| Niveau | 1re année collège |
|---|---|
| Matière | Physique-chimie |
| Semestre | semestre 1 |
| Devoir | Devoir n° 1 |
| Durée | 1 heure |
| Barème | sur 20 |
| Leçons | L'eau dans la nature, Les trois états de la matière et leurs propriétés, Le volume et sa mesure, La masse et la masse volumique |
| Programme | Orientations pédagogiques et programmes de l'enseignement de la physique-chimie au cycle secondaire collégial – Ministère de l'Éducation nationale |
Devoirs modèles rédigés par l'équipe Wadifa Info, conformes au programme officiel, non officiels.
Énoncé
Exercice 1 : L'eau dans la nature (4 pts)
- Compléter : dans la nature, l'eau existe sous trois états : l'état …… comme la glace et la neige, l'état …… comme l'eau des mers et des rivières, et l'état …… comme la vapeur d'eau présente dans l'air.
- Citer les principales étapes du cycle de l'eau dans la nature.
- Donner deux utilisations de l'eau dans la vie quotidienne et un comportement qui permet de préserver cette ressource.
Exercice 2 : Les trois états de la matière (4 pts)
- Répondre par « vrai » ou « faux », puis corriger les affirmations fausses :
- a) Les liquides ont une forme propre.
- b) Les solides ont une forme propre.
- c) Les gaz sont compressibles.
- d) Les liquides se compriment facilement.
- e) La surface libre d'un liquide au repos est plane et horizontale.
- On bouche l'embout d'une seringue contenant de l'air puis on pousse le piston ; on refait l'expérience avec une seringue remplie d'eau. Qu'observe-t-on dans chaque cas ? Que peut-on en déduire ?
Exercice 3 : Le volume (6 pts)
- Convertir : 1,5 L = …… mL ; 250 cm³ = …… L ; 3 dm³ = …… L ; 0,75 L = …… cm³
- Quel instrument utilise-t-on pour mesurer le volume d'un liquide ? Comment placer l'œil pendant la lecture ?
- On verse 60 mL d'eau dans une éprouvette graduée, puis on y plonge un petit caillou : le niveau de l'eau monte jusqu'à 85 mL.
- a) Calculer le volume du caillou en mL puis en cm³.
- b) Pourquoi ne peut-on pas calculer le volume de ce caillou avec une règle ?
- c) Comment s'appelle cette méthode de mesure du volume ?
Exercice 4 : La masse et la masse volumique (6 pts)
- Convertir : 2,5 kg = …… g ; 450 g = …… kg
- Avec quel instrument mesure-t-on une masse ? Quelle est l'unité de masse dans le Système international ?
- La masse d'une éprouvette graduée vide est 120 g. On y verse 200 mL d'un liquide inconnu : la masse totale devient 278 g.
- a) Calculer la masse du liquide.
- b) Calculer la masse volumique ρ de ce liquide en g/cm³.
- c) À l'aide du tableau ci-dessous, identifier ce liquide.
- d) Exprimer ρ en g/L.
Liquide Eau Huile de table Alcool (éthanol) Masse volumique (g/cm³) 1 0,92 0,79
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Exercice 1 : L'eau dans la nature
- L'état solide (glace, neige), l'état liquide (mers, rivières), l'état gazeux (vapeur d'eau dans l'air).
- Évaporation (sous l'effet de la chaleur du Soleil) → condensation et formation des nuages → précipitations (pluie, neige, grêle) → ruissellement vers les rivières et les mers et infiltration dans les nappes souterraines.
- Exemples : boire, cuisiner, se laver, irriguer les cultures… Comportement : fermer le robinet après usage, réparer les fuites, ne pas jeter de déchets dans les oueds…
Barème : Q1 : 1,5 pt (0,5 par blanc) ; Q2 : 1,5 pt ; Q3 : 1 pt.
Exercice 2 : Les trois états de la matière
- a) Faux : les liquides n'ont pas de forme propre, ils prennent la forme du récipient qui les contient.
- b) Vrai.
- c) Vrai.
- d) Faux : les liquides sont (pratiquement) incompressibles.
- e) Vrai.
- Seringue d'air : le piston s'enfonce et le volume de l'air diminue ; seringue d'eau : le piston ne bouge presque pas. On en déduit que l'air (un gaz) est compressible et que l'eau (un liquide) est incompressible.
Barème : Q1 : 2,5 pts (0,5 par affirmation avec correction) ; Q2 : 1,5 pt (observations 1 + déduction 0,5).
Exercice 3 : Le volume
- 1,5 L = 1500 mL ; 250 cm³ = 0,25 L ; 3 dm³ = 3 L (car 1 dm³ = 1 L) ; 0,75 L = 750 cm³ (car 1 L = 1000 cm³).
- L'éprouvette graduée. On place l'œil au niveau de la surface du liquide (horizontalement) et on lit la graduation qui correspond au bas du ménisque.
- a) V = 85 − 60 = 25 mL ; comme 1 mL = 1 cm³, V = 25 cm³.
- b) Parce que sa forme est irrégulière (ce n'est pas une forme géométrique simple dont on connaît la formule du volume).
- c) La méthode du déplacement d'eau (immersion).
Barème : Q1 : 2 pts (0,5 par conversion) ; Q2 : 1 pt ; Q3 : 3 pts (a : 1,5 ; b : 0,75 ; c : 0,75).
Exercice 4 : La masse et la masse volumique
- 2,5 kg = 2500 g ; 450 g = 0,45 kg
- La balance (électronique ou de Roberval). L'unité de masse dans le Système international est le kilogramme (kg).
- a) m = 278 − 120 = 158 g
- b) V = 200 mL = 200 cm³, donc ρ = m / V = 158 / 200 = 0,79 g/cm³
- c) ρ = 0,79 g/cm³ correspond à l'alcool (éthanol).
- d) 1 L = 1000 cm³, donc ρ = 0,79 × 1000 = 790 g/L
Barème : Q1 : 1 pt ; Q2 : 1 pt ; Q3 : 4 pts (a : 1 ; b : 1,5 ; c : 1 ; d : 0,5).
Barème
| Exercice 1 : L'eau dans la nature | 4 pts |
| Exercice 2 : Les trois états de la matière | 4 pts |
| Exercice 3 : Le volume | 6 pts |
| Exercice 4 : La masse et la masse volumique | 6 pts |
| Total | 20 pts |
|---|
Conseils de révision
- Retenir les conversions : 1 L = 1000 mL = 1000 cm³ et 1 dm³ = 1 L.
- Écrire toujours la relation ρ = m / V avant de remplacer, puis l'unité après le résultat.
- Pour lire une éprouvette graduée, l'œil est au niveau de la surface du liquide.
- Justifier chaque réponse par une observation ou une expérience.
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