Chimie - NTE Lyon 1

Avertissement Ce document vient en appui au programme de physique et de chimie de la
classe de seconde publié au Bulletin Officiel n° 6 du 12 août 1999.
Il n'y a certes pas de programme idéal, et chaque réforme représente à un
instant donné un compromis entre des forces très diverses. La façon dont
une discipline se perçoit elle-même, la façon dont la société la perçoit et
ce qu'elle lui demande, l'évolution de la population scolaire sont quelques
unes de ces forces, de même que la nature de la classe de seconde comme
classe de détermination. En outre, un programme est rédigé par un groupe
donné d'individus, et il est évident que deux groupes différents, dans un
même contexte, interpréteront différemment un même réseau de forces et
produiront deux programmes différents, qui pourraient être tous deux
également valables. Ce qui importe alors, c'est que l'esprit dans lequel un
groupe donné a travaillé soit explicité au mieux auprès des utilisateurs,
de façon à éviter tout contresens sur les intentions, et clarifier le
message et les enjeux pédagogiques. C'est la raison pour laquelle le texte
du programme, tel qu'il est apparu au B.O., est si long. Mais aussi long
soit-il, ce texte ne peut donner qu'une armature, et il nous a paru utile
d'aller plus loin et de rédiger le présent document, élaboré entre août
1999 et janvier 2000. C'est plus qu'un document d'accompagnement au sens
habituel du terme, et moins qu'un véritable ouvrage. Il n'est en rien un
« livre de l'élève », mais pourrait être quelque chose comme le « livre du
maître », utile notamment dans le choix du livre de l'élève. Nous espérons
en tout cas qu'à travers les diverses progressions, travaux pratiques,
exercices et fiches techniques proposés ici à titre d'exemples, chaque
enseignant sera mieux à même de saisir le sens des choix que nous avons
effectués, et que ce matériel pourra lui servir à élaborer ses propres
façons de faire.
Jacques Treiner,
président du Groupe technique disciplinaire
de physique-chimie, avril 2000 Le groupe initial, créé en janvier 1999, était constitué de :
Dominique Davous, Jean-Pierre Faroux, Marie-Claude Féore, Laure Fort,
Frédérique Laborit, Thierry Lévêque, Marie-Blanche Mauhourat, René Mélin,
Françoise Patrigeon, Jean-Pierre Perchard, Jacques Treiner.
Christiane Simon et Guy Robardet l'ont rejoint en juin 1999. Jean-Pierre
Perchard l'a quitté à la rentrée 1999, tandis que Robert Gleizes, Guy
Martin et Thérèse Zobiri y sont entrés. Sommaire
PRÉSENTATION GÉNÉRALE ET ORGANISATION DU DOCUMENT IV Glossaire VI Progression thématique
Un exemple de progression autour des sucres VIII
Quelques exemples de thèmes IX Sécurité au laboratoire de chimie X PARTIE I : CHIMIQUE OU NATUREL ? 1
Acquis du collège 2
Objectifs 2
Tableau de présentation générale 3
Progression chronologique de la partie I 4
Activité 1a : Questionnaire, La richesse chimique d'un produit courant
6
Activité 1b : Questionnaire, Les cinq sens du chimiste s'éveillent 7
Activité 1c : Questionnaire, Les cinq sens du chimiste s'éveillent 9
Activité 1d : Travail sur texte, La cuisine chinoise 10
TP 1 : Introduction au laboratoire 11
Activité 2a : Questionnaire, Domaines d'activité de la chimie 14
Activité 2b : Travail sur texte, Le caoutchouc 15
Activité 2c : Travail sur texte, L'éponge 16
TP 2 : Techniques d'extraction de quelques espèces chimiques organiques
17
TP 2 : Miscibilité - Solubilité - Densité 20
TP 2 : Extraction de l'anéthole de l'anis étoilé 23
TP 2 : Un exemple d'extraction sur un produit manufacturé 25
Compléments TP 2a : Huiles essentielles - Extraits naturels 28
Compléments TP 2b : L'exemple de l'eucalyptol 31
Compléments TP 2c : L'exemple du limonène 33
Compléments TP 2d : L'acide chrysophanique 35
Activité 3a : Document vidéo et questionnaire, l'odeur d'une fleur 38
Activité 3b : Exercice, Le parfum d'une fleur 40
Activité 3c : Travail documentaire, Le parfum à travers les âges 41
Activité 3d : Travail sur texte, Le système périodique 42
Activité 3e : Travail sur texte, Chimiques mais plus vraies que nature
43
Activité 3f : Exercice, La lavande 45
Activité 3g : Entrées historiques "N'allons pas là-dessus nous
alambiquer la cervelle" 47
TP 3 : Séparation et identification d'espèces chimiques 48
TP 3 : la solution d'extraction de l'anis étoilé contient-elle de
l'anéthole ? 50
Compléments TP 3 : Principe de la chromatographie sur couche mince (CCM)
52
Activité 4a : Exercice, L'huile essentielle du clou de girofle 54
Activité 4b : Exercice, L'odeur d'amande amère 55
Activité 5 : Nécessité de la chimie de synthèse 57
TP 4 : Synthèses d'espèces chimiques 59
Compléments TP4 : Synthèse de l'acétate de linalyle 61
Activité 6a : Travail sur texte, l'ivoire des boules de billard 62
Activité 6b :Travail sur texte, la margarine 63
Activité 6c : Exercice, Synthèse 64
TP 5 : Extraction par hydrodistillation de la lavande 65
TP 5 : Identification de l'acétate de linalyle 67
TP 5 : Une situation problème en TP 68
TP 5 : Un exemple de TP évalué : l'eucalyptol 69
Compléments d'information
Les arômes alimentaires 74
Les matières premières de l'aromatisation 77
Entrées historiques
Les huiles essentielles 78
textes proposes 83
Grille de suivi des compétences mises en jeu lors des TP 88
Apports bibliographiques 89
PARTIE II : CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 91
Acquis du collège 92
Objectifs 92
Tableau de présentation générale 93
Progression chronologique de la partie II 94
Activité 1a : La structure lacunaire de la matière 95
Activité 1b : Autour des dimensions relatives noyau - atome 97
Activité 1c : La structure de l'atome 98
Activité 2a : Abondance relative des éléments 99
Activité 2b : Carte d'identité des éléments chimiques (1) 99
Activité 2c : A propos de l'isotopie 101
Activité 3a: Carte d'identité de l'atome d'un élément (2) 101
Activité 3b : Le roman de l'atome de Démocrite à nos jours (1) 102
Apports théoriques : Proposition d'une méthode pour la représentation de
Lewis 104
Activité 4 : La théorie de l'atome 116
Activité 5 : Illustration de la géométrie de quelques molécules simples
118
Activité 6a : Le roman de l'atome de Démocrite à nos jours (2) 119
Activité 6b : Carte d'identité de l'élément (3) 120
Activité 6c : Travail de construction du tableau périodique 120
Activité 7 : Carte d'identité de l'atome d'un élément (4) 120
Complément d'information : Rayons atomiques 121
Grille de suivi des compétences mises en jeu lors des TP 123
Apports bibliographiques 124
PARTIE III : transformation chimique 125
Acquis du collège 126
Objectifs 126
Tableau de présentation générale 127
Progression chronologique de la partie III 128
Activité 1 : A propos de la mole, une présentation analogique 129
TP 1a : La mole 131
TP 1b : Comment compter les objets avec une balance ? 133
Activité 2 : Autour des grandeurs : masse molaire moléculaire et volume
molaire 135
TP 2a : L'indice de réfraction d'une solution concentrée de saccharose
136
TP 2b : Echelle de teintes, solution aqueuse de diiode 138
Présentation de la transformation chimique (1) 141
Activité 3a : De la transformation chimique d'un système à la réaction
chimique 146
Activité 3b : De la transformation chimique d'un système à la réaction
chimique 147
Approche expérimentale qualitative :
TP 3a et exploitation : Suivi d'une transformation chimique avec des
ballons 148
TP 3b et exploitation : Stoechiométrie, hydroxyde de cuivre(II) 151
Présentation de la transformation chimique (2) 152
Activité 4a : Stoechiométrie, exploitation quantitative du Tp 3b 153
Activité 4b : De la transformation d'un système au bilan de matière 156
Activité 4c : De la transformation d'un système au bilan de matière 157
Approche expérimentale quantitative :
TP 4a et exploitation : Echelle de teintes 158
TP 4b et exploitation : Suivi d'une transformation chimique avec des
ballons 159
TP 4c et exploitation : Suivi d'une transformation avec un capteur de
pression 160
Grille de suivi des compétences mises en jeu lors des TP 165
Apports bibliographiques 167 ENSEIGNEMENT THEMATIQUE, UN EXEMPLE : COULEUR 170 Documents audiovisuels 179
Présentation générale et organisation du document Dans chaque partie, deux progressions sont proposées :
- l'une chronologique suit l'ordre d'introduction de chaque partie du
programme,
- l'autre inclut le thème retenu comme fil directeur de l'année, dans
l'esprit de l'ensemble thématique tel que le préconisent les programmes de
1992 et l'esprit des olympiades nationales de la chimie.
L'exemple proposé concerne : Les sucres. Un tableau général donne plusieurs
propositions, non exhaustives. Un code couleur permet de repérer les situations pédagogiques proposées :
. Activités, vert (bleu s'il s'agit d'un exercice),
. TP, rouge,
. Exploitation de TP et compléments d'information, noir. Le document se présente comme suit :
- Présentation générale et organisation du