
Le nombre de charge ou numéro atomique Z d'un noyau est le ……………………………… qu'il
contient.
A représente le ……………………………… du noyau.
A :………………………………..
On convient de représenter le noyau d'un atome par le
symbole:
Z :………………………………..
Généralement les atomes ne restent jamais seuls, dans le sens où ils s’associent entre eux pour former
d’autres structures : les……………………………… (H2O, O2, N2, CH4 …).
Exercice : Donner le nom et déterminer la composition des atomes suivant :
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
II- Représentation des molécules
Les molécules en chimie sont représentées afin de donner leur composition (nombres et type d’atomes), le
type de liaison, leur structure ou leur forme dans l’espace.
A chaque molécule, on associe une …………………….
A partir de la …………………… d’une molécule, on peut envisager deux autres formules plus explicites
:
- La formule …………………… qui fera apparaître toutes les liaisons présentes dans la molécule.
- La formule…………………… qui ne représentera pas les liaisons concernant les atomes
d’……………………
Elément chimique
Symbole
Couleur de la boule
Carbone
Modèle moléculaire :
Hydrogène
Les atomes sont matérialisés par des
boules de couleur. A chaque élément
Oxygène
chimique courant correspond une
Azote
couleur. (Code de couleurs ci-contre)
Soufre
Chlore
Lorsque l’on vous donne la formule brute d’une molécule, cela ne vous indique pas l’enchaînement des
atomes à l’intérieur de celle-ci :
On appelle …………………… des molécules qui ont la même …………………… mais des
………………………………………………………………. Les isomères ont des propriétés
chimiques et physiques différentes.
Exercice : Donner les formules brutes, développées et semi-développées des molécules suivantes :
Molécule
Formule brute
Formule développée
Formule semi-développée
Quelles molécules sont isomères ? ………………………………………………………………
III- Les chaînes carbonées
Activité documentaire n°1 : « Comment tu t’appelles ? »
(à réaliser par binôme en classe).
Objectif général :
Comment trouver le nom d’une molécule ?
Le squelette carboné d’une molécule organique est constitué par un enchaînement d’atomes de carbone, liés
entre eux par des liaisons simples, doubles ou triples.
La chaîne formée peut être :
- linéaire : molécule ………,
- ramifiée : molécule ………,
- cyclique : molécule ……….
Les ……………… sont des hydrocarbures non cycliques formés uniquement d’atomes de carbone liés
par des liaisons simples et d’atomes d’hydrogène : molécules ………………
Les ……………… sont des hydrocarbures formés uniquement d’atomes de carbone liés par au moins une
liaison double (chaîne dite « insaturée ») et d’atomes d’hydrogène : molécules …………
IV- Structure électronique
Activité documentaire n°2 : « Quelle valence pour les atomes ? »
(à réaliser par binôme en classe).
Objectif général :
Revenir sur les notions du programme de seconde.
En déduire la formule chimique de quelques molécules utilisées dans la fabrication des vêtements.
Les électrons d’un atome ont une organisation particulière. Ils appartiennent à ce que l’on appelle
des………………………………. Pour distinguer les couches, on utilise les lettres …, … et ….
Principe de construction :
On appelle structure électronique d’un atome la répartition de ses électrons sur les couches K, L et M.
ð Chaque couche électronique ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons : 2 électrons pour le
couche K, 8 électrons pour la couche L et 18 électrons pour la couche M.
ð Les électrons se répartissent dans les couches électroniques dans un ordre précis : d’abord la couche
K, puis la couche L et enfin la couche M.
ð Un électron ne peut être dans une couche que si les couches précédentes sont pleines.
Remarque :
La dernière couche occupée s’appelle couche ……………… ou couche de ……………… de l’atome.
Les électrons qui l’occupent sont appelés électrons ………… de l’atome. Les autres couches sont appelées
……………………………….
Exercice : donner la structure électronique des atomes suivants :
V- Formation des molécules et représentation de Lewis
Les atomes de carbone et d’azote possèdent respectivement 4 et 5 électrons sur leur couche externe. Voici
comment représenter ces atomes en utilisant la représentation de Lewis :
On représente jusqu’à 4 électrons par des points ensuite, on représente des paires (ou doublet) par un tiret.
1. Donner la représentation de Lewis des atomes dans le tableau ci-dessous.
2. Représenter 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène et imaginer comment se forme la molécule
d’eau.
4. De quoi est composée une liaison entre deux atomes ? ………………………………………….
5. Entourer les doublets liants et non liants de deux couleurs différentes.
6. Réaliser le même travail pour le fluorure d’hydrogène HF, l’ammoniac NH3 et pour le méthane CH4
Dans une molécule les atomes vont ………………………………. des électrons de leur couche
électronique …………………afin de satisfaire les règles suivantes :
- Règle du……… pour l’atome d’hydrogène : avoir …… électrons sur la couche externe,
- Règle de ……… pour les atomes de numéro atomique supérieur à …… : avoir …… électrons sur la
couche externe.
Cette mise en commun entre les atomes se fait grâce à des paires d’électrons appelés
………………………. La liaison formée est appelée ……………………….
Quant une paire d’électrons de la couche externe d’un atome ne participe à aucune liaison, ils forment un
………………………….
La ………………… d’un atome correspond au nombre de liaisons covalentes que l’atome peut former
avec d’autres atomes.
VI- Géométrie des molécules
La structure adoptée par une molécule dans l’espace est celle pour laquelle les paires d’électrons autour de
chaque atome s’écartent au maximum les uns des autres (répulsion des doublets).
Construire les modèles moléculaires des molécules suivantes puis indiquer leur géométrie : coudée,
tétraédrique, linéaire, pyramidale à base triangulaire : p 13
Molécule
Formule brute
Formule de Lewis
Modèle moléculaire
Géométrie
Eau
Dioxyde de
carbone
Méthane
Chlorure
d’hydrogène
Ammoniac
VII- Les groupes caractéristiques :
Activité documentaire n°3 : « fibres synthétiques »
(à réaliser par binôme en classe).
Objectif général :
Déduire la formule chimique de quelques molécules utilisées dans la fabrication des vêtements
Un groupe caractéristique est un ensemble d’atomes particuliers définissant une ………………….
chimique spécifique à la molécule qui le possède. Les molécules portant ce groupement forment une
…………………..
Compléter le tableau :
Fonction
Formule du
groupe
caractéristique
alcool
acide
ester
Schéma de
Lewis groupe
caractéristique
Exercices du livre
Evaluation sommative
amine
amide