Post on 03-Apr-2015
Nouveau programme de première Nouveau programme de première ST2SST2S
Chimie et santéChimie et santé
2 pôles2 pôles
Physique et santéPhysique et santé
Les niveaux taxonomiquesLes niveaux taxonomiques
l’élève en a entendu parler et sait où trouverl’élève en a entendu parler et sait où trouver l’information l’information (non évalué)(non évalué)
l’élève sait en parler l’élève sait en parler (savoir maîtrisé)(savoir maîtrisé)
l’élève sait faire l’élève sait faire (maîtriser un savoir faire)(maîtriser un savoir faire)
l’élève maîtrise la méthode l’élève maîtrise la méthode (démarche ou (démarche ou raisonnement)raisonnement)
1
2
3
4
ChimieChimie
•Les molécules organiques dans lLes molécules organiques dans le domaine de la santée domaine de la santé
• Introduction aux acides et aux baIntroduction aux acides et aux basesses
•Antiseptiques et désinfectantsAntiseptiques et désinfectants
LES MOLÉCULES LES MOLÉCULES ORGANIQUES DANS ORGANIQUES DANS LE DOMAINE DE LA LE DOMAINE DE LA
SANTÉSANTÉ
•Le lait et ses constituants
•Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
•Quelques notions sur les glucides
Le lait et ses constituantsLe lait et ses constituants
NiveauNiveau
• Principaux constituants du Principaux constituants du lait : eau, glucides, lipides, lait : eau, glucides, lipides, protéines, vitamines, ions protéines, vitamines, ions minérauxminéraux
22
• Réalisation de tests de Réalisation de tests de reconnaissance de quelques reconnaissance de quelques espèces présentes dans le laitespèces présentes dans le lait
33
Principaux constituants du lait
• Le lait et ses constituants
Réalisation de tests de reconnaissance de quelques espèces présentes dans le lait
• Le lait et ses constituants
Ions potassium
Ions calcium
Ions phosphate
Ions magnésium
Ions chlorure
Glucides Protéines
Tests sur le petit lait Tests sur le lait
-
NiveauNiveau
• Rappels sur la structure Rappels sur la structure électronique des atomes C, H, O, N ; électronique des atomes C, H, O, N ; règles du duet et de l’octet pour C, règles du duet et de l’octet pour C, H, O et N H, O et N
33
• Introduction aux chaînes carbonées Introduction aux chaînes carbonées avec les alcanes avec les alcanes 33
• Groupes caractéristiques : Groupes caractéristiques : alcools; dérivés carbonylés; acides alcools; dérivés carbonylés; acides carboxyliques; amines primairescarboxyliques; amines primaires
33
Étude de quelques groupes Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organiquecaractéristiques en chimie organique
Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Rappels sur la structure électronique des atomes C, H, O, N ; règles du duet et de l’octet pour C, H, O et N
Introduction aux chaînes carbonées avec les alcanes : structure succincte et nomenclature
Exemple: utilisation du logiciel « alcawin »
Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Groupes caractéristiques: alcools (primaire, secondaire, tertiaire) ; dérivés carbonylés (aldéhyde, cétone) ; acides carboxyliques ; amines primaires
On utilise des modèles moléculaires et/ou des logiciels de visualisation.
Exemple: ChemSketch http://www.acdlabs.com/download/chemsk.html
Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Fonction acide carboxylique
Fonction amine primaire
Menthol
Fonction alcool primaire
Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Vitamine C: acide ascorbiqueFonction alcool primaire
Fonction alcool secondaire
Quelques notions sur les glucidesQuelques notions sur les glucides NiveauNiveau
• Classement succinct des glucides Classement succinct des glucides 11• Reconnaissance des groupes caractéristiques Reconnaissance des groupes caractéristiques dans les modèles moléculaires de quelques dans les modèles moléculaires de quelques glucides simples glucides simples
22
• Transformations enzymatique et en milieu acide Transformations enzymatique et en milieu acide du lactose ; reconnaissance des fonctions alcool du lactose ; reconnaissance des fonctions alcool primaire, secondaire et aldéhyde dans la formule d'un primaire, secondaire et aldéhyde dans la formule d'un sucre réducteur (glucose ou galactose)sucre réducteur (glucose ou galactose)
44
• Solubilité dans l'eau des glucidesSolubilité dans l'eau des glucides 44• Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau 11• Différenciation expérimentale des aldéhydes et des Différenciation expérimentale des aldéhydes et des cétonescétones 22
• Aspect énergétique des transformations chimiques Aspect énergétique des transformations chimiques 22
Quelques notions sur les glucides
Classement succinct des glucides
OSES
OSIDES
Hétérosides
Holosides Oligoholosides
Polyholosides
Fonction alcool primaire
Fonctions alcool secondaire
Fonction aldéhyde
Quelques notions sur les glucides
Reconnaissance des groupes caractéristiques dans les modèles moléculaires de quelques glucides simples
Exemple:le D-glucose
CH
CH
CH
CH
CHCH2
O
OH
OH
OH
OHOH
Quelques notions sur les glucides
Transformations enzymatique et en milieu acide du lactose.
Solubilité dans l'eau des glucides : concentrations molaire et massique en espèce apportée, solution saturée.
Quelques notions sur les glucides
Préparation d’une solution par dissolution d’un solide et par
dilution d’une solution mère
Exemple: Utilisation des animations flash de l’académie d’Aix Marseille pour rappeler les acquis de seconde
Quelques notions sur les glucides
Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau ; notion sur la liaison hydrogène.
Différenciation expérimentale des aldéhydes et des cétones.
Quelques notions sur les glucides
http://www.inrs.fr/
Acétaldéhyde
Quelques notions sur les glucides
Aspect énergétique des transformations chimiques :
- intérêt énergétique des sucres ;
- réactions de dégradation de composés organiques.
Modifications du programme:
Ajouts: • alcanes à 6 atomes de carbone au lieu de 4• amines primaires• concentrations molaire et massique en
espèce apportée, solution saturée.• aspect énergétique des transformations
chimiques.
Suppressions: • les éléments dans le corps humain• oxydation des alcools• ion diamineargent(I) pour caractérisation
des aldéhydes
INTRODUCTION INTRODUCTION AUX ACIDES ET AUX AUX ACIDES ET AUX
BASESBASES
•Définitions
•Présentation des acides et des bases
NiveauNiveau
Définition et notation d’une Définition et notation d’une concentrationconcentration 33
[H[H33OO++] = 10 ] = 10 –pH–pH 22
Mesure du pH à l'aide d'un pH-Mesure du pH à l'aide d'un pH-mètremètre 22
Produit ionique de l’eau à 25°CProduit ionique de l’eau à 25°C 22
Solutions acide, basique, neutreSolutions acide, basique, neutre 22
Notions d’acides et de bases, Notions d’acides et de bases, forts et faibles forts et faibles 44
DéfinitionsDéfinitions
Définition et notation d’une concentration (C en espèce apportée et [X] pour X en solution aqueuse)
Définitions
[H3O+] = 10 –pH
Mesure du pH à l'aide d'un pH-mètre
Produit ionique de l’eau à 25°C
Définitions
Solutions acide, neutre, basique
Notions d’acides et de bases, forts et faibles
pH70 14
0<pH<7 7<pH<14pH=7
Acide fort
Acide faible
Acide lactique
C=1,0.10-2mol.L-1
Acide fort
Acidechlorhydrique
C=1,0.10-
2mol.L-1
Présentation des acides et des basesPrésentation des acides et des bases
NiveauNiveau
• Théorie de Brönsted : acide, base Théorie de Brönsted : acide, base et couple acido-basiqueet couple acido-basique 22
• Exemples de couplesExemples de couples 22
• Réalisation de solutions acides et Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations basiques de concentrations connues à partir d’une solution connues à partir d’une solution mère et mesures de pHmère et mesures de pH
44
• Influence qualitative de la dilution Influence qualitative de la dilution sur le pHsur le pH 22
Théorie de Brönsted : acide, base et couple acido-basique
Présentation des acides et des bases
Exemples de couples
Acide + H2O = Base + H3O+
Acide lactique:
CH3-CHOH-COOH + H2O = CH3-CHOH-COO- + H3O+
Présentation des acides et des bases
Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations connues à partir d’une solution mère et mesures de pH
Influence qualitative de la dilution sur le pH
C=1,0.10-1mol.L-1 C=1,0.10-2mol.L-1 C=1,0.10-3mol.L-1
Solution d’acide lactique
• Présentation des acides et des bases
Influence qualitative de la dilution sur le pH
12°chl 1,2°chl 0,12°chl
Solution d’eau de javel
• Présentation des acides et des bases
Modifications du programme:Ajouts:
•Notation [X] pour concentration de X en solution aqueuse
•[H3O+]=10-pH
•Produit ionique de l’eau
•Notions d’acides et de bases forts et faibles
•Théorie de Brönsted. On écrit de préférence les demi- équations avec un signe égal.
•Exemples de couples acides/bases.
•Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations
connues à partir d’une solution mère et mesures de pH.
•Influence qualitative de la dilution sur le pH.
Suppression:•Biomatériaux: équation bilan d’une estérification et polymérisation de l’acide lactique
ANTISEPTIQUESANTISEPTIQUES
ETET
DESINFECTANTSDESINFECTANTS
•Quelques antiseptiques et désinfectants usuels ; leurs usages
•Oxydoréduction en solution aqueuse
•Notions succinctes de cinétique réactionnelle
•Action d’antiseptiques et désinfectants usuelsAction d’antiseptiques et désinfectants usuels
Quelques antiseptiques et désinfectants courants Quelques antiseptiques et désinfectants courants ; leurs usages; leurs usages
NiveauNiveau
•Principes actifs des antiseptiques et Principes actifs des antiseptiques et désinfectants usuels : ClOdésinfectants usuels : ClO--, H, H22OO22, I, I22, MnO, MnO44
--
22
•Usages des antiseptiques et désinfectants Usages des antiseptiques et désinfectants courants et précautions pour leur conservation et courants et précautions pour leur conservation et leur utilisation ; toxicitéleur utilisation ; toxicité
L’eau oxygénéeL’eau oxygénée
H2O2
La solution de DakinLa solution de Dakin
ClO-MnO4-
La solution de diiodeLa solution de diiode
Diiode : I2
Un désinfectant : l’eau de JavelUn désinfectant : l’eau de Javel
Hypochlorite : ClO -
Oxydoréduction en solution aqueuseOxydoréduction en solution aqueuse
NiveauNiveau
Introduction expérimentale du modèle par transfert Introduction expérimentale du modèle par transfert d’électronsd’électrons
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Exemples de réactions entre un métal et un ion métalliqueExemples de réactions entre un métal et un ion métallique
Réactivité du zinc, du fer, et du cuivre avec une solution Réactivité du zinc, du fer, et du cuivre avec une solution diluée d’acide chlorhydriquediluée d’acide chlorhydrique
Définition des termes : oxydant et réducteur, oxydation et Définition des termes : oxydant et réducteur, oxydation et réductionréduction
Première notion de couple redoxPremière notion de couple redox
Ecrire la demi-équation des couples MEcrire la demi-équation des couples Mn+n+/M et H/M et H++/H/H22 33
Introduction expérimentale :Introduction expérimentale :notion de transfert d’électronsnotion de transfert d’électrons
CuCu2+2+ + 2 e+ 2 e-- == CuCu
Fe Fe = Fe= Fe2+2+ + 2 e + 2 e--
__________________________________________________________________
CuCu2+2+ + + Fe Fe Cu + Fe Cu + Fe2+2+
Cu
Fe2+
Réaction entre un métal et
un ion métallique
Cu2+
Fe
Réactivité de métaux avec une solution Réactivité de métaux avec une solution diluée d’acide chlorhydriquediluée d’acide chlorhydrique
ZnAcide
chlorhydriqueMise en évidence des produits de la réaction :
Dégagement gazeux : dihydrogène
Solution surnageante : ions Zn2+
Action oxydante d’antiseptiques et de Action oxydante d’antiseptiques et de désinfectants usuels désinfectants usuels
NiveauNiveau
Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels, les demi-équations étant donnéeset désinfectants usuels, les demi-équations étant données 44
Application et sécurité :Application et sécurité :
eau de Javel en présence de solutions acideseau de Javel en présence de solutions acides
eau oxygénée concentréeeau oxygénée concentrée
22
Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuelsantiseptiques et désinfectants usuels
Action de l’eau de Javel sur les ions iodure :
Eau de Javel (ClO-)
Iodure I- Diiode I2
Exemples :
Applications et sécuritéApplications et sécurité• Danger du mélange Eau de Javel + acide : Danger du mélange Eau de Javel + acide :
couples ClOcouples ClO-- /Cl /Cl22 et et ClCl22/Cl/Cl--
• Manipulation de l’eau oxygénée concentrée :Manipulation de l’eau oxygénée concentrée :
Notions succinctes de cinétique réactionnelleNotions succinctes de cinétique réactionnelle
NiveauNiveau
Facteurs qui influencent l’avancement d’une réaction Facteurs qui influencent l’avancement d’une réaction chimique (température, concentration initiale)chimique (température, concentration initiale)
22Définition d’un catalyseurDéfinition d’un catalyseur
Différents types de catalyse : catalyse homogène, catalyse Différents types de catalyse : catalyse homogène, catalyse hétérogène, catalyse enzymatiquehétérogène, catalyse enzymatique
Les types de catalyseLes types de catalyse
• Catalyse homogèneCatalyse homogène
Eau oxygénée Ions Fe3+
Dégagement gazeux :
dioxygène
Eau oxygénée HEau oxygénée H22OO22
• Catalyse hétérogèneCatalyse hétérogène
morceau de platinemorceau de platine
Dégagement de dioxygène autour Dégagement de dioxygène autour du morceau de platinedu morceau de platine
• Catalyse enzymatiqueCatalyse enzymatique
Bactéries produisant de la catalase
Dégagement de dioxygène
Modifications du programmeModifications du programme
AjoutsAjouts
• Écriture des équations d’oxydoréduction mettant Écriture des équations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels (transfert de la classe de Terminale) (transfert de la classe de Terminale)
• Notions de cinétique réactionnelleNotions de cinétique réactionnelle
SuppressionsSuppressions
• L’acide sulfurique pour la réactivité avec les L’acide sulfurique pour la réactivité avec les métauxmétaux
• Notion de classement des couplesNotion de classement des couples