Devoir surveille n°5 (2nde A)








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DEVOIR SURVEILLE N°5 (2nde A)

(20 points ; 2h00min)

N.B.

  • Deux points seront réservés à la qualité de la présentation et de la rédaction.

  • Dans la mesure du possible toute réponse devra être justifiée.

CHIMIE (9 points)

Exercice 1 (1.5points)




  1. L’élément lithium (Li) a pour numéro atomique : Z = 3. Donner la formule électronique de l’atome correspondant.

  2. L’élément Rubidium (Rb) se trouve dans la même colonne que le lithium dans la classification périodique. Combien a-t-il d’électrons sur sa couche externe ?

  3. A quelle famille ces deux éléments appartiennent –ils ? Quels ions ont-ils tendance à former ?


Exercice 2 (1,5 points )




  1. Soit l’élément X de numéro atomique Z = 16. Déterminer la formule électronique de l’atome correspondant.

  2. Déduire de la structure électronique, la période et la colonne de la classification périodique auxquelles appartient X.

  3. Déterminer le nom et le symbole de cet élément (utiliser la classification se trouvant en annexe).

Exercice 3 (3 points )

  1. Déterminer la place des éléments azote ( Z=7) et magnésium ( Z=12) dans la classification se trouvant en annexe 1.

  2. Par application de la règle de l’octet, déduire la formule des ions nitrure et magnésium que donnent respectivement ces deux éléments.

  3. Le magnésium réagit avec le diazote pour donner un composé ionique, le nitrure de magnésium. Choisir parmi les formules a, b, c, d et e ci-dessous la formule correcte du nitrure de magnésium. On rappelle qu’un composé ionique doit être électriquement neutre.



  1. Mg2N b. MgN2 c. Mg3N2 d. Mg2N3 e. MgN

Exercice 4 (3 points)

On considère les éléments de numéros atomiques (Z) : 1, 7, 9 et 17.

1. Repérer la place de ces éléments dans la classification se trouvant en annexe 1. En déduire le nombre d’électrons externes des atomes correspondants.

2. Vérifier le résultat du 1. En établissant la formule électronique de ces atomes.

3. Combien de doublets liants doit former chacun de ces atomes pour obtenir un octet électronique externe ou un duet selon le cas ?

4. En déduire la formule de Lewis du composé le plus simple que peuvent former les éléments de numéro atomiques :

a. 1 et 7 b. 1 et 9 c. 7 et 9 d. 9 et 17

Pour tous les atomes qui constituent ces composés la règle du duet ou de l’octet est vérifiée.

PHYSIQUE (9 points)

Exercice 5 ( 1 points)

Sur le plancher d’un ascenseur, un enfant fait tourner une maquette d’automobile le long d’un circuit circulaire.

1.L’ascenseur est immobile par rapport au référentiel terrestre. Décrire la trajectoire de la maquette par rapport :

  • au sol terrestre ;

  • à l’ascenseur.

2. L’ascenseur monte maintenant à vitesse constate. Répondre aux mêmes questions.

Exercice 6 ( 2 points )

Le référentiel d’étude est un référentiel terrestre.

Répondre par vrai ou faux aux propositions suivantes (aucune justification n’est demandée).

  1. Si les forces appliquées à un objet se compensent, alors sa vitesse est toujours nulle ;

  2. Si les forces appliquées à un objet se compensent, alors cet objet est au repos ou son mouvement est rectiligne et uniforme.

  3. Un objet est lancé verticalement vers le haut ; la vitesse de son centre s’annule à l’instant où il atteint son altitude maximale avant de retomber : à cet instant, les forces qui s’exercent sur l’objet se compensent.

  4. Les forces extérieures, qui s’exercent sur une automobile qui se déplacent à vitesse constante sur une pente rectiligne se compensent.

Exercice 7 (3 points)

La table à coussin d’air est un dispositif de laboratoire qui permet d’enregistrer des mouvements pour lesquels les frottements sont réduits au minimum. Les positions du centre du mobile sont repérées régulièrement à différents instants. Cinq enregistrements de trajectoires ont été obtenus (voir annexe 2).

  1. Caractériser brièvement le mouvement correspondant à chaque enregistrement (trajectoire et évolution de la vitesse).

  2. Que peut-on dire des forces agissant sur chaque mobile pendant le mouvement (justifier les réponses en utilisant le principe d’inertie) ?


Exercice 8 (3 points)


Une boite de masse m= 700 g est posée sur une table inclinée d’un angle =30° par rapport à l’horizontale. La boîte est immobile par rapport au référentiel terrestre.



  1. La boîte est soumise à deux forces. Lesquelles ?

  2. Utiliser le principe d’inertie pour énoncer une propriété vérifiée par ces forces.

  3. Donner les caractéristiques (point d’application, direction, sens et valeur) de chacune des deux forces.

  4. Schématiser la situation puis représenter ces forces à l’échelle 1cm représente 2 N.

Données :

  • On prendra g = 10 N. kg-1.


ANNEXE 1

1 2 13 14 15 16 17 18


H

hydrogène





He

hélium


Li

lithium


Be

béryllium




B

bore


C

carbone


N

azote


O

oxygène


F

fluor


Ne

néon


Na

sodium


Mg

magnésium


Al

aluminium


Si

silicium


P

phosphore


S

soufre


Cl

chlore


Ar

argon

ANNEXE 2 DE L’EXERCICE 7


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