Guide complet de la Première S : Réussir son année scientifique

Exercices corrigés à imprimer pour la première S – Principe de conservation de l’énergie Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) L’énergie est une grandeur qui : Peut se transformer. Peut se créer Se mesure en Joules. Un roman (livre) de masse 0.6 kg est posé sur une étagère à 1.85 m du sol. Son énergie potentielle de pesanteur est : Egale à 9 J. On ne peut pas répondre.   Une voiture roule et possède une énergie cinétique…

Cours de 1ère S sur le principe de conservation de l’énergie Parmi les propriétés de la matière, l’énergie est l’une des plus importantes mais également l’une des plus abstraites. On ne peut l’observer qu’indirectement par ses effets. L’énergie d’un système peut revêtir différentes formes : mécanique, chimique, nucléaire, électrique….. L’unité de mesure de l’énergie est le Joule (J). Définitions L’énergie: En physique, l’énergie est la capacité d’un système à agir sur un autre système afin de modifier son état. Cette…

Exercices corrigés à imprimer pour la première S – Energie d’un objet ponctuel en mouvement Énergies cinétique, potentielle et mécanique Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Pour que l’énergie cinétique d’un solide soit multipliée par 4 : Sa vitesse doit être doublée Sa vitesse doit être multipliée par 4. Sa masse doit être doublée. L’expression littérale de la vitesse d’un solide de masse m dont on connait l’énergie cinétique Ec est : L’énergie cinétique d’une luge de masse…

Cours de 1ère S – Energie d un objet ponctuel en mouvement Energie potentielle de pesanteur L’énergie potentielle de pesanteur d’un objet ponctuel est l’énergie que possède cet objet du fait de son poids et de son altitude. On qualifie cette énergie de potentielle car elle ne s’est pas encore exprimée. Ainsi un vase sur une table est attiré par la Terre, mais il ne va pas forcément tomber et se briser au sol. Un objet situé à une altitude…

Exercices corrigés à imprimer pour la première S Conservation ou non conservation de l’énergie mécanique Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Lorsqu’une voiture freine, son énergie cinétique se dissipe au niveau des freins sous la forme d’énergie : Potentielle de pesanteur Thermique Mécanique   Le graphique représente les énergies d’une boule. Il montre que : La boule est en chute libre Les frottements de l’air sont négligeables La boule a été lancée verticalement vers le haut.   Exercice…

Cours de 1ère S – Conservation ou non conservation de l’énergie mécanique L’énergie mécanique d’un système L’énergie mécanique d’un système correspond à la somme de son énergie potentiel de pesanteur et de son énergie cinétique : Les énergies cinétique et potentielle de pesanteur d’un solide peuvent varier au cours d’un mouvement. En effet durant celui-ci, l’altitude du mobile et sa vitesse peuvent changer. Cas de la chute libre: Un mobile est en chute libre lorsque la seule action à laquelle…

Exercices corrigés à imprimer pour la première S Dissolution d’un solide ionique Exercice 01 : Dissolution de chlorure d baryum. On prépare une solution aqueuse de chlorure de baryum. Ecrire l’équation de dissolution dans l’eau du chlorure de baryum de formule Exercice 02 : Le bromure de potassium. Le bromure de potassium est un solide ionique utilisé comme sédatif. On veut préparer un volume V = 100 mL d’une solution de bromure de potassium de concentration molaire c(KBr) = 7…

Cours de 1ère S sur la dissolution d’un solide ionique Cas d’un solvant polaire Des interactions coulombiennes apparaissent entre les molécules de solvant et le solide ionique. La structure ionique est fragilisée, les ions du solide se séparent. Cette étape est la dissociation. Les ions en solution s’entourent de molécules de solvant. On parle de solvatation (ou d’hydratation si le solvant est l’eau). Enfin, il y a dispersion des ions solvates dans la solution. Au cours d’une dissolution, il y…

Exercices corrigés à imprimer pour la première S Dissolution d’un composé moléculaire dans un solvant Exercice 01 : Le toluène. Le toluène est un solvant dont la formule semi-développée est représentée ci-contre. a. Le toluène est-il un solvant polaire ? b. Expliquer pourquoi le permanganate de potassium est peu soluble dans le toluène alors que le diiode est très soluble dans le toluène. c. Prévoir la miscibilité du toluène avec l’eau. Exercice 02 : La tache d’huile. Pour enlever une…

Cours de 1ère S sur la dissolution d’un composé moléculaire dans un solvant Plus les molécules d’un soluté peuvent donner d’interactions avec celles d’un solvant et plus grande sera la solubilité dans ce solvant. Un composé moléculaire constitué de molécules polaires est donc soluble dans un solvant polaire. De plus, si des liaisons hydrogène peuvent s’établir entre le solvant et le soluté, la solubilité de ce dernier sera favorisée. Exemple : Dissolution du saccharose dans l’eau : Un composé moléculaire…

Exercices à imprimer sur la concentration molaire en première S Exercice 01 : Chlorure de baryum. On prépare une solution aqueuse de chlorure de baryum telle que la concentration molaire effective des ions de chlorure soit [Cl-] = 0.02 mol.L-1. a. Ecrire l’équation de dissolution dans l’eau du chlorure de baryum de formule b. Que vaut la concentration molaire effective des ions baryum dans cette solution ? Exercice 02 : Le sérum physiologique Le sérum physiologique est une solution aqueuse…

Cours de 1ère S sur la concentration molaire Polarité d’une liaison La concentration molaire en soluté apporté se note c(A) et se réfère à ce qui a été introduit dans le solvant : Avec c(A) en mol-1 ; n(A) la quantité de matière de l’espèce chimique A dissoute en mol ; V le volume de la solution en L. Les solutions ioniques ne contiennent plus le soluté apporté A, mais des ions apparus lors de la dissolution. La concentration molaire…

Exercices corrigés à imprimer sur les alcanes et alcools: les propriétés physiques Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Lorsque le nombre d’atomes de carbone augmente, la température d’ébullition des alcanes linéaire : Augmente Diminue On ne peut pas savoir L’éthanol est miscible dans l’eau car : Il est moins dense que l’eau. Il forme des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau. Sa chaîne carbonée est courte. La solubilité de l’exan-1-ol dans l’eau à 20°C est de 5.9 g.L-1….

Cours de 1ère S sur les propriétés physiques des alcanes et des alcools Miscibilité des alcools avec l’eau Un liquide est miscible avec l’eau s’il forme un mélange homogène avec l’eau. La miscibilité se mesure par la solubilité massique en g.L-1 La présence d’un groupe hydroxyle –OH donne la polarité à la molécule d’alcool on parle d’une « molécule polaire » Les alcools de faible masse moléculaire sont miscibles avec l’eau du fait de l’établissement de liaisons hydrogène entre le…

Exercices à imprimer pour la première S – Energie libérée par une réaction nucléaire Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Lors d’une réaction nucléaire, de l’énergie est libérée. La masse des produits est : Inférieure à la masse des réactifs. Egale à la masse des réactifs Supérieure à la masse des réactifs Dans la relation : La perte de masse s’exprime alors en : On s’intéresse à la réaction d’équation : L’énergie libérée est :   Exercice 02…

Cours de 1ère S sur l’énergie libérée par une réaction nucléaire Perte de masse Une réaction nucléaire s’accompagne d’une perte de masse, qui a pour expression : Si on pouvait peser un noyau et ses nucléons séparés, nous ne trouverions pas la même chose ! Les nucléons séparés sont légèrement plus lourds que le noyau. On appelle défaut de masse la différence entre la masse des nucléons séparés et la masse du noyau (nucléons liés) :….. Dans la pratique, le…

Exercices corrigés à imprimer sur la nomenclature des alcanes et des alcools en première S Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Le 3-méthylpentane est une molécule comportant : 5 atomes de carbone 6 atomes de carbone 8 atomes de carbone Le groupe caractéristique –OH s’appelle le groupe :   Carbonyle Hydroxyde Hydroxyle Le nom de la molécule dont la formule semi-développée est donnée ci-contre est : Le 1,2-diméthylpropan-1-ol Le 3-méthylbutan-2-ol La 2-méthylbutan-3-ol La formule semi développée de 2,2-diméthylpropan-1-ol…

Cours de 1ère S – Nomenclature des alcanes et des alcools En chimie organique, il existe de nombreuses familles de molécules. Les molécules qui ne contiennent que des atomes de carbone et d’hydrogène sont des hydrocarbures. Les hydrocarbures non cycliques, à chaîne saturée, forment la famille des alcanes. Les alcools sont des molécules organiques qui résultent de la dégradation des sucres. La chaîne carbonée On appelle chaîne carbonée, ou squelette carboné, l’enchaînement des atomes de carbone dans la molécule organique….

Exercices corrigés sur la cohésion des solides ioniques – Première S Exercice 01 : les solides ioniques Compléter le tableau en donnant le nom de la formule des solides ioniques constitués des cations et anions correspondants. Exercice 02 : Cl- / Na+. Le chlorure de sodium est un cristal inonique formé par des ions sodium Na+ et des ions chlorure Cl- disposés régulièrement. La maille est le volume le plus simple qui représente l’ensemble du cristal. Dans le cas du…

Cours de 1ère S sur la cohésion des solides ioniques Cohésion d’un solide ionique Un solide ionique est un assemblage régulier d’anions et de cations. Un cation est entouré d’anions et réciproquement. Un solide ionique est électriquement neutre (il y a autant de charges positives que négatives). La cohésion d’un solide est assurée par des interactions électrostatiques entre anions et cations, selon la loi de Coulomb. Loi de Coulomb Deux corps chargés électriquement exercent l’un sur l’autre une force électrostatique…

Exercices à imprimer pour la première S – Cohésion des solides moléculaires Exercice 01 : Configuration Z et configuration E. On s’intéresse aux acides (Z)-but-2-ène-1,4-dioïque (nom courant : acide maléique) et (E)-but-2-ène-1,4-dioïque (nom courant : acide fumarique). a. L’acide fumarique est-il représenté par la formule 1 ou par la formule 2 ? b. Montrer que l’un de ces deux acides peut établir des liaisons hydrogène intermoléculaires (au sein d’une même molécule). Faire un schéma. c. Ces deux acides ont des…

Cours de 1ère S sur la cohésion des solides moléculaires Polarité d’une liaison Selon leur configuration électronique, certains atomes captent plus facilement des électrons que d’autres. Par exemple, l’atome de fluor ayant pour configuration (K)2(L)7 gagnera facilement un électron pour saturer la couche L. la facilité des atomes à capter un électron s’appelle l’électronégativité. Lorsque deux atomes sont liés chimiquement, c’est qu’ils mettent en commun deux électrons. Les deux électrons forment alors une liaison covalente. Dans le cas de deux…

Exercices corrigés à imprimer pour la première S Effets physiques des transferts thermiques Exercice 01 : Fusion du cuivre. L’énergie molaire de fusion du cuivre est. Quelle énergie ΔE faut-il fournir à un échantillon de cuivre de masse m = 100 g pour le faire fondre intégralement à sa température de fusion ? Donnée: masse molaire du cuivre : Exercice 02 : Changement d’état De l’éther versé sur la peau procure une sensation de froid. Expliquer ce phénomène. Donnée: Température…

Cours de 1ère S sur les effets physiques des transferts thermiques Transfert thermique Lorsque deux corps sont mis en contact, un transfert thermique s’effectue du corps ayant la température la plus élevée vers le corps ayant la température la plus basse. Un transfert thermique a deux effets principaux : Le changement de l’état physique du corps. La variation de la température de ce corps : l’agitation des particules constituant un corps recevant de l’énergie thermique devient plus importante, ce qui…

Exercices à imprimer pour la première S – Réactions nucléaires provoquées Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Une réaction au cours de laquelle deux noyaux légers s’unissent pour donner un noyau plus lourd est une : Fission Fusion Réaction chimique L’équation de la réaction de fission d’un noyau d’uranium 235 est : Le nombre x de neutrons produits lors de cette réaction est :   Une réaction de fission est une réaction : Chimique Nucléaire Spontanée Au cours…

Cours de 1ère S sur les réactions nucléaires provoquées Réaction nucléaire provoquée « la fission » Regard sur l’histoire de la fission: En 1932, James Chadwick a découvert le neutron. Les physiciens nucléaires se sont ensuite rendu compte que les noyaux pouvaient absorber des neutrons. Un objectif était de créer de nouveaux noyaux par bombardement avec ces particules. Cependant, avec de l’Uranium 235, les résultats ne « collaient » pas, car des noyaux plus petits que l’Uranium étaient produits :…

Exercices à imprimer avec la correction pour la 1ère S Exercice 01 : Protons Un noyau de 9 nucléons porte une charge électrique q telle que q = 4e. a. Combien y a-t-il de protons dans le noyau ? b. Quel est le numéro atomique de ce noyau ? Exercice 02 : L’atome d’Or. Le noyau d’un atome d’or est caratctérisé par A = 197 et Z = 79. Données : masse du proton : et masse du neutron :…

Cours sur la matière pour la 1ère S – Cohésion de la matière et interaction fondamentale La matière à différentes échelles La matière qui nous est familière, des atomes aux galaxies, est constituée de particules élémentaires : protons, neutrons et électrons. Une particule est élémentaire si elle ne peut être partagée en particules plus petites. Ci-dessous la dimension de quelques édifices L’atome Un atome est constitué d’un noyau autour duquel gravite un nuage électronique. Ce noyau est représenté symboliquement par…

Exercices avec correction pour la première S – Interactions fondamentales Cohésion de la matière et interaction fondamentale Exercice 01 : Quel type d’interaction Le télescope Hubble est un télescope en orbite à environ 600 km d’altitude. Sa masse est Donnes : masse de la Terre : Rayon de la Terre : Constante de gravitation universelle a. Comment s’appelle le type d’interaction qui s’exerce entre la Terre et ce satellite ? b. Pourquoi ne considère-t-on pas l’interaction électromagnétique ? c. Exprimer,…

Cours de 1ère S sur les interactions fondamentales – Physiques chimie Cohésion de la matière et interaction fondamentale Introduction La cohésion de la matière est assurée par quatre interactions fondamentales. Ces interactions se distinguent par leur portée et leur intensité. Elles sont responsables de la cohésion de la grande variété d’édifices qui existent dans l’Univers. Deux corps sont en interactions lorsqu’ils exercent l’un sur l’autre des actions de même valeur mais en sens opposé. L’interaction gravitationnelle La gravitation est la…