Vidéos pour le cours de chimie sciences générales

À encoder :

(UAA 7)

Réaction entre le magnésium et l’acide chlorhydrique Un tube a essais est rempli à moitié d’acide chlorhydrique 0,1M. Un morceau de magnésium est introduit dans le tube a essais. La réaction entre le magnésium et l’acide chlorhydrique provoque une effervescence, le gaz produit est recueilli dans un tube à essais retourné. Si une allumette enflammée est approchée du tube à essais contenant le gaz, un « cri » est entendu. (Lien vidéo de la réaction : https://www.youtube.com/watch?v=SeKsLi_6WkY)

Réaction entre l’acide acétique et le bicarbonate de soude Un tube à essai est rempli à moitié d’acide acétique concentré. Du bicarbonate de soude en poudre est ajouté à l’acide acétique. (Lien vidéo de la réaction : https://dissolve.com/video/Vinegar-reacts-baking-soda-Vinegar-mostly-diluted-acetic-royalty-free-stock-video-footage/001-D1699-4-036)

Réactions de précipitation : https://www.youtube.com/watch?v=Vs_jb5teNaY 4 solutions sont combinées : AgNO3, CUNO3, Na2S, NaCl. Les conductivités électriques sont testées, les éventuelles précipitations observées Ref : Examining learning of atomic level ideas about precipitation reactions with a resources framework + modélisation : https://www.youtube.com/watch?v=F5btSzlTsNg

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Sciences générales - Tableau synoptique de chimie - FWB (déoulement global chronologique du programme)
Ressources en enseignement de la chimie
Unités d’acquis d’apprentissage
Ressources pour la création de séquences vidéos et l'enseignement à distance
sources de vidéos : video-scientifiques (accès limité) & video-refs (accès réservé)

Programmes de la FWB :

UAA n°1 (3ème année) : Constitution et classification de la matière

UAA n°1 (3ème année) : Constitution et classification de la matière - Durée prévue de 14 périodes : septembre à janvier de la 3e année

Composition de la matière (6p)
- Distinction mélange - Corps pur
- Les molécules et les atomes
- Métaux et non-métaux
  - vidéo : Sodium dans l'eau
    - type : expérience
    - start : 00:00
    - stop : 01:31
    - commentaire : Bonne qualité, téléchargeable en mp4. Commentaire sonore en anglais. De l'eau avec un peu de phénolphtaléine est placée dans un bêcher, et un morceau de sodium est ajouté. Du point de vue sécurité, une grille (malheureusement amiantée) est utilisée comme couverture, permettant un confinement et une certaine régulation de l'enflammement du dihydrogène. Le bêcher est entouré d'un film plastique utile pour tenir les morceaux de verre en cas de bris.
  - vidéo : Metals that Explode in water! (sodium dans l'eau, suggéré par L.D., 2022-2023))
    - De 00:00 à 02:15 on a une explication des divers métaux alcalin avec des applications.
    - De 02:16 à 04:34 on étudie la réaction du sodium dans l'eau et on montre la réaction du potassium.
    - De 04:50 à 08:05 on refait une expérience avec un plus gros morceau de sodium et on explique comment se protéger lors de la réalisation de la réaction.
- Les ions
- Classement des corps purs
Le tableau périodique des éléments (2p)
Évolution du modèle atomique jusqu’au modèle de Bohr (4p)
Que fait donc le chimiste ?

UAA n°2 (3ème année) : La réaction chimique : approche qualitative

UAA n°2 (3ème année) : La réaction chimique : approche qualitative - Durée prévue de 16 périodes : février à juin de la 3e année

Phénomène chimique (1p)
Principes de base de la pondération d’une équation chimique (1p)
Écriture d’une équation chimique pondérée (2p)
- Électrolyse de l’eau
- Synthèse du sulfure de fer (II)
  - vidéo : réaction chimique entre le soufre et le fer
    - type : expérience
    - start : 00:00
    - stop : 00:59
    - commentaire : -
- Réaction entre PbCl₂ et KI
- Réaction entre un acide et un métal
- La respiration cellulaire
- Photosynthèse
Fonctions chimiques (8p)
- Les acides, les bases et leurs solutions aqueuses
- Les sels (synthèse et composition chimique des sels, dissociation ionique des sels binaires dans l’eau, Transformation des ions monoatomiques lors de l’électrolyse d’un sel binaire en solution aqueuse)
- Les oxydes métalliques et leur réaction avec l’eau
- Les oxydes non métalliques et leur réaction avec l’eau
Écriture des formules chimiques des corps composés (2p)
Nombre d’oxydation
Que fait donc le chimiste ?

UAA n°3 (4ème année) : La réaction chimique : approche quantitative

UAA n°3 (4ème année) : La réaction chimique : approche quantitative - Durée prévue de 43 périodes : septembre à fin avril de la 4e année

Nomenclature (9p)
Énoncé de la loi de Lavoisier (1p)
Approche expérimentale de la lecture moléculaire d’une équation chimique pondérée (2p)
Grandeurs physiques et leurs unités (7p)
- Nombre d’Avogadro pour lier les champs macroscopique et microscopique
- Masse atomique relative et masse atomique
- Masse moléculaire relative et masse moléculaire
- La mole et la masse molaire
- Relation entre la masse et la quantité d’un corps pur
- Relation entre la quantité d’un corps pur et le nombre d’espèces chimiques
Stœchiométrie (dans le cas de réactions complètes avec les réactifs en quantités stœchiométriques) (7p)
- Exploitation des grandeurs n et m
- Détermination expérimentale du volume molaire d’un gaz
- Exploitation des grandeurs n et V
Séance d’exercices de stœchiométrie (dans le cas de réactions complètes avec les réactifs en quantités stœchiométriques en exploitant les grandeurs n, m, V et N)
Concentration d’une solution aqueuse (6p)
- Concentration molaire
- Conversion d’une concentration massique en concentration molaire
- Dilution d’une solution de concentration molaire connue
  - Vidéo : Exercice - Dilution - conservation de la masse
    - Type : exercice dilution
    - start : 00:00
    - stop : 04:27
    - commentaire : vidéo très intuitive. Elle donne un exercice pour les élèves et leur permet de l’essayer avant de corriger. Utilisation de couleurs pour faciliter la compréhension avec solution finale et solution initiale. De plus, utilisation de verreries pour illustrer l’exercice.
Séance d’exercices de stœchiométrie (dans le cas de réactions complètes avec les réactifs en quantités stœchiométriques, à partir de volumes de solutions aqueuses de réactifs de concentration molaire donnée et des différentes expressions de la concentration) (3p)
Stœchiométrie dans le cas de réactions avec des réactifs en quantités non stœchiométriques (3p)
- vidéo : Stœchiométrie et bilan de matière ( KhanAcademyFrancophone)
  - Type : théorie sur base d'exemples
  - start : 00:00
  - stop : 08:11
  - commentaire : principe d'équilibrer, des coefficients stœchiométriques, réactifs limitants et en excès. Sur base de la réaction Fe2O3 + 2 Al → Al2O3 + 2 Fe
Séance d’exercices de stœchiométrie dans le cas de réactions complètes avec les réactifs en quantités non stœchiométriques (2p)

UAA n°4 (4ème année) : Identifier une espèce chimique par une réaction chimique

UAA n°4 (4ème année) : Identifier une espèce chimique par une réaction chimique - Durée prévue de 7 périodes : mai à juin en 4e année

Identification expérimentale de gaz (1p)
- Identification du dioxyde de carbone
- Identification du dihydrogène et du dioxygène
  - vidéo : Thermal decomposition of potassium permanganate & positive test for oxygen (sélectionnée par L.D., 2022-2023)
    - type : expérience
    - durée : 01:50
    - description : l'utilisation d'un bec bunsen pour chauffer du permanganate de potassium (KMnO₄) entraîne une réaction chimique qui produit de l'hypomanganate de potassium (K₃MnO₄), du dioxyde de manganèse ou oxyde de manganèse(IV) (MnO₂) et du dioxygène gazeux. Un test de détection de l'oxygène gazeux est effectué à l'aide d'un tison incandescent. Celui-ci s'enflamme dans le tube à essai en présence d'une forte concentration d'oxygène.
Électrolyte et non-électrolyte (1p)
Réaction de précipitation en solution aqueuse (4p)
- Interprétation de la réaction de précipitation en solution aqueuse
  - vidéo : réaction de précipitation entre l'hydroxyde de sodium et le chlorure de fer(III) (sélectionnée par L.D., 2022-2023)
    - type : expérience
    - durée : 00:42
    - description : l'ajout d'une solution de NaOH à une solution de FeCl₃ provoque la précipitation de Fe(OH)₃
  - Vidéos sur la précipitation de Cu(OH)₂ lors du mélange de deux solutions de NaOH et de CuSO₄ :
    - Réaction rapide apparition de précipité .(CuSO4 - NaOH) (sélectionnée par F.-E. B., 2022-2023)
    - NaOH + CuSO4 Reaction
- Séance de laboratoire
- Exercices de stœchiométrie
- Réaction de précipitation dans la vie courante

UAA n°5 (5ème année) : Liaisons chimiques et configuration spatiale des espèces chimiques

UAA n°5 (5ème année) : Liaisons chimiques et configuration spatiale des espèces chimiques - Durée prévue de 17 périodes : septembre à octobre en 5e année

Structure de l’atome :
- Rappels (1p)
- Émission de lumière par les sels (3p)
Schéma et représentation de Lewis
Distinction substances ioniques/substances moléculaires chauffés (2p):
- Conductibilité électrique
- Structure microscopique
- Composition chimique
Substances ioniques (2p) :
- Liaison ionique
- Propriétés des substances ioniques
Substances moléculaires (4p) :
- Liaison covalente
- Molécules polaires/apolaires
- Liaison covalente pure et liaison covalente polarisée
- Configuration spatiale des molécules
- Détermination du caractère polaire/apolaire
- Propriétés des substances covalentes
Propriétés dissolvantes de l’eau (2p) :
- ponts (liaisons) H
- Solvatation
Les autres catégories de substances :
- Les métaux
- Les solides covalents
- Les gaz nobles
Limites du modèle de Lewis (2p)
Règles de calcul des N.O.
Que fait donc le chimiste ?

UAA n°6 (5ème année) : Caractériser un phénomène chimique

UAA n°6 (5ème année) : Caractériser un phénomène chimique - Durée prévue de 6 périodes : novembre à décembre en 5e année

Calorimétrie (3p) :
- Chaleur et température
- Réactions endo, exo et athermiques
- Enthalpie et graphique « variation d’enthalpie en fonction du temps »
- Calorimétrie
Vitesse de réaction (2p) :
- Vitesse d’une réaction chimique
- Facteurs influençant la vitesse d’une réaction
  - Vidéo : MnO2 comme catalyseur de la décomposition de H2O2 (sélectionnée par D.C., 2022-2023)
    - type : expérience
    - start : 00:16
    - stop : 01:48
    - commentaire : Commentaire sonore en anglais. Pas forcément un problème car le son n'est pas vraiment nécessaire et l'explication peut être donnée lors de la diffusion de la vidéo. Illustration de l'effet catalytique de MnO2 pour la réaction de décomposition de l'eau oxygénée. Correspond à une expérience suggérée dans des programmes pour montrer l'influence des facteurs cinétiques.
  - Vidéo : How to speed up chemical reactions (and get a date) - Aaron Sams (sélectionnée par D.C., 2022-2023)
    - type : explication par analogie
    - start : 00:13
    - stop : 04:45
    - commentaire : Explication sonore en anglais mais avec bonne traduction sous-titre en français. La vidéo présente les différents facteurs cinétiques (température, concentration, catalyseur, etc) en faisant une analogie sympa : la réaction chimique est comparable à la recherche d'un partenaire au lycée. Leçon réalisée par Aaron Sams, l'un des développeurs du principe des classes inversées.
- Cinétique et phénomènes de la vie courante
- Aspects thermodynamique et cinétique d’un phénomène chimique

UAA n°7 (5ème année) : Les équilibres chimiques

UAA n°7 (5ème année) : Les équilibres chimiques - Durée prévue pour l’UAA6 de 13 périodes : janvier à février en 5e année

L’équilibre chimique (3p)
Constante d’équilibre pour les équilibres en phase homogène (6p)
Déplacement d’un équilibre chimique (2p)
- vidéo (sélectionnée par F.-E. B., 2022-2023) : Démonstration du principe de Le Chatelier, l'équilibre de complexation du chlorure de cobalt(II) en solution. CoCl₄^2- + 6 H₂O ⇌ Co(H₂O)₆²⁺ + 4 Cl^- + chaleur

UAA n°8 (5ème année) : La molécule en chimie organique

UAA n°8 (5ème année) : La molécule en chimie organique - Durée prévue pour l’UAA8 de 19 périodes : mars à juin en 5e année

Définition de la chimie organique (4p)
Substances organiques dans la vie quotidienne
Le pétrole
- Origine du pétrole
- Composition du pétrole
- Raffinage du pétrole
Hydrocarbures (4p)
- Types de chaînes carbonées
- Formules développée et semi-développée
- Nomenclature des hydrocarbures de type alcane
Propriétés physiques des hydrocarbures
Combustion des hydrocarbures
- Réactions de combustion
- Pouvoir calorifique et TEP
Effets thermiques des réactions chimiques (5p)
- Loi de Hess
- État standard et calcul d’une variation d’enthalpie standard de réaction à partir des enthalpies standards molaires de formation des substances
- Énergie de liaison et calcul de la variation d’enthalpie standard d’une réaction
Hydrocarbures au quotidien
Quelques fonctions organiques
Alcools (2p)
- Fonction alcool
- Nomenclature
- Propriétés physiques des alcools
- Alcools au quotidien
Acides carboxyliques (1p)
- Fonction acide carboxylique
- Nomenclature
- Propriétés physiques des acides carboxyliques
- Acides carboxyliques au quotidien
- Additifs alimentaires : distinction entre agents conservateurs et antioxydants
Esters (1p)
- Fonction ester
- Nomenclature
- Les esters au quotidien
- Saponification

UAA n°9 (6ème année) : La macromolécule en chimie organique

UAA n°9 (6ème année) : La macromolécule en chimie organique - Durée prévue pour l’UAA9 de 12 périodes : septembre à octobre en 6e année

Alcènes (3p)
- Définition
- Nomenclature des alcènes (alcène à chaîne linéaire, alcène à chaîne ramifiée)
- Formule générale d’un alcène porteur d’une seule double liaison
- Isomérie cis-trans
Polymères (6p)
- Monomères et polymères
- Réaction de polymérisation
- Polymères d’addition
- Polymères de condensation (biopolymères, polymères de synthèse)
- Différentes catégories de polymères
- Recyclage des matières plastiques

UAA n°10 (6ème année) : Les réactions avec transfert : les réactions acide-base et d’oxydoréduction

UAA n°10 (6ème année) : Les réactions avec transfert : les réactions acide-base et d’oxydoréduction - Durée prévue pour l’UAA10 de 38 périodes : novembre à juin en 6e année

Rappels sur les acides, les bases et leurs solutions aqueuses (21p)
Réactions acide-base
- 1er modèle de la réaction acide-base : modèle d’Arrhenius
  - Acides et bases d’Arrhenius
  - Interprétation de la réaction de neutralisation selon Arrhenius
- 2ème modèle de la réaction acide-base : modèle de Brönsted
  - Comparaison modèle d’Arrhenius - modèle de Brönsted
- Le pH
  - Définition
  - Autoprotolyse de l’eau
  - Force des acides
  - Force des bases
  - Relation entre la force d’un acide et celle de sa base conjuguée
  - Solutions aqueuses de sels
  - Caractère spontané de la réaction acide-base
  - Vidéo : Physique-chimie : acide fort - acide faible - exercice corrigé
    - Type : exercice acide - base
    - start : 00:00
    - stop : 05:55
    - commentaire : bon exercice simple mais le souci est que le tableau est très chargé. Pas assez de place pour résoudre l’exercice. Pas nécessaire de garder toute la théorie sur la droite du tableau. Bonne explication des étapes de l’exercice.
- Interprétation de réactions acide-base dans la vie courante
- pH-métrie
  - Réaction entre un acide fort et une base forte (MOH)
  - Réaction entre un acide faible et une base forte
  - Réaction entre un acide fort et une base faible
- Les indicateurs colorés
- Titrage acide-base
  - Principe du titrage
  - Choix de l’indicateur coloré
  - vidéo : Titrage colorimétrique d'un polyacide par une base forte, deux premières fonctions acides de l'acide phosphorique H₃PO₄ par une base forte (sélectionnée par F.-E. B., 2022-2023)
Réactions d’oxydoréduction (13p)
- Oxydant et réducteur, réduction et oxydation, couple rédox
- Force des oxydants et force des réducteurs
- Rédox en solutions aqueuses acide, basique et neutre
- Les piles
  - Vidéo : what is a fuell cell exactly + version sur youtube
    - Type : fonctionnement simulé dynamique d'une pile à combustible à l'hydrogène (éditée par ch2ange - Air Liquide)
    - start : 00:50
    - stop : 01:35
    - commentaire : cadrage général par rapport au moteur à combustion. Spécifique au dihydrogène. En anglais (sous-titre traduits via la version circulant sur youtube)
- Échelle des potentiels d’électrode
- L’électrolyse
- Les accumulateurs
- La corrosion
- Les rédox par voie sèche

Vidéos pour d'autres formes, référentiels et programmes d'enseignement

FUN-Ressources : accompagner l’hybridation des formations : MOOC, enseignement supérieur,…