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LPG-DC1-2SC-2017 1/2 LYCEE PILOTE GAFSA IMED RADHOUANI – 2 SCIENCES 1/2 – LE 26

LPG-DC1-2SC-2017 1/2 LYCEE PILOTE GAFSA IMED RADHOUANI – 2 SCIENCES 1/2 – LE 26/10/2017 – 1 HEURE Données : ࡸࢇ ࢉࢎࢇ࢘ࢍࢋ é࢒é࢓ࢋ࢔࢚ࢇ࢏࢘ࢋ ࢋ = ૚, ૟ × ૚૙ି૚ૢ ࡯ ; ࢓ࢇ࢙࢙ࢋ ࢊ’࢛࢔ ࢔࢛ࢉ࢒é࢕࢔ : ࢓࢔࢛ࢉ = ૚, ૟ૠ × ૚૙ି૛ૠ ࢑ࢍ ; ࢓ࢇ࢙࢙ࢋ ࢊ’࢛࢔ é࢒ࢋࢉ࢚࢘࢕࢔ : ࢓ࢋ = ૢ, ૚ × ૚૙ି૜૚ ࢑ࢍ Le silicium (symbole ࡿ࢏) est le second élément le plus abondant de la croute terrestre (après l’oxygène), il est présent dans de très nombreuses variétés de minéraux et ses usages sont divers, il est utilisé pour la fabrication du verre, des cellules photovoltaïques ou encore des semi-conducteurs.. Exercice n°1 de chimie (3 points) Le noyau du silicium a une masse ࢓ = ૝, ૟ૠ૟ . ૚૙ି૛૟ ࢑ࢍ et porte une charge électrique ࢗ࢔࢕࢟ࢇ࢛ = + ૛, ૛૝. ૚૙ି૚ૡ ࡯ . Le cortège électronique comporte ૚૝ électrons. 1. Déterminer le numéro atomique ࢆ et le nombre de nucléons ࡭ du noyau. A2-1 2. En calculant la masse de cet atome, vérifier qu’elle est environ égale à la masse de son noyau. A1-0,5 3. Cet élément peut exister en trois isotopes : Masse du noyau (en kg) ૝, ૟ૠ૟ . ૚૙ି૛૟ ૝, ૡ૝૜ . ૚૙ି૛૟ ૞, ૙૚૙ . ૚૙ି૛૟ Proportions de l’isotope ૢ૛, ૛૜% ૝, ૟ૠ% ૜, ૚% a) Expliquer pourquoi les noyaux de ces isotopes ont des masses différentes. A2-0,5 b) Donner le symbole de l’isotope le moins abondant. Justifier A2-0,5 c) La masse molaire atomique du silicium est ૛ૡ, ૚ ; ૛ૢ, ૚ ou ૜૙, ૚ (ࢍ. ࢓࢕࢒ି૚) ? A2-0,5 Exercice n°2 de chimie (5 points) 1. Compléter le tableau suivant : A2-1 2. Compléter les règles de remplissage des couches électroniques. A1-1,5  La couche de rang ࢔ ne peut contenir que…… électrons.  Les électrons de l’atome se placent d’abord dans la couche ࡷ, puis quand celle-ci est ……… à … électrons, ils remplissent la couche ࡸ. Quand celle-ci est ………. à …. électrons, ils remplissent la couche M..  L’état de l’atome obtenu en utilisant ce principe de remplissage est appelé : l’état ……………….. 3. On considère l’atome de silicium (ࢆ = ૚૝) pour lequel on propose diverses formules électroniques : (a) (b) (c) (d) (e) (ࡷ)૜(ࡸ)ૠ(ࡹ)૝ (ࡷ)૛(ࡸ)૟(ࡹ)૟ (ࡷ)૚(ࡸ)ૢ(ࡹ)૝ (ࡷ)૛(ࡸ)ૡ(ࡹ)૝ (ࡷ)૛(ࡸ)ૠ(ࡹ)૞ a) Indiquer les deux formules qui ne respectent pas les règles de remplissages. A2-0,5 b) Parmi les formules respectant le principe de remplissage, indiquer celle qui correspond à l’état fondamental de l’atome de silicium. A2-0,5 c) Quelle est la couche externe ? Combien d’électrons comporte-t-elle ? A2-0,5 d) Ecrire le schéma de LEWIS de cet atome. Citer un autre atome qui possède le même schéma de LEWIS. A2-0,5 e) Le silicium ne forme pas d’ion monoatomique en solution aqueuse ? Pourquoi ? C2-0,5 Elément chimique Silicium Sodium Carbone Iode Symbole du noyau ࡺࢇ ….. ૛૜ ࡯ ૟ ….. ࡵ ૞૜ ૚૛ૠ Symbole de l’atome ou de l’ion ࡿ࢏ ࡺࢇା ࡯ ࡵି Nombre de protons Nombre de neutrons 14 12 7 Nombre d’électrons 14 DEVOIR DE CONTRÔLE LPG-DC1-2SC-2017 2/2 Exercice n°1 de physique (2 points) 1. La résistance d’un fil de cuivre de ૙, ૛ ࢓࢓ de diamètre et de ૚૙૙ ࢓ de longueur est ૜૞, ૡ ષ. A2-0,5 La résistance d’un fil de cuivre de diamètre ૙, ૝ ࢓࢓ et de ૚૙૙ ࢓ de longueur est ૚ૠ, ૢ ષ ; ૡ, ૢ૞ ષ ou ૠ૚, ૟ ષ. 2. Pour comparer les propriétés conductrices de quelques alliages, on a mesuré la résistance de fils de longueurs et de sections différentes et on a reporté les résultats dans le tableau suivant : Alliage Diamètre (en ݉݉) Longueur (en ݉) Résistance (en Ω) Ferronickel 0,7 5 10,6 Nichrome 0,7 10 26,4 Maillechort 0,5 10 15,3 On donne les valeurs résistivités (en ૚૙ିૡષ. ܕ et à 20°C) de ces alliages : ૜૙ ; ૡ૚, ૞ ; 110. Attribuer, sans calcul, à chaque alliage la valeur sa résistivité. A2-1,5 Exercice n°2 de physique (9 points) 1. On donne sur la figure ci-dessous la caractéristique intensité-tension d’un conducteur ohmique de résistance ࡾ૚et celle d’un dipôle ࡰ. a) Déterminer graphiquement la valeur de ࡾ૚. A2-1 b) Ce dipôle transforme toute l'énergie électrique qu'il reçoit en énergie thermique. Rappeler le nom de ce phénomène et calculer, en Joule, l'énergie thermique dégagée par ce dipôle en ૚ࢎ s’il est traversé par un courant d’intensité ࡵ = ૚૞૙࢓࡭. A1A2-1,5 c) Cette résistance présente des anneaux colorés, Dessiner cette résistance et indiquer dans l'ordre les couleurs des anneaux. A2-1 2. Le dipôle D est obtenu par association de conducteurs ohmiques ࡾ૚ et ࡾ૛ . a) Les dipôles ࡾ૚ et ࡾ૛ sont-ils montés en série ou en dérivation ? Justifier. C1-1 b) Déterminer graphiquement la résistance ࡾࡰ du dipôle D. A2-1 c) Montrer que ࡾ૛= ૚૙૙ Ω. A2-1 3. On considère un circuit formé par un générateur, et les résistors ࡾ૚ et ࡾ૛ comme l’indique la figure ci-dessus : On donne :ࢁ = ૚૛ ࢂ ; ࡾ૛ = ૚૙૙ ࢹ ࢋ࢚ ࡾ૚ = ૛૞ࢹ a) Déterminer la valeur de la résistance équivalente ࡾ du dipôle PN. A2-1 b) Trouver ࡵ et comparer ࡵ૚ et de ࡵ૛. C1-1,5 U(V) I(A) 1 2 3 4 0,1 0,2 + + + D R1 uploads/s3/ devoir-de-controle-n01-lycee-pilote-sciences-physiques-2eme-sciences-2017-2018-mr-imed-radhouani.pdf