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Physique chimie

Niveau

Niveau

2AC

Période 1

Tâche 2

Tâches

Chapitre 1

Les molécules

Thème 1

Matière: structure et transformations

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Consignes et explications données aux élèves (à dire à haute voix)

L’élève prête l’attention à l’enseignant

Banque des icones utilisées dans les slides

L’élève lève la main avant de répondre

L’élève recopie la correction sur le livret

L’élève utilise l’ardoise pour répondre

Pratique autonome

Pratique guidée en binôme

Slide réservé à l’enseignant

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Repérage dans le chapitre

  • Décrire la composition de certaines matières en termes de molécules.
  • Déterminer la formule chimique d’une molécule.
  • Identifier un corps pur simple, un corps pur composé ou un mélange.

Chapitre 1 : Les molécules

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Structure de la séance

1

10 min

Ouverture de la séance

2

10 min

Modelage

3

15 min

Pratique collective

4

10 min

Pratique en binôme

5

7 min

Pratique autonome

6

3 min

Clôture

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Matériel nécessaire

Matériel de l’enseignant

Matériel de l’élève

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Orientations didactiques

Conceptions erronées

des élèves

  • Les élèves généralisent la nomenclature systématique et ne comprennent pas que certains noms sont usuels;
  • Certains élèves inversent les symboles, pensant que l’ordre n’a pas d’importance;
  • Certains élèves rejettent les noms usuels (eau, ammoniac) car ils pensent qu’ils ne sont pas “scientifiques”
  • Les élèves croient que les indices indiquent la position ou la taille, plutôt que le nombre d’atomes.

Aperçu de la séance

La tâche principale de la séance consiste à écrire la formule chimique d’une molécule à partir de son modèle moléculaire ou à partir de son nom chimique.

En s’appuyant sur les modèles atomiques des atomes présentés lors de la séance précédente et en introduisant les symboles chimiques de ces atomes au début du modelage de la tâche, l’enseignant·e explicite à chaque étape la démarche suivie pour réaliser la tâche.

Les molécules ayant un nom usuel, comme l’eau (H₂O) ou l’ammoniac (NH₃), ne seront pas traitées ici pour en déduire la formule chimique à partir de leur nom.

On se limitera à la démarche de nomination des molécules simples telles que O₂, N₂, CO, CO₂, HCl, Cl₂ et I₂.

L’enseignant·e peut utiliser les modèles moléculaires pour amener les élèves à déduire le nom correspondant, en conformité avec le livret de l’élève.

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Activité rituelle

2 min

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L’enseignant.e fait participer les élèves pour qu’ils expriment ce qu’ils comprennent de l’icône.

Observez cette icône : à votre avis, quel comportement positif est attendu de vous en classe lorsqu’on voit cette image ?

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L’enseignant.e recourt à l’alternance linguistique pour expliciter le comportement attendu.

En effet, pour se lever ou quitter la classe, il faut toujours demander l’autorisation. Ainsi, vous évitez le désordre en classe et contribuez au bon déroulement de la séance.

​

Ne pas se lever sans autorisation.

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Réactivation des prérequis

4 min

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L’enseignant donne 30s aux élèves pour réfléchir, puis invite deux ou trois d'entre eux à répondre.

Pour commencer, on fait un petit rappel sur les prérequis.

O

12 of 76

Choisir 3 élèves au hasard pour répondre.

Répondez par vrai ou faux.

O

Vrai

Faux

Toutes les matières sont constituées de molécules.

13 of 76

L’enseignant.e peut donner des exemples de la matière non moléculaire comme les métaux purs….

Il y a des matières moléculaires et d’autres qui sont constituées de particules autre que les molécules.

O

Vrai

Faux

Toutes les matières sont constituées de molécules.

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Choisir 3 élèves au hasard pour répondre.

Choisissez l’affirmation correcte.

O

Deux atomes ou plus liés entre eux.

A

Uniquement d’un seul atome

B

C

deux atomes

Une molécule est constituée de:

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L’enseignant.e affiche et explicite les raisons du choix de l’affirmation correcte.

Une molécule est constituée d’au moins deux atomes, identiques ou différents, liés entre eux.

O

Deux atomes ou plus liés entre eux.

A

Uniquement d’un seul atome

B

C

deux atomes

Une molécule est constituée de:

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Choisir 3 élèves au hasard pour répondre.

Choisissez l’affirmation correcte.

O

Le modèle ci-contre est celui de :

La molécule de carbone

A

L’atome d’oxygène

B

C

L’atome de carbone

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Choisissez l’affirmation correcte.

O

Le modèle ci-contre est celui de :

La molécule de carbone

A

L’atome d’oxygène

B

C

L’atome de carbone

L’enseignant·e précise qu’il s’agit d’une représentation simplifiée : le modèle choisi ne correspond pas exactement à la réalité de l’atome de carbone.

18 of 76

Choisir 3 élèves au hasard pour répondre.

Choisissez l’affirmation correcte.

O

Le modèle ci-contre est celui de :

La molécule de dioxyde d’hydrogène

A

L’atome de dioxygène

B

C

La molécule de dioxygène

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Choisissez l’affirmation correcte.

O

Le modèle ci-contre est celui de :

La molécule de dioxyde d’hydrogène

A

L’atome de dioxygène

B

C

La molécule de dioxygène

L’enseignant·e précise qu’il s’agit d’une représentation simplifiée : le modèle choisi ne correspond pas exactement à la réalité de la molécule de dioxygène.

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Déclaration de l’objectif �de la séance

1 min

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Pour étudier la matière et ses transformations, le chimiste utilise des formules chimiques. Prenons l’exemple de gaz de butane que nous utilisons dans nos cuisines.

O

Modèle moléculaire:

Nom:

Butane

Formule chimique: C4H10

Comment écrire la formule chimique d’une molécule à partir de son modèle ou de son nom?

22 of 76

Á la fin de cette séance, vous serez capables de :

Ecrire la formule chimique d’une molécule à partir de son modèle ou de son nom.

O

23 of 76

Tâche principale

8 min

24 of 76

Je vous présente les symboles de quelques atomes qu’on va utiliser pour réaliser notre tâche .

M

L’enseignant·e peut préciser que, en général, le symbole d’un atome provient de la première lettre du nom latin correspondant.

Á chaque atome correspond un symbole.

25 of 76

Je vais commencer par vous montrer comment écrire la formule chimique d’une molécule à partir de son modèle correspondant.

M

L’enseignant explique la consigne et demande aux certains élèves de lire à haute voix.

J’ai un modèle, constitué de trois boules liées entre elles, une de couleur noire et deux de couleur rouge. On me demande de déterminer le nom de cette molécule. Pour cela, je dois utiliser les symboles des atomes qui constituent cette molécule.

Tâche : partie 1

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Première étape: je me demande: « Quel est le symbole de chaque atome constituant cette molécule? ». J‘observe qu’il y a deux couleurs différentes.

M

L’enseignant incite les élèves à suivre.

……………………………..

………………………………

1. Préciser le symbole de chaque atome constituant la molécule

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Première étape: je me demande: « Quel est le symbole de chaque atome constituant cette molécule? 

M

L’enseignant incite les élèves à suivre.

Atome d’oxygène

Atome de carbone

1. Préciser le symbole de chaque atome constituant la molécule

……………………………..

……………………………..

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Deuxième étape: je me demande: « Quel est le nombre de chaque type d’atome? ». Je compte le nombre de boules de mêmes couleurs.

M

L’enseignant incite les élèves à suivre.

2. Déterminer le nombre d’atomes dans chaque molécule.

​

……………………………..

……………………………..

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Cette molécule contient 1 seul atome de carbone et deux atomes d’oxygène.

M

L’enseignant incite les élèves à suivre.

2. Déterminer le nombre d’atomes dans chaque molécule.

​

……………………………..

……………………………..

2 atomes d’oxygène

1 atome de carbone

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Troisième étape: je me demande : « comment écrire la formule chimique de cette molécule?. Je place les symboles des deux atomes l’un à coté de l’autre. Je place en indice de chaque atome le nombre d’atomes correspondant.

M

L’enseignant incite les élèves à suivre.

3. Déduire la formule chimique de la molécule.

​

……………………………..

……………………………..

2 atomes d’oxygène

1 atome de carbone

31 of 76

Le symbole de cette molécule est composé de deux symboles des deux atomes avec le nombre d’atomes en indice.

M

L’enseignant incite les élèves à suivre.

3. Déduire la formule chimique de la molécule.

​

……………………………..

……………………………..

2 atomes d’oxygène

1 atome de carbone

C

O2

CO2

Attention ! S’il n’y a qu’un seul atome dans la molécule, on n’écrit pas le chiffre 1 en indice

C1O2

X

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Voici une autre méthode pour déterminer la formule chimique d’une molécule à partir de son nom.

M

L’enseignant·e explique que la tache et incite les élèves à lire la consigne.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

J’ai le nom de la molécule, composée de deux mots: monoxyde et carbone. On me demande de déterminer la formule de cette molécule. Pour cela, je dois traduire les deux mots en symboles.

Tâche: partie2

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Première étape: je me demande : « Comment associer chaque nom d’atome constituant la molécule à son symbole?. Je décompose le nom de la molécule.

M

L’enseignant·e explique que la tache et incite les élèves à lire la consigne.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

Tâche 2

1. Préciser le symbole de chaque atome constituant la molécule

Monoxyde de carbone

……………………………..

……………………………..

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Le nom de la molécule est composé de deux noms: oxyde et carbone. Le mot « oxyde » est associé à l’oxygène de symbole O alors que le symbole du carbone est C.

M

L’enseignant·e montre que le préfixe « mono » ne figure pas dans les noms des atomes.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

Tâche 2

1. Préciser le symbole de chaque atome constituant la molécule

Monoxyde de carbone

………………

………………….

C

O

oxyde oxygène

Chloro chlore

Bromo brome

!

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Deuxième étape: je me demande :  quelle est la signification des préfixes?. Le préfixe vient avant le nom de chaque atome. Dans notre cas nous n’avons qu’un seul préfixe: « mono ».

M

L’enseignant·e montre que le préfixe « mono » ne figure pas dans les noms des atomes.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

Tâche 2

2. Préciser la signification des préfixes

Monoxyde de carbone

………………….

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Le préfixe « mono » signifie qu’il y a un seul atome. De même, « di » signifie 2 et « tri » signifie 3.

M

L’enseignant·e montre que le préfixe « mono » ne figure pas dans les noms des atomes.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

Tâche 2

2. Préciser la signification des préfixes

Monoxyde de carbone

………………….

Mono: 1

Di: 2

Tri: 3

!

1

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Troisième étape: je me demande :  comment écrire le symbole de la molécule ? La molécule est constituée d’un seul atome d’oxygène et d’un seul atome de carbone.

M

L’enseignant·e montre que le préfixe « mono » ne figure pas dans les noms des atomes.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

Tâche 2

3. Déduire la formule de cette molécule

……………………………..

1 seul atome d’oxygène

1 seul atome de carbone

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La formule chimique de cette molécule est formée des symboles des deux atomes qui la constituent. On écrit d’abord le carbone, car c’est lui qui vient après “de” dans le nom monoxyde de carbone.

M

L’enseignant·e montre que le préfixe « mono » ne figure pas dans les noms des atomes.

Le monoxyde de carbone est un gaz toxique qui n’a ni odeur ni couleur.

On veut écrire sa formule chimique.

Tâche 2

3. Déduire la formule de cette molécule

………………….

1 seul atome d’oxygène

1 seul atome de carbone

CO

X

OC

!

je commence par le symbole de l’atome qui vient après « de » dans le nom de la molécule

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Je récapitule: pour déterminer la formule chimique d’une molécule à partir de son modèle je suis les étapes suivantes:

M

L’enseignant.e. veille à vérbaliser les étapes.

Etape 1: Je précise le symbole de chaque atome constituant la molécule.

Etape 2: Je détermine le nombre d’atomes dans chaque molécule.

Etape 3: Je déduis la formule chimique de la molécule.

40 of 76

Et voici les étapes à suivre pour déterminer la formule chimique d’une molécule à partir de son nom:

M

L’enseignant.e. veille à verbaliser les étapes.

Etape 1: Associer à chaque atome de la molécule son symbole.

Etape 2: Déterminer le nombre d’atomes dans chaque molécule.

Etape 3: Déduire la formule chimique de la molécule.

Mono : un seul atome

Di : deux atomes

Tri: trois atomes

oxyde: oxygène O

bromo : brome Br

Chloro: Chlore Cl

je commence par le symbole de l’atome qui vient après « de » dans le nom de la molécule

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Pratique guidée collective

10 min

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Gardez vos livrets fermés, prenez vos ardoises et écrivez-y vos réponses.

VdC

La formule chimique d’une molécule contient les symboles des atomes qui la constituent ainsi que leurs nombres en exposant.

Vrai

Faux

L’enseignant.e demande aux élèves de lever les ardoises.

43 of 76

C’est faux car le nombre de chaque type d’atome est en indice.

Vrai

Faux

La formule chimique d’une molécule contient les symboles des atomes qui la constituent ainsi que leurs nombres en exposant.

44 of 76

trois atomes.

Un atome.

deux atomes.

VdC

di

mono

tri

Reliez chaque préfixe au nombre d’atomes correspondant dans la molécule.

Les élèves peuvent, sur leur ardoise, associer chaque préfixe au nombre correspondant : 1, 2 ou 3.

45 of 76

trois atomes.

Un atome.

deux atomes.

di

mono

tri

Effectivement, chaque préfixe permet de savoir combien d’atomes il y a dans la molécule. Il est important de les

retenir.

L’enseignant incite les élèves à verbaliser leurs réponses à haute voix.

46 of 76

Cl

Br

O

VdC

chloro

bromo

oxyde

Associez Chaque préfixe au symbole de l’atome correspondante.

L’enseignant·e clarifie la question et peut utiliser l’alternance linguistique si besoin.

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Cl

Br

O

chloro

bromo

oxyde

Le préfixe « chloro » correspond à l’atome chlore de symbole Cl. Le préfixe « bromo » correspond à l’atome du brome Br tandis que « oxyde » correspond à l’atome d’oxygène.

L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur raisonnement.

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Maintenant on va travailler une tâche similaire à la première première modelée en suivant exactement les mêmes étapes.

Ci-contre le modèle moléculaire d’une molécule de dioxyde de soufre.

On veut lui attribuer une formule chimique.

L’enseignant·e présente clairement la situation et peut recourir à l’alternance linguistique si nécessaire. IL/elle fait participer les élèves.

……………………………..

………………………………

1. Préciser le symbole de chaque atome

VdC

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S est la première lettre en majuscule de l’atome de soufre et O est la première lettre en majuscule de l’atome d’oxygène.

Ci-contre modèle moléculaire d’une molécule de dioxyde de soufre.

On veut lui attribuer une formule chimique.

L’enseignant·e incite les élèves à verbaliser.

……………………………..

………………………………

Atome de soufre : S

Atome d’oxygène : O

1. Préciser le symbole de chaque atome

!

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Deuxième étape: associez à chaque modèle d’atome le nombre correspondant.

Ci-contre modèle moléculaire d’une molécule de dioxyde de soufre.

  • On veut lui attribuer une formule chimique.

……………………..

………………………

L’enseignant·e demande aux élèves de rédiger leurs réponses sur les ardoises.

2. Préciser le nombre de chaque atome

VdC

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Dans cette molécule, il y a un seul atome de soufre et deux atomes d’oxygène.

Ci-contre modèle moléculaire d’une molécule de dioxyde de soufre.

  • On veut lui attribuer une formule chimique.

……………………….…..

………………………

L’enseignant·e incite les élèves à verbaliser.

2. Préciser le nombre de chaque atome

2 atomes d’oxygène

1 seul atome de soufre

52 of 76

Troisième étape : écrivez la formule chimique de la molécule de dioxyde de soufre.

Ci-contre modèle moléculaire d’une molécule de dioxyde de soufre.

  • On veut lui attribuer une formule chimique.

L’enseignant·e désigne au hasard des élèves pour répondre à la question.

……………………………..

2 O

1 S

3. Déduire la formule de la molécule.

VdC

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On écrit la formule en plaçant les deux symboles des deux atomes un à coté de l’autre. En indice, on écrit le nombre de chaque type d’atomes.

Ci-contre modèle moléculaire d’une molécule de dioxyde de soufre.

  • On veut lui attribuer une formule chimique.

L’enseignant·e attire l’attention des élèves à ne pas mettre le nombre 1 en indice.

……………………………..

2 O

1 S

NO2

3. Déduire la formule de la molécule.

54 of 76

Maintenant on va déterminer la formule d’une molécule à partir de son nom. On commence par associer chaque nom d’atome constituant la molécule à son symbole.

L’air est constitué essentiellement de diazote.

  • On veut déterminer la formule chimique de diazote.

1. Associer à chaque atome son symbole chimique.

L’enseignant·e explique la consigne.

Diazote

……………………………..

VdC

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Le nom est composé du préfixe « di » qui signifie 2 et de « azote » de symbole chimique N.

L’air est constitué essentiellement de diazote.

  • On veut déterminer la formule chimique de diazote.

1. Associer à chaque atome son symbole chimique.

L’enseignant·e peut rappeler qu’il s’agit du la première lettre du nom latin« nitrogenium ».

Diazote

……………………………..

N

Le symbole de l’azote: N (nitrogenium en latin)

56 of 76

L’étape suivante est la détermination du nombre d’atome dans chaque molécule.

L’air est constitué essentiellement de diazote.

  • On veut écrire la formule chimique de diazote.

2. Déterminer le nombre d’atomes dans cette molécule.

L’enseignant·e désigne quelques élèves pour répondre à la question tout en explicitant leur raisonnement.

Diazote

……………………………..

VdC

57 of 76

Le préfixe « di » signifie deux(2). Donc il y a deux atomes d’azote.

L’air est constitué essentiellement de diazote.

  • On veut déterminer la formule chimique de diazote.

2. Déterminer le nombre d’atomes dans cette molécule.

L’enseignant·e désigne quelques élèves pour répondre à la question tout en explicitant leur raisonnement.

Diazote

……………………………..

Di-” est un préfixe qui signifie “2”

2

58 of 76

La dernière étape et la déduction de la formule chimique de la molécule de diazote à partir des réponses précédentes.

L’air est constitué essentiellement de diazote.

  • On veut déterminer la formule chimique de diazote.

2. Déduire la formule chimique de la molécule.

L’enseignant·e désigne quelques élèves pour répondre à la question.

………………….

2 atomes d’azote

VdC

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On écrit le symbole de l’azote N suivi du nombre d’atomes(2) en indice.

L’air est constitué essentiellement de diazote.

  • On veut déterminer la formule chimique de diazote.

2. Déduire la formule chimique de la molécule.

L’enseignant·e rappelle que s’il s’agit d’un seul atome , on n’écrit pas 1 en indice;.

………………….

2 atomes d’azote

N2

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Pratique en binôme

10 min

61 of 76

L’enseignant·e accorde suffisamment de temps au travail individuel avant la discussion en binôme. Circuler entre les rangs et superviser le travail des élèves.

Prenez vos livrets page 16, exercice3, et travaillez individuellement, puis discutez de vos réponses en binômes.

62 of 76

L’enseignant·e désigne des représentants de quelques binômes pour répondre aux questions de l’exercice.

Passons maintenant à la correction.

C

H

Carbone

1

Hydrogène

4

CH4

63 of 76

L’enseignant·e accorde suffisamment de temps au travail individuel avant la discussion en binôme. Circuler entre les rangs et superviser le travail des élèves.

Maintenant, travaillez ,individuellement, l’exercice 4 puis discutez de vos réponses en binômes.

Le dioxygène est un gaz présent dans l’air, nécessaire pour notre respiration.

On veut écrire sa formule chimique.

​

64 of 76

L’enseignant·e désigne des représentants de quelques binômes pour répondre aux questions de l’exercice.

Corrigeons ensemble l’exercice. Soyez attentifs.

Le dioxygène est un gaz présent dans l’air, nécessaire pour notre respiration.

On veut écrire sa formule chimique.

​

O

2 (di)

O2

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Pratique autonome : �Travail individuel et défi

17 min

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PA

Prenez vos livrets page 16 et répondez individuellement aux questions des exercices 5 et 6.

L’enseignant·e circule dans la classe pour repérer les élèves en difficulté et orienter ceux qui maîtrisent la tâche vers les défis proposés à la page 21.

67 of 76

PA

Le temps est terminé. Corrigeons ensemble l’exercice.

L’enseignant·e fait participer les élèves à la correction en leur demandant de présenter leurs réponses et de les justifier.

Temps Écoulé

68 of 76

PA

Prenez la correction sur vos livrets.

Les élèves recopient la solution, et l’enseignant·e peut passer aux exercices du défi à la page 21 si le temps le permet.

Cl

H

Chlore.

Hydrogène.

Chlore

Hydrogène

1

1

HCl

2 atomes (di)

Cl2

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Clôture

3 min

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L’enseignant.e peut revenir sur les activités du modelage, de la pratique en binôme et de la pratique autonome pour rappeler la tâche principale.

Avant de finir cette séance, c’était quoi notre tâche ?

C

Déterminerlaformulechimiqued’unemoléculeàpartirdeson nomoudesonmodèle.

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L’enseignant.e

Tout d’abord nous avons reconnus les symboles de quelques atomes.

C

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L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler ces étapes et les lire à haute voix.

Puis, nous avons écrit les formules de quelques molécules soit à partir de leur modèle moléculaire ou à partir de leur nom.

C

Étape 1: Associer à chaque atome de la molécule, son symbole.

Étape 3: Écrire la formule chimique de la molécule.

Étape 2: déterminer le nombre d’atome dans la molécule.

Pour écrire la formule chimique à partir du modèle moléculaire:

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L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler ces étapes et les lire à haute voix.

Pour écrire la formule chimique d'une molécule à partir de son nom en suit les étapes suivantes :

C

Pour écrire la formule chimique à partir du nom de la molécule:

Etape 1: Associer à chaque atome de la molécule son symbole.

Etape 2: Déterminer le nombre d’atomes dans chaque molécule.

Etape 3: Déduire la formule chimique de la molécule.

Mono : un seul atome

Di : deux atomes

Tri: trois atomes

oxyde: oxygène O

bromo : brome Br

Chloro: Chlore Cl

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Et on termine par cette carte lexicale.

Faire participer les élèves à la lecture de la carte

Déterminerlaformule chimiqued’unemoléculeàpartirdeson 

nomoudesonmodèle.

Ma tâche

Verbes de consigne

Structures pour répondre

  • Formule chimique
  • Associer
  • déterminer
  • Écrire
  • Déduire

Vocabulaire scientifique

La formule chimique de/du…………………… est : ………………..

​

MA CARTE LEXICALE

  • Molécule
  • Atome
  • Oxyde
  • Chloro
  • Bromo
  • Di…
  • Mono…

Termes thématiques

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L’enseignant incite les élèves à réaliser les exercices à la maison et clore la séance.

Voici l’exercice à réaliser à la maison.

C

Exercices 3, 4 et 5 page 20 + Défi 2 page 21

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Fin de la séance