Post on 23-Jun-2022
Module 2
Les atomes et les éléments
Qu’est-ce qu’est la chimie?
Sciences qui étudient les propriétés, la
composition, les structures et les
transformations de la matière.
La matière: C’est tout ce qui a une masse et
qui occupe de l’espace.
Exemples: une chaise, un arbre, un humain, de l’eau, de l’air etc.
La matière est faite d’atomes.
L’atome, c’est la plus petite
unité de matière qui peut
participer à un changement
chimique.
De quoi est fait la matière?
Classification de la matière
1.L’état: solide, liquide et gazeux.
2.La composition:
Mélanges: homogène(solution) et hétérogène, alliage.
Substances pures: éléments, composés.
Tu pourrais classer la matière selon :
1. La matière selon l’état
Les 3 états de la matière
Solide Liquide Gaz
2. La matière selon sa
composition:
Mélanges
Substances pures
Mélange
Un mélange
Est constitué d’au moins deux types
de particules (2 substances pures
différentes) qui ne sont pas liées
chimiquement.
Ex: De l’eau salée
H2O + NaCl
Mélange hétérogène
Un mélange peut être
hétérogène ou homogène.
C’est un mélange hétérogène si on distingue les constituants.
Ex: soupe, pain
aux raisins etc.)
1. Mélanges obtenus par agitation
mécanique:
particules visibles restent mélangées, ne
se séparent pas, ne se déposent pas.
Types de mélanges hétérogènes
2. Suspensions: particules visibles à
l’œil ou au microscope, mais se
déposent avec le temps.
3. ColloÏdes: particules invisibles au
microscope, ne se déposent pas
avec le temps.
Mélange homogène
( Solution )
C’est un mélange homogène
( solution ) si on ne peut pas
distinguer les constituants.
C’est composé d’un soluté (au
moins un) et d’un solvant
mélangés de façon uniforme.
Ex: sel + eau= eau salé
soluté + solvant = solution
Ex: eau du robinet, air etc.
Un soluté:substance qui se dissout
dans le solvant.(généralement en
plus petite quantité)
Un solvant:substance qui dissout le
soluté.(généralement en plus
grande quantité)
Type particulier de solution
Un alliage : mélange d’un type de
métal avec un ou plusieurs
autres métaux ou non-métaux.
Ex: un bijou en or (10 K)
Mélange de Cuivre + or
Substance pure
Une substance pure
1.Formée d'un seul type ou groupe de particules.
Ex. : or, eau, cuivre, hélium,NaCl.
Exemples de substances pures
Une feuille d’aluminium ne
contient que des particules
d’aluminium.
Le sucre ne contient que des
particules de sucre.
Élément
Un élément:
c’est un type de substance
pure qu’il est impossible de
décomposer en partie plus
simple par des moyens
chimiques ordinaires.
Magnésium Hélium
Gallium
Exemples: le fer (Fe), le carbone (C).
magnésium
Les 20 premiers éléments H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Ca
K
Composé
Composés:
Les composés sont des substances pures formées de deux ou plusieurs atomes liés chimiquement. Ex:. l'eau (H2O), le sel (NaCl) et l'acide chlorhydrique (HCl)..
Type particulier de
composé : une molécule Assemblage de plusieurs atomes
maintenus ensembles par des
liaisons chimiques covalentes.
molécule d’eau
Assemblage
de molécules
d’eau
Structure de
la glace Molécule
d’eau
Molécule de sucre
Molécule d’ADN
Selon toi, quelle sont les
différences entre l’eau et le fer
d’un point de vue chimique?
PS – Un élément peut être un
composé s’il est formé d’au
moins deux atomes. Ex. O2,P5
Composés communs
Nom du
composé
Formule
moléculaire
Éléments
présents
Atomes de
chaque
élément
Eau H2O Hydrogène
Oxygène
2 atomes de H
1 atomes de O
Bioxyde de
carbone
CO2 Carbone
Oxygène
1 atome de C
2 atomes de O
Travail
Théorie particulaire de la
matière.
P.156
Feuille de travail
Théorie atomique de
Dalton
Atome et élément
Feuille de travail
Changement de la
matière
1. Changement chimique
La modification de la matière
au cours de laquelle au moins
une nouvelle substance ayant
de nouvelles propriétés se
forme
Indices de changement
chimique
- création de nouvelles substances.
- particules de départ changent.
- difficile d’inverser le changement.
formation d’un précipité
Il ne faut pas confondre avec laisser
se déposer une substance qui est
dissoute dans une solution.
Exemple de changement chimique
Exemple de changement chimique
Une allumette brûle, le bois se
transforme en charbon (carbone
graphite)
La corrosion ( la rouille )
Exemple de changement chimique
Pourquoi certains objets
rouillent-ils?
A la température ordinaire,
le fer se combine à l'oxygène
de l'air pour former de
l'oxyde de fer.
En présence d'air humide, une
plaque de fer se recouvre
d'oxyde de fer hydraté.
C‘est le début de la rouille,
poreuse et perméable à l'air
et à l'humidité.
Les outils sont souvent faits
d'aciers spéciaux, contenant
du chrome et du nickel,
métaux inaltérables.
2. Un changement physique
La modification de la
matière au cours de laquelle
aucune nouvelle substance ne
se forme.
Indices d’un changement
physique
-aucune nouvelle substance ne se forme. ( les particules de départ ne changent pas)
-de nouvelles propriétés peuvent apparaître mais elles sont temporaires.
-le changement est réversible.
-les changements de forme (déformation, découpage, étirement,…)
-les changements de phase
(évaporation,fusion,condensation)
-les mélanges ( sel dans l’eau, l’alcool dans l’eau, …)
Parmi les changements physiques
on retrouve principalement:
Exemple de changement physique
De la glace qui fond.
Aucune nouvelle substance
Suite…
Si de la glace fond, elle change
d'état (de l'état solide à l'état
liquide) mais ne change pas de
composition : il s'agit d'un
changement physique.
Propriété
Caractère particulier
d’une substance.
1. Propriété physique
C’est une propriété d’une substance qui peut changer sans créer de nouvelle substance.
Ex: la masse volumique de l’eau change lorsqu’elle passe de l’état liquide à l’état gazeux.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
QUALITATIVES QUANTITATIVES
couleur point de fusion
texture point d’ébullition
goût masse volumique
odeur viscosité
état Conductivité
thermique
ductilité solubilité
Tableau p.164
a) Propriété qualitative
C’est une caractéristique
qui décrit une qualité d’une
substance.
(ex. : couleur, état, etc.).
b) Propriété quantitative
C’est une caractéristique qui
décrit une quantité associée à
une substance.
(ex. : point de fusion, longueur,
masse volumique, etc.).
Masse volumique
C’est la masse que contient le volume donné d’une substance (la masse volumique est égale à la masse divisé par le volume)
2.Propriété chimique
Propriété qui sert à décrire le comportement d’une substance lorsqu’elle prend part à une réaction chimique
Ex: la réactivité d’une substance en présence de l’air ou de l’eau, la corrosion, la toxicité, la combustion
Tableau p.164
Le fer rouillé.
La corrosion
L’organisation des
éléments
Le tableau périodique
regroupent les éléments qui
ont des propriétés semblables.
Lien entre un élément et son
symbole.
Un symbole chimique est une
abréviation du nom de
l’élément.
Les noms et les symboles
ont des origines différentes.
Formule chimique d’un
composé
La formule chimique est une combinaisons de symboles représentant une substance. Ex. Pour l’eau = H2O
Formule chimique (suite)
Chaque symbole représente un élément.
S’il y a plus d’un atome de cet élément, le symbole est suivi d’un chiffre plus bas.
Un composé comporte toujours plusieurs majuscules.
Ex: NaCl, H2O
Propriétés des éléments
Métaux Métalloïdes Non-métaux
Les 3 catégories d'éléments
Tableau page 203
Métaux
Exemple de sous-groupe
Ex: les métaux lourds tels que:
-l’or
-l’argent
-le nickel
-le cuivre
Utilisés pour la
fabrication de
monnaies.
Groupe: Les colonne (verticale)
du tableau périodique
Synonymes
Groupe = Famille = Colonne
( Vertical dans le tableau )
Il y a 18 groupes.
Familles chimiques
Colonnes du tableau périodique
Métaux alcalins (métaux
brillants,argentés et très réactifs)
Métaux alcalinoterreux
Halogènes (les non-métaux les plus
réactifs)
Gaz rares (gazeux & non réactifs)
Périodes: Les rangée (horizontale)
du tableau périodique
Synonymes
Période = Rangée = Niveau
( Horizontal dans le tableau )
Il y a 7 périodes.
Réactivité des éléments
selon leur position dans le
tableau périodique
Structure atomique
Le tableau périodique a
été inventé par le Russe
Dimitri Mendeleïev en
1869.
Les éléments sont disposés
selon leur numéro
atomique ( nombre de
protons ) dans le tableau
périodique.
Explication de l’atome
Explication Si on prend un morceau de fer et qu’on le divise en morceaux de plus en plus petits, il arrivera un moment où il ne sera plus possible de le diviser. Ce plus petit morceau de fer est l’atome de fer.
Un atome de fer peut être
divisé mais les morceaux
qui restent ne sont plus du
fer. On obtient un noyau et
des électrons.
Composants de l’atome
Le noyau est fait de: p+ et n°
Protons (p+): particules qui ont une charge positive et une masse relative de 1; ils sont situés dans le noyau.
Le nombre de protons
caractérise l’atome.
Exemple:
1. Si un atome a 1 seul proton c’est
un atome d’hydrogène et son
numéro atomique est 1.
Neutrons (no): particules neutres qui ont une masse relative de 1; ils sont situés dans le noyau.
Pour trouver le nombre de neutrons dans un atome:
Masse atomique
Nombre de protons.
Nombre de neutrons
Électrons: particules qui ont une charge négative et une masse d’environ 1/ 2000 de la masse du proton ou du neutron.. (e-)
Il y a toujours le même nombre d’électrons et de protons dans un atome neutre.
Couches électroniques ou
orbites: endroit où les électrons
circulent autour du noyau.
Suite...
Le nombre de masse ou masse
atomique représente le nombre total
de protons et de neutrons qui
forment le noyau d’un atome.
L’atome grossit selon les
dimensions d’un champs de
Football.
Noyau = pois au centre du
champs de football.
Électrons = moustiques qui
circulent.
Notation atomique Système universelle reconnu pour
connaître des renseignements sur un atome.
Exemple:
Cl 17
35 Nombre de masse
Symbole chimique
Numéro atomique
Notes pédagogiques
Annexe 4 et 5
Évolution du modèle
atomique
3ecouche électronique
(18e- max) mais 8 si
on arrête au 20e élément
1èrecouche(2 e- max)
2ecouche (8 e- max)
Modèle de Bohr-Rutherford
Noyau
Tableau comparatif des
particules subatomiques
Élément Symbole Numéro atomique
Aluminium Al 13
Distribuer annexe 9: Exercice
Distribuer fiche reproductible 3.3 (sciences 9)
Nombre d'électrons Nombre de protons
13 13
Tableau comparatif des
particules subatomiques
Masse atomique Nombre de neutrons
27 14
Tableau comparatif des
particules subatomiques
Les produits chimiques
Dans l’agriculture
Dans ton armoire
Dans ta pharmacie
Dans tes aliments
Dans les fertilisants chimiques et biologique
Dans les feux d’artifices