Nouveau programme de première ST2S

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1 Nouveau programme de première ST2S
Chimie et santé 2 pôles Physique et santé

2

3 Les niveaux taxonomiques
l’élève en a entendu parler et sait où trouver l’information (non évalué) l’élève sait en parler (savoir maîtrisé) l’élève sait faire (maîtriser un savoir faire) l’élève maîtrise la méthode (démarche ou raisonnement) 1 2 3 4

4 Chimie Les molécules organiques dans le domaine de la santé
Introduction aux acides et aux bases Antiseptiques et désinfectants

5 LES MOLÉCULES ORGANIQUES DANS LE DOMAINE DE LA SANTÉ

6 Le lait et ses constituants
Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique Quelques notions sur les glucides

7 Le lait et ses constituants
Niveau Principaux constituants du lait : eau, glucides, lipides, protéines, vitamines, ions minéraux 2 Réalisation de tests de reconnaissance de quelques espèces présentes dans le lait 3

8 Le lait et ses constituants
Principaux constituants du lait

9 Le lait et ses constituants
Réalisation de tests de reconnaissance de quelques espèces présentes dans le lait Tests sur le petit lait Tests sur le lait Ions potassium Ions calcium Ions phosphate Ions magnésium Ions chlorure Glucides Protéines

10 Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
- Niveau Rappels sur la structure électronique des atomes C, H, O, N ; règles du duet et de l’octet pour C, H, O et N 3 Introduction aux chaînes carbonées avec les alcanes Groupes caractéristiques : alcools; dérivés carbonylés; acides carboxyliques; amines primaires

11 Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Rappels sur la structure électronique des atomes C, H, O, N ; règles du duet et de l’octet pour C, H, O et N Introduction aux chaînes carbonées avec les alcanes : structure succincte et nomenclature Exemple: utilisation du logiciel « alcawin »

12 Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Groupes caractéristiques: alcools (primaire, secondaire, tertiaire) ; dérivés carbonylés (aldéhyde, cétone) ; acides carboxyliques ; amines primaires On utilise des modèles moléculaires et/ou des logiciels de visualisation. Exemple: ChemSketch

13 Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique
Fonction acide carboxylique Fonction amine primaire Fonction alcool primaire Menthol

14 Vitamine C: acide ascorbique
Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique Fonction alcool secondaire Fonction alcool primaire Vitamine C: acide ascorbique

15 Quelques notions sur les glucides
Niveau Classement succinct des glucides 1 Reconnaissance des groupes caractéristiques dans les modèles moléculaires de quelques glucides simples 2 Transformations enzymatique et en milieu acide du lactose ; reconnaissance des fonctions alcool primaire, secondaire et aldéhyde dans la formule d'un sucre réducteur (glucose ou galactose) 4 Solubilité dans l'eau des glucides Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau Différenciation expérimentale des aldéhydes et des cétones Aspect énergétique des transformations chimiques

16 Quelques notions sur les glucides
Classement succinct des glucides OSES OSIDES Hétérosides Holosides Oligoholosides Polyholosides

17 Quelques notions sur les glucides
Reconnaissance des groupes caractéristiques dans les modèles moléculaires de quelques glucides simples Fonction aldéhyde Fonctions alcool secondaire Exemple:le D-glucose Fonction alcool primaire

18 Quelques notions sur les glucides
Transformations enzymatique et en milieu acide du lactose. Solubilité dans l'eau des glucides : concentrations molaire et massique en espèce apportée, solution saturée.

19 Quelques notions sur les glucides
Préparation d’une solution par dissolution d’un solide et par dilution d’une solution mère Exemple: Utilisation des animations flash de l’académie d’Aix Marseille pour rappeler les acquis de seconde

20 Quelques notions sur les glucides
Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau ; notion sur la liaison hydrogène.

21 Quelques notions sur les glucides
Différenciation expérimentale des aldéhydes et des cétones. Acétaldéhyde

22 Quelques notions sur les glucides
Aspect énergétique des transformations chimiques : - intérêt énergétique des sucres ; - réactions de dégradation de composés organiques.

23 Modifications du programme:
Ajouts: alcanes à 6 atomes de carbone au lieu de 4 amines primaires concentrations molaire et massique en espèce apportée, solution saturée. aspect énergétique des transformations chimiques. Suppressions: les éléments dans le corps humain oxydation des alcools ion diamineargent(I) pour caractérisation des aldéhydes

24 INTRODUCTION AUX ACIDES ET AUX BASES

25 Définitions Présentation des acides et des bases

26 Définitions 3 · Définition et notation d’une concentration 2
Niveau ·  Définition et notation d’une concentration 3 ·   [H3O+] = 10 –pH 2 ·   Mesure du pH à l'aide d'un pH-mètre ·   Produit ionique de l’eau à 25°C ·   Solutions acide, basique, neutre ·   Notions d’acides et de bases, forts et faibles  4

27 Définitions Définition et notation d’une concentration (C en espèce apportée et [X] pour X en solution aqueuse) [H3O+] = 10 –pH Mesure du pH à l'aide d'un pH-mètre Produit ionique de l’eau à 25°C

28 Acide lactique C=1,0.10-2mol.L-1 Acide chlorhydrique C=1,0.10-2mol.L-1
Définitions Solutions acide, neutre, basique 0<pH<7 7<pH<14 pH=7 pH 7 14 Notions d’acides et de bases, forts et faibles  Acide fort Acide lactique C=1,0.10-2mol.L-1 Acide chlorhydrique C=1,0.10-2mol.L-1 Acide fort Acide faible

29 Présentation des acides et des bases
Niveau Théorie de Brönsted : acide, base et couple acido-basique 2 Exemples de couples Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations connues à partir d’une solution mère et mesures de pH 4 Influence qualitative de la dilution sur le pH

30 CH3-CHOH-COOH + H2O = CH3-CHOH-COO- + H3O+
Présentation des acides et des bases Théorie de Brönsted : acide, base et couple acido-basique Acide + H2O = Base + H3O+ Exemples de couples Acide lactique: CH3-CHOH-COOH + H2O = CH3-CHOH-COO- + H3O+

31 Présentation des acides et des bases
Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations connues à partir d’une solution mère et mesures de pH

32 Solution d’acide lactique
Présentation des acides et des bases Influence qualitative de la dilution sur le pH Solution d’acide lactique C=1,0.10-1mol.L-1 C=1,0.10-2mol.L-1 C=1,0.10-3mol.L-1

33 Solution d’eau de javel
Présentation des acides et des bases Influence qualitative de la dilution sur le pH Solution d’eau de javel 12°chl 1,2°chl 0,12°chl

34 Modifications du programme: Ajouts:
Notation [X] pour concentration de X en solution aqueuse [H3O+]=10-pH Produit ionique de l’eau Notions d’acides et de bases forts et faibles Théorie de Brönsted. On écrit de préférence les demi- équations avec un signe égal. Exemples de couples acides/bases. Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations connues à partir d’une solution mère et mesures de pH. Influence qualitative de la dilution sur le pH. Suppression: Biomatériaux: équation bilan d’une estérification et polymérisation de l’acide lactique

35 ANTISEPTIQUES ET DESINFECTANTS

36 Quelques antiseptiques et désinfectants usuels ;
leurs usages Oxydoréduction en solution aqueuse Action d’antiseptiques et désinfectants usuels Notions succinctes de cinétique réactionnelle

37 Quelques antiseptiques et désinfectants courants ; leurs usages
Niveau Principes actifs des antiseptiques et désinfectants usuels : ClO-, H2O2, I2, MnO4- 2 Usages des antiseptiques et désinfectants courants et précautions pour leur conservation et leur utilisation ; toxicité

38 L’eau oxygénée H2O2

39 La solution de Dakin ClO- MnO4-

40 La solution de diiode Diiode : I2

41 Un désinfectant : l’eau de Javel
Hypochlorite : ClO -

42 Oxydoréduction en solution aqueuse
Niveau Introduction expérimentale du modèle par transfert d’électrons 2 Exemples de réactions entre un métal et un ion métallique Réactivité du zinc, du fer, et du cuivre avec une solution diluée d’acide chlorhydrique Définition des termes : oxydant et réducteur, oxydation et réduction Première notion de couple redox Ecrire la demi-équation des couples Mn+/M et H+/H2 3

43 Introduction expérimentale : notion de transfert d’électrons
Cu Fe2+ Cu2+ Fe Cu e- = Cu Fe = Fe e- _________________________________ Cu Fe  Cu + Fe2+ Réaction entre un métal et un ion métallique

44 Réactivité de métaux avec une solution diluée d’acide chlorhydrique
Zn Mise en évidence des produits de la réaction : Dégagement gazeux : dihydrogène Solution surnageante : ions Zn2+

45 Action oxydante d’antiseptiques et de désinfectants usuels
Niveau Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels, les demi-équations étant données 4 Application et sécurité : eau de Javel en présence de solutions acides eau oxygénée concentrée 2

46 Action de l’eau de Javel sur les ions iodure :
Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels Exemples : Action de l’eau de Javel sur les ions iodure : Diiode I2 Eau de Javel (ClO-) Iodure I-

47 Applications et sécurité
Danger du mélange Eau de Javel + acide : couples ClO- /Cl2 et Cl2/Cl- Manipulation de l’eau oxygénée concentrée :

48 Notions succinctes de cinétique réactionnelle
Niveau Facteurs qui influencent l’avancement d’une réaction chimique (température, concentration initiale) 2 Définition d’un catalyseur Différents types de catalyse : catalyse homogène, catalyse hétérogène, catalyse enzymatique

49 Les types de catalyse Catalyse homogène Eau oxygénée Ions Fe3+
Dégagement gazeux : dioxygène Eau oxygénée Ions Fe3+

50 Catalyse hétérogène morceau de platine
Dégagement de dioxygène autour du morceau de platine Eau oxygénée H2O2

51 Catalyse enzymatique Bactéries produisant de la catalase
Dégagement de dioxygène Bactéries produisant de la catalase

52 Modifications du programme
Ajouts Écriture des équations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels (transfert de la classe de Terminale) Notions de cinétique réactionnelle Suppressions L’acide sulfurique pour la réactivité avec les métaux Notion de classement des couples