Sciences physiques 416
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Le programme de sciences physiques 416
• Module 1: LA MATIÈRE
• Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ
• Module 3: LES SOLUTIONS
Module 1: LA MATIÈRE
• 2. Propriétés caractéristiques
• 3. Changements physiques et chimiques
• 4. La structure atomique
• 5. La classification des éléments
Une propriété peut être….
• caractéristiquecaractéristiqueconstitue une façon d'être ou
de réagir propre à une seule substance ou à un petit groupe de substances ... – point de fusion, d'ébullition
– masse volumique
– chaleur massique
– conductibilité électrique
– magnétisme
• non caractéristiquenon caractéristiqueconstitue une façon d'être ou
de réagir commune à un grand nombre de substances …– masse
– volume
– aire
– couleur
Une propriété peut être….
physiquephysique
• Elle exprime l ’état d ’une substance.
Ex:. L ’objet est rouge.
chimiquechimique
• Elle exprime le comportement d ’une substance.
Ex:. Le dihydrogène explose en présence de la flamme.
Une propriété peut être….
qualitativequalitative
• Elle exprime une qualité.
Ex:. L ’objet a une forme arrondie.
quantitativequantitative
• Elle s ’exprime habituellement par une valeur numérique.
Ex:. La masse est de 50 grammes
2. Propriétés caractéristiques …………………………...……….…...(des gaz)
Des tests caractéristiques nous permettent d ’identifier une substance gazeuse
>>>>>>>>>>>le test de la flamme•L ’hydrogène
•L ’oxygène>>>>>>>>>>> le test du tison
•Le CO2
>>>>>>>>>>> le test de l ’eau de chaux
2. Propriétés caractéristiques ……………………………...….…...(des liquides)
Les propriétés caractéristiques nous permettent d’identifier une substance liquide
• Conductibilité électrique• Papier au dichlorure de cobalt = beige rosé
• Mesure du degré d ’acidité>>>>>>>>>>> test du tournesol
• Mesure de la masse volumique
La masse volumique …………………………...……….…...(protocole)
• 1. Peser un cylindre gradué vide• 2. Remplir le cylindre gradué de liquide.• 3. Peser le cylindre gradué plein.• 4. Soustraire les deux masses pour trouver
la masse du liquide seul.• 5. Mesurer le volume du liquide.• 6. Diviser la masse par le volumeEx:. Un liquide mesure 20 mL. Il pèse 15,8
grammes. Sa masse volumique est de….
2. Propriétés caractéristiques ………………………...……….…...(des solides)
• Les propriétés caractéristiques nous permettent d ’identifier une substance solide
• Conductibilité électrique
• Mesure de la masse volumique
La masse volumique ……………………………………….....(protocole)
• 1. Mesurer la masse du solide
• 2. Mesurer le volume du solide– mesurer un volume d'eau dans le cylindre– placer le solide dans le cylindre– calculer l ’augmentation du volume de l ’eau.
• 3. Diviser la masse par le volumeex:. Un objet mesure 20 mL. Il pèse 150 grammes.
Sa masse volumique est de….
3. Les changements…..
physiques• Ils ne modifient pas la
nature de la substance.Ex:. La glace, l’eau et un nuage
sont formés de la même substance
chimiques• Ils changent la nature ,
la composition de la substance.
Ex:. La rouille et le fer n ’ont pas la même formule chimique.
Les changements chimiques se reconnaissent par...
• La production de chaleur et de lumière.
• Le dégagement d ’un gaz.
• La formation d ’un précipité.
• Le changement de couleur.
CE NE SONT QUE DES INDICES.CE NE SONT QUE DES INDICES.Est-ce que la composition de la substance Est-ce que la composition de la substance
est modifiée ???est modifiée ???
Classification de la matière
Un mélange renferme plusieurs substances pures
Tout ce qui possède une masse et occupe un certain volume.
…homogènes …hétérogènes éléments composés
H2OCO2
CH3COOHNaCl
H2
CoNeNa
Qui peut me dire….Dans quelle catégorie peut-on situer...
1.- l ’eau distillée...Une substance matérielleUne substance pureUn composé
2.- la crème glacée aux cerises...
Une substance matérielleUn mélange... hétérogène
3.- le jus de tomates...Une substance matérielleUn mélange... homogène
S S
??????
???
Qui peut me dire….(suite)Dans quelle catégorie peut-on situer...
1.- le cuivre...Une substance matérielleUne substance pureUn composé
2.- la crème glacée aux cerises...
Une substance matérielleUn mélange... hétérogène
3.- le jus de tomates...Une substance matérielleUn mélange... homogène
S S
??
4. Les modèles atomiques
• Aristote et Démocrite (400 av JC)
• Modèle de Dalton (1850)
• Modèle de Thomson (1880) • Modèle de Rutherford (1903)
• Modèle actuel simplifié - Rutherford-Bohr (1930)
Aristote et Démocrite (400 av JC)
DDémocrite• La matière est
discontinue
• Elle est formée de particules que je nomme: atomes
Aristote• La matière est
uniforme• Il ne peut pas y avoir
de vide dans la matière
Modèle de Dalton (1850)
• La matière est formée d ’atomes
• Ils varient selon les éléments
• Ils s ’unissent pour former des molécules
• ex:. 2 H2 + O2 ==> 2 H2O Légende
= H
= O
Modèle de Thomson (1880)
• Les atomes sont formés d ’une masse positive parsemée d ’électrons négatifs.
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Modèle de Rutherford (1903)
• Les atomes sont formés d’un noyau positif dense et compact entouré d ’électrons.
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Modèle actuel simplifié - Rutherford-Bohr (1930)
• Les atomes sont formés d’un noyau positif dense et compact entouré d ’électrons répartis sur plusieurs couches électroniques.
Modèle actuel simplifié - Rutherford-Bohr (1930)
Électrons Noyau: protons et neutrons
Voici un exemple
Les isotopes (définition)
• Les isotopes sont des éléments ayant le même numéro atomique mais des masses différentes.
Exemple:
• Le carbone 12 ==>
• Le carbone 14 ==>
no 6, symbole C, masse 12
no 6, symbole C, masse 14
Les isotopes (applications)
Archéologie Datation des vestiges archéologiques
Centrales nucléaires
Production de l’électricité
MédecineTraitement du
cancer
Industrie alimentaire
Irradiation des aliments
Substances radioactives
Utilisateurs Utilisations
Carbone 14
Uranium 235
Cobalt 60
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Les métaux et les non métaux (propriétés métalliques)
• Ils sont brillants
• Ils sont conducteurs
• Ils sont malléables
• Ils réagissent aux acides
Les métaux alcalins (propriétés)
• Ils sont mous (facile à couper)
• Ils réagissent facilement à l ’eau
Les alcalino-terreux (propriétés)
• Ils sont plus durs que les métaux alcalins
• Ils sont moins réactifs
La structure atomique
• Le noyau de l ’atome est dense et compact.
• Il est formé de protons (positifs) et de neutrons (neutre)
3
Li
6,94
Le lithium Le noyau
d ’un atome
de lithium
7 - 3 =
La structure atomique (suite)
• Le noyau de l ’atome est entouré d ’électrons (négatifs)
• Ils sont répartis sur plusieurs couches… électroniques
La structure atomique (suite)
• Le numéro atomique nous indique le nombre de protons dans le noyau.
• Le numéro de la période nous indique le nombre de couches électroniques.
• Le numéro de la famille nous indique le nombre d ’électrons sur la dernière couche.
numéro atomiquenuméro atomiqueprotonsprotons
numéro de la périodenuméro de la périodecouches électroniquescouches électroniques
numéro de la famillenuméro de la familleélectrons sur la dernière coucheélectrons sur la dernière couche
•À titre d ’exemple, voici une représentation d ’un atome d ’oxygène…..
La structure atomique (suite)
Deuxième périodedoncDeux couches électroniques
Numéro 8donc8 protons
Masse atomique de 16donc8 protons et 8 neutrons
L ’atome d ’oxygène
La structure atomique (suite)
• On peut aussi indiquer la configuration électronique de la façon suivante:
O )2e )6e
•Dans ce cas on n’indique pas la composition du noyau
La nomenclature
chlorure de sodium
bi fluorure de magnésium
bioxyde de sodium
NaCl se nomme
Mg F2 se nomme
Na2O se nomme
AlBr3 se nommetri bromure d ’aluminium