A – De l’air qui nous entoure à la molécule

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Physique-Chimie

CLASSE DE QUATRIEME

A – De l’air qui nous entoure à la molécule

Plusieurs (14) films proposés sur le site.tv :

http://www.lesite.tv/videotheque/16-offre-etablissement/2-college/131-chimie_2/122-classe-de-4e/486-de-lair-qui-nous-entoure-a-la-molecule_2

Mélanges : Lavoisier et la composition de l’air

Pression : Le baromètre – Météo sous pression

L’origine des vents – Le vent dans la mythologie grecque – La mesure du vent – Le vent Recherche et nuages du futur

La part du feu : Le secret du feu – L’épreuve du feu

Energie : Biocarburant – Combustion et chaleur – Moteur à explosion

La lumière piégée : L’effet de serre

Connaissances	Capacités	Commentaires	Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs
COMPOSITION DE L’AIR : de quoi est composé l’air que nous respirons ? Est-il un corps pur ?
L’air est un mélange de dioxygène (environ 20 % en volume) et de diazote (environ 80 % en volume). Le dioxygène est nécessaire à la vie. Distinction entre un gaz et une fumée.	Extraire d’un document les informations relatives à la composition de l’air et au rôle du dioxygène.	Thèmes de convergence : développement durable, santé.	Films histoire de Lavoisier (2^ème en anglais) : http://www.youtube.com/watch?v=Yu0XR9z0B0c http://www.youtube.com/watch?v=WdjQIkvT9G0f
VOLUME ET MASSE DE L’AIR : L’air a-t-il un volume propre ? A-t-il une masse ?
L’état gazeux est un des états de la matière. Un gaz est compressible.	Proposer une expérience pour mettre en évidence le caractère compressible de l’air. Valider ou invalider une hypothèse.
La pression est une grandeur qui se mesure avec un manomètre. L'unité de pression SI est le pascal.	Mesurer une pression.		Animation pression – volume dans seringue : http://physikos.free.fr/file/chapitre1l-air-qui-nous-entoure/pression.swf http://physikos.free.fr/file/chap2-volume-et-masse-air/airpression.swf http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/air_pression.htm Expérience ballon baudruche dans cloche à vide (vidéo) http://www.youtube.com/watch?v=Jse6Elxt4XA
Connaissances	Capacités	Commentaires	Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs
Un volume de gaz possède une masse. Un litre d’air a une masse d’environ un gramme dans les conditions usuelles de température et de pression.	Mesurer des volumes ; mesurer des masses. Comprendre qu'à une mesure est associée une incertitude (liée aux conditions expérimentales).	Les correspondances simples entre les unités ont été abordées en cinquième. Les calculs répétitifs de conversion sont à proscrire. Thème de convergence : météorologie et Climatologie	Masse d’un litre d’air (vidéo expérience) : http://www.youtube.com/watch?v=_UcGCNsDRLk Animations et exercices sur les notions étudiées : http://physikos.free.fr/file/4eme-chapitre2-l-air-qui-nous-entoure/03-air.swf
UNE DESCRIPTION MOLECULAIRE POUR MIEUX COMPRENDRE
Un gaz est composé de molécules	Percevoir la différence entre réalité et simulation. Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter : - la compressibilité d’un gaz ; - les différences entre corps purs et mélanges.	Le professeur limite la description à ce qui est nécessaire pour l’interprétation des phénomènes pris en compte.	Animation les 3 états de l’eau : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/etats_eau.htm Animation les 3 états de la matière et corps pur/mélange http://phys.free.fr/etats.htm Vidéo masse lors de la fusion de l’eau : http://www.youtube.com/watch?v=-4or3auE0AI
Les trois états de l’eau à travers la description moléculaire : - l’état gazeux est dispersé et désordonné ; - l’état liquide est compact et désordonné ; - l’état solide est compact ; les solides cristallins sont ordonnés.	Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter : - les différences entre les trois états physiques de l’eau ; - la conservation de la masse lors des changements d’état de L’eau ; - la non compressibilité de l’eau.
Les mélanges à travers la description moléculaire.	Argumenter en utilisant la notion de molécules pour interpréter : - la diffusion d’un gaz dans l’air ; - la diffusion d’un soluté dans l’eau (sucre, colorant, dioxygène…). Percevoir la différence entre réalité et simulation.	On se limitera à des exemples de solutés moléculaires dans le cas de cette modélisation.	Animation conservation de la masse lors d’un mélange : http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/conserv_masse_diss_ch11.swf Vidéo diffusion d’un gaz : http://www.youtube.com/watch?v=BfgezfkWNa8 QCM révision description moléculaire : http://physikos.free.fr/file/4eme-chap1-les-molecules-pour-comprendre-la-matiere/exo%20particule%20etat%204.swf
LES COMBUSTIONS : Qu’est-ce que brûler ?
La combustion du carbone nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone. La combustion du butane et/ou du méthane dans l’air nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone et de l’eau. Test du dioxyde de carbone : en présence de dioxyde de carbone, l’eau de chaux donne un précipité blanc.	Questionner, identifier un problème, formuler une hypothèse. Mettre en œuvre un protocole expérimental. Observer, extraire les informations d’un fait observé. Exprimer à l’écrit ou à l’oral des étapes d’une démarche de résolution. Proposer une représentation adaptée. Suivre un protocole donné.		Animation combustions + exercice interactif : http://physikos.free.fr/file/chapitre%204%20combustion/04-combu.swf Combustion bougie rôle du dioxygène : http://www.youtube.com/watch?v=f7bFs3oln7o Cérémonie ouverture JO 2012 : révolution industrielle http://www.youtube.com/watch?v=7QL_uG2GSZo : film http://www.youtube.com/watch?v=FKR816k-U4Y : images
Connaissances	Capacités	Commentaires	Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs
Une combustion nécessite la présence de réactifs (combustible et comburant) qui sont consommés au cours de la combustion ; un (ou des) nouveau(x) produit(s) se forme(nt). Ces combustions libèrent de l’énergie.	Extraire d’un document (papier ou numérique) les informations relatives aux combustions.	Thème de convergence : énergie	Extrait c’est pas sorcier sur triangle du feu : http://www.youtube.com/watch?v=hAR2Dulc4kM
Certaines combustions peuvent être dangereuses (combustions incomplètes, combustions explosives).	Extraire d’un document (papier ou numérique) les informations relatives aux dangers des combustions		Petits films sur dangers des combustions : http://www.dailymotion.com/video/x92ib6_les-dangers-des-combustions_tech http://www.dailymotion.com/video/xasm9e_les-dangers-du-monoxyde-de-carbone_lifestyle
LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE
Lors d’une combustion, des réactifs disparaissent et des produits apparaissent : une combustion est une transformation chimique. Lors des combustions, la disparition de tout ou partie des réactifs et la formation de produits correspondent à un réarrangement d’atomes au sein de nouvelles molécules.	Exprimer par une phrase le passage des réactifs au(x) produit(s). Proposer une représentation adaptée (modèles moléculaires).	Le professeur limite la description à ce qui est nécessaire pour l’interprétation des phénomènes pris en compte. La manipulation des modèles moléculaires (désassemblage, assemblage) ne doit pas laisser croire qu’elle représente le mécanisme réactionnel.	Animation barbecue : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/combustion_carbone.htm
Les atomes sont représentés par des symboles, les molécules par des formules (O₂, H₂O, CO₂, C₄H₁₀ et/ou CH₄).	Communiquer à l’aide du langage scientifique. Utiliser une représentation adaptée : coder, décoder pour écrire les formules chimiques.		Exercices interactifs lectures formules-modèle moléculaire : http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/formules_chimiques.swf http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/composition-molecules.htm http://physikos.free.fr/file/chapitre3description-moleculaire-de-la-matiere/atomesmolecules.swf
L’équation de la réaction précise le sens de la transformation. Les atomes présents dans les produits (formés) sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs.	Utiliser une représentation adaptée : coder, décoder pour écrire les équations de réaction. Présenter et expliquer l’enchaînement des étapes pour ajuster une équation chimique.	L’écriture d’équations de réactions est strictement limitée aux deux ou trois combustions étudiées. La mole (concept, grandeur et unité de quantité de matière) est hors programme.	Animation préparation aux équations : http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/molecule4eme.swf Animation équilibrer une équation : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/reactions_chimiques.htm http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/equilibrer_equation_bilan_1.htm http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/equilibrer_equation_bilan_2.htm Exercice interactif combustion-équation : http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/reaction.swf
Connaissances	Capacités	Commentaires	Liens internet : animations-simulations-QCM interactifs
La masse totale est conservée au cours d’une transformation chimique.	Participer à la conception d’un protocole ou le mettre en œuvre. Valider ou invalider une hypothèse.		Révision atome – molécule – équation – conservation masse : http://physikos.free.fr/file/chapitre%205%20Les%20atomes%20pour%20comprendre%20les%20transformations%20chimiques/05-equabil.swf

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