DEVOIR COMMUN DE SCIENCES PHYSIQUES 4EME DECEMBRE

DEVOIR COMMUN DE SCIENCES PHYSIQUES 4EME DECEMBRE 2010
1ERE PARTIE : CONNAISSANCES
Cette première partie a pour objectif de vérifier si le cours est su. Il faut répondre directement sur l’énoncé.
Nom, prénom, classe :
EXERCICE 1 :
1.
note
C
Atomes et molécules
Qu’est-ce qu’une molécule ?
1
C’est un groupement d’atomes
2.
Compléter le tableau :
nom de l’atome
symbole chimique
carbone
C
hydrogène
H
oxygène
O
azote
N
2
3.
Donner la formule chimique de la molécule d’eau. Réponse : ………H2O ………….
0,5
4.
Donner le nom de la molécule qui a pour formule CO2. Réponse : dioxyde de carbone
0,5
5.
Donner le nom puis la formule chimique de la molécule constituée de 2 atomes d’oxygène.
Nom : ……………………dioxygène………………………. Formule chimique : ………O2 …….
6.
Donner la formule chimique de la molécule de méthane : Réponse : ……………CH4 ………………….
1
0,5
EXERCICE 2 : Molécules et propriétés de la matière
1.
Indiquer comment les molécules se comportent dans un solide.
L’état solide est compact et ordonné.
2.
Indiquer comment les molécules se comportent dans un gaz.
L’état gazeux et dispersé et désordonné.
3.
1
Expliquer pourquoi un gaz est compressible.
En raison des espaces libres entre les molécules qui peuvent être réduits
4.
1
1
Expliquer à quoi est due la pression d’un gaz.
La pression d’un gaz est due aux chocs de ses molécules
1
C
EXERCICE 3 : L’air
1.
Donner la composition précise de l’air (nom des gaz et pourcentages correspondants).
21 % de dioxygène, 78 % de diazote et 1 % d’autres gaz
2.
Donner la masse d’un litre d’air dans les conditions normales de température et de pression. Ne pas oublier
2
0,5
l’unité. Réponse : …………………1,3 g………………….
EXERCICE 4 :
Les transformations chimiques.
1.
Donner le nom des réactifs de la combustion du carbone : ……………carbone et dioxygène………….
2.
Ecrire l’équation équilibrée de la combustion du carbone.
1
1
C + O2 → CO2
3.
On réalise la combustion du butane d’un briquet afin d’identifier les produits formés au cours de cette
transformation chimique.
a)
Décrire une expérience (principe et observations) permettant de mettre en évidence la formation de dioxyde de
carbone au cours de cette combustion.
On place un tube à essais retourné au dessus de la flamme d’un briquet. On ajoute ensuite de l’eau de chaux dans le
tube. Il se forme un précipité blanc.
1
b)
Décrire une expérience (principe et observations) permettant de mettre en évidence la formation d’eau au cours
de cette combustion.
On place un tube à essais retourné au dessus de la flamme d’un briquet. De la buée se forme sur les parois du tube.
1
4.
Donner le nom des réactifs de la combustion du méthane : ……………méthane et dioxygène…………..
1
5.
Donner le nom des produits de la combustion du méthane : …………..eau et dioxyde de carbone……………………..
1
6.
Ecrire l’équation bilan équilibrée de la combustion du méthane.
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
7.
1
Enoncer la loi de conservation des atomes au cours d’une transformation chimique.
1
Les atomes des produits sont de même type et en même nombre que ceux des réactifs.
DEVOIR COMMUN DE SCIENCES PHYSIQUES 4EME DECEMBRE 2010
2EME PARTIE : SAVOIR-FAIRE
Cette seconde partie a pour objectif de vérifier si l’élève est capable d’appliquer le cours. Il faut répondre sur
une copie en rappelant bien les numéros des exercices et des questions.
Nom, prénom, classe :
EXERCICE 1 :
Rappel :
note
SF
Atomes et molécules
nom de l’atome
symbole chimique
carbone
C
hydrogène
H
oxygène
O
azote
N
1.
On donne la constitution de quelques molécules. Indiquer leur formule chimique. Attention, l’ordre des atomes
dans la constitution ne correspond pas forcément à l’ordre que vous utiliserez dans la formule.
a)
pentane : C5H12
b)
acide lactique : C3H6O3
c)
éthanol : C3H6O
2.
La molécule de propylamine a pour formule chimique
a)
Il y a 9 atomes d’hydrogène dans cette molécule (H9)
b)
Il y a 13 atomes au total : 3 de carbone (C3) , 9 d’hydrogène (H9) et 1 d’azote (N)
3
C3H9N
1,5
EXERCICE 2 : Molécules et propriétés de la matière
Relier chaque propriété à un comportement des molécules. Vous répondrez selon le modèle suivant : 1 → c
1→c
2→e
3→a
4→b
5→d
EXERCICE 3 : L’air
Rappel de cours :
L’air est un mélange gazeux constitué de 21 % de dioxygène, 78 % de diazote et 1 % d’autres gaz.
Seul le dioxygène de l’air est consommé au cours d’une combustion.
La masse de 1 L d’air est de 1,3 g dans les conditions normales de température et de pression.
La pression d’un gaz est due aux chocs des molécules sur les parois : plus les chocs sont nombreux, plus la
pression est élevée.
SF
EXERCICE 3 : L’air (suite)
Flacon 1
Flacon 2
Flacon 3
80
100 mL
60
dioxygène
eau
diazote
40
20
1.
Le flacon 1 contient de l’air car il y a 4 fois plus de diazote (8 molécules) que de dioxygène (2 molécules).
2
2.
La pression est moins élevée dans le flacon 2 car les deux flacons contiennent la même quantité de gaz (même
nombre de molécules) mais le flacon 2 est plus grand : les chocs y seront donc moins nombreux.
2
3.
L’eau va monter jusqu’à la graduation 20. En effet, au cours de sa combustion, la bougie va consommer tous le
dioxygène de l’air de la bouteille, qui représente 21% de l’air, donc environ 20 %. Comme il y a 100 mL d’air, 20%
de 100 mL = 20 mL
4.
Observer le schéma ci-dessous
2
On prélève de l’air, mais le volume
du ballon ne varie pas
430 g
M
426,1 g
T
M
T
a)
La masse est de : 430 - 426,1 = 3,9 g.
1,5
b)
La masse d’un litre d’air est de 1,3 g. Ici, c’est 3,9 g d’air qui ont été prélevés. Or, 3,9 = 3 × 1,3. Donc le volume
d’air prélevé est de 3 L.
1,5
EXERCICE 4 : Les transformations chimiques
Le butane a pour formule chimique C4H10
Lionel a tenté d’écrire l’équation de la combustion du butane. Voici sa réponse :
1.
C4H10 +
atome
C
H
O
4
10
0
13 O2
→
réactifs
+
0
= 4
+
0
= 10
+ (13 × 2 ) = 26
4 CO2
(4× 1)
0
(4× 2)
+
5 H2O
produits
+
0
+ (5× 2)
+ (5× 1)
=4
= 10
= 13
2.
L’équation écrite par Lionel n’est pas équilibrée car le nombre d’atomes d’oxygène n’est pas le même dans les
réactifs et dans les produits
3.
La masse totale de produits obtenus par cette combustion est de 55 g. En effet, d’après la loi de
conservation de la masse : masse totale des produits = masse totale des réactifs. Donc la masse de produits
est de 43 + 12 = 55 g.
1
1