Sciences physiques 416

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

2. 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.

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

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

5. 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….

6. 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….

7. 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 Une propriété peut être….

8. 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

9. 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

10. 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….

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

12. 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….

13. 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. 3. Les changements…..

14. 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 ???

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

16. 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... ?

17. 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...

18. Impacts des changements

19. 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)

20. Démocrite 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 Aristote et Démocrite (400 av JC)

21. Légende = H = O 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

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

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

24. 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.

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

26. 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

27. 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 ???????????

28. 5. La classification des éléments les familles les périodes

29. Les métaux et les non métaux (positions) les non métaux les métaux

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

31. Les métaux alcalins

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

33. Les alcalino-terreux

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

35. Les halogènes

36. Les halogènes (propriétés) • Ils sont corrosifs • Ils sont bactéricides

37. Les gaz inertes

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

39. 3 Li 6,94 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 7 - 3 =

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

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

42. 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…..

43. 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

44. 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

45. La nomenclature NaCl 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

46. Fin du module 1