CHIMIE 11 ET 12
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Chimie 11 et 12Ensemble de ressources intégrées 2006
Version partielle (2006) du programme d’études Contenant les seCtions suiVantes :
• Résultats d’apprentissage prescrits• Rendement de l'élève (Indicateurs de réussite)• Ressources d’apprentissage (Introduction)
La version française compLète sera disponibLe prochainement
résultats d’apprentissage
presCritsChimie 11 et 12
Résultats d’appRentissage pRescRits
Chimie 11 et 12 • �
Résultats d’apprentissage prescrits : Chimie 11
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Méthode scientifique
A1 mettreenpratiquedestechniquessécuritairesetutiliseradéquatementl’équipementdeprotectionA2 prendredesmesuresetconsignerdesdonnéesexpérimentalesA3 communiquerlesdonnéesetlesrésultatsexpérimentauxsousuneformeclaireetcompréhensible
natuRe de la MatièRe
B1 relierlescaractéristiquesetlespropriétésobservablesdeséléments,descomposésetdesmélangesauxconceptsd’atomeetdemolécule
B2 écrirelenometlaformuledecomposésioniquesetcovalents,enseservantdetableauxoudetablesB3 décrirelescaractéristiquesdelamatièreB4 distinguerunchangementphysiqued’unchangement(transformation)chimiqueB5 choisirleprocédédeséparationappropriépourséparerlesconstituantsd’unmélange
concept de Mole
C1 expliquerleconceptdemoleetsonutilitéC2 effectuerdescalculsfaisantintervenirdesnombresdemolesC3 établirlesrelationsentredesquantitésmolairesdegazauxconditionsnormalesdetempératureet
depression(CNTP)C4 fairedescalculsfaisantintervenirdesformulesmoléculairesoudesformulesempiriquesenvue
d’identifier une substanceC5 décrirelaconcentrationd’unesolutionenfonctiondesaconcentrationmolaire(molarité)C6 effectuerdescalculsfaisantintervenirlamolarité
Réactions chiMiques
D1 expliqueruneréactionchimiquecommeétantunréarrangementatomiquefaisantsuiteàlaruptureetàlaformationdenouvellesliaisons
D2 appliquerlaloidelaconservationdelamasseenvued’équilibrerdeséquationschimiquesD3 équilibrerleséquationsreprésentantdiversesréactionschimiquesD4 décriredesréactionschimiquesd’aprèsleurvariationénergétiqueD5 fairedescalculsstœchiométriquesfaisantintervenirdesréactionschimiques
Résultats d’appRentissage pRescRits
� • Chimie 11 et 12
Résultats d’apprentissage prescrits : Chimie 11
théoRie atoMique
E1 décrirel’évolutiondumodèleatomiqueE2 décrirelastructuresubatomiquedesatomes,desionsetdesisotopes,enrecourantaubesoinàdes
calculsE3 décrire l’évolution de la classification périodique des éléments E4 expliquerlescaractéristiquescommunesetlestendancesdespropriétésdegroupementsd’éléments
enfaisantréférenceautableaupériodiqueE5 associer les propriétés physiques et chimiques des éléments à leur configuration électroniqueE6 décriredifférentstypesdeliaisonschimiquesE7 appliquersaconnaissancedesliaisonspourécriredesformulesmoléculairesetreprésenteràl’aide
deformulesdeLewis
chiMie des solutions
F1 distinguerunesolutiond’unesubstancepureF2 prédirelasolubilitérelatived’unsolutédansunsolvantensefondantsurlapolaritédusolvantet
dusolutéF3 relierlaconductivitéélectriqued’unesolutionaqueuseàlaformationd’ionsF4 calculerlaconcentrationd’ionsensolution
chiMie oRganique
G1 décrirelescaractéristiquesetlesapplicationscourantesdelachimieorganiqueG2 décriredifférentesfaçonsdontlecarboneetl’hydrogènepeuventsecombinerpourformerunemul-
tituded’hydrocarburesG3 nommerdescomposésorganiquessimplesetreprésenterleurstructureG4 reconnaîtrelesdifférentesliaisonsentreatomesdecarbonedansdesmoléculesorganiquesG5 identifier les groupes fonctionnels les plus courants G6 réaliserunesynthèseorganiquesimple
Résultats d’appRentissage pRescRits
Chimie 11 et 12 • �
Résultats d’apprentissage prescrits : Chimie 12
On s’attend à ce que l’élève puisse :
cinétique chiMique
A1 reconnaîtrequelesréactionschimiquessedéroulentàdesvitessesdifférentesA2 déterminerexpérimentalementlavitessed’uneréactionchimiqueA3 fairepreuvedesacompréhensiondelathéoriedescollisionsA4 décrirelestransfertsd’énergieassociésàlatransformationdesréactifsenproduitsA5 expliquer, en s’appuyant sur la théorie des collisions, comment modifier la vitesse d’une réactionA6 analyserlemécanismeréactionneld’unsystème(physico-chimique)A7 représentergraphiquementlestransfertsd’énergiedanslesréactionscatalytiquesetdanslesréac-
tionsnoncatalytiquesA8 décrirel’utilisationdecertainscatalyseursdansdifférentessituations
équilibRe dynaMique
B1 expliquercequ’estl’équilibrechimiqued’unsystèmeB2 prédire,enfaisantréférenceàl’entropieetàl’enthalpie,siunsystèmeatteindral’équilibreB3 appliquerleprincipedeLeChatelieraudéplacementdel’équilibred’unsystèmeB4 relierleconceptd’équilibreàdesprocédéscommerciauxouindustrielsB5 tirerdesconclusionsàpartirdel’expressiondelaconstanted’équilibreB6 fairedescalculsenvuededéterminerlavariationdelavaleurdelaconstanted’équilibre(Kéq)ou
delaconcentrationdesespèceschimiquesd’unsystèmeàl’équilibre
équilibRe de solubilité
C1 déterminerlasolubilitéd’uncomposéensolutionaqueuseC2 assimilerunesolutionsaturéeàunsystèmeàl’équilibreC3 déterminerlaconcentrationd’ionsensolutionC4 déterminerlasolubilitérelatived’unesubstanceenutilisantuntableaudessolubilitésC5 appliquerlesrèglesdesolubilitéàl’analysedelacompositiondesolutionsC6 formulerl’expressiondelaconstanted’équilibrepourdiversessolutionssaturéesC7 effectuerdescalculsfaisantintervenirlesconceptsliésàl’équilibredesolubilitéC8 concevoirunprocédéenvuededéterminerlaconcentrationd’uniondonné
acides et bases (intRoduction)D1 identifier expérimentalement des acides et des basesD2 étudierdifférentsmodèlesdereprésentationdesacidesetdesbasesD3 analyserdeséquationséquilibréesreprésentantlaréactiond’unacideoud’unebaseavecl’eauD4 classerunacideouunebaseensolutioncommeétantsoitfort(e),soitfaible,enfaisantréférenceàsa
conductivitéélectriqueD5 analyserl’équilibredesystèmescomportantunacidefaibleouunebasefaibleD6 identifier des espèces chimiques amphotères
Résultats d’appRentissage pRescRits
� • Chimie 11 et 12
Résultats d’apprentissage prescrits : Chimie 12
acides et bases (Résolution de pRoblèMes quantitatifs)E1 analyserl’équilibreioniquedel’eauE2 fairedescalculsfaisantintervenirlepH,lepOH,[H3O+]et[OH-]E3 expliquer la signification des constantes de dissociation dans l’eau d’un acide (Ka)etd’unebase(Kb)E4 effectuerdescalculsfaisantintervenirleKaetleKb
applications des Réactions acido-basiques
F1 concevoiretréaliseruntitragefaisantintervenirlesconceptssuivants:- lesétalonsprimaires- lessolutionsstandardisées- lescourbesdetitration- lesindicateurspertinents
etenanalyserlesrésultatsF2 assimilerunindicateuràunsystèmeenéquilibreF3 effectuerdescalculsfaisantintervenirlepHd’unesolutionetleKad’unindicateuretlesinterpréterF4 décrirel’hydrolysed’unselF5 analyserl’avancementdel’hydrolysed’unselF6 décrirelestamponscommeétantdessystèmesenéquilibreF7 décrirelapréparationd’untamponF8 prédirelesconséquencesdeladissolutiond’oxydesdansl’eaudepluie
Réactions d’oxydoRéduction
G1 décrirelesprocessusd’oxydationetderéductionG2 analyserlaforcerelatived’oxydantsouderéducteursG3 équilibrerdeséquationsderéactionsd’oxydoréductionG4 déterminerlaconcentrationd’unesubstanceensolutioneneffectuantuntitrageparoxydoréduc-
tion
applications des Réactions d’oxydoRéduction
H1 analyserlescomposantsetlefonctionnementd’unepileélectrochimiqueH2 décrirelesapplicationspratiquesdesconceptsd’électrochimieH3 analyserlephénomènedecorrosionmétalliquedupointdevuedel’électrochimieH4 analyserlescomposantsetlefonctionnementd’unecelluleélectrolytiqueH5 décrirelesapplicationspratiquesdesconceptsd’électrolyse
rendement de l’élèVeChimie 11 et 12
rendement de l’élèVe
Chimie 11
10 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Méthode scientifique
Durée d’enseignement approximative : de � à � heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra faire des observations de façon sécuritaire et systématique, recueillir et consigner des données expérimentales en respectant la méthode scientifique, en portant une attention particulière aux chiffres significatifs et aux incertitudes.
Vocabulaireanalyse, chiffre significatif, exactitude, interprétation, observation, précision, unité, unité SI
Connaissanceséquipementdesécuritéetéquipementdeprotectionenusageaulaboratoiredangerslespluscourantsdansunlaboratoiredechimieunités SI de base et unités dérivées utilisées en chimie chiffres significatifs
Compétences et attitudesrespecterdesrèglesdesécuritéutiliser correctement les données expérimentales à des fins d’analyse ou de calcul distingueruneobservationd’uneinterprétationfairedesliensentredesobjectifsetdesconclusionsinterpréterdestableauxobserverdesréactionschimiques,consignerdesobservationsetdesdonnéesetlesanalyser
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Chimie 11 et 12 • 11
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Méthode scientifique
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
A1 mettreenpratiquedestech-niquessécuritairesetutiliseradéquatementl’équipementdeprotection
identifier le matériel de protection et de sécurité disponible au laboratoireetexpliquercommentetquandl’utilisermontrer,surunplandel’école,l’emplacementdesavertisseursd’incendieetdessortiesdesecourslesplusprochesdresserlalistedespersonnes,autresquel’enseignant,ayantuneformationenpremierssoinsdécrirelesdangerslespluscourantsaulaboratoiredechimieetlesprocéduresoulestechniquespermettantdelescontrerdresserunelistedesrèglesdesécuritégénéralesàobserverenlaboratoirefairepreuvedeprudenceetadopterdesprocéduresexpéri-mentalessécuritaireslorsdesexpériencesdelaboratoire
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A2 prendredesmesuresetconsignerdesdonnéesexpérimentales
utiliser les unités SI de base et les unités dérivées utilisées en chimiereconnaîtrequ’unemesureestforcémentimprécisedéterminer le nombre de chiffres significatifs d’une mesure et faire le lien entre le concept de chiffres significatifs et celui d’incertitudearrondirlesrésultatscalculésaunombreappropriédechiffressignificatifsdéterminercorrectementl’unitéd’unegrandeurdérivée(ana-lysedesunitésdemesure)
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A3 communiquerlesdonnésetlesrésultatsexpérimentauxsousuneformeclaireetcompréhensible
rédigerdesrapportsdelaboratoireenrespectantlesformatsdemandésfairedesliensappropriésentredesobjectifsetdesconclusionsutiliser correctement les données expérimentales à des fins d’analyseetdecalculdistingueruneobservationd’uneinterprétationlorsdelapré-sentationdesrésultats
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12 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Nature de la matière
Durée d’enseignement approximative : de 9 à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra séparer les constituants d’un mélange au moyen de procédés simples, distinguer et identifier des éléments, des composés et des mélanges à partir de données relatives à leurs propriétés physiques et chimiques.
Vocabulaireacide,atome,base,changement(transformation)chimique,changementphysique,charge,chromato-graphie, composé, distillation, élément, filtration, formule moléculaire, gaz, ion, ion monoatomique, ionique,liquide,masse,matière,mélange,métal,molécule,non-métal,pointdecongélation,pointd’ébullition,pointdefusion,propriétéchimique,propriétéphysique,réactivitéchimique,sel,solide,substancepure,théoriecinétiquemoléculaire,vaporisation(ébullition,évaporation)
Connaissancespropriétésdelamatièrenomenclatureetcorrespondanceentrelesnomschimiquesdessubstancesetleurformulechangementsphysiquesetchimiquesdelamatière
Compétences et attitudessuivredesconsignesdesécuritéutiliser les données expérimentales à des fins d’analyse et de calcul distingueruneobservationd’uneinterprétationfairedesliensentredesobjectifsetdesconclusionsinterpréterdestableaux(tableaupériodiqueettabledesionslespluscourants)classerdessubstances(groupesd’éléments;élémentoucomposé;corpspuroumélange)nommerdescomposés(organiquesetinorganiques)etenécrirelaformuleséparer les constituants d’un mélange (p. ex. par des procédés physiques : chromatographie, distillation;pardesprocédéschimiques:réactivitéavecdesacides)observerdesréactionschimiques,consignerdesobservationsetdesdonnéesexpérimentales,etlesanalyser
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Chimie 11 et 12 • 1�
RendeMent de l’élève • Chimie 11
natuRe de la MatièRe
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
B1 relierlescaractéristiquesetlespropriétésobservablesdeséléments,descomposésetdesmélangesauxconceptsd’atomeetdemolécule
classerunesubstancedonnéecommeétantunélément,uncomposéouunmélangeensefondantsurlespropriétésdecettesubstancedéfinir une substance pure comme étant une substance carac-tériséeparunensembleuniquedepropriétésobservablesfaireladistinctionentreunatome,unemoléculeetunion
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B2 écrirelenometlaformuledecomposésioniquesetcovalents,enseservantdetableauxoudetables
déterminerlenomd’unesubstanceàpartirdesaformule,enseservantdutableaupériodiqueetd’unetabledesionslespluscourantsdéterminerlaformule(oulesymbole)d’unesubstanceàpartirdesonnomchimique,enseservantdutableaupériodiqueetd’unetabledesionslespluscourantsdonnerlenometlaformuled’acidesetdebasescourantsutiliser le système de préfixes pour représenter des composés covalents
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B3 décrirelescaractéristiquesdelamatière
décrirelachimiecommeétantlasciencequiétudielacompo-sition,lespropriétésetlescomportementsdelamatièreclasserunesubstancecommeétantunsolide,unliquideouungazetendécrirelesdifférentespropriétésdéfinir matière, point d’ébullition,point de congélationetpoint de fusionénoncerlathéoriecinétiquemoléculairedécrirelemouvementetl’arrangementdesmoléculesdanslessolides,lesliquidesetlesgaz
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B4 distinguerunchangementphysi-qued’unchangement(transfor-mation)chimique
décrirelestypesdechangementsobservéslorsquelamatièreestchauffée,refroidie,etlorsquedessubstancessontcombi-néesouséparéesrelierleséchangesdechaleurassociésauxchangementsdephaseaveclesmouvementmoléculaireetlesdegrésdelibertédesmolécules
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B5 choisirleprocédédesépara-tionappropriépourséparerlesconstituantsd’unmélange
séparerunmélangeaumoyendedifférentsprocédésphysi-ques, notamment la filtration, l’évaporation, la chromatogra-phieetladistillationrelierleprocédédeséparationauxpropriétésdesconstituantsdumélange
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1� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Concept de mole
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 17 heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra relier le concept de mole aux propriétés quantitatives de la matière.
Vocabulaireconcentrationmolaire(molarité),CNTP(conditionsnormalesdetempératureetdepression),formuleempirique,formulemoléculaire,masseatomique,massemolaire,massemoléculaire,molaritéd’unesolution,mole,pourcentagedecomposition,solution-étalon(standard),stoechiométrie,volumemolaire
Connaissancesimportanceduconceptdemoleetsonutilitéloideconservationdelamasseloid’Avogadro(loidesgazparfaits)
Compétences et attitudessuivredesconsignesdesécuritéutiliser correctement les résultats expérimentaux à des fins d’analyse ou de calcul fairedesliensentredesobjectifsetdesconclusionsinterpréterdestableaux(tableaupériodiqueettabledesionslespluscourants)donnerlenometlaformuledecomposésorganiquesouinorganiquesfairedescalculsfaisantintervenir:- desnombresdemoles,lamolarité,desformulesempiriquesetmoléculaires- lastoechiométrie- des concentrations exprimées en pourcentage (p. ex. pourcentage massique)observer des réactions chimiques, consigner des données et les analyser (p. ex. formule d’un hydrate, clou de fer dans une solution de sulfate de cuivre (II))
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Chimie 11 et 12 • 1�
RendeMent de l’élève • Chimie 11
concept de Mole
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
C1 expliquerleconceptdemoleetsonutilité
expliquerleconceptdemasseatomiquerelativeenutilisantl’informationcontenuedansletableaupériodiquedéfinir la mole comme étant l’unité utilisée pour mesurer la quantitédematière(atomes,moléculesouions)
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C2 effectuerdescalculsfaisantinter-venirdesnombresdemoles
effectuerdesconversionsentrelenombredeparticules,lenombredemolesetlamassedéterminerlamassemolaired’unélémentoud’uncomposé
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C3 établirlesrelationsentredesquantitésmolairesdegazauxconditionsnormalesdetempéra-tureetdepression(CNTP)
définir les conditions normales de température et de pression (CNTP)etdonnerlevolumemolaired’ungazauxConditionsNTP(22,4L/mol)déterminerexpérimentalementlevolumemolaired’ungazauxconditionsambiantesdetempératureetdepressiondéterminerlenombredemolesoulamassed’unvolumedonnéd’ungazauxCNTP(ouinversement)
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C4 fairedescalculsfaisantintervenirdesformulesmoléculairesoudesformulesempiriquesenvued’identifier une substance
distinguerlaformuleempiriquedelaformulemoléculairedéterminerlepourcentagedecompositionpondéraled’uncomposéàpartirdesaformuledéterminerlaformuleempiriqued’uncomposéàpartirdesonpourcentagedecompositionpondéraledéterminerlaformulemoléculaired’uncomposéàpartirdesamassemoléculaireetdesaformuleempirique
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C5 décrirelaconcentrationd’uneso-lutionenfonctiondesaconcen-trationmolaire(molarité)
exprimerlaconcentrationmolaire(molarité)enmol/Lpréparerunesolutiondeconcentrationmolairedonnée(«solution-étalon»)
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C6 effectuerdescalculsfaisantinter-venirlamolarité
effectuerdescalculsmettantenlienlamasse(oulenombredemoles)desoluté,levolumedesolutionetlaconcentrationmolaire(molarité)calculerlaconcentrationobtenuelorsqu’unvolumedonnéd’unesolutiondeconcentrationconnue(solution-étalon)estdiluéavecdel’eau
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1� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Réactions chimiques
Durée d’enseignement approximative : de 20 à 22 heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra expliquer les transformations de la matière résultant des réactions chimiques,utiliserlerapportmolaired’équationséquilibréespourcalculerdesquantitésdeproduitsetderéactifs,etdécrirelestransformationsd’énergiesurvenantaucoursdeschangementsphysiquesouchimiques.
Vocabulairecoefficient stoechiométrique, combustion, décomposition, endothermique, équation (d’une réaction), équationthermochimique,exothermique,neutralisation(acide-base),précipité,produit,réactif,réactifli-mitant,réactivité,stoechiométrie,substitution(déplacement)double,substitution(déplacement)simple,synthèse
Connaissancestypesderéactionschimiqueséchangesd’énergiedansunsystèmeréactionnelstoechiométrie(compositionexpriméeenpourcentage,réactifslimitantsouenexcès)
Compétences et attitudessuivredesconsignesdesécuritéutiliser correctement les données expérimentales à des fins d’analyse et de calculfairedesliensentredesobjectifsetdesconclusionsinterpréterdestableaux(tableaupériodiqueettabledesionslespluscourants)classer des composés (p. ex. carbonates, sulfates, acides, bases)donnerlenometlaformuledecomposésorganiquesouinorganiquesfairedescalculsfaisantintervenir:- desnombresdemoles,desconcentrationsmolaires,desmassesetdesvolumesdegazauxCNTP- lastoechiométrie(réactifslimitantsouenexcès)observerdesréactionschimiques,consignerdesdonnéesetlesanalyser(synthèse,décomposition,substitutionsimple,substitutiondouble,neutralisation,combustion)équilibrerdeséquationschimiques
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Chimie 11 et 12 • 17
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Réactions chiMiques
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
D1 expliqueruneréactionchimiquecommeétantunréarrangementatomiquefaisantsuiteàlarup-turedeliaisonschimiquesetàlaformationdenouvellesliaisons
définir réactifetproduit (de réaction)observeretconsignerleschangementsquiseproduisentaucoursd’uneréactionchimique
❏❏
D2 appliquerlaloidelaconserva-tiondelamasseenvued’équili-brerdeséquationschimiques
recueillir des données expérimentales en vue de vérifier la loi delaconservationdelamasseéquilibrerdeséquationschimiquesutiliserlesindices(s,l,g et aq)pourreprésenterl’étatphysique(solide,liquide,gaz,etensolutionaqueuserespectivement)
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D3 équilibrerleséquationsreprésen-tantdiversesréactionschimiques
établir une classification, prédire les produits de réaction et équilibrerleséquationsdesréactionschimiquessuivantes:- synthèse- décomposition- substitutionsimple- substitutiondouble- combustion- neutralisation(acide-base)
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D4 décriredesréactionschimiquesd’aprèsleurvariationénergéti-que
définir réaction exothermiqueetréaction endothermiqueclasserdesréactionscommeétantendothermiqueouexother-miqueens’appuyantsurdesobservationsexpérimentalesétablirlelienentrelachaleurabsorbéeoudégagéeetlarup-tureoulaformationdeliaisonschimiquesformulerdeséquationschimiquesenyincluantletermeéner-gétique(équationsthermochimiques)
❏❏
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D5 fairedescalculsstoechiomé-triquesfaisantintervenirdesréactionschimiques
énoncerlaloid’Avogadroétablir le lien entre les coefficients stoechiométriques d’une équationéquilibréeetlenombrerelatifd’atomesoudemolécu-les(lerapportmolaire)desréactifsetdesproduitsderéactionintervenantdanslaréactionchimiqueeffectuerdescalculsrelatifsauxréactionschimiquesfaisantinterveniraumoinsundesparamètressuivants:- lenombredemolécules- lenombredemoles- lamasse- levolumed’ungazauxCNTP- la concentration et le volume d’une solution (p. ex. titrage)effectuerdescalculsfaisantintervenirdesréactifslimitants
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18 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Théorie atomique
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 17 heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra relier la structure de l’atome et l’ordonnancement des éléments dans letableaupériodiqueàdescaractéristiquescommunesetàdespropriétésvoisinesdeséléments,etexpli-quer ce que sont les liaisons covalentes et les liaisons ioniques pour des composés simples.
Vocabulaireatome,charge,chargeélémentaire,conductivitéélectrique,électron,électrondevalence,énergied’ioni-sation,formuledeLewis,gazrare,halogène,isotope,liaisoncovalente,liaisonionique,masseatomique,métal,métalalcalin,métalalcalino-terreux,métaldetransition,métalloïde,modèledeBohr,mole,neu-tron,non-métal,numéroatomique,pointdefusion,polarité,proton,rayonatomique
Connaissancesthéorieatomique,structuredel’atomeetpériodicitédespropriétésdesélémentsconfiguration électronique des 20 premiers éléments (et lien avec leur spectre)similitudesettendancesdanslespropriétésdesélémentstypesdeliaisonschimiqueslienentrelesliaisons,formulesdeLewis
Compétences et attitudesinterpréterdestableaux(tableaupériodiqueettabledesionslespluscourants)classerdeséléments(isotopes,familleschimiques)observer(spectrededifférentséléments)
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Chimie 11 et 12 • 19
RendeMent de l’élève • Chimie 11
théoRie atoMique
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
E1 décrirel’évolutiondumodèleatomique
décrirelescontributionsdeDalton,Thomson,RutherfordetBohraumodèleatomique
❏
E2 décrirelastructuresubatomiquedesatomes,desionsetdesisoto-pes,enrecourantaubesoinàdescalculs
décrirelapositionrelativedesprotons,desneutronsetdesélectronsauseindel’atome,ainsiqueleurmasseetleurchargeidentifier le numéro atomique d’un élément dans le tableau périodiquedécrire la configuration électronique des vingt premiers élé-mentsdutableaupériodiquedéfinir isotopecalculerlenombredeneutrons,deprotonsetd’électronsd’unatomeoud’uniondonnéàpartirdunombredemassedel’iso-topeetdelachargedel’ioncalculerlamasseatomiquemoyenned’unélémentàpartirdedonnéesconcernantsesisotopes
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E3 décrire l’évolution de la classifi-cationpériodiquedeséléments
expliquerl’importancedestravauxdeMendeleïevdistinguerl’ordonnancementdesélémentsdespremierstableaux(fondésurlamasseatomique)deceluidutableaupériodiquemoderne(fondésurlenuméroatomique)
❏❏
E4 expliquerlescaractéristiquescommunesetlestendancesdespropriétésdegroupementsd’élémentsenfaisantréférenceautableaupériodique
classerlesélémentscommeétantdesmétaux,desnon-métauxoudesmétalloïdesetlessituerdansletableaupériodiquedécriredestendancesdanslespropriétésdeséléments(tellesquelepointdefusion,l’énergied’ionisation,lerayonatomi-que,laréactivitéchimique,lachargeioniqueetlaconductivité)identifier les familles d’éléments suivants : métaux alcalins, métauxalcalino-terreux,halogènes,gazraresetmétauxdetransitiondécrirequelquespropriétésdesmétauxalcalins,desmétauxalcalino-terreux,deshalogènes,desgazraresetdesmétauxdetransitionprédirelescaractéristiquesd’unélémentàpartirdecellesd’unélémentappartenantàlamêmefamilleprédirelaformuledecomposésàpartirdelaformuled’unautrecomposécontenantunouplusieursélémentsdu(des)même(s)groupe(s)
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(suite à la page suivante)
20 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
E5 associerlespropriétésphysiquesetchimiquesdesélémentsàleurconfiguration électronique
établir le lien entre la stabilité des gaz rares et leur configura-tionélectroniqueexpliquerlatendancedesélémentsdesgroupes1,2,13,15,16et17àgagnerouàperdreunoudesélectronsétablirlelienentrelachargedesionsmonoatomiquesmétal-liquesetnonmétalliquesetlenombred’électronsgagnésouperdus
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❏
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E6 décriredifférentstypesdeliaisonschimiques
définir liaisoncovalenteetliaison ioniquedéfinir électron de valence expliquerlerôledesélectronsdevalencedanslesliaisonschimiques
❏❏❏
E7 appliquersaconnaissancedesliaisonspourécriredesformulesmoléculairesetreprésenteràl’aidedeformulesdeLewis
déterminerletypeleplusvraisemblabledeliaisonchimique(ioniqueoucovalente)d’uncomposéàpartirdesaformulechimiqueutiliseruneformuledeLewispourreprésenterunatome,unionouunemoléculetracerlaformulestructuraledemoléculesoud’ionssimplesetendéduirelaformulemoléculaire
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Chimie 11 et 12 • 21
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Chimie des solutions
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 17 heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra expliquer la formation des solutions, la solubilité et les interactions entre le soluté et le solvant.
Vocabulairechargeionique,concentrationmolaire(molarité),conductivitéélectrique,équationd’ionisation,mole,neutralisation(réactionacide-base),non-polaire,polaire,réactiondedissociation(dissolution/précipita-tion),soluté,solution,solutionmolaire,solvant
Connaissancesdifférencesentreuncorpspuretunesolutionconductivitéélectriqued’unesolutionaqueusenaturedessolutésetdessolvants(polairesetnonpolaires)
Compétences et attitudessuivredesconsignesdesécuritéinterpréterdestableaux(tableaupériodiqueettabledesionslespluscourants)classerdessolutésetdessolvants(polaireounonpolaire)fairedescalculsfaisantintervenir:- desnombresdemolesetdesconcentrationsmolaires- des coefficients stoechiométriques- ladéterminationdeconcentrationsd’ionsensolutionobserverlesinteractionsentredessolutésetdessolvants,consignerdesdonnéesexpérimentalesetlesanalyser (p. ex. sucre, sel ou iode dans l’eau par comparaison au diluant à peinture) équilibrerdeséquationsioniques
•••
••••
•
•
22 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
chiMie des solutions
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
F1 distinguerunesolutiond’unesubstancepure
définir une solution comme étant un mélange homogène constituéd’unsolutéetd’unsolvantdonnerdesexemplesdesolutionssolides,liquidesetgazeuses
❏
❏
F2 prédirelasolubilitérelatived’unsolutédansunsolvantensefondantsurlapolaritédusolvantetdusoluté
classerdessolvantscommunscommeétantpolairesounonpolairesdéduirelasolubilitédesolutésioniques,polairesounonpo-lairesdansdessolvantspolairesounonpolairesensefondantsurdesobservationsexpérimentales
❏
❏
F3 relierlaconductivitéélectriqued’unesolutionaqueuseàlafor-mationd’ions
décrirelaconductivitérelativedediverssolutésensolutionaqueuseensefondantsurdesobservationsexpérimentalesrésumerlesrésultatsd’uneexpérienceportantsurlaconducti-vitédedifférentstypesdesolutésensolutionaqueuseécrireleséquationsdedissociationoud’ionisationdeplu-sieurssubstancesqui,dissoutesdansl’eau,formentdessolu-tionsconductrices
❏
❏
❏
F4 calculerlaconcentrationd’ionsensolution
calculerlaconcentrationmolaire(molarité)dechacundesionsd’unselensolutionàpartirdelamolaritédelasolutioncalculerlaconcentrationdesionsdansunesolutionobtenueenmélangeantdeuxsolutionsdeconcentrationetdevolumeconnus(ensupposantqu’iln’yapasderéactionentrelesespè-cesensolution)
❏
❏
Chimie 11 et 12 • 2�
RendeMent de l’élève • Chimie 11
Éléments clés : Chimie organique
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 18 heures
À la fin de ce cours, l’élève aura pris conscience de la variété et de la complexité des structures organi-ques et pourra identifier et décrire différents groupes fonctionnels.
Vocabulaireacideorganique,alcane,alcène,alcool,alcyne,aldéhyde,amide,amine,aromatique,bromo-,cétone,chimie organique, chloro-, cycle aromatique, cycle benzénique, cyclique, ester, éther, éthyl-, fluoro-, groupefonctionnel,hydrocarbure,méthyl-
Connaissancesnature,caractéristiquesetapplicationsdelachimieorganiquevariétédesstructuresdeshydrocarbures(enlienaveclesdifférentstypesdeliaisoncarbone-carbone)nomenclatureetstructuredescomposésorganiquesdontlachaînecarbonéecomptedixcarbonesoumoins (alcanes, alcènes et alcynes) et de certains radicaux (méthyl-, éthyl-, fluoro-, chloro-, bromo-, et iodo-)groupesfonctionnelslespluscourants
Compétences et attitudessuivredesconsignesdesécuritéfairedesliensentredesobjectifsetdesconclusionsclasserdescomposésorganiques(selonlesgroupesfonctionnels)nommerdescomposésorganiquesetenécrirelaformuleéquilibrerdeséquationsreprésentantdesréactionsorganiqueseffectuer des expériences simples de chimie organique (p. ex. synthèse des esters)
•••
•
••••••
2� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 11
chiMie oRganique
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
G1 décrirelescaractéristiquesetlesapplicationscourantesdelachimieorganique
définir la chimie organique comme étant « l’étude des compo-sésàbasedecarbone»décrirelavariétédesliaisonsquepeuventformerlesatomesdecarbones(notammententreeux)établirlelienentrelachimieorganiqueetlesplastiques,lescombustibles,lesproduitspharmaceutiques,lespesticides,lesinsecticides,lessolvantsetlesproduitssynthétiquesidentifier les sources principales de composés organiques
❏
❏
❏
❏
G2 décriredifférentesfaçonsdontlecarboneetl’hydrogènepeuventsecombinerpourformerunemultituded’hydrocarbures
décrirelestypesdecomposésorganiquessuivants:hydrocar-bure,alcane,alcène,alcyne,composé cycliqueetcomposé aromatiquedéterminersiunhydrocarbureestsaturéouinsaturécomparerlagéométriedesliaisonscovalentessimple,doubleettripleentredeuxatomesdecarbonetracerlastructured’uncyclebenzénique
❏
❏❏
❏
G3 nommerdescomposésorgani-quessimplesetreprésenterleurstructure
nommeretdessinerlesalcanes,alcènesetalcynesjusqu’àdixcarbonesreconnaître et identifier les radicaux méthyl-, éthyl-, fluoro-, chloro-,bromo-etiodo-donner le nom de dérivés d’alcanes simples (c.-à-d. dont la chaînecarbonéecomptedixatomesdecarboneoumoins)etentracerlastructure
❏
❏
❏
G4 reconnaîtrelesdifférentesliaisonsentreatomesdecarbonedansdesmoléculesorganiques
comparerledegrédelibertéderotation(géométrie)desliaisonscovalentessimple,doubleettriplereconnaîtresanshésiterlesconformationscisettransdesalcènesdonnerlenomd’alcoolssimplesetentracerlastructure
❏
❏
❏
G5 identifier les groupes fonction-nelslespluscourants
définir groupe fonctionneldéterminersiuncomposéorganiqueestunalcool,unaldé-hyde,unecétone,unéther,unacideorganique,unester,uneamine ou un amide, à partir de sa représentation (p. ex. for-mulestructurale)
❏❏
G6 réaliserunesynthèseorganiquesimple
synthétiserunesteràpartird’unalcooletd’unacideorgani-queetexpliquerquellecaractéristiquepermetdedétecterlesesters(leurodeuragréable)
❏
rendement de l’élèVe
Chimie 12
2� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Cinétique chimique
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra expliquer ce qu’est une vitesse de réaction, mesurer expérimentale-mentdesvitessesderéactionetexpliquer,enfaisantréférenceàlathéoriedescollisionsetauxmécanis-mes réactionnels, comment modifier la vitesse de réaction.
VocabulaireΔH (notation de la variation d’enthalpie), catalyseur, collision efficace, complexe activé, courbe de distri-butiondel’énergiecinétiquedesmolécules,endothermique,énergiecinétique(Ec),énergied’activation,énergiepotentielle(Ep),enthalpie,équationthermochimique,étapedéterminante,exothermique,inter-médiaireréactionnel,mécanismeréactionnel,produit,réactif,théoriedescollisions,vitessederéaction
Connaissancesvitessederéactionthéoriedescollisions(enlienaveclavitessederéaction)facteursagissantsurlavitessederéactionmécanismesréactionnels(incluantlerôleetl’emploidecatalyseurs)
Compétences et attitudescalculer des vitesses de réaction en se fondant sur des résultats expérimentaux (p. ex. décomposition del’eaudeJavel,dissolutionduzincparl’acidechlorhydrique,réactiondeLandoltdite«horlogechimiqueàiode»)analyserdesmécanismesréactionnelsreprésentergraphiquementlestransfertsd’énergieaucoursd’uneréaction
••••
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Chimie 11 et 12 • 27
RendeMent de l’élève • Chimie 12
cinétique chiMique
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
A1 reconnaîtrequelesréactionschimiquessedéroulentàdesvitessesdifférentes
donnerdesexemplesderéactionssedéroulantàdifférentesvitessesreconnaîtrequelavitessederéactions’exprimesouslaformed’unequantitédesubstance(forméeouconsommée)parunitétemps
❏
❏
A2 déterminerexpérimentalementlavitessed’uneréactionchimique
identifier des propriétés contrôlables permettant de déterminer lavitessed’uneréactionreconnaître des facteurs qui influencent la vitesse de réaction comparerdesfacteursayantuneffetsurlesvitessesdesréac-tionshomogènesetdesréactionshétérogènesdécriredessituationsoùlavitessederéactiondoitêtrecontrô-léecalculerunevitessederéactionàpartirdedonnéesexpéri-mentales
❏
❏❏
❏
❏
A3 fairepreuvedesacompréhen-siondelathéoriedescollisions
énumérerlesprincipessuivantsàlabasedelathéoriedescollisions:- les réactions sont produites par des collisions efficaces entre
lesmoléculesderéactifs- les collisions ne sont pas toutes efficaces- pour qu’une collision entre deux molécules soit efficace, il
fautquelesmoléculespossèdentuneénergiecinétique(Ec)suffisante et qu’elles soient bien orientées l’une par rapport àl’autre
- pouraugmenterlavitessederéaction,ilfautaugmenterlenombre de collisions efficaces
- laréorganisationdesliaisonsentrelesatomesentraînedestransfertsd’énergie
- unecourbededistributiondel’énergiecinétiquepermetde comprendre l’effet produit par une modification de la températureouparl’additiond’uncatalyseursurlavitessederéaction
❏
(suite à la page suivante)
28 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
A4 décrirelestransfertsd’énergieassociésàlatransformationdesréactifsenproduits
décrirelecomplexeactivéenfonctiondesonénergiepoten-tielle(Ep),sastabilitéetsastructuredéfinir énergie d’activation décrirecorrectementlarelationexistantentrel’énergied’acti-vationetlavitessederéactiondécrirelestransfertsd’énergiecinétique(Ec)etd’énergiepoten-tielle(Ep)lorsquelesmoléculesdesréactifss’approchentl’unedel’autretracerlesgraphiquesreprésentantl’énergiepotentielled’uneréactionexothermiqueetd’uneréactionendothermiqueetyindiquerlesétapesdelaréaction,ladifférenced’enthalpie(ΔH), l’énergie d’activation et l’énergie du complexe activéassocier le signe de ΔH au type de réaction (endothermique ou exothermique)formuleruneéquationchimiquedécrivantletransfertd’éner-gieentrelesréactifsetlesproduits:- enyincluantuntermeénergétique(équationthermochimi-
que)- en notant la différence d’enthalpie (ΔH)
❏
❏❏
❏
❏
❏
❏
A5 expliquer,ens’appuyantsurlathéoriedescollisions,commentmodifier la vitesse d’une réaction
expliquer,ens’appuyantsurlathéoriedescollisions,l’effetd’une modification des facteurs ci-dessous sur la vitesse de réaction:- naturedesréactifs- concentrations- température- surfacedecontactentrelesréactifs
❏
A6 analyserlemécanismeréactionneld’unsystème(physico-chimique)
expliquerpourquoilaplupartdesréactionschimiquessedé-roulentenplusieursétapesdécrireunmécanismeréactionnelcommeétantunesuited’étapes(collisions)pouvantêtrereprésentéeparuneréactionglobaleetexpliquerlerôledel’étapedéterminantedéfinir ce qu’est un catalyseur et en expliquer le rôle reconnaîtrelesréactifs,lesproduits,lesproduitsintermé-diaires,lescomplexesactivésetlescatalyseursàpartird’unmécanismeréactionneldonné
❏
❏
❏❏
A7 représentergraphiquementlestransfertsd’énergiedanslesréactionscatalytiquesetdanslesréactionsnoncatalytiques
comparerlegraphiquedel’énergiepotentielled’uneréactioncatalytiqueàceluid’uneréactionnoncatalytiqueenexaminantlespointssuivants:- réactifs- produits- complexesactivés- produitsintermédiaires- mécanismeréactionnel - ΔH- énergied’activation
❏
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Chimie 11 et 12 • 29
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
A8 décrirel’utilisationdecertainscatalyseursdansdifférentessituations
reconnaîtreleplatinecommeétantuncatalyseurutilisédanslesconvertisseurscatalytiquesdesautomobilesdécrirel’effetdecatalyseurssurcertainesréactionstellesque:- ladécompositionduperoxyded’hydrogène(catalyseurs:
oxyde de manganèse (IV), foie cru, pomme de terre crue) - la réaction de l’ion oxalate avec une solution acidifiée de
permanganatedepotassium(catalyseur:ionmanganèse(II))
- ladécompositiondel’eaudeJavel(catalyseur:chloruredecobalt (II))
❏
❏
�0 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Équilibre dynamique
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra analyser des systèmes (physico-chimiques) réversibles en faisant appelauconceptd’équilibre,auprincipedeLeChatelieretàlaconstanted’équilibre(Kéq).
Vocabulaireconcentrationàl’équilibre,déplacementdel’équilibre,enthalpie,entropie,équilibrechimique,équilibredynamique,expressiondelaconstanted’équilibre,graphiquedel’énergiepotentielle(Ep),Kéq(constanted’équilibre),principedeLeChatelier,procédéHaber,propriétésmacroscopiques,réactionhétérogène,réactionhomogène,systèmefermé,systèmeouvert
Connaissancescaractéristiquesdel’équilibrechimiqueconditionsdel’équilibrechimiqueprincipe de Le Chatelier (équilibre dynamique et déplacement de l’équilibre, définition et application)
Compétences et attitudesprédire l’effet de la variation d’une variable sur l’équilibre d’un système (p. ex. équilibre chromate/dichromate, équilibre fer (III)/thiocyanate)fairedescalculsfaisantintervenirdesconstantesd’équilibre(Kéq),desconcentrationsinitialesetdesconcentrationsàl’équilibre
•••
•
•
Chimie 11 et 12 • �1
RendeMent de l’élève • Chimie 12
équilibRe dynaMique
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
B1 expliquercequ’estl’équilibrechimiqued’unsystème
expliquerleconceptderéversibilitéd’uneréactionchimiqueetcommentsontreprésentéeslaréactiondirecteetlaréactioninversesurungraphiquedel’énergiepotentielle(Ep)d’unsystèmeexpliquerenquoil’équilibrechimiqueestdynamiqueétablirlelienentrelesvariationsdelavitessedesréactionsdirectesetinversesetlesvariationsdelaconcentrationdesréactifsetdesproduitsd’unsystèmeapprochantl’équilibredécrireunsystèmeàl’équilibrecommeétantunsystèmeferméàtempératureconstanteet:- dontlespropriétésmacroscopiquessontconstantes- danslequellesvitessesdesréactionsdirectesetinverses
sontégales- danslequell’équilibrepeutêtreatteintensensdirectou
inverse- danslequellesconcentrationsdesréactifsetdesproduits
sontconstantesdéduirequ’unsystèmequin’estpasenéquilibretendversl’étatd’équilibre
❏
❏❏
❏
❏
B2 prédire,enfaisantréférenceàl’entropieetàl’enthalpie,siunsystèmeatteindral’équilibre
définir enthalpieetentropiedéterminerqualitativementlesvariationsd’entropieetd’en-thalpied’unsystèmeàpartirdesonéquationchimiqueprédirelerésultatd’uneréactionchimiquelorsquel’enthalpieetl’entropie:- favorisenttouteslesdeuxlesproduitsderéaction- favorisenttouteslesdeuxlesréactifs- ontuneffetopposé
❏❏
❏
B3 appliquerleprincipedeLeChatelieraudéplacementdel’équilibred’unsystème
définir le terme déplacementlorsquecelui-cis’appliqueàl’équi-librechimiquedécrireledéplacementdel’équilibreprovoquéparunevaria-tion:- delatempérature- delaconcentrationd’uneespèce- duvolume(danslessystèmesgazeux)expliquerledéplacementdel’équilibreàl’aidedesconceptsdelacinétiquechimiquedécrirel’effetd’uncatalyseursurl’équilibredynamique
❏
❏
❏
❏
B4 relierleconceptd’équilibreàdesprocédéscommerciauxouindus-triels
décrireleprocédéHaberutilisépourlaproductiond’ammo-niac(NH3)
❏
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�2 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
B5 tirerdesconclusionsàpartirdel’expressiondelaconstanted’équilibre
recueilliretinterpréterdesrésultatsexpérimentauxsurlesconcentrationsdesréactifsetdesproduitsd’unsystèmeàl’équilibreformulerl’expressiondelaconstanted’équilibreàpartirdel’équationd’unsystèmehomogèneouhétérogèneàl’équilibreexpliquer pourquoi certaines concentrations (p. ex. solides pursouliquides)sontexcluesdansl’expressiondelaconstanted’équilibrerelierledéplacementdel’équilibreàlavaleurdelaconstanted’équilibre(Kéq)(etinversement)prédirel’effet(oul’absenced’effet)surlavaleurdelaconstanted’équilibredel’emploid’uncatalyseuretdevariationsdelatempérature,delapression,delaconcentrationd’uneespèceoudelasurfacedecontact
❏
❏
❏
❏
❏
B6 fairedescalculsenvuededéter-minerlavariationdelavaleurdelaconstanted’équilibre(Kéq)oudelaconcentrationdesespèceschimiquesd’unsystèmeàl’équi-libre
fairedescalculsfaisantintervenirlaconstanted’équilibre(Kéq)etlesconcentrationsàl’équilibredetouteslesespècesdusystèmefairedescalculsfaisantintervenirlaconstanted’équilibre(Kéq),lesconcentrationsinitialesdesespèceschimiquesetlaconcentrationd’uneespèceàl’équilibrefairedescalculsfaisantintervenirlesconcentrationsàl’équi-libredetouteslesespèces,leursconcentrationsinitialesetlaconstanted’équilibredéterminersiunsystèmeestàl’équilibreounon;sinon,déter-minerledéplacementdel’équilibreàpartirdesconcentrationsdesréactifsetdesproduits
❏
❏
❏
❏
Chimie 11 et 12 • ��
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Équilibre de solubilité
Durée d’enseignement approximative : de 1� à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra expliquer l’interaction soluté-solvant dans un équilibre de solubilité etenfaireladémonstration,etexpliqueràquoicorrespondleproduitdesolubilité(Ks)d’unesolutionsaturée.
Vocabulaireconductivitéélectrique,eaudure,équationdedissociation,équationioniquecomplète,équationioniquenette,équationmoléculaire,équilibredesolubilité,ioncommun,précipité,produitdesolubilité(Ks),solubilitérelative,solutionaqueuse,solutionionique,solutionmoléculaire,solutionsaturée
Connaissancessolutionsioniquesetsolutionsmoléculairessolubilitérelativedessolutésrèglesdesolubilitééquilibred’unesolutionsaturée
Compétences et attitudesdistinguer une solution ionique d’une solution moléculaire (p. ex. en ce qui a trait à la conductivité électrique)analyserlacompositiondesolutionsetdéterminerlaconcentrationd’unionensolutionfairedescalculsfaisantintervenirdesconceptsrelatifsàl’équilibredesolubilité
••••
•
••
�� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
équilibRe de solubilité
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
C1 déterminerlasolubilitéd’uncomposéensolutionaqueuse
classerunesolutioncommeétantioniqueoumoléculaire,laconductivitéélectriquedelasolutionoulaformuledusolutéétantdonnéedécrirelescaractéristiquesd’unesolutionsaturéeassimilerlasolubilitéàlaconcentrationd’unesubstancedansunesolutionsaturéeutiliserdesunitéspertinentespourexprimerlasolubilitédesubstancesensolutionaqueuse
❏
❏❏
❏
C2 assimilerunesolutionsaturéeàunsystèmeàl’équilibre
décrirel’équilibrequiexistedansunesolutionaqueusesaturéeformulerl’équationioniquenettecorrespondantàunesolutionsaturée
❏❏
C3 déterminerlaconcentrationd’ionsensolution
formulerdeséquationsdedissociationcalculerlaconcentrationdesionspositifsetnégatifsàpartirdelaconcentrationd’unsolutéensolutionaqueuse
❏❏
C4 déterminerlasolubilitérelatived’unesubstanceenutilisantuntableaudessolubilités
déterminersiuncomposépossèdeunesolubilitéélevéeoufaible (par rapport à 0,1 mol/L) en utilisant un tableau des solubilitésutiliseruntableaudessolubilitéspourprédiresilemélangededeuxsolutionsentraîneraounonlaformationd’unprécipité;identifier le précipitéreprésenteruneréactiondeprécipitationparuneéquationmoléculaire,uneéquationioniquedéveloppéeetuneéquationioniquenette
❏
❏
❏
C5 appliquerlesrèglesdesolubilitéàl’analysedelacompositiondesolutions
utiliseruntableaudessolubilitéspourprédiresidesionspeu-ventêtreséparésdelasolutionparprécipitationetdétermineruneprocédureexpérimentalecomprenant:- leréactifajouté- leprécipitéformé- laméthodedeséparationutiliséeprédireleschangementsqualitatifs(effetssurl’équilibredesolubilité)consécutifsàl’ajoutd’unioncommunouàlasépa-rationd’unionprocéderàl’analysequalitative(expérimentale)d’unesolutionen vue d’identifier un ion inconnuconcevoirunprocédéd’adoucissementdel’eaudure(paréli-minationdesionscalciumoumagnésium)
❏
❏
❏
❏
C6 formulerl’expressiondelaconstanted’équilibrepourdiver-sessolutionssaturées
décrireleproduitdesolubilité(Ks)commeétantuncasparti-culierdelaconstanted’équilibre(Kéq)formulerl’expressionduKspourunéquilibredesolubilité
❏
❏
(suite à la page suivante)
Chimie 11 et 12 • ��
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
C7 effectuerdescalculsfaisantinter-venirlesconceptsliésàl’équili-bredesolubilité
calculerleKs pour un composé (p. ex. AgCl, Ag2S, PbCl2),lasolubilitéducomposéétantdonnéecalculerlasolubilitéd’uncomposéàpartirduKsprédirelaformationd’unprécipitéencomparantleproduitdesconcentrationsdesionsensolutionàlavaleurduKsetenutilisantdesdonnéesparticulièrescalculerlaconcentrationmaximaled’unionàpartirduKsetdelaconcentrationd’unautreionjusteavantlaprécipitation
❏
❏❏
❏
C8 concevoirunprocédéenvuededéterminerlaconcentrationd’uniondonné
déterminerlaconcentrationenionschlorured’unesolution(partitrageouparanalysegravimétrique)àlasuited’unepré-cipitationprovoquéeparl’additiond’ionsargent
❏
�� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Acides et bases (introduction)
Durée d’enseignement approximative : de 7 à 10 heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra énumérer les caractéristiques des acides et des bases et distinguer les forces des acides et des bases (de Brönsted-Lowry) dans un système acido-basique à l’équilibre.
Vocabulaireacide,acideconjugué,acidefaible,acidefort,ampholyte(espècechimiqueamphotère),Arrhenius,base,baseconjuguée,basefaible,baseforte,Brönsted-Lowry,conductivitéélectrique,coupleacideetbase
Connaissancesnoms,propriétésetformulesd’acidesetdebasesmodèlesdereprésentationdesacidesetdesbasesacidesfaiblesetfortsetbasesfaiblesetfortes
Compétences et attitudesdépartager expérimentalement des acides et des bases (p. ex. tester des produits domestiques au moyendepapierdetournesol)formulerdeséquationséquilibréespourdesréactionsfaisantintervenirdesacidesoudesbasesanalyserdeséquilibresimpliquantdesacidesetdesbasesfaibles
•••
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Chimie 11 et 12 • �7
RendeMent de l’élève • Chimie 12
acides et bases (intRoduction)
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
D1 identifier expérimentalement des acidesetdesbases
dresserlalistedespropriétésgénéralesdesacidesetdesbasesdonnerlesnomsetlesformulesdequelquesbasesetacidescourants (p. ex. produits d’usage domestique)formulerl’équationéquilibréedelaneutralisationd’unacideparunebaseensolutiondécrirebrièvementdesacidesetdesbasesd’usagedomestique(nomscommerciauxetusages)
❏❏
❏
❏
D2 étudierdifférentsmodèlesdereprésentationdesacidesetdesbases
définir acide d’Arrheniusetbase d’Arrheniusdéfinir acide de Brönsted-Lowryetbase de Brönsted-Lowry
❏❏
D3 analyserdeséquationséquili-bréesreprésentantlaréactiond’unacideoud’unebaseavecl’eau
identifier des acides et des bases de Brönsted-Lowry dans une équationdéfinir couple acide/basereconnaîtreleconjuguéd’unacideoud’unebasemontrerquel’équation(deBrönsted-Lowry)d’uneréactionacido-basiquecontienttoujoursdeuxcouplesacide/basedéfinir l’ion H3O+commeétantunemoléculed’eauprotonéequi peut se représenter sous forme simplifiée par H+
❏
❏❏❏
❏
D4 classerunacideouunebaseensolutioncommeétantsoitfort(e),soitfaible,enfaisantréférenceàsaconductivitéélectrique
établirunlienentrelaconductivitéélectriqued’unesolutionetlaconcentrationtotaledesionsensolutiondéfinir ce qu’est : - unacide fort- unebase forte- unacide faible- unebase faibleetendonnerplusieursexemplesformulerleséquationsreprésentantlaréactiondedissolutiondansl’eaud’unacidefortoufaibleetd’unebaseforteoufaible(dissociation,ionisation)
❏
❏
❏
D5 analyserl’équilibredesystèmescomportantunacidefaibleouunebasefaible
comparerlaforcerelatived’acidesetdebasesaumoyend’untableaudelaforcerelativedesacidesdéterminerlaréactionfavorisée(directeouinverse)dansunsystèmeacide-baseenéquilibreencomparantlaforcedesdeuxacides(oudesdeuxbases)comparerlesconcentrationsrelativesenionsH3O+(ouOH-)forméspardeuxacides(oudeuxbases)enseservantdeleurpositiondansuntableaudelaforcerelativedesacides
❏
❏
❏
D6 identifier des espèces chimiques amphotères
définir amphotèredécriredessituationsdanslesquellesl’eausecomportesoitcommeunebase,soitcommeunacide
❏❏
�8 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Acides et bases (résolution de problèmes quantitatifs)
Durée d’enseignement approximative : de 8 à 12 heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra décrire le rôle particulier de l’eau dans les solutions aqueuses et utili-serlesconstantesdedissociationdesacidesetdesbases(KaetKb)demêmequelaconstantededissocia-tiondel’eau(Ke) pour déterminer le pH et le pOH de différentes solutions.
Vocabulaireconstantededissociationdel’eau(Ke),constantededissociationd’unacide(Ka),constantededissocia-tiond’unebase(Kb),pH,pKe,pOH,produitionique
ConnaissanceséchelledespH(pOH)constantesdedissociation(d’unacideoud’unebase)constantededissociationdel’eautableaudesKa
Compétences et attitudesanalyserdessolutionsd’acidesfaiblesetdebasesfaiblesàl’équilibreaumoyend’untableaudesKafairedescalculs:- faisantintervenirleKaetleKb- permettantderelierpH,pOH,[H3O+]et[OH-]
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Chimie 11 et 12 • �9
RendeMent de l’élève • Chimie 12
acides et bases (Résolution de pRoblèMes quantitatifs)
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
E1 analyserl’équilibreioniquedel’eau
formulerleséquationsdelaréactiond’autoprotolysedel’eauenutilisantlanotationH3O+etOH-,oulanotationH+etOH-
prédirel’effetproduitparl’additiond’unacideoud’unebaseausystème2H2ODH3O++OH-enéquilibredonnerlesconcentrationsrelativesenionsH3O+etenionsOH-d’unesolutionacide,d’unesolutionbasiqueetd’unesolutionneutreformulerl’expressiondelaconstanted’équilibredelaréactiond’autoprotolysedel’eau(ouconstantededissociationdel’eau,Ke)donnerlavaleurduKeà25°CexpliquerlavariationdelavaleurduKeenfonctiondelatem-pératurecalculerlaconcentrationenionsH3O+àpartirlaconcentrationenionsOH-(etinversement),enrecourantauKe
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E2 fairedescalculsfaisantintervenirlepH,lepOH,[H3O+]et[OH-]
définir pHetpOHdéfinir pKe ,endonnerlavaleurà25°Cetexpliquersonrap-portaveclepHetlepOHcalculer[H3O+]ou[OH-]àpartirdupHoudupOHdécrirel’échelledespHenfaisantréférenceàdessolutionsutiliséesdanslaviecourante
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E3 expliquer la signification des constantesdedissociationdansl’eaud’unacide(Ka)etd’unebase(Kb)
formulerlesexpressionsdesconstantesdedissociationpourdesacidesfaiblesoudesbasesfaiblesrelierlavaleurduKa(ouduKb)àlaforcedel’acide(oudelabase)
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E4 effectuerdescalculsfaisantinter-venirleKaetleKb
calculer:- [H3O+]- [OH-]- lepH- lepOHàpartirdesvaleursduKaouduKbetdelaconcentrationini-tialedel’acideoudelabasecalculerlavaleurduKbd’unebaseàpartirdelavaleurduKadesonacideconjugué(ouinversement)calculerlavaleurduKa(ouduKb)àpartirdesvaleursdupHetdelaconcentrationinitialedel’acide(oudelabase)calculerlaconcentrationinitialed’unacide(oud’unebase)àpartirdesvaleurspertinentesduKa,duKb,dupHoudupOH
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�0 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Applications des réactions acido-basiques
Durée d’enseignement approximative : de 11 à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra identifier des applications pratiques des systèmes acido-basiques, effectuer un titrage en vue de déterminer une quantité de substance, définir la réaction d’hydrolyse et relier les systèmes tampons et les pluies acides au concept d’équilibre acido-basique.
Vocabulairecourbedetitration,équationdedissociation,étalonprimaire,hydrolyse,indicateur,pluieacide,pointd’équivalence(pointstoechiométrique),réactiond’hydrolyse,sel,tampon,titrage,zonedevirage
Connaissancesutilisationetinterprétationd’indicateurshydrolysed’unseltampons(caractéristiques,importance,applications)pluiesacides(nature,causes,répercussions)
Compétences et attitudesfairedescalculs:- faisantintervenirleKaetleKb- mettantenrelationpH,pOH,[H3O+]et[OH-]- faisantintervenirlepHd’unesolutionetleKad’unindicateurconcevoir et réaliser un titrage (p. ex. acide-base) et en analyser les résultats
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Chimie 11 et 12 • �1
RendeMent de l’élève • Chimie 12
applications des Réactions acido-basiques
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
F1 concevoiretréaliseruntitragefaisantintervenirlesconceptssuivants:- lesétalonsprimaires- lessolutionsstandardisées- lescourbesdetitration- lesindicateurspertinents
etenanalyserlesrésultats
formulerl’équationmoléculaire,l’équationioniquedéveloppéeetl’équationioniquenette:- d’unacidefortparunebaseforte(neutralisation)- d’unacidefaibleparunebaseforte- d’unacidefortparunebasefaibleappliquercorrectementlaméthodechoisiepourlaréalisationdutitrageenlaboratoireexpliquerladifférenceentrelepointd’équivalence(conditionsstoechiométriques)d’untitraged’unacidefortparunebaseforteetlepointd’équivalenced’untitraged’unacidefaibleparunebaseforteoud’unacidefortparunebasefaibleinterpréterdescourbesdetitrageobtenuesàpartirdedonnéesexpérimentaleschoisirdesindicateursdontlazonedeviragecorrespondaupointd’équivalencedelaréactiondetitragecalculerlaconcentrationd’unacideoud’unebaseàpartirdesrésultatsexpérimentauxd’untitrageoud’autresquantitéspertinentes (p. ex. quantité de matière exprimée en grammes ouenmoles)calculerlevolumed’unacideoud’unebasedemolaritéconnuenécessairepourneutraliserunvolumedonnéd’unebaseoud’unacidecalculerlepHdelasolutionrésultantdumélanged’unacidefortetd’uneunebaseforte
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F2 assimilerunindicateuràunsys-tèmeenéquilibre
décrireunindicateurcolorimétriquecommeétantlemélanged’unacidefaibleetdesabaseconjuguée,chacunayantsacou-leurcaractéristiquedéfinir zone de virage d’un indicateuretdécrirelesconditionsquiprévalentdanscesystèmeenéquilibredécrireledéplacementdel’équilibreetleschangementsdecou-leurquienrésultentlorsqu’unacideouunebaseestajouté(e)àunesolutioncontenantunindicateur
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F3 effectuerdescalculsfaisantinter-venirlepHd’unesolutionetleKad’unindicateuretlesinter-préter
prédirelavaleurapproximativedupHaupointd’équivalenceenutilisantlavaleurduKadel’indicateurprédirelavaleurapproximativeduKad’unindicateuràpartirdel’intervalledepHassocierlacouleurd’unindicateuràunevaleurapproximativedupHdelasolutionaumoyend’untableaudesindicateurs
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F4 décrirel’hydrolysed’unsel formulerl’équationdeladissociationd’unseldansl’eauformulerl’équationioniquenettedel’hydrolysed’unsel
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�2 • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
F5 analyserl’avancementdel’hydro-lysed’unsel
prédiresilasolutionaqueused’unselseraacide,basiqueouneutre(compareraubesoinlesKaetlesKb)déterminersiunionamphotèreensolutionsecomportecom-meunebaseouunacide(compareraubesoinlesKaetlesKb)enseservantdedonnéespertinentes,calculerlepHd’unesolutionsalineenprésumantqueseulelaréactiond’hydrolyseduseldéterminelepH
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F6 décrirelestamponscommeétantdessystèmesenéquilibre
expliquerlacapacitédestamponsdes’opposerauxvariationsde pH (c.-à-d. capacité d’absorber l’ajout de petites quantités d’unacidefortoud’unebaseforte)décrirelacompositiond’unesolutiontamponacideetd’unesolutiontamponbasiquedécrirequalitativementledéplacementdel’équilibred’unsys-tèmetamponconsécutifàl’ajoutd’unepetitequantitéd’acideoudebase,l’équilibredusystèmeétantperturbéparl’augmen-tationdelaconcentrationd’acidefort(H3O+)oudebaseforte(OH-)décrire en détails un système tampon courant (p. ex. le sang)
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F7 décrirelapréparationd’untam-pon
décriredanssesgrandeslignesunprocédédepréparationd’untampondéterminerleslimitesdel’actiond’unesolutiontampon
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F8 prédirelesconséquencesdeladissolutiond’oxydesdansl’eaudepluie
formulerleséquationsreprésentantlaformationdesolutionsacidesoubasiquesàpartird’oxydesdemétauxoud’oxydesdenon-métauxdécriresousquellesconditionsdepHlapluiepeutêtreconsi-dérée comme acide (pH ≤ 5)établirlerapportentrelepHdel’eaudepluienormaleetlaprésence de dioxyde de carbone dissous (pH ≈ 5,6)énumérerlessourcesdeNOx (moteurs à combustion) et de SOx(combustiondecombustiblescontenantdusoufreettraitementdesmineraissulfureux)discuterdesgrandsproblèmesenvironnementauxassociésauxpluiesacides
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Chimie 11 et 12 • ��
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Réactions d’oxydoréduction
Durée d’enseignement approximative : de 12 à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra décrire les éléments de réactions donnant lieu à un transfert d’élec-trons,étudierlastoechiométrieetéquilibrerdesréactionsd’oxydoréduction,etappliquerlesrésultatsdeson travail à la réalisation de titrages par oxydoréduction.
Vocabulairedemi-réaction,nombred’oxydation,oxydant,oxydation,réactiond’oxydoréduction,réducteur,réduc-tion,titrageparoxydoréduction
Connaissancesterminologiedesréactionsd’oxydoréductioncaractéristiquesdesréactionsd’oxydoréductiontableaudespotentielsstandarddesdemi-réactionsderéduction
Compétences et attitudesreconnaîtreuneréactiond’oxydoréductiondéterminerdesnombresd’oxydationélaboreruntableausimpledesdemi-réactionsderéductionprédiresiuneréactionseraspontanéeounonanalyserlaforcerelativederéducteursetd’oxydantséquilibrerdeséquationsderéactionsd’oxydoréductionréaliser un titrage par oxydoréduction (p. ex. de l’ion fer(II) par l’ion permanganate)
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�� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Réactions d’oxydoRéduction
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
G1 décrirelesprocessusd’oxydationetderéduction
définir et identifier :- uneoxydation- uneréduction- unoxydant- unréducteur- unedemi-réaction- uneréactiond’oxydoréductiondéterminer:- lenombred’oxydationd’unatomed’uneespècechimique- lechangementdunombred’oxydationd’unatomelorsqu’il
estoxydéouréduit- siunatomeaétéoxydéouréduitàpartirduchangementde
sonnombred’oxydationétablirlerapportentrelechangementdunombred’oxydationetlegainoulaperted’électrons
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G2 analyserlaforcerelatived’oxy-dantsouderéducteurs
élaboreruntableausimpledesdemi-réactionsderéductionàpartirdedonnéesprovenantderéactionsd’oxydoréductionsimplesidentifier la force relative d’oxydants ou de réducteurs à partir deleuremplacementdansuntableaudedemi-réactionsutiliserletableaudespotentielsstandarddesdemi-réactionsderéductionpourprédiresiuneréactiond’oxydoréductionspontanéepeutseproduireentredeuxespèceschimiques
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G3 équilibrerdeséquationsderéac-tionsd’oxydoréduction
équilibrer:- leséquationsdesdemi-réactions(ensolutionaqueuseacide,
basiqueouneutre)- l’équationioniquenetted’uneréactiond’oxydoréductionen
solutionaqueuseacideoubasiqueformulerleséquationsdesdemi-réactionsderéductionetd’oxydationàpartirdecelledelaréactiond’oxydoréductionidentifier les réactifs et les produits de réactions d’oxydoréduc-tionréaliséesaulaboratoireetformulerleséquationséquili-bréesdecesréactions
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G4 déterminerlaconcentrationd’unesubstanceensolutioneneffectuantuntitrageparoxydo-réduction
manipuleravecaisanceaumoinsdeuxréactifscommunémentutilisés dans les titrages par oxydoréduction (p. ex. permanga-nate,dichromate,peroxyded’hydrogène)choisirunréactifappropriépouruntitrageparoxydoréduc-tionvisantàdéterminerlaconcentrationd’uneespècechimi-queensolutioncalculerlesconcentrationsd’espèceschimiquesintervenantdansuntitrageparoxydoréductionàpartirdedonnéesexpé-rimentales (p. ex. quantité de substances, en grammes ou en moles,oumolarité)
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Chimie 11 et 12 • ��
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Éléments clés : Applications des réactions d’oxydoréduction
Durée d’enseignement approximative : de 10 à 1� heures
À la fin de ce cours, l’élève pourra appliquer les concepts de réaction spontanée et de réaction non spon-tanéeàl’explicationdufonctionnementdesystèmes,detechniquesoudephénomènesmettantenjeudes réactions d’oxydoréduction, tels que les piles et les accumulateurs, l’électroplastie, l’électroaffinage et la corrosion.
Vocabulairecellule électrolytique, corrosion, demi-pile, électroaffinage, électrode, électrolyse, électroplastie, pile élec-trochimique,protectioncathodique
Connaissancespilesélectrochimiques:éléments,potentielstandard(E°),demi-réactionsenjeu,applicationspratiquespiles ou accumulateurs électrochimiques courants (p. ex. batterie au plomb, pile à combustible, pile alcaline)cellulesélectrolytiques:éléments,tensionrequise,demi-réactionsenjeu,applicationspratiquescorrosionvuecommeunprocessuschimique(causes,prévention)
Compétences et attitudesconcevoiretréaliserdespilesélectrochimiquesetdescellulesélectrolytiquesprévoir le sens des flux des ions et calculer les tensions de piles électrochimiques et de cellules électrolytiques
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�� • Chimie 11 et 12
RendeMent de l’élève • Chimie 12
applications des Réactions d’oxydoRéduction
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
On s’attend à ce que l’élève puisse :
Les indicateurs de réussite suivants pourront servir à évaluer le rendement de l’élève pour chaque résultat d’apprentissage prescrit correspondant.
L’élève qui atteint pleinement les résultats d’apprentissage peut :
H1 analyserlescomposantsetlefonctionnementd’unepileélec-trochimique
construireunepileélectrochimiquenommer et définir les composants d’une pile électrochimiqueformulerleséquationsdesdemi-réactionsseproduisantauxélectrodesd’unepileélectrochimiqueetlesutiliserpourexpli-querlaréactionglobaleetpourprédire:- le sens du flux de chaque type d’ions de la pile- le sens du flux d’électrons dans le circuit extérieur- lesvariationsdesmassesdesélectrodesd’unepileencours
defonctionnementprédirelepotentield’unepileaupointd’équilibredéterminerdespotentielsdedemi-réactionsencomparantlepotentieldeplusieurspiles,ycomprisceluidelademi-pilestandardàhydrogèneénumérerlesconditionsstandardrelativesauxvaleursdepotentielstandard(E°)prédirelepotentielstandard(E°)d’unepileélectrochimiqueenutilisantletableaudespotentielsstandarddesdemi-réactionsderéductionprédirelaspontanéitédelademi-réactiond’oxydationouderéductionàpartirdelavaleurdupotentielstandarddelaréac-tiond’oxydoréduction
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H2 décrirelesapplicationspratiquesdesconceptsd’électrochimie
donnerdesexemplesdepilesoud’accumulateursélectrochi-miques,notammentlesbatteriesauplomb,lespilesalcalinesetlespilesàhydrogène,etenexpliquerlefonctionnement
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H3 analyserlephénomènedecorro-sionmétalliquedupointdevuedel’électrochimie
décrirelesconditionsfavorisantlacorrosionmétalliquesuggérerdestechniquesdepréventionouderalentissementdelacorrosion,notammentlaprotectioncathodique,etrendrecompte de l’efficacité de chaque technique
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(suite à la page suivante)
Chimie 11 et 12 • �7
RendeMent de l’élève • Chimie 12
Résultats d’apprentissage prescrits Indicateurs de réussite proposés
H4 analyserlescomposantsetlefonctionnementd’unecelluleélectrolytique
définir électrolyseetcellule électrolytiqueconcevoirunecellulepourl’électrolysed’unselbinairefondutelqueleNaClliquideetennommerlescomposantesconcevoirunecellulepourl’électrolysed’unselensolutionaqueuse tel que le KI en solution aqueuse (sans imposition de surtension) et en identifier les élémentsprédire le sens du flux de tous les ions dans la cellule et celui du flux d’électrons dans le circuit extérieurformulerl’équationdelademi-réactionseproduisantàchaqueélectrodeets’enservirpourfairedesprédictionsformulerl’équation-bilandelacelluleetprédirelevoltageminimumrequispourqu’ellefonctionne(auxconditionsstan-dard)
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H5 décrirelesapplicationspratiquesdesconceptsd’électrolyse
expliquerlesprincipesmisenœuvredansunprocédéd’élec-troplastiesimpleconcevoirunecelluleélectrolytiquepouvantêtreutiliséepourtraiterunobjetparélectroplastiemanipuleravecaisancelescellulesélectrolytiquesdanslecadre de procédés d’affinage, incluant l’affinage du zinc ou de l’aluminium
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ressourCes d'apprentissageChimie 11 et 12
Chimie 11 et 12 • �1
RessouRces d’appRentissage
Cettesectionfournitdesrenseignementsgéné-rauxsurlesressourcesd’apprentissage,ainsiquel’hyperlienverslesitedescollections
parclassedesprogrammesd’études;cesitecontientlestitres,lesdescriptionsetl’informationnécessairepourcommanderlesressourcesrecommandéesdescollectionsparclasseduprogrammed’étudesdeChimie 11 et 12.
En quoi consistent les ressources d’apprentissage recommandées?Lesressourcesd’apprentissagerecommandéessontdesressourcesqui,aprèsavoirétésoumisesàunpro-cessusd’évaluationpardesenseignants-évaluateurs,portentdésormaisletitrederessourcerecommandéepour la province à la suite d’un arrêté ministériel. On compteparmicesressourcesdumatérielimprimé,desvidéos,deslogicielsetdesCD-ROM,desjeuxetdumatérieldemanipulation,etd’autresdocumentsmultimédias. En général, ces ressources peuvent être utiliséesparlesélèves,maisellespeuventaussicom-prendredesrenseignementsdestinésprincipalementaux enseignants.
L’informationconcernantlesressourcesrecom-mandéesestorganiséesousformedecollectionparclasse. Une collection par classe peut être considérée commeun«ensemblededépart»deressourcesdebase permettant de présenter le programme d’études. Dansbiendescas,lacollectionparclassecomporteunchoixdeplusd’uneressourcepourappuyerlescomposantesduprogramme;lesenseignantspeu-ventainsichoisirlesressourcesrépondantlemieuxàdifférents styles d’enseignement ou d’apprentissage. Lesenseignantspeuventaussicompléterlacollectionpar classe par des ressources approuvées localement.
Comment les enseignants peuvent-ils s’y prendre pour choisir les ressources d’apprentissage qui répondent aux besoins de leur enseignement?Lesenseignantsdoiventutiliser:• lesressourcesd’apprentissagerecommandées
pourlaprovince OU• lesressourcessoumisesàunprocessusd’évalua-
tion local et approuvées par le district scolaire.
Avantdechoisiretd’acheterdenouvellesressour-cesd’apprentissage,ilfautdresseruninventairedesressourcesdéjàdisponiblesenconsultationavecles centres de ressources de l’école et du district. Le Ministèretravailleaussideconcertaveclesdistrictsscolaires afin de négocier un accès économique à diverses ressources d’apprentissage.
Quels sont les critères utilisés pour évaluer les ressources d’apprentissage?Leministèredel’Éducationfacilitel’évaluationderessourcesd’apprentissagequiappuientlespro-grammesd’étudesdelaColombie-Britanniqueetquiserontutiliséesparlesenseignantsoulesélèvespour les besoins de l’enseignement et de l’évaluation. Lescritèresd’évaluationutiliséssontcentréssurlecontenu,laconceptionpédagogique,laconceptiontechnique et les considérations sociales.
LapublicationsuivanteduMinistèrecomported’autresrenseignementssurl’examenetlasélec-tiondesressourcesd’apprentissage:Guide pour l’évaluation, la sélection et la gestion des ressources d’apprentissage (révisé en 2002), qui se trouve à l’URL suivant : http://www.bced.gov.bc.ca/irp/resdocs/f_esmguide.pdf
Quel est le financement offert pour l’achat de ressources d’apprentissage?Aumomentduprocessusdesélection,lesensei-gnantsdoiventconnaîtrelespolitiquesetprocéduresde l’école et du district relatives au financement des ressources d’apprentissage afin de savoir combien d’argent ils peuvent dépenser. Des sommes sont allouéesauxdistrictsscolairespourrépondreàdif-férentsbesoins,dontl’achatderessourcesd’appren-tissage. La sélection des ressources d’apprentissage doitêtreconsidéréecommeunprocessuspermanentexigeantunedéterminationdesbesoinsainsiqu’uneplanification à long terme qui permet de répondre aux priorités locales et aux objectifs individuels.
�2 • Chimie 11 et 12
RessouRces d’appRentissage
Quels types de ressources trouve-t-on dans une collection par classe?Letableaudelacollectionparclassedresselalistedesressourcesd’apprentissagerecommandéesparsupportmédiatiquetoutenétablissantlesliensaveclescomposantesetlessous-composantesdupro-gramme. Une bibliographie annotée est présentée à la suite du tableau. Avant de passer une commande, les enseignants doivent vérifier auprès des fournis-seurssilesrenseignementssontcompletsetmisàjour. La plupart des fournisseurs ont des sites Web faciles à consulter.
Pour la mise à jour la plus récente des collections par classe de Chimie 11 et 12, veuillez consulter l’URL suivant : http://www.bced.gov.bc.ca/irp_resources/lr/resource/f_gradcoll.htm
Collections par classeLescollectionsparclassedescoursdeChimie11et12énumèrentlesressourcesd’apprentissagerecomman-dées pour ces cours. Le Ministère met régulièrement àjourlescollectionsparclasse,àmesurequedenouvelles ressources sont élaborées et évaluées.