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MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE ADMIN

MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE MINISTERE DE LA COMMUNAUTE FRANCAISE ADMINISTRATION GENERALE DE L'ENSEIGNEMENT ADMINISTRATION GENERALE DE L'ENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Service général des Affaires pédagogiques, de la Recherche en Pédagogie et du Pilotage Service général des Affaires pédagogiques, de la Recherche en Pédagogie et du Pilotage de l'Enseignement organisé par la Communauté française de l'Enseignement organisé par la Communauté française Inspection de l’enseignement secondaire Inspection de l’enseignement secondaire Centre d’Auto-Formation (CAF) - Tihange Centre d’Auto-Formation (CAF) - Tihange CHIMIE DEUXIEME DEGRE (4e) Fiches de séquences de leçons Deuxième édition – version élève Travail collectif réalisé par des professeurs de chimie Travail collectif réalisé par des professeurs de chimie sous la direction des Inspecteurs Philippe ARNOULD et Jacques FURNEMONT sous la direction des Inspecteurs Philippe ARNOULD et Jacques FURNEMONT et de Pierre COLLETTE, Formateur pédagogique et de Pierre COLLETTE, Formateur pédagogique 1998 1998 PROFESSEURS AYANT COLLABORE AU DEVELOPPEMENT DES SUPPORTS D’ACTIVITE Baiverlin C. AR Verviers Barbette S. AR Pont de Seraing Beghin E. AR Y. Cornet Jupille Bes N. AR Jean Absil Bruxelles Blondeau E. AR L. Tellier Anvaing Bonmariage R. AR Aywaille Crocq P. AR Waremme Deberg F. AR Chênée Debraine C. AR du Centre Braine L’Alleud Deconinck C. AR Beauraing Dehuy F. AR Flémalle Delmarcelle L. AR Ottignies Delvigne F. AR Virton Demoustier R. AR Péruwelz Dufour R. AR Dour Dujardin J. AR Jodoigne Fostier N. AR Beaumont Furlan M. AR Y. Cornet Jupille Galand M. AR Bruxelles 2 Gallez O. AR Quiévrain Garraux J.P. AR Bertrix Ghiot C. AR Prince Baudouin Marchin Gillet A. LCF Plombières Gowenko B. ITCF Jemelle Grogna M-T. AR Jean d'Avesnes Jemappes (Jemappes) Guyaux A. AR Chatelet Centre Heinesch M. LCF Manhay Hooghe V. AR Enghien Hotelet F. AR Les Marlaires Gosselies Hougardy M-L. AR Herstal Jeronnez E. AR Uccle I Knappenberg M. AR St Ghislain Lamborelle G. LCF Reine Fabiola Houffalize Loos M. AR Koekelberg Malengreau N. AR Braine le Comte Manet G. AR Gilly Maréchal A. AR Binche Maréchal R. AR Neufchâteau Martin G. AR Philippeville Martin R. AR Vielsalm Merciny L. AR Huy Michaux J. AR Thil Lorrain Verviers Michel F. AR Riva Bella Braine L’Alleud Nailis J. AR Malmédy Naoumoff M. AR Rochefort Orlez L. AR Esneux Parent A. AR Campin Tournai Pignon D. AR Andrée Thomas Forest Portier E. AR Mouscron Preutens E. AR Watermael-Boitsfort Regniers N. AR Binche Remy C. AR Comines Schoofs C. AR Uccle I Tarte C. AR Ouffet Verheslt N. AR Thuin Vissenaekens E. LCF Pecq Wanlin C. AR Athus INTRODUCTION Les séquences qui suivent sont construites selon la méthodologie préconisée dans le programme de 4G : développer des capacités centrées sur la démarche scientifique. La démarche inducto- déductive comporte quatre étapes : idée - action - conclusion - application Cette approche inductive est destinée à associer l’élève à la construction du savoir, ce qui nécessite, dans un contexte d’expérimentation, la mise en œuvre de divers supports tels que tableaux, graphiques, schémas ... Il est illusoire d’imaginer qu’un tel travail puisse être réalisé à titre individuel, c’est pourquoi ce document est le résultat de la contribution de plusieurs équipes de professeurs volontaires. Il constitue l’aboutissement des séquences de leçons mises au point lors des journées pédagogiques. Ce document comporte une cinquantaine de fiches, ce qui correspond à une moyenne d'une fiche par leçon pour le cours de chimie à raison de deux périodes par semaine. Quant au cours de chimie à raison d'une période par semaine, une sélection de vingt- cinq fiches environ s'impose: l'électrolyse sera limitée à un ou deux exemples; la liaison chimique fera également l'objet d'une étude condensée. CAF - chimie 4e - page 4 SOMMAIRE APPROCHE EXPERIMENTALE DU TABLEAU PERIODIQUE : les métaux, les non-métaux et leurs ions. 1. Les ions en solution aqueuse Fiche n°1 : Quelle est la composition d’une eau minérale ? Fiche n°2 : Le sodium présent dans l’eau minérale est-il sous forme métallique ou sous une autre forme ? Fiche n°3 : Dans l’eau, le sodium (Na) est-il présent sous forme d’entité électriquement neutre ou chargée ? Fiche n°4 : Quelle est la nature de la charge portée par Cu et Cl dans CuCl2 (aq) ? Fiche n°5 : Les conclusions de la fiche consacrée à l’électrolyse sont-elles généralisables ? 2. L' ionisation des métaux et des non-métaux Fiche n°6 : Quelle(s) différence(s) y a-t-il entre l’atome neutre et le cation correspondant ? Fiche n°7 : Quels critères peut-on adopter pour classer les métaux ? Fiche n°8 : Quelle(s) différence(s) y a-t-il entre l’atome neutre et l’anion correspondant ? Fiche n°9 : Quels critères peut-on adopter pour classer les non-métaux ? LA CLASSIFICATION PERIODIQUE 3. Le tableau de Mendeleev Fiche n°10 : Classement des principaux éléments à l’aide du puzzle périodique. Fiche n°11 : Quelle est la signification physique du numéro atomique Z ? LA STRUCTURE DE L'ATOME 4. Les relations propriétés - configuration électronique Fiche n°12 : Le modèle essaim d’abeilles permet-il d’expliquer l’évolution du rayon atomique en fonction du nombre d’électrons ? Fiche n°13 : Pour chacun des 20 éléments les plus légers, quel est le nombre d’électrons de la dernière couche ? Fiche n°14 : Pour chacun des 20 éléments les plus légers, quelle est la répartition des électrons sur les différentes couches ? 5. La configuration électronique des éléments des groupes a Fiche n°15 : Quelles significations physiques peut-on attribuer au n° du groupe a et au n° de période auxquels appartient un élément chimique ? Fiche n°16 : Pourquoi les éléments d’une famille ont-ils des propriétés analogues ? Fiche n°17 : Comment peut-on représenter les éléments des groupes a, de manière à faire apparaître la configuration de la couche électronique périphérique responsable de la réactivité des éléments d’une famille ? 6. Le noyau atomique et la carte d'identité d'un élément Fiche n°18 : Quelle est la structure du noyau de l’atome ? Fiche n°19 : Peux-tu proposer une définition de la notion d’élément chimique sur base de la structure du noyau ? Fiche n°20 : Quelle relation y a-t-il entre le nombre de masse A et la masse atomique relative Ar d’un élément chimique ? L'ELECTRONEGATIVITE 7. L'échelle d'électronégativité des éléments Fiche n°21 : Caractérisons la tendance à l'ionisation POSITIVE ou NEGATIVE d'un atome. Fiche n°22 : Comment varie l'électronégativité (χ) dans le tableau périodique ? Fiche n°23 : Comment localiser, à l'aide de l'électronégativité, un élément métallique ou non métallique dans le T.P. ? CAF - chimie 4e - page 5 LA LIAISON CHIMIQUE 8. La structure des solides Fiche n°24 : Peut-on classer les solides en substances à structure ordonnée ou désordonnée ? Fiche n°25 : Quelle est la structure microscopique des solides cristallins ? 9. La cohésion Fiche n°26 : Quelles sont les forces qui assurent la cohésion dans les substances à structure moléculaire ou ionique ? 10. Les forces électrostatiques Fiche n°27 : Quelle est la nature des forces entre atomes dans la molécule de dihydrogène (H2) ? Fiche n°28 : Quelle est la nature des forces entre ions dans le composé ionique NaCl ? 11. La représentation des liaisons Fiche n°29 : Comment représentes-tu la formation d'ions dans les composés à caractère ionique ? Fiche n°30 : NaCl est un substance ionique. Cl2 est une substance covalente. Qu'en est-il de HCl ? 12. La détermination du type de liaison Fiche n°31 : Existe-t-il une relation entre ∆χ et la charge partielle δ+ ou δ− ? Fiche n°32 : La formule générale peut-elle servir à classer des substances en substances à caractère ionique ou substances à caractère moléculaire ? Fiche n°33 : Quels types de liaison rencontre-t-on dans les composés binaires hydrogénés ? Fiche n°34 : Justifie la géométrie spatiale des molécules des composés binaires hydrogénés. Fiche n°35 : Quels types de liaison rencontre-t-on dans les composés binaires oxygénés ? Fiche n°36 : Quelles sont les formules de structure de l'hémitrioxyde et de l'hémipentoxyde d'azote ? Fiche n°37 : Quels types de liaison rencontre-t-on dans les composés hydroxylés XOH tels que MOH et M'OH (HM'O) ? Fiche n°38 : Quelle est la formule de structure d'un sel ? 13. Le nombre d'oxydation (N.O.) Fiche n°39 : Qu'appelle-t-on nombre d'oxydation d'un élément chimique ? Fiche n°40 : Comment détermine-t-on le N.O. d'un élément d'un composé binaire moléculaire? Fiche n°41 : Comment détermine-t-on rapidement le N.O. d'un élément dans une molécule ? Fiche n°42 : Comment déterminer par la méthode algébrique le N.O. d'un élément dans un ion polyatomique ? 14. La géométrie moléculaire Fiche n°43 : Quelle est la géométrie spatiale d'une substance à structure moléculaire (molécule ou ion polyatomique) ? 15. Les relations propriétés/structure Fiche n°44 : Comment se comportent diverses substances binaires en présence d'un champ électrique ? Fiche n°45 : Comment se uploads/Ingenierie_Lourd/ chimie-4-e.pdf