Ghislain Morin & Jean Jibouleau Révision de fin d'année 12 mai, 1999 Sciences physiques 416 Ghislain Morin & Jean Jibouleau Révision de fin d'année 12 mai, 1999

Le but de la présentation Au cours de l ’heure qui va suivre nous ferons le tour du programme de sciences physiques 416. Espérons que ce survol général vous aidera lors de votre prochain examen.

Le programme de sciences physiques 416 Module 1: LA MATIÈRE Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ Module 3: LES SOLUTIONS

Module 1: LA MATIÈRE 2. Propriétés caractéristiques 3. Changements physiques et chimiques 4. La structure atomique 5. La classification des éléments

Une propriété peut être…. caractéristique constitue une façon d'être ou de réagir propre à une seule substance ou à un petit groupe de substances ... point de fusion, d'ébullition masse volumique chaleur massique conductibilité électrique magnétisme non caractéristique constitue une façon d'être ou de réagir commune à un grand nombre de substances … masse volume aire couleur

Une propriété peut être…. physique Elle exprime l ’état d ’une substance. Ex:. L ’objet est rouge. chimique Elle exprime le comportement d ’une substance. Ex:. Le dihydrogène explose en présence de la flamme.

Une propriété peut être…. qualitative Elle exprime une qualité. Ex:. L ’objet a une forme arrondie. quantitative Elle s ’exprime habituellement par une valeur numérique. Ex:. La masse est de 50 grammes

2. Propriétés caractéristiques …………………………...……….…...(des gaz) 31/03/2017 2. Propriétés caractéristiques …………………………...……….…...(des gaz) Des tests caractéristiques nous permettent d ’identifier une substance gazeuse L ’hydrogène >>>>>>>>>>>le test de la flamme L ’oxygène >>>>>>>>>>> le test du tison Le CO2 >>>>>>>>>>> le test de l ’eau de chaux

2. Propriétés caractéristiques ……………………………...….…...(des liquides) 31/03/2017 2. Propriétés caractéristiques ……………………………...….…...(des liquides) Les propriétés caractéristiques nous permettent d’identifier une substance liquide Conductibilité électrique Papier au dichlorure de cobalt = beige rosé Mesure du degré d ’acidité >>>>>>>>>>> test du tournesol Mesure de la masse volumique

La masse volumique …………………………...……….…...(protocole) 31/03/2017 La masse volumique …………………………...……….…...(protocole) 1. Peser un cylindre gradué vide 2. Remplir le cylindre gradué de liquide. 3. Peser le cylindre gradué plein. 4. Soustraire les deux masses pour trouver la masse du liquide seul. 5. Mesurer le volume du liquide. 6. Diviser la masse par le volume Ex:. Un liquide mesure 20 mL. Il pèse 15,8 grammes. Sa masse volumique est de….

2. Propriétés caractéristiques ………………………...……….…...(des solides) Les propriétés caractéristiques nous permettent d ’identifier une substance solide Conductibilité électrique Mesure de la masse volumique

La masse volumique ……………………………………….....(protocole) 1. Mesurer la masse du solide 2. Mesurer le volume du solide mesurer un volume d'eau dans le cylindre placer le solide dans le cylindre calculer l ’augmentation du volume de l ’eau. 3. Diviser la masse par le volume ex:. Un objet mesure 20 mL. Il pèse 150 grammes. Sa masse volumique est de….

3. Les changements….. physiques Ils ne modifient pas la nature de la substance. Ex:. La glace, l’eau et un nuage sont formés de la même substance chimiques Ils changent la nature , la composition de la substance. Ex:. La rouille et le fer n ’ont pas la même formule chimique.

Les changements chimiques se reconnaissent par... La production de chaleur et de lumière. Le dégagement d ’un gaz. La formation d ’un précipité. Le changement de couleur. CE NE SONT QUE DES INDICES. Est-ce que la composition de la substance est modifiée ???

Classification de la matière Les mélanges Les substances pures Tout ce qui possède une masse et occupe un certain volume. Un mélange renferme plusieurs substances pures …homogènes …hétérogènes éléments composés H2 Co Ne Na H2O CO2 CH3COOH NaCl

31/03/2017 Qui peut me dire…. Dans quelle catégorie peut-on situer... S S ? Une substance matérielle Une substance pure Un composé ? 1.- l ’eau distillée... ? ? Une substance matérielle Un mélange... hétérogène 2.- la crème glacée aux cerises... ? ? ? Une substance matérielle Un mélange... homogène ? 3.- le jus de tomates... ?

Qui peut me dire….(suite) 31/03/2017 Qui peut me dire….(suite) Dans quelle catégorie peut-on situer... S S ? Une substance matérielle Une substance pure Un composé ? 1.- le cuivre... ? Une substance matérielle Un mélange... hétérogène 2.- la crème glacée aux cerises... Une substance matérielle Un mélange... homogène 3.- le jus de tomates...

Impacts des changements

4. Les modèles atomiques Aristote et Démocrite (400 av JC) Modèle de Dalton (1850) Modèle de Thomson (1880) Modèle de Rutherford (1903) Modèle actuel simplifié - Rutherford-Bohr (1930)

Aristote et Démocrite (400 av JC) La matière est discontinue Elle est formée de particules que je nomme: atomes Aristote La matière est uniforme Il ne peut pas y avoir de vide dans la matière

Modèle de Dalton (1850) La matière est formée d ’atomes Ils varient selon les éléments Ils s ’unissent pour former des molécules ex:. 2 H2 + O2 ==> 2 H2O Légende = H = O

Modèle de Thomson (1880) Les atomes sont formés d ’une masse positive parsemée d ’électrons négatifs. _

Modèle de Rutherford (1903) Les atomes sont formés d’un noyau positif dense et compact entouré d ’électrons. +

Modèle actuel simplifié - Rutherford-Bohr (1930) Les atomes sont formés d’un noyau positif dense et compact entouré d ’électrons répartis sur plusieurs couches électroniques.

Modèle actuel simplifié - Rutherford-Bohr (1930) Voici un exemple Noyau: protons et neutrons Électrons

Les isotopes (définition) Les isotopes sont des éléments ayant le même numéro atomique mais des masses différentes. Exemple: Le carbone 12 ==> Le carbone 14 ==> no 6, symbole C, masse 12 no 6, symbole C, masse 14

Les isotopes (applications) Substances radioactives Utilisateurs Utilisations Datation des vestiges archéologiques Carbone 14 Archéologie Centrales nucléaires Production de l’électricité Uranium 235 Traitement du cancer Cobalt 60 Médecine Industrie alimentaire Irradiation des aliments ???????????

5. La classification des éléments 31/03/2017 5. La classification des éléments les familles les périodes

Les métaux et les non métaux (positions)

Les métaux et les non métaux (propriétés métalliques) Ils sont brillants Ils sont conducteurs Ils sont malléables Ils réagissent aux acides

Les métaux alcalins

Les métaux alcalins (propriétés) Ils sont mous (facile à couper) Ils réagissent facilement à l ’eau

Les alcalino-terreux

Les alcalino-terreux (propriétés) Ils sont plus durs que les métaux alcalins Ils sont moins réactifs

Les halogènes

Les halogènes (propriétés) Ils sont corrosifs Ils sont bactéricides

Les gaz inertes

Les gaz inertes (propriétés) Ils ne réagissent pas, ils sont inertes (!)

La structure atomique Le noyau de l ’atome est dense et compact. Il est formé de protons (positifs) et de neutrons (neutre) Le lithium Le noyau d ’un atome de lithium 3 Li 6,94 7 - 3 =

La structure atomique (suite) Le noyau de l ’atome est entouré d ’électrons (négatifs) Ils sont répartis sur plusieurs couches … électroniques

La structure atomique (suite) voici un exemple Noyau: protons et neutrons Électrons

La structure atomique (suite) Le numéro atomique nous indique le nombre de protons dans le noyau. Le numéro de la période nous indique le nombre de couches électroniques. Le numéro de la famille nous indique le nombre d ’électrons sur la dernière couche. numéro atomique protons numéro de la période couches électroniques numéro de la famille électrons sur la dernière couche À titre d ’exemple, voici une représentation d ’un atome d ’oxygène…..

La structure atomique (suite) L ’atome d ’oxygène Deuxième période donc Deux couches électroniques Numéro 8 donc 8 protons Masse atomique de 16 donc 8 protons et 8 neutrons

La structure atomique (suite) On peut aussi indiquer la configuration électronique de la façon suivante: O 2) 6) Dans ce cas on n’indique pas la composition du noyau

La nomenclature NaCl se nomme Mg F2 se nomme Na2O se nomme chlorure de sodium Mg F2 se nomme bi fluorure de magnésium Na2O se nomme oxyde de bi sodium AlBr3 se nomme tri bromure d ’ aluminium

Fin du module 1