Microméga - Physique-Chimie Cycle 4 Éd. 2017 - Livre élève PDF
Preview Microméga - Physique-Chimie Cycle 4 Éd. 2017 - Livre élève
LE MANUEL DE CYCLE 4 5e 4e 3e Sous la direction de Christophe Daujean NOUVEAUX PROGRAMMES 6 201 Cet ouvrage a été réalisé sous la direction de Christophe DAUJEAN Collège Antoine Guichard, Veauche (42) Fabien ALIBERT Collège Honoré d’Urfé, Saint-Étienne (42) Patrick FERNOUX Collège Jean Moulin, Lyon (69) Fabrice MASSA Collège François Truffaut, Rive-de-Gier (42) Béatrice SOUCILLE-DALLE Collège Gambetta, Saint-Étienne (42) Sophie WOZNIAK Collège Jean Moulin, Lyon (69) Avec la contribution de Stéphanie TZANIS Bourg-en-Bresse (01) Les auteurs et les Éditions Hatier remercient chaleureusement, pour leur relecture critique et leur contribution, Marie-Pierre Caby, Patricia Kester et Estelle Pouget, enseignantes dans les académies de Paris et Versailles. Les Éditions Hatier remercient tous les enseignants qui, lors des tables rondes, ont participé à l’amélioration du projet par leurs remarques pertinentes. Sommaire tie 5e 4e 3e r a A P Organisation et transformations de la matière 1. Décrire la constitution et les états de la matière 1. La matière dans tous ses états 11 2. Le volume et la masse 25 3. Les mélanges et les dissolutions 39 4. Au cours des changements d’état 53 5. Des grandeurs pour caractériser et identifi er 67 6. Décrire la constitution de la matière 81 7. Composition et qualité de l’air 95 8. Les éléments chimiques dans l’Univers 107 9. Les ions, des particules chargées 121 2. Décrire et expliquer les transformations chimiques 10. Les acides et les bases : une première approche 133 11. Les mélanges et les transformations de la matière 145 12. Interpréter une transformation chimique grâce aux atomes 157 13. Acides, bases et transformations chimiques 171 tie r a B P Mouvement et interaction 14. Les mouvements dans l’Univers et le système solaire 185 15. Caractériser un mouvement 197 16. Étudier la vitesse et ses variations 209 17. Interactions et forces 221 18. Gravitation et évolution de l’Univers 235 19. Poids et masse 249 tie r a C P L’énergie et ses conversions 20. L’énergie électrique : de la centrale à l’habitation 261 21. Un premier circuit électrique 275 22. Les circuits électriques dans une habitation 289 23. Tension électrique et intensité du courant 303 24. Lois des tensions et sécurité électrique 315 25. Résistance et loi d’Ohm 329 2 26. Étude de l’énergie au cours d’un mouvement 343 27. Les diff érents types de centrales électriques 357 28. Puissance et énergie 371 29. L’énergie chimique et ses conversions 387 tie r a D P Des signaux pour observer et communiquer 30. La lumière : sources et propagation 401 31. Le son : propagation et perception 415 32. La vitesse de la lumière et les diff érents rayonnements 427 33. La vitesse de propagation du son 439 34. Les signaux sonores : fréquence et utilisation 451 35. La lumière pour communiquer et s’informer 465 Je prépare le brevet 477 Enseignements Pratiques Interdisciplinaires 488 ASSR 492 Fiches méthode 494 Corrigés 516 Index 522 Classifi cation périodique des éléments IV Fiches méthode 1 Mesurer la masse d’un liquide 494 14 Connaître les dangers du courant électrique 507 2 Mesurer un volume 495 15 Traduire la conservation de l’énergie 508 3 Le matériel de chimie et sa schématisation 496 16 Visualiser et représenter un rayon de lumière 509 4 Réaliser des tests caractéristiques 497 17 Utiliser un logiciel d’acquisition audio 510 5 Identifi er un gaz 498 18 Construire une fi che métier 511 6 Identifi er des ions en solution 499 19 Construire un graphique 512 7 Mesurer et représenter une force 500 20 Utiliser un tableur pour construire une courbe 513 8 Mesurer et représenter le poids d’un objet 501 21 Manipuler une formule mathématique 514 9 Schématiser un circuit électrique 502 22 Utiliser les puissances de 10, 10 Comparer circuits en série et avec dérivation 503 la notation scientifi que et les préfi xes 515 11 Mesurer la tension électrique 504 Pictogrammes et sécurité en chimie V 12 Mesurer l’intensité d’un courant électrique 505 Rédiger le compte rendu d’une démarche 13 Mesurer la résistance électrique 506 d’investigation VI © HATIER – Paris, 2017 – ISBN : 978-2-401-00009-4 Sous réserve des exceptions légales, toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, faite, par quelque procédé que ce soit, sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit, est illicite et constitue une contrefaçon sanctionnée par le Code de la Propriété intellectuelle. Le CFC est le seul habilité à délivrer des autorisations de reproduction par reprographie, sous réserve en cas d’utilisation aux fi ns de vente, de location, de publicité ou de promotion de l’accord de l’auteur ou des ayants droit. 3 Sommaire Micro Mag EPI EPI EPI Dévedlouprapbelmeent et Sséacnutéri té eStc iseoncciéetsé PAavrceonuirrs PEAC ASSR 1 La matière dans tous ses états 20 1 Des parcours vers l’espace 244 1 Les unités de mesure 34 1 Questions de poids 256 1 Les mélanges au quotidien 48 1 L’énergie où on ne l’attend pas 270 1 Cuisine et changements d’état 62 1 Innover pour moins consommer 284 1 La chimie au service des enquêteurs 76 1 Installations électriques d’hier à aujourd’hui 298 1 Créations autour des molécules 90 1 De la tension entre les nuages et le sol 310 1 Sciences et performances 102 1 Un courant électrique pour soigner 324 1 Du laboratoire aux applications 116 1 Des résistances utiles 338 1 Mangeons des ions ! 128 1 Sport et énergie cinétique 352 1 Culture… et pH 140 1 Électricité et développement durable 366 1 Des transformations chimiques pour copier 1 Le Web, gourmand en énergie 380 la nature 152 1 Utiliser l’énergie solaire 396 1 Des formules chimiques et leurs eff ets 166 1 L’œil, un organe à protéger 410 1 Acides à l’œuvre 180 1 Du bruit contre le bruit ? 422 1 Des innovations spatiales dans notre quotidien 192 1 Rayonnements et innovations 434 1 Mouvements et sécurité 204 1 Vitesse du son et aviation 446 1 Les transports de demain 216 1 Des sons venus d’ailleurs… 460 1 Utiliser les forces 230 1 La communication au fi l du temps 472 Histoire des sciences 1 Les progrès techniques liés aux propriétés 1 Benjamin Franklin, un inventeur humaniste 310 de la vapeur d’eau 14 1 La première pile 314 1 Anders Celsius et le thermomètre au mercure 24 1 Le pouvoir conducteur des métaux 331 1 François Vatel et la fabrication de la crème glacée 1 L’effet Joule 333 au XVIIe siècle 62 1 Michael Faraday et l’induction électromagnétique 358 1 Deux conceptions de la matière 82 1 L’aiguille aimantée d’Ørsted 370 1 La taille d’une molécule d’huile 85 1 Watt et Joule, des unités et des hommes 385 1 Lavoisier et la composition de l’air 96 1 La pile de Volta 392 1 La découverte de la structure de l’atome 108 1 Les grenouilles de Galvani 399 1 Le mythe de la pierre philosophale 120 1 L’évolution des théories sur le mécanisme 1 Une première méthode de mesure du pH 134 de la vision 402 1 La classifi cation de Mendeleïev 159 1 La mesure de la vitesse de la lumière au cours 1 Acide ou base, une histoire d’ions 173 des siècles 428 1 L’acidité, un « atome pointu » ? 184 1 L’expérience d’Hyppolite Fizeau 437 1 L’évolution des théories sur le mouvement 1 Fréquence et vitesse du son 441 des planètes 188 1 La première mesure de la vitesse du son 448 1 Les premières études de mouvement au XIXe siècle 208 1 Des signaux de fumée à la fi bre optique 472 1 Isaac Newton et la gravitation universelle 237 1 Le télégraphe de Chappe 474 1 La première centrale électrique 274 1 La première installation électrique en dérivation 298 Frise chronologique I-II 4 Socle commun et cccccooooommmmmpppppéééééttttteeeeennnnnccccceeeeesssss eeennn + Prof physique-chimie Tableau des compétences hatier-clic.fr/pce103 Domaine 2 Domaine 1 S’approprier des outils et des méthodes Eff ectuer des recherches bibliographiques Pratiquer des langages Utiliser des outils numériques D1.1 Extraire l’information utile / rédiger un texte bref / s’exprimer à l’oral / débattre Planifi er une expérience / organiser son espace de travail / garder une trace de son D1.2 Pratiquer une langue étrangère travail D1.3 Lire et comprendre des documents scientifi ques / communiquer avec un langage Mobiliser des outils numériques scientifi que / exploiter un graphique, un Utiliser un logiciel (de simulation / tableau, un dessin, un schéma, un diagramme d’acquisition / de modélisation) / schématiser / construire un graphique, Produire un document grâce à un outil un dessin, un tableau / utiliser une formule numérique mathématique, calculer, convertir D1.4 Comprendre une œuvre d’art Domaine 4 Domaine 3 Pratiquer des démarches scientifi ques I dentifi er des questions de nature scientifi que Adopter un comportement éthique Proposer une ou des hypothèses et responsable Tester une hypothèse Manipuler en sécurité / identifi er Mesurer des grandeurs un comportement responsable Interpréter des résultats expérimentaux S’impliquer dans un projet (raisonner, argumenter, exercer son esprit critique, discuter de la validité d’un résultat, valider une hypothèse) Interpréter (une observation) grâce à un modèle / utiliser un modèle Domaine 5 Mettre en œuvre des démarches propres aux sciences (suivre un protocole expérimental, Se situer dans l’espace et dan s le temps raisonner, argumenter, exercer son esprit critique, discuter de la validité d’un résultat, Expliquer comment les sciences infl uencent valider une hypothèse) la société / expliquer comment les sciences évoluent / distinguer un savoir scientifi que Concevoir, créer, réaliser d’une croyance Concevoir un protocole expérimental Identifi er les diff érentes échelles de structuration de l’Univers 5 Programme et progression Cycle 4 Bulletin officiel spécial n° 11, 26 novembre 2015 rtie a A P Organisation et transformations de la matière Attendus Chapitres dans le de fin de Connaissances et compétences associées manuel MICROMÉGA cycle 5e 4e 3e Caractériser les diff érents états de la matière (solide, liquide et gaz). 1, 2 Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour étudier les propriétés des changements d’état. 4 Caractériser les diff érents changements d’état d’un corps pur. 1, 4 5 Interpréter les changements d’état au niveau microscopique. 6, 11 Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer une masse volumique d’un liquide ou d’un solide. 5 Décrire la Exploiter des mesures de masse volumique pour diff érencier des espèces chimiques. 5 constitution et les états de la – Espèce chimique et mélange. 3 5 matière – Notion de corps pur. 1 5, 6 – Changements d’états de la matière. 1, 4 5, 6 – Conservation de la masse, variation du volume, température de changement d’état. 1, 4 5 – Masse volumique : Relation m = ρV 2 5 8 Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges. 3 Estimer expérimentalement une valeur de solubilité dans l’eau. 3 – Solubilité. 3 – Miscibilité. 3 – Composition de l’air. 7 Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie. 1, 3 12 9, 13 Identifi er expérimentalement une transformation chimique. 11, 12 Distinguer transformation chimique et mélange, transformation chimique et transformation physique. 11 Interpréter une transformation chimique comme une redistribution des atomes. 12 Utiliser une équation de réaction chimique fournie pour décrire une transformation chimique observée. 12 Décrire et – Notions de molécules, atomes, ions. 6, 7, 11, 12 8, 9 expliquer des – Conservation de la masse lors d’une transformation chimique. 11,12 transformations chimiques Associer leurs symboles aux éléments à l’aide de la classifi cation périodique. 12 8 Interpréter une formule chimique en termes atomiques. 12 – Dioxygène, dihydrogène, diazote, eau, dioxyde de carbone. 12 Propriétés acidobasiques Identifi er le caractère acide ou basique d’une solution par mesure de pH. 10 5 13 Associer le caractère acide ou basique à la présence d’ions H+ et OH−. 13 – Ions H+ et OH−. 13 – Mesure du pH. 10 5 – Réactions entre solutions acides et basiques. 13 – Réactions entre solutions acides et métaux. 13 Décrire la structure de l’Univers et du système solaire. 14 Aborder les diff érentes unités de distance et savoir les convertir : du kilomètre à l’année lumière. 14 35 – Galaxies, évolution de l’Univers, formation du système solaire, âges géologiques. 14 18 – Ordres de grandeur des distances astronomiques. 14 18, 35 Décrire l’organisation de Connaitre et comprendre l’origine de la matière 8, 18 la matière dans Comprendre que la matière observable est partout de même nature et obéit aux mêmes lois. 8 l’Univers – La matière constituant la Terre et les étoiles. 8 – Les éléments sur Terre et dans l’univers (hydrogène, hélium, éléments lourds : oxygène, carbone, fer, silicium, etc.). 8 – Constituants de l’atome, structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons, neutrons), électrons. 8 6 rtie a B P Mouvement et interaction Caractériser le mouvement d’un objet. 15 16 Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement uniforme. 15 16 Caractériser un – Vitesse : direction, sens et valeur. 15 16, 17 mouvement – Mouvements rectilignes et circulaires. 14, 15 16 – Mouvements uniformes et mouvements dont la vitesse varie au cours du temps en direction ou en valeur. 15 16 26 – Relativité du mouvement dans des cas simples. 14, 15 16 Identifi er les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces. 17 18 Modéliser une interaction par une Associer la notion d’interaction à la notion de force. 16, 17 18 force caractérisée par un point Exploiter l’expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle, la loi étant fournie. 18 d’application, – Action de contact et action à distance. 17 18, 19 une direction, un – Force : point d’application, direction, sens et valeur. 17 18, 19 sens et une valeur – Force de pesanteur et son expression P = mg. 19 rtie a C P L’énergie et ses conversions Identifi er les diff érentes formes d’énergie 20 25 26 à 29 – Cinétique (relation E = ½ mv2), potentielle (dépendant de la position), thermique, Identifi er les électrique, chimique, ncucléaire, lumineuse. 20 25 26 à 29 sources, les transferts, les Identifi er les sources, les transferts et les conversions d’énergie. 20 25 26 à 29 conversions Établir un bilan énergétique pour un système simple. 26 à 29 et les formes – Sources. 20 27, 29 d’énergie – Transferts. 28 – Conversion d’un type d’énergie en un autre. 20 25 26 à 29 conUsetirlvisaetrio lan de – Conservation de l’énergie. 26 à 29 l’énergie – Unités d’énergie. 20 26 à 29 Utiliser la relation liant puissance, énergie et durée. 28 – Notion de puissance. 20 27, 28 Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple ou à vérifi er une loi de l’électricité. 21, 22 23, 24, 25 28 Exploiter les lois de l’électricité. 24 – Dipôles en série, dipôles en dérivation. 21, 22 24 – L’intensité du courant électrique est la même en tout point d’un circuit qui ne compte Réaliser que des dipôles en série. 24 des circuits – Loi d’additivité des tensions (circuit à une seule maille). 24 ésliemcptrlieqsu eets – Loi d’additivité des intensités (circuit à deux mailles). 24 34 exploiter les lois – Relation tension-courant : loi d’Ohm. 25 de l’électricité – Loi d’unicité des tensions. 24 34 Mettre en relation les lois de l’électricité et les règles de sécurité dans ce domaine. 22 24 28 Conduire un calcul de consommation d’énergie électrique relatif à une situation de la vie courante. 28 – Puissance électrique P = UI 28 – Relation liant l’énergie, la puissance électrique et la durée. 28 rtie a D P Des signaux pour observer et communiquer Distinguer une source primaire (objet lumineux) d’un objet diff usant. 30 Exploiter expérimentalement la propagation rectiligne de la lumière dans le vide Signaux et le modèle du rayon lumineux. 30 32 lumineux Utiliser l’unité « année lumière » comme unité de distance. 35 – Lumière : sources, propagation, vitesse de propagation, année lumière. 30 32 35 – Modèle du rayon lumineux. 30 32 35 Décrire les conditions de propagation d’un son. 31 Signaux sonores Relier la distance parcourue par un son à la durée de propagation. 33 34 – Vitesse de propagation. 33 34 – Notion de fréquence : sons audibles, infrasons et ultrasons. 31 33 34 Signal et Comprendre que l’utilisation du son et de la lumière permet d’émettre, information de transporter un signal donc une information. 30, 31 32, 33 34, 35 7 Passerelle cycle 3 8
The list of books you might like
