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Test académique Classe de troisième 2011-2012 Chimie : patrimoine et habitat.

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1 Test académique Classe de troisième Chimie : patrimoine et habitat

2 Les métaux sont largement utilisés dans les domaines du bâtiment et de lhabitat. Masse de 1 cm 3 du métal : Or : 19,3 g Cuivre : 8,7 g Fer : 7,7 g Zinc : 7,1 g Aluminium : 2,7 g Doc. 2 Doc. 3 Recycler le fer, cest facile ! Toiture en cuivre Parlement dOttawa (Canada) Toiture avec feuilles dor Dôme des Invalides à Paris Toiture en zinc Toiture en aluminium Basilique Saint-Pierre à Rome Doc. 1 Toiture en fer

3 Le paratonnerre protège les bâtiments des effets de la foudre : en cas dimpact, la foudre est guidée vers le sol à travers la tige en cuivre. Benjamin Franklin inventeur du paratonnerre Pointe du paratonnerre Tige en cuivre reliée au sol

4 Doc. 1 Doc. 2 G Plaque de cuivre Électron en mouvement Légende : + - Plaque de cuivre Modèle 1 Modèle 2 Modèle 3 A léchelle microscopique Lampe allumée Dans le circuit électrique ci-dessous (doc. 1), on représente trois modèles du déplacement de certains électrons dans la plaque de cuivre (doc. 2).

5 Le cuivre est obtenu à partir dun minerai ou par recyclage mais il contient souvent des impuretés. On doit donc le purifier à laide du montage suivant : Solution aqueuse Cuivre à purifier

6 Ces cinquante dernières années, l'utilisation de l'aluminium dans lhabitat a connu une croissance rapide. Besoin en aluminium en France par secteur dactivité : Légende :

7 En France, les besoins en aluminium sont estimés à tonnes.

8 Atome daluminium Observation dun échantillon daluminium au microscope électronique : Le diamètre de latome daluminium est égal à 2, m.

9 On donne trois représentations A, B et C du modèle de latome daluminium A Légende : Électron Noyau B C

10 Actuellement, les matières plastiques jouent un rôle important pour le confort des habitations. Revêtement de sol à base de nylon ® Fenêtre et store en PVC Garde-corps de balcon en plexiglas ® Baignoire en acrylique

11 Mode opératoire de la synthèse du nylon ® : Dans un bécher, introduire 10 mL dune solution de chlorure de sébaçoyle.. Ajouter délicatement 10 mL dhexaméthylène diamine. À laide dun crochet, tirer délicatement sur le fil de nylon qui se forme à la surface de séparation des deux liquides et lenrouler autour dun agitateur (photographie ci-dessous). Lire attentivement le texte suivant :

12 Depuis le milieu du XIX e siècle, lacidité des pluies a augmenté dans certaines régions du globe provoquant des dommages sur les bâtiments. Au contact de leau de latmosphère, des gaz polluants se transforment en acides qui attaquent les matériaux calcaires (doc. 1) et certains métaux (doc. 2). Doc. 2 Élément dun portail en fer Doc. 1 Fronton dune église en pierre calcaire

13 On peut identifier la présence des ions fer II en solution grâce à la formation dun précipité de couleur verte (photographie ci-dessous) lorsquon ajoute quelques gouttes de solution dhydroxyde de sodium (soude).

14 Les produits de nettoyage sont de plus en plus utilisés dans les maisons. Produits dentretienpH Détartrant WC2 Déboucheur de canalisations 13 Décapant four11 Nettoyant ménager 3 Eau de Javel12 Liquide de rinçage6 Produit vaisselle7

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16 Chimie et innovation technologique : leffet lotus. Ainsi il est possible denvisager des vitres, des revêtements de sol non salissants et des façades qui ne subiraient plus les effets de la pollution … Sinspirant des propriétés des feuilles de lotus qui restent toujours propres (photographie ci-contre), des scientifiques sont parvenus à synthétiser de nouveaux matériaux.

17 Fin de la partie chimie.

18 Test académique Classe de troisième Électricité : léclairage des bâtiments parisiens dHaussmann à nos jours

19 Les débuts de lélectricité dans Paris À la fin du XIX e siècle, les rues parisiennes sont encore éclairées au gaz, mais dans certains lieux comme lOpéra, lhippodrome ou de grands magasins, des machines à vapeur ont été installées. Elles entraînent des alternateurs, qui leur permettent de produire leur propre électricité. Salle des machines de lhippodrome day/feelectricite/index.php

20 Tension à la sortie de lalternateur au cours du temps tension (V) temps (ms)

21 Fin XIX e, lexposition universelle et la Tour Eiffel La Tour Eiffel a été construite pour lexposition universelle de 1889 par Gustave Eiffel. Elle a disposé très tôt dun éclairage nocturne pour la mettre en valeur. Au départ, on a utilisé le gaz, mais les becs de gaz ont fait place vers 1900 à lampes à incandescence, chacune de puissance 50 watts.

22 Développement de la mise en valeur du patrimoine par léclairage vers la fin du XX e siècle Depuis les années 1980, Paris utilise léclairage pour mettre en valeur son patrimoine urbain, larchitecture, les quais et les ponts. Paris, « ville de lumières » est éclairée le week-end jusquà 1 h du matin. La façade du Sénat est éclairée par des DEL de différentes couleurs, beaucoup plus petites que des lampes classiques. Les DEL consomment très peu dénergie et ont une durée de vie très importante ( h).

23 DEL utilisée

24 Logements sociaux à énergie positive Un bâtiment à énergie positive produit plus dénergie quil nen consomme. À Paris, des logements sociaux à énergie positive sont en cours de réalisation dans le 11 e arrondissement. Sur ce bâtiment, la toiture est équipée de panneaux photovoltaïques et de panneaux solaires destinés à la production d'eau chaude et d'électricité. Cliquer pour poursuivre

25 Obscurité partielle Éclairage naturelÉclairage artificiel 0,0420,2400,433 Cellule photovoltaïque

26 La cellule photovoltaïque, en fonctionnement, est branchée aux bornes dun oscilloscope.

27 Fin de la partie électricité.

28 Test académique Classe de troisième Tour de Pise 56 m Tour Eiffel 324 m Tour Burj Khalifa 828 m Mécanique : Les tours du monde

29 représentation n°1représentation n°2 Science & vie junior janvier 2009 Galilée est un physicien italien du XVI e siècle, né à Pise. Galilée Cest bien la raison pour laquelle je compte poursuivre mes observations du ciel et rassembler des preuves. Nous verrons bien sil avait raison. Certes. Mais vous oubliez aussi que lastronome Copernic a proposé une théorie selon laquelle le Soleil est au centre de lUnivers, avec des planètes qui circulent autour … Galilée, vous semblez oublier que, depuis le philosophe Aristote et lastronome Ptolémée, tout le monde sait que la Terre est le centre de lUnivers, et que les planètes et les étoiles se déplacent autour delle. Il est impossible que des lunes tournent autour dune autre planète que la Terre.

30 Galilée a réalisé des expériences avec des objets de masses différentes. BA C DEF Max 2 N Max 5 N Max 10 N

31 Un élève souhaite, à laide du matériel de la salle de sciences physiques du collège, étudier linfluence de la masse dune balle et dune boule de pétanque lors de la chute. Galilée a étudié la chute des corps en lâchant des objets de masses différentes du haut de la tour de Pise.

32 3 e étage 2 e étage 1 er étage Position de référence : hauteur = 0 m Un peintre lâche un pinceau du deuxième étage. sol La tour Eiffel nécessite dêtre repeinte tous les sept ans.

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34 « La tour de tous les records ! » La tour Burj Khalifa à Dubaï mesure 828 m. Elle a une masse de tonnes et possède les ascenseurs les plus rapides du monde (10 m/s). La construction de la tour a utilisé m³ de béton, m² de verre, m de poutre en acier et a nécessité 22 millions dheures de travail.

35 MAXIMUM OCCUPANCY NOT TO EXCEED 42 PERSONS Cabine dascenseur

36 Fin de la partie mécanique.


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