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AVERTISSEMENT

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Physique

-Chimie 1re S - édition 2015. site enseignant, blog ou site de peer to peer), même à titre grâcieux.

Deux raisons principales :

x Eviter de rendre le fichier accessible aux élèves dans les moteurs de recherche. artistique. constitue un délit de contrefaçon passible de sanctions de natures pénale

Livre du professeur

Collection Dulaurans - Calafell - GiacinoSous la direction de

Michel BARDE

Lycée Marcel-Pagnol à Marseille

Nathalie BARDE

Lycée Saint-Charles à Marseille

Jean-Philippe BELLIER

Lycée Michel-Montaigne à Bordeaux

Stéphane BLAT

Lycée Toulouse-Lautrec à Toulouse

Marc BIGORRE

Lycée des Graves à Gradignan

Lycée Paul-Cézanne à Aix-en-Provence

Lycée Maurice-Janetti

à Saint-Maximin-la-Sainte-Baume

Sophie ÉDOUARD

Lycée Edgar-Quinet à Paris

Cyrille LÉMONIE

Lycée Saint-Exupéry à Terrasson-Lavilledieu

Nicolas LESCURE

Lycée Michel-Montaigne à Bordeaux

Bruno POUDENS

Lycée des Graves à Gradignan

Isabelle TARRIDE

Lycée Val-de-Durance à Pertuis

Thierry DULAURANS

Lycée Fernand-Daguin à Mérignac

Julien CALAFELL

Lycée Bellevue à ToulouseMagali GIACINO

Lycée Paul-Cézanne à Aix-en-Provence

re SS ppe du professLiv PhysiqueIChimieLivre.indb 1Livre.indb 106/10/15 16:3806/10/15 16:38

Couverture : Nicolas Piroux

Maquette intérieure : Pierre-Antoine Rambaud

Composition : PCA/CMB graphic - Bénédicte Souffrant Schémas : Patrick Hanequand et Jean-Luc Maniouloux www.hachette-education.com © Hachette Livre 2015, 58 rue Jean Bleuzen, CS 70007, 92178 Vanves Cedex.

ISBN : 978-2-01-395464-8

Tous droits de traduction, de reproduction et d"adaptation réservés pour tous pays.

Le Code de la propriété intellectuelle n"autorisant, aux termes des articles L122-4 et L122-5, d"une part,

que les " copies ou reproductions strictement réservées à l"usage privé du copiste et non destinées

à une utilisation collective », et, d"autre part, que " les analyses et les courtes citations » dans un but

d"exemple et d"illustration, " toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, faite sans le consentement des auteurs ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite ».

Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, sans autorisation de l"éditeur

ou du Centre français de l"exploitation du droit de copie (20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris),

constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal.

Livre.indb 2Livre.indb 206/10/15 16:3806/10/15 16:38

© Hachette Livre, 2015 - Physique Chimie 1

re S ... Livre du professeur ... La photocopie non autorisée est un délit.

3Sommaire

Sommaire

Sommaire

€ Erratum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

OBSERVER

1 Vision et Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2 Couleur des objets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3 Sources de lumières colorées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4 Matières colorées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

5 Changement de couleur et réaction chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6 Des atomes aux molécules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Évaluation des compétences expérimentales et exercice de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

COMPRENDRE

7 Interactions fondamentales et réactions nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

8 Cohésion des solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

9 Dissolution de composés ioniques ou moléculaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

10 Structure et propriétés des alcanes et des alcools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

11 Champs et forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107

12 Principe de conservation de l"énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

Évaluation des compétences expérimentales et exercices de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

AGIR

13 Ressources énergétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128

14 Conversions d"énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139

15 Piles et accumulateurs, une réponse au défi énergétique ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149

16 Composés organiques oxygénés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160

17 Synthèses chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170

Évaluation des compétences expérimentales et exercice de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181

Livre.indb 3Livre.indb 306/10/15 16:3806/10/15 16:38

Erratum

© Hachette Livre, 2015 ... Physique Chimie 1

re S ... Livre du professeur ... La photocopie non autorisée est un délit. 4

Erratum

Lors de la réimpression de l"ouvrage, certaines erreurs ont été corrigées. Il est donc possible qu"il y ait différentes versions dans votre classe.

Voici la liste des corrections qui nous semblent importantes.

Chapitre 3

Page 59

Dans l"exercice 25, le titre " La nébuleuse d"Orion » est à supprimer.

Chapitre 7

Page 133

Dans le QCM, partie 3 " Les réactions nucléaires », question 4, proposition B, remplacer |m 1 + m 2 ... m 3 |·c 2 par |m 3 + m 2 - m 1 |·c 2

Chapitre 8

Page 156

Dans l"exercice 9, il manque une virgule, lire :

" L v (NH 3 ) = 1,37 × 10 3 kJ·kg ...1

Page 156

Dans l"exercice 13, il y a une erreur de renvoi, lire : " Recopier les schémas de lexercice 12 ».

Page 158

• Dans l"exercice 26, il manque la masse volumique du lait. Dans lénoncé, lire " On considère que le lait a les mêmes capacité ther- mique massique et masse volumique que leau liquide. » € Dans les données de lexercice 26, il faut changer " condensation » en " vaporisation ». " Énergie massique de vaporisation de l"eau » et " c eau (ℓ) = 4,18 kJ·kg ...1

·°C

...1

Chapitre 11

Page 210

Dans l"exercice 4, question 3, il faut enlever le point B.

Page 216

Dans l"exercice 28, texte encadré, supprimer " et de même charge électrique » dans la phrase " En particulier, toutes les gouttelettes étudiées sont supposées de même taille et de même charge électrique. »

Chapitre 12

Page 236

Dans l"exercice 29, à la question posée, il faut lire : " au skieur recordman du monde ».

Chapitre 13

Page 253

Dans le QCM, partie 2 " Exploitation de l"énergie chimique », ques- tion 6, lire dans lénoncé : " de 3 mol de méthanol ».

Chapitre 14

Page 279

La dernière compétence est à remplacer par " VAL • Faire preuve d"esprit critique. ».

Solutions partielles et pistes de résolution

Page 364

Dans le chapitre 2, remplacer " Exercice 27 » par " Exercice 25 ».

Page 365

Dans le chapitre 7, remplacer " Exercice 30 » par " Exercice 31 ». Dans le chapitre 8, remplacer " Exercice 28 » par " Exercice 30 ».

Corrigés des exercices

Page 369

Dans le chapitre 3, exercice 8, question 1, remplacer ℰ h ∙ ν par ℰ = h ∙ c Dans le chapitre 3, exercice 13, question 1, lire " longueur donde dans le vide ».

Page 371

Dans le chapitre 8, exercice 7, sur le schéma, modifier la température de départ (-10 °C) et température finale (105 °C). Dans le chapitre 8, il manque la correction de lexercice 25 qui est annoncé comme corrigé dans le manuel. Cette correction est dans le présent livre du professeur. Livre.indb 4Livre.indb 406/10/15 16:3806/10/15 16:38

© Hachette Livre, 2015 - Physique Chimie 1

re S ... Livre du professeur ... La photocopie non autorisée est un délit.

5Chapitre 1 1Vision et Image

Chapitre

Vision et Image

1

Notions et contenus Compétences attendues

L"œil : modèle de l"œil réduit.

Lentilles minces convergentes : images réelle et virtuelle.

Distance focale. Vergence.

Relation de conjugaison ; grandissement.

Accommodation.

Fonctionnements comparés de loeil et dun appareil photographique.

Décrire le modèle de loeil réduit et le mettre en correspondance avec loeil réel.

Déterminer graphiquement la position, la grandeur et le sens de limage dun objet-plan donnée par une lentille convergente. Modéliser le comportement d"une lentille mince convergente à partir d"une série de mesures. Utiliser les relations de conjugaison et de grandissement d"une lentille mince convergente.

Modéliser laccommodation du cristallin.

Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les fonctionnements optiques de l"œil et de

lappareil photographique.

Liens avec les programmes officiels des classes précédentes ou d"autres disciplines de la classe de Première

Physique Chimie 5

e

Vision d"un objet.

Modélisation du trajet de la lumière par un rayon lumineux.

Physique Chimie 4

e

Lentilles convergentes et divergentes.

Image dun objet donnée par une lentille convergente et observée sur un écran.

Modélisation de loeil.

Commentaires sur un choix pédagogique

Nous avons choisi de présenter la relation de conjugaison sous la forme : 1 x A" 1 x A 1 f  et le grandissement sous la forme : y B" y B x A" x A =a =

Cela évite lutilisation de la notion de mesure algébrique qui est inconnue des élèves.

De plus, les notations proposées (x pour les abscisses et y pour les ordonnées), correspondent aux habitudes des élèves en mathématiques.

Ressources numériques

Capsule vidéo : Relation de conjugaison

Activité web : Construction de limage donnée par une lentille Vidéos dexpérience : Maquette de loeil réduit, accommodation Essentiel : sous forme de carte mentale modifiable (télécharger

FreeMind ou FreePlane)

Évaluation : QCM supplémentaire à imprimer ou à projeter question par question (avec correction finale ou immédiate) Exercices résolus : version diaporama pour vidéoprojection Exercices : une sélection dexercices " Pour commencer » en version interactive

Activités

Les lentilles et l"œil 3 p. 12 du manuel

Compléments

Compétences mises en œuvre

a Connaître le principe de formation d"une image. (4 e a Connaître l"effet d"une lentille convergente sur un faisceau de lumière parallèle. (4 e a Savoir que l"œil est assimilable à une lentille convergente placée devant un écran. (4 e Commentaires sur la stratégie pédagogique proposée Cette activité est à proposer en autonomie aux élèves dans le cadre de la révision des compétences mises en place dans les programmes des années précédentes.

Programme officiel

1 Livre.indb 5Livre.indb 506/10/15 16:3806/10/15 16:38

Chapitre 1 1Vision et Image

© Hachette Livre, 2015 ... Physique Chimie 1

re S ... Livre du professeur ... La photocopie non autorisée est un délit. 6

Réponses

1. L"image d"un objet doit se former sur la rétine afin qu"il soit vu

nettement. 2. Élément de loeil réel Élément de loeil réduit

Iris Diaphragme

Milieux transparents de loeil Lentille convergente

Rétine Écran

3. Le sens de l"image est inversé par rapport à celui de l"objet.

4. En concentrant les rayons lumineux sur le foyer image de la

lentille, lingénieur a réussi à enflammer la mousse. L"œil et l"appareil photographique 3 p. 13 du manuel

Compléments

Compétences mises en œuvre

a Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les fonctionne- ments optiques de loeil et de lappareil photographique. a

Modéliser l"accommodation du cristallin.

Commentaires sur la stratégie pédagogique proposée Nous avons choisi de proposer une activité expérimentale en dé- marche dinvestigation pour faire découvrir à lélève la différence de fonctionnement optique dun oeil et dun appareil photographique.

Matériel

• Maquette de modélisation de l"œil avec distance focale variable, objet adapté et éventuellement un éclairage adapté pour rendre lobjet lumineux. € Maquette de modélisation de lappareil photo avec distance variable entre la lentille et lécran, lentille adaptée et éventuellement objet lumineux adapté.

Réponses

Questionnement alternatif

Analyse et synthèse Compétences travaillées

1. En comparant la maquette de l"œil et celle de l"appareil photographique, indiquer dans chaque

maquette ce qui peut être modifié et ce qui ne peut pas lêtre.

S"approprier • Extraire des informations.

2. a. Pour diverses positions de l"objet, chercher, avec la maquette de l"œil, à obtenir une image nette sur

lécran. Comment loeil sadapte-t-il à la distance qui le sépare de lobjet observé ?

b. Pour diverses positions de l"objet, chercher, avec la maquette de l"appareil photographique, à obtenir

une image nette sur lécran.

Comment lappareil photographique sadapte-t-il à la distance qui le sépare de lobjet observé ?

Réaliser • Mettre en œuvre un protocole.

Valider • Interpréter des observations.

Communiquer • Rédiger une réponse.

3. Rédiger un compte rendu montrant les points communs et les différences entre un œil et un appareil

photographique.

Communiquer • Rendre compte à l"écrit.

Solution totale

En étudiant les deux dispositifs proposés, on observe que : € dans le cas de loeil, la modification de sa forme lui permet de sadapter à la distance à laquelle se trouve lobjet à observer. € dans le cas de lappareil photographique, la modification de la distance lentille-papier calque lui permet de sadapter à la distance

à laquelle se trouve lobjet à observer.

Réponse

Dans un œil, la distance entre le cristallin et la rétine est fixe. Pour une vision nette, limage doit être sur la rétine quelle que soit la distance entre lobjet et loeil. Pour que limage soit située sur la rétine, loeil adapte sa forme à la distance le séparant de lobjet observé : cest le phénomène daccommodation. La mise au point dun appareil photographique se fait en réglant la distance entre lobjectif et le capteur. 2 Livre.indb 6Livre.indb 606/10/15 16:3806/10/15 16:38

© Hachette Livre, 2015 - Physique Chimie 1

re S - Livre du professeur - La photocopie non autorisée est un délit.

7Chapitre 1 1Vision et Image

Image d"un objet par une lentille convergente 3 p. 14 du manuel

Compléments

Compétence mise en œuvre

a Déterminer graphiquement la position, la grandeur et le sens de l"image d"un objet-plan donnée par une lentille convergente. Commentaires sur la stratégie pédagogique proposée Après avoir travaillé sur la schématisation du trajet de quelques rayons particuliers, nous proposons de l"appliquer à la détermina- tion de l"image d"un objet-plan schématisé par un segment fléché.

Réponses

1. • Schématisation de l"expérience a

Z F OF" Règle associée à la schématisation de l"expérience a : règle 3 Tout rayon lumineux passant par le foyer objet, point de l"axe optique noté F, émerge de la lentille parallèlement à cet axe.

• Schématisation de l"expérience b

Z F OF" Règle associée à la schématisation de l"expérience b : règle 2 Tout rayon lumineux arrivant parallèlement à l"axe optique émerge de la lentille en passant par le foyer image, point de l"axe optique noté F".

• Schématisation de l"expérience c

Z FOF" Règle associée à la schématisation de l"expérience c : règle 1 Tout rayon lumineux passant par le centre optique O d"une lentille ne subit aucune déviation. 2. Z OB B" AA"

FObjet

Sens de propagation de la lumière

F" Les rayons caractéristiques permettant de tracer l"image d"un point sont : - le rayon passant par le centre optique O de la lentille ; il n"est pas dévié quand il traverse la lentille ; - le rayon parallèle à l"axe optique ∆ de la lentille ; il est dévié par la lentille vers son foyer image F" ; - le rayon passant par le foyer objet F de la lentille ; il émerge de la lentille parallèle à l"axe optique ∆. Le point B", image du point B, se situe à l"intersection de ces rayons après qu"ils aient traversé la lentille. L"image A" du point A est sur l"axe optique, c"est le projeté orthogonal de B" sur l"axe optique. Relations pour une lentille convergente 3 p. 15 du manuel

Compléments

Compétence mise en œuvre

a Modéliser le comportement d"une lentille mince convergente à partir d"une série de mesures. Commentaires sur la stratégie pédagogique proposée Nous proposons de retrouver les relations de conjugaison et du grandissement à travers l"utilisation d"un banc d"optique et d"une lentille convergente. Cette séance expérimentale est aussi l"occasion de parler de sources d"erreur.

Compléments

Sur un banc d"optique, on a placé un objet lumineux, une lentille convergente et un écran. Pour différentes distances lentille-objet, on recherche la position de l"écran permettant d"obtenir une image nette. La position de l"objet par rapport au centre de la lentille est notée x A La position de l"image par rapport au centre de la lentille est notée x A"

La dimension verticale de l"objet est noté y

B et celle de l"image y B" 3 4 Livre.indb 7Livre.indb 706/10/15 16:3806/10/15 16:38

Chapitre 1 1Vision et Image

© Hachette Livre, 2015 ... Physique Chimie 1

re S ... Livre du professeur ... La photocopie non autorisée est un délit. 8 L"axe horizontal est orienté de gauche à droite (dans le sens de propagation de la lumière).

Laxe vertical est orienté de bas en haut.

Matériel

• Banc d"optique gradué avec lentille convergente et objet lumineux adaptés. € Éventuellement ordinateur avec tableur.

Réponses

1. Exemples de résultats obtenus avec des mesures (au mm près)

sur le banc doptique :

Lentille f " = + 5 cm

x A (cm) - 10,0- 15,0- 20,0- 25,0 1 x A (cm ...1 - 0,100- 0,0667- 0,0500- 0,0400 x A" (cm) + 10,0+ 7,5+ 6,7+ 6,3 1 x A" (cm ...1

0,100 0,130 0,150 0,160

1 x A" 1 x A -(cm ...1

0,200 0,20 0,20 0,20

(cm ...1 1quotesdbs_dbs47.pdfusesText_47

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