Consignes : - Les calculatrices sont autorisées.

Nom :
DEVOIR COMMUN SVT/
Sciences Physiques
Sujet de Sciences physiques
Le 13.05.2009
Classe :
Ex.1
Ex.2
/4,5pts /8pts
Ex.3
Ex.4
/3,5pts /4pts
NOTE
/20
Consignes :
-
Les calculatrices sont autorisées.
Le sujet est à rendre avec la copie double ainsi que la feuille de papier millimétré.
Seule la question n°1 de l’exercice 1 est à faire sur le sujet directement.
Co : connaissances de cours
AD : application directe du cours
Rai : raisonnement
EXERCICE 1 : Questions de cours
Co
1/ Qui suis-je ?
Relier un métal de la colonne de gauche à ce qui le caractérise dans la colonne de
droite :
Fer
•
• en subissant l’oxydation de l’air, je noircis
Or
•
• je suis un métal très léger
Argent
•
• je ne m’oxyde pas à l’air
Cuivre
•
• je suis un alliage de zinc et d’étain
Aluminium
•
• je suis aimanté
Bronze
•
• je suis utilisé pour fabriquer les fils électrique.
2/ Répondre aux questions par une phrase :
1. Citer les quatre tests simples que l’on peut réaliser pour différencier les
métaux les plus couramment utilisés.
2. Le cuivre subit-il la corrosion de l’air ? Si oui, quel est le produit obtenu ?
3. Citer une utilisation de l’aluminium ?
EXERCICE 2 : Analyse d’un document
3. On récupère un peu de cette eau qui a stagné dans un récipient métallique et on réalise les
tests suivants sur cette eau :
Rai
AD
Rai
…/1,5
… /1
… /1
…/ 1
Co
1. Citer le nom de l’ion dont la concentration
est de 5 mg/L et donner sa formule
chimique.
2. Cette eau minérale contient des ions
chlorures. Quelle est sa formule chimique ?
Schématiser le test chimique à faire pour
mettre en évidence la présence de ces ions.
(Préciser le nom du réactif utilisé, et le
résultat que l’on obtient, soigner le schéma).
AD
……/0,5
.…../1,5
a. Pour chacune des expériences réalisées, indiquer le nom du réactif utilisé.
b. En déduire la nature des ions mis en évidence dans cet échantillon. (Donner leur
nom et leur formule).
.../0,5
…... /2
4. L’atome de calcium, Ca, a pour numéro atomique (c’est-à-dire le nombre de charges dans
……. /1
le noyau) Z=20 et pour rayon atomique environ 0.2nm. Exprimer ce rayon en mètre.
Quel est l’ordre de grandeur de la taille de son noyau ?
5. Indiquez la composition en charges positives et en charges négatives de cet atome de
……. /1
……../1
…./0,5
calcium. (Vous pouvez répondre par un schéma).
6. En s’ionisant cet atome perd 2 e . Donner sa nouvelle composition.
7. Donnez la formule de cet ion calcium, présent dans l’eau minérale.
-
EXERCICE 3 : Analyser une expérience
Co
AD
Rai
On compare le mouvement de la Lune autour de la Terre (ou celui des planètes autour du Soleil)
à celui d’une fronde faisant tourner une pierre (voir schémas ci-après).
1. Recopier la phrase suivante en choisissant les mots corrects :
Au centre / autour du système solaire, le Soleil / satellite est une planète / étoile
qui retient par aimantation / gravitation des planètes / étoiles au nombre de huit /
……/1,5
neuf.
2. Quels sont les éléments du schéma a, qui dans le schéma b correspondent aux
termes suivants : main, fronde, pierre, cercle ?
3. Quel point commun essentiel existe-t-il entre l’expérience de la fronde et
l’interaction qui s’exerce entre la Terre et la Lune ?
4. L’interaction « main-fronde » est une interaction de contact. Comment
qualifier l’interaction « Terre-Lune » ?
EXERCICE 4 : Exercice graphique
… /1
…/0,5
…/0,5
Co
AD
Rai
Un élève mesure les poids de différents objets de masses connues. Il obtient le
tableau de mesures suivant :
M (kg)
P (N)
0,070
0,70
0,120
1,1
0,190
1,9
0,270
2,8
0,390
4,0
1. Comment a-t-il mesuré la masse m ? le poids P ?
2. Sur le papier millimétré ci-joint au verso, tracez le graphique représentant
l’évolution du poids (en N) en fonction de la masse (en kg).
Echelle :
- en abscisse, 1cm pour 0,1 kg ;
- en ordonnée, 1cm pour 1N.
3. Quelle est l’allure de la courbe ? Que pouvez-vous en déduire concernant le
poids et la masse ?
4. Déduisez-en la valeur de l’intensité de pesanteur.
…./0,5
…../1,5
…. / 1
…. / 1
Devoir Commun Physique SVT – Corrigé de la partie Physique
Exercice 1 :
1.
Fer
Or
Argent
Cuivre
Aluminium
Bronze
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
en subissant l’oxydation de l’air, je noircis
je suis un métal très léger
je ne m’oxyde pas à l’air
je suis un alliage de zinc et d’étain
je suis aimanté
je suis utilisé pour fabriquer les fils électrique.
2.
1) Test 1 : couleur du métal.
Test 2 : vérification de l’aimantation.
Test 3 : Densité du métal (ou masse volumique).
Test 4 : Vérification du comportement face à l’oxydation de l’air.
2) Le cuivre subit l’oxydation de l’air. Il se produit de l’oxyde de cuivre(solide bleu-vert).
3) L’aluminium peut être utilisé pour fabriquer du papier aluminium, ou des règles d’écolier, ou des
cadres de fenêtre…
Exercice 2 :
1) L’ion dont la concentration est de 5 g / L est l’ion sodium, de formule Na+.
2) L’ion Chlorure a pour formule Cl-
3)
a. Pour chacune des expériences, le réactif est le même : il s’agit de la soude (ou solution d’hydroxyde
de sodium).
b. Pour le premier test, l’ion identifié est l’ion cuivre II (Cu2+).
Pour le second test, il s’agit de l’ion fer II ( Fe2+).
4) 0,2 nm = 0,2 ×10-9 m = 0, 000 000 000 2 m.
Le noyau est 100 000 fois plus petit que le nuage électronique. L’ordre de grandeur de sa taille est de 10-15
m
5) Cet atome porte 20 charges positives (toutes
les charges du noyau) et 20 charges négatives
(celle du nuage électronique, il y en a autant
que de charges dans le noyau).
6) S’il perd deux électrons, il ne lui en restera plus que 18.Il lui reste toujours les 20 charges positives du
noyau.
7) La formule de l’ion calcium est Ca2+.
Exercice 3 :
1.
Au centre du système solaire, le Soleil est une étoile qui retient par gravitation des
planètes au nombre de huit.
2. Main = Terre
Fronde = Gravitation
Pierre = Lune
Cercle = Trajectoire
3. L’interaction Terre/Lune et l’expérience de la fronde sont toutes les deux des interactions attractives.
4. L’interaction « Terre-Lune » est une interaction à distance.
Exercice 4 :
1. La masse se mesure avec une balance, et le poids avec un dynamomètre.
2.
P
(N)
Poids en fonction de la masse
5
+
4
+
3
+
2
1
+
+
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
m (kg)
3. La courbe est une droite passant par l’origine. La masse et le poids sont deux grandeurs proportionnelles.
4.
La valeur de l’intensité de la pesanteur est de 10 N/kg.