Séquence complète pour la 3ème en Physique-chimie sur : L’énergie chimique
- Thème 3 : L’énergie et ses conversions
- Module 6-L’énergie
Chapitre 5 – L’énergie chimique
➔ Cours pour la 3ème : L’énergie chimique
I/ L’énergie chimique et ses conversions
Activité documentaire : Quelques conversions de l’énergie chimique
- L’énergie chimique est contenue dans la matière. L’unité légale est le joule (J).
- Elle peut être convertie lors de transformations chimiques en :
- énergie cinétique (par un muscle)
- énergie thermique (réaction du sulfate de cuivre avec zinc)
- énergie lumineuse (par un ver luisant)
- Cette conversion de l’énergie chimique est schématisée par un diagramme énergétique (ou une chaîne énergétique) suivant (voir Ch2-Module 6) :
Exemple : Les muscles
II/ La pile électrochimique
Activité expérimentale : Fabrication une pile
- Une pile électrochimique est constituée de deux métaux différents plongés dans une solution appelée électrolyte.
- Dans une pile, l’énergie mise en jeu provient d’une transformation chimique. Lorsque la pile fonctionne, l’énergie chimique initialement contenue dans les réactifs est convertie en énergie électrique et thermique.
- Les réactifs sont le réservoir d’énergie chimique, leur consommation entraîne l’usure de la pile.
- Les piles peuvent être déposées dans des bacs de collecte afin d’être recyclées. Certaines d’entre elles contiennent des substances nocives pour la santé et l’environnement, et les métaux utilisés pour leur fabrication ne constituent pas une ressource inépuisable.
➔ Exercices avec les corrections pour la 3ème : L’énergie chimique
Exercice 01 :
- L’énergie chimique est contenue dans …………………. L’unité légale est le ..………..
- Elle peut être convertie lors de transformations chimiques en :
- énergie ……………………………..
- énergie ……………………………
- énergie …………………………….
- Une pile électrochimique est constituée de …………… différents plongés dans un ………………………….
- Dans une pile, l’énergie mise en jeu provient d’une transformation chimique. Lorsque la pile fonctionne, l’énergie …………… initialement contenue dans les réactifs est …………… en énergie ………….. et …………………….
- Les ……………………………………. de se déplacer sont responsables de la conduction électrique dans les solides.
- Ils se déplacent donc dans le sens inverse du courant conventionnel, c’est-à-dire de la borne …………….. vers la borne …………
Exercice 02 :
Un poste à soudure utilise la combustion de l’acétylène dans le dioxygène de l’air. Complète le diagramme énergétique ci-dessous :
➔ Activité documentaire avec les corrections pour la 3ème : Quelques conversions de l’énergie chimique
Descriptif : Dans cette activité, les élèves redécouvrent la notion d’énergie chimique vue en 5eme et travaillent sur ses conversions.
Compétences travaillées/évaluées :
D1 : Pratiquer des langages
• Lire et comprendre des documents scientifiques
• Passer d’une forme de langage à une autre
D4 : Pratiquer des démarches scientifiques
• Développer des modèles simples pour expliquer des faits d’observation
Connaissances et compétences associées
Énergie chimique / Conversions / Les formes d’énergie / Chaine énergétique
Prérequis : Formes d’énergie / Chaîne énergétique
Nature de la ressource : Activité documentaire et construction de connaissances
Doc 1. De l’énergie dans les aliments.
Les aliments subissent des transformations chimiques dans notre estomac. En effet, l’énergie chimique qu’ils contiennent subit une conversion permettant le bon fonctionnement de notre corps. C’est ce qu’il se passe au niveau des muscles : les nutriments réagissent avec le dioxygène et ainsi l’énergie chimique est convertie en énergie cinétique et thermique.
Doc 2. La bioluminescence
Il s’agit de la production de lumière par un organisme vivant. Elle est due à la conversion de l’énergie chimique en énergie lumineuse. C’est le cas de certaines méduses.
➔ Activité documentaire avec les corrections pour la 3ème : Fabrication d’une pile
Descriptif : Dans cette activité, les élèves découvrent le fonctionnement d’une pile électrochimique.
Compétences travaillées/évaluées :
D1 : Pratiquer des langages
• Lire et comprendre des documents scientifiques
• Passer d’une forme de langage à une autre
D4 : Pratiquer des démarches scientifiques
• Développer des modèles simples pour expliquer des faits d’observation
• Mesurer
Connaissances et compétences associées
Énergie chimique / Conversions / Les formes d’énergie / Chaine énergétique
Prérequis : Formes d’énergie / Chaîne énergétique
Nature de la ressource : Activité expérimentale et construction de connaissances
Matériel :
- Bécher
- Solution de sulfate de cuivre (électrolyte)
- Lame de zinc
- Lame de cuivre
- Voltmètre
- 2 câbles
Protocole :
- Plonger une lame de cuivre et une lame de zinc dans l’électrolyte (solution de sulfate de cuivre) de votre bécher.
- Connecter un voltmètre en reliant la lame de cuivre à la borne « V » et la lame de zinc à la borne « COM »
