livret 1 les tp - sciences physiques à...
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2nde
« Thème 1 – La Santé »
Livret 1 / les TP
Sommaire
Page 3 : Fiche 1/ La tenue et le comportement en TP
Page 4 : Fiche 2/ Les pictogrammes de sécurité
Page 6 : Fiche 3/ La verrerie
Page 9 : Fiche 4/ La technique de la dissolution
Page 10 : Fiche 5/ La technique de la dilution
Page 11 : TP/ « La vie à fil tendu »
Page 12 : TP/ Ça va le fer...
Page 14 : TP/ Un stage au N.C.I.S.
Page 16 : TP/ Quand l’estomac n’en peut plus...
Page 18 : TP/ L’aspirine
Page 20 : TP/ Synthèse du paracétamol
Page 22 : TP/ Masses volumiques et densité
Page 23 : TP/ Synthèse chimique d’un excipient aromatisé
Page 25 : TP/ Les bienfaits de la tomate
Page 27 : TP/ L’aromathérapie
Page 29 : TP/ Chromatographie
Page 30 : TP/ Un liquide schtroumpfement magique ...
Page 31 : TP/ Préparation d’une solution glucosée
Page 33 : TP/ Concentration d’un sérum physiologique
Page 35 : TP/ Le coca et sa concentration en sucre
Page 38 : TP/ Période et fréquence
Page 39 : TP/ Les ultrasons
Fiche 1 : Le comportement dans la salle de chimie Tenue
→ Port obligatoire d’une blouse en coton et lunettes de protection ; le port des lentilles est vivement déconseillé.
→ Port d’un vêtement couvrant les jambes et de chaussure fermées
→ La blouse doit être fermée et les cheveux attachés
→ Le port de bijoux est fortement déconseillé et interdit lors de port de gants
→ Utilisation de gants appropriés si la manipulation le nécessite Hygiène
→ Interdiction de boire, de manger ou de porter à la bouche quoi que ce soit
→ Interdiction de pipeter à la bouche
→ Se laver les mains chaque fois que l’on enlèvera les gans, en fin de séance et systématiquement en cas de souillure
Rangement
→ Les paillasses doivent être propres et non encombrées
→ Tous les flacons doivent être étiquetés et fermés après usage
→ Les vêtements, cartables et sacs doivent être au vestiaire
→ Les tabourets ne doivent pas encombrer les circulations
→ Les accès aux moyens de premiers secours (rince-œil, extincteurs...) ainsi qu’aux dispositifs de coupure d’urgence (électricité, gaz ..) et aux issus de secours ne doivent pas être encombrés Comportement
→ Toujours respecter les pictogrammes figurant sur les étiquettes des flacons utilisés et respecter les consignes correspondantes
→ Les manipulations s’effectuent debout, les tabourets rangés sous les paillasses
→ Les résidus de la manipulation seront traités selon le cas : neutralisation, flacon de stockage...
→ Ne pas courir ou jouer avec les pissettes, ne rien lancer.
Fiche 2 : Les pictogrammes de sécurité
Pictogrammes Dangers précisés par le pictogramme
TRES TOXIQUE (T+) – TOXIQUE (T)
T+
T
Produits très toxiques à très faible dose ; ils agissent comme du poison et occasionnent des nausées, maux de tête, vertiges et autres troubles pouvant entraîner la mort. précautions - Proscrire l’ingestion, l’inhalation, le contact avec la peau
NOCIF (Xn) – IRRITANT (Xi)
Xn
Xi
Un produit « nocif » peut devenir aussi dangereux qu'un produit « toxique » si la dose reçue est importante. Ces produits piquent les yeux, le nez, la peau, etc., et provoquent des rougeurs Peut rendre malade rien qu'en le respirant. précautions - Proscrire l’ingestion, l’inhalation, le contact avec la peau et les yeux. - En cas de projection, laver à grande eau
CORROSIF
C
Ces produits rongent la peau ou les yeux en cas de contact, les muqueuses du nez, de la gorge et des bronches si on les respire. Ils détruisent les tissus vivants ou les matériaux (acides et bases) précautions - Prendre toutes mesures de protection des yeux, de la peau, des vêtements. - Ne pas inhaler les vapeurs
EXTREMEMENT INFLAMMABLE (F+) – INFLAMMABLE (F)
F
F+
Les vapeurs de ces produits s'enflamment en présence d'une flamme, d'une étincelle ou de toute autre source de chaleur. précautions - Tenir à l’écart des comburants. - Manipuler loin des flammes, des étincelles et des sources de chaleur
Pictogrammes Dangers précisés par le pictogramme
COMBURANT
O
Substance qui favorise l'inflammation, qui entretient les flammes lors d'un feu.
précautions - Il faut tenir loin des substances combustibles. - Manipuler loin des flammes, des étincelles et des sources de chaleur
EXPLOSIF
E
Ces produits explosent en présence d'une flamme, d'un choc ou de frottements
précautions - Manipuler loin des flammes, des étincelles, des sources de chaleur. - Eviter les chocs et les frottements
DANGEREUX POUR L’ENVIRONNEMENT
N
Substance qui pollue la nature et présente un danger pour les animaux et les végétaux.
précautions - Il ne faut pas jeter à l'évier ou à la poubelle. - Eliminer ce produit et son récipient comme un déchet dangereux, dans un centre de collecte
DANGER POUR LA SANTE
Substance pouvant modifier plus ou moins gravement le bon fonctionnement de l'organisme.
précautions - Substance qui peut être allergène, cancérigène, mutagène et peut entrainer une mort fœtale ; peut aussi provoquer un dysfonctionnement grave et parfois mortel de certains organes internes (foie, système nerveux, cœur, voies respiratoires, fonctions sexuelles... ). - Ne doit jamais être manipulé en cas de grossesse. - Ne doit pas être inhalé ou ingéré. Il ne doit pas entrer en contact avec la peau ou les yeux. Il est impératif d'éviter tout contact avec le corps humain. Le non-respect de ces consignes peut entraîner la possibilité de dommages irréversibles par exposition unique, répétée ou prolongée.
GAZ SOUS PRESSION
Gaz ou liquide sous pression.
précautions - Le stockage de tels produits requiert une attention toute particulière. Il y a en effet risque d'explosion sous l'effet de la chaleur. - Les gaz liquéfiés réfrigérés peuvent aussi être responsables de brûlures ou de blessures liées au froid (brûlures et blessures cryogéniques).
Fiche 3 : La verrerie et le matériel de chimie
Verre à pied Becher Erlenmeyer
Sert souvent de « poubelle » sur la paillasse.
Becher qui signifie gobelet en allemand.
Un peu la même utilisation que le bécher. Il peut, en plus, être fermé par un bouchon. Utilisé de préférence au bécher dans les dosages colorimétriques car sa forme conique laisse mieux passer la lumière et permet de mieux visualiser les changements de couleur dans la solution.
Tube à essais Coupelle (verre de montre) Cristallisoir
Permet de réaliser des tests qualitatifs avec de petites quantités et une grande visibilité.
Les coupelles permettent d'entreposer de petites quantités de solides. Elles sont entre autre utilisées lors de la pesée d'un composé chimique solide.
On y effectue des cristallisations. Pour cela, on le remplit en général de glace pilée et on y place un autre récipient contenant le produit à cristalliser (bécher en général).
Mortier et pilon Eprouvette graduée Fiole jaugée
Pour faciliter le broyage de certains végétaux (feuilles de menthe par exemple) on peut ajouter des pincées de sable que l'on retirera ensuite par filtration.
Elle est utilisée pour mesurer des volumes de liquides avec une précision peu importante.
La fiole jaugée permet de mesurer un volume avec une bonne précision.
Pipette jaugée Pipette graduée Propipette
Elle permet de prélever très précisément un volume donné.
La pipette graduée est moins précise que la pipette jaugée et ne doit donc être utilisée que pour transférer des volumes pour lesquels il n'existe pas de pipette jaugée.
Le pipetage à la bouche est strictement interdit en raison du risque d'avaler un solvant toxique ou corrosif. On utilise donc une propipette qui se place à l'extrémité de la pipette.
Ballon à fond rond Ballon à fond plat Chauffe-ballon
Même utilisation que le ballon à fond plat mais peut, en plus, être intégré dans un chauffe-ballon. On ne peut les faire tenir droit sur un plan de travail à moins de les placer sur un support spécifique appelé "valet"
Le ballon est très utilisé pour conduire des réactions chimiques notamment en chimie organique. Il peut recevoir sur les différents cols d'autres équipements.
Appareil électrique qui permet de chauffer les ballons.
Réfrigérant à eau Réfrigérant à boules Réfrigérant à air
Le réfrigérant à eau sert à condenser des vapeurs dans les montages de distillation. Le réfrigérant à eau sert à condenser des vapeurs dans les montages de distillation.
Il est utilisé dans le montage à reflux et permet de recondenser toutes les vapeurs qui se forment lors du chauffage du milieu réactionnel pour n'avoir aucune perte.
Même principe que pour le réfrigérant à boules, mais comme il est moins efficace, on le monte sur un tube à essai au lieu de le monter sur un ballon.
Colonne de vigreux Burette graduée Agitateur magnétique
Elle est utilisée dans le montage à distillation fractionnée. Son rôle est d'assurer une bonne séparation de deux liquides miscibles portés à ébullition en purifiant progressivement les vapeurs du liquide le plus volatil qui y montent
La burette sert à verser un volume précis de liquide. Elle est principalement utilisée lors des dosages. Après utilisation, la burette doit être rincée puis remplie d'eau distillée. Avant chaque utilisation elle doit être rincée une fois avec la solution que l'on veut y introduire
Il permet d'homogénéiser un mélange de façon automatique. Ainsi, il est très utile pour les agitations qui durent longtemps comme pour la préparation d'une solution à partir d'un composé solide qui se dissout difficilement ou les dosages conductimétriques ou pH-métriques.
Entonnoir Filtre Büchner et fiole à vide Ampoule à décanter
Il permet de faire écouler un liquide dans un récipient à l’ouverture étroite. Par exemple, il sert à récupérer les eaux de rinçage de la coupelle lors d’une dissolution.
L'entonnoir Büchner est un équipement de laboratoire utilisé pour la filtration sous vide.
Elle est utilisée pour séparer deux liquides non-miscibles et plus précisément dans le cadre d’une extraction liquide-liquide.
Fiche 4 : Préparer une solution par dissolution d’un soluté On désire préparer une solution par dissolution d'une masse m = 2,5 g de soluté dans 100 mL d'eau.
- Placer une coupelle vide sur le plateau d'une balance. - Appuyer sur le bouton de tarage ou zéro et attendre l'affichage: 0,0 g
- Prélever un peu de solide en poudre à l'aide d'une spatule et verser lentement son contenu dans la coupelle. - Recommencer l'opération jusqu'à ce que la masse désirée soit atteinte
- Vider le contenu de la coupelle dans une fiole jaugée de 100 mL
- Rincer la coupelle et l’entonnoir à l’aide d'une pissette d'eau distillée en versant toute l’eau de rinçage dans la fiole jaugée.
- Rajouter encore un peu d’eau distillée. - Homogénéiser le mélange
- Ajouter à nouveau de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge et homogénéiser une nouvelle fois
Etape 6
Etape 5
Etape 4
Etape 3
Etape 2
Etape 1
Fiche 5 : Préparer une solution par dilution On souhaite réaliser une dilution par 10 c'est-à-dire obtenir une solution diluée de concentration C = C0/10 à partir d’une solution concentrée de concentration C0
- ajouter un peu d'eau distillée dans fiole jaugée. - boucher la fiole et homogénéiser la solution
- introduire la solution mère dans un bécher. - prélever cette solution à l'aide d'une pipette jaugée de 10 mL, préalablement rincée avec la solution.
Visée du trait de jauge
- verser les 10 mL de la solution mère dans une fiole jaugée de 100 mL.
- ôter le bouchon et ajouter encore de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge supérieur. - homogénéiser à nouveau la solution.
Etape 1
Etape 2
Etape 3
Etape 4
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale « La vie à fil tendu »
« Lorsque j’entrai au laboratoire dirigé par Joliot au Collège de France, la connaissance que j’avais de la structure de la matière ne devait guère dépasser celle acquise par un lycéen de 1993 abonné à de bonnes revues de vulgarisation. Je les résume rapidement : la matière est composée d’atomes, eux-mêmes constitués de noyaux entourés d’un cortège d’électrons. Les noyaux portent une charge électrique positive qui est de même valeur et de signe opposé à la charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d’un atome est concentrée dans le noyau….., l’électron ne pesant que 9,1 10-31 kg.
Le noyau de l’hydrogène, ou proton, porte une charge électrique positive. Celui-ci a un compagnon, le neutron, qui est neutre électriquement et a sensiblement la même masse (1,67 10-27 kg). Tous deux s’associent de façon très compacte pour constituer les noyaux qui sont au cœur des atomes peuplant notre univers. Ils s’entourent d’un cortège d’électrons dont la charge compense exactement celle des protons. En effet, la matière est neutre sinon elle exploserait en raison de la répulsion qu’exerce l’une sur l’autre des charges de même signe, positif ou négatif.
Il faut avoir en tête l’échelle des dimensions. Le diamètre d’un atome est voisin d’un centième de millionième de centimètre. Celui d’un noyau d’atome est cent mille fois plus petit. On voit donc que presque toute la masse d’un atome est concentrée en un noyau central et que, loin sur la périphérie, se trouve un cortège qui est fait de particules de charge électrique négative, les électrons. C’est ce cortège seul qui gouverne le contact des atomes entre eux et donc tous les phénomènes perceptibles de notre vie quotidienne, tandis que les noyaux, tapis au cœur des atomes, en constituent la masse. »
« La vie à fil tendu » Georges Charpak Physicien français, prix Nobel de physique 1992 pour ses travaux sur les détecteurs de particules.
Questions
1) Recopier et compléter la phrase suivante :
« La matière est constituée d’atomes, eux-mêmes constitués d’autres particules :
- les ..................... et les .................... que l’on trouve dans le ......................
- les ........................... qui tournent autour du ................
2) Recopier et compléter les phrases suivantes, à l’aide des mots ou valeurs ci-dessous :
le neutron ; positive ; négative ; neutre
+ 1,6.10-19 C ; 0 ; - 1,6.10-19 C
Un électron a une charge électrique ……..……
qe = …………..
Un proton a une charge électrique …….....……
qp = ……………..
Dans le noyau, le proton a un compagnon : …………. qui est électriquement ………….. :
qn= ............
3) Recopier et compléter le tableau suivant :
Nom de la particule
Charge électrique
Masse
4) Retrouver dans le texte, les phrases qui permettent de répondre aux questions suivantes :
- pourquoi l’atome est-il électriquement neutre ?
- pourquoi l’atome doit-il être électriquement neutre ?
5) Exprimer à l’aide d’une puissance de dix le diamètre moyen d’un atome, puis le diamètre moyen du noyau d’un atome.
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Ça va le fer...
Le fer est un minéral indispensable à la vie. Il est indispensable à beaucoup de fonctions vitales. Sans lui, on ne pourrait pas oxygéner nos organes vitaux : le fer aide à fabriquer de l'hémoglobine provenant des globules rouges et assure ainsi le transport d'oxygène des poumons vers les organes de notre corps.
Il intervient également au niveau de nos défenses immunitaires qu’il stimule. Quand on manque de fer (anémie), nos défenses sont au plus bas et l’on risque de tomber malade plus facilement. En plus, nous sommes très fatigués.
Une vieille croyance fait des épinards un aliment riche en fer, bien qu'en réalité sa teneur en fer ne soit pas particulièrement élevée ; le fer se trouve dans les aliments riches en sang (viandes)
Alors pourquoi est-on persuadé que l'épinard est le roi des légumes fournisseur de fer ?
L'histoire remonte à 1870. Cette année-là, un biochimiste allemand, E. von Wolf, évalue la composition nutritionnelle des aliments. Et plutôt que d'écrire dans ses tablettes de résultats, les 2,7 mg de fer pour 100 gr de feuilles, il se trompe et inscrit 27 mg. Et voilà que pour une erreur de virgule, l'épinard devenait le Goliath du fer.
Enfin, cerise sur le gâteau pour les épinards, voici venir, au début du XXe siècle, l'irrésistible Popeye et ses biceps d'acier lorsqu'il avale une boîte d'épinards. Le marin à la pipe va définitivement consacrer le règne des épinards….
Une analyse de sang révèle à Popeye son manque de fer, malgré sa grosse consommation d’épinards.
Le Tardyferon®, un médicament « riche en fer » lui est prescrit. Popeye sait que l’élément fer se trouve dans ce médicament sous forme ionique ; de ces cours de chimie, il se souvient qu’il existe 2 ions fer :
- l’ion fer II : Fe2+ - l’ion fer III : Fe3+
→ Il dispose également des solutions suivantes :
- S1 : de sulfate de fer II (Fe2+, SO42-)
- S2 : de chlorure de fer III ( Fe3+, 3 Cl-) - S3: de chlorure de sodium (Na+, Cl-) - S4 : de nitrate d’argent (Ag+, NO3
-) - S5: d’hydroxyde de sodium (Na+, OH-)
Popeye désire savoir quels sont les ions fer présents dans son médicament.
→ Il broie au mortier un comprimé de Tardyferon®, qu’il dissout ensuite dans environ 250 mL d’eau. Il obtient ainsi une solution qu’il va tester.
Réactions de précipitation
Dans un premier temps, Popeye va rechercher le réactif qui permet de mettre en évidence les ions fer II et III.
(1) Réaliser les 6 expériences que Popeye a effectuées afin de savoir si les solutions réagissent entre elles.
(2) Compléter le tableau en indiquant les résultats des expériences.
Utiliser le symbole ci-contre lorsque l’on observe un précipité ; indiquer la couleur du précipité
Utiliser le symbole ci-contre en l’absence de réaction
S1 : (Fe2+, SO42-) S2 : ( Fe3+, 3 Cl-)
S3: (Na+, Cl-)
Exp1: Exp4:
S4 : (Ag+, NO3
-)
Exp2: Exp5:
S5: (Na+, OH-)
Exp3: Exp6:
(3) Faire le schéma des 6 expériences
Tests des ions fer
(4) A l’aide des ions présents dans les solutions et des résultats du tableau précédent, indiquer si les ions suivants réagissent entre eux
Fe2+ Fe3+ Na+ Ag+
SO42-
Cl- NO3
- OH-
(5) Conclure en indiquant le réactif qui permet de mettre en évidences les ions Fe2+ et Fe3+
Test de la solution de Tardyferon®
(6) Réaliser les tests qui permettent de déterminer les ions fer présents dans la solution de Tardyféron; conclure
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Un stage au N.C.I.S....
Le corps d'un sergent de la Navy a été retrouvé dans la mer à proximité de la plage de Cupsogue Beach County park au sud de Long Island (Etat de New York)
L'enquête est confiée au NCIS (Naval Criminal Investigative Service).
Lors de l'autopsie, le Docteur Mallard remarque que la victime porte de nombreuses traces de coups : il en fait immédiatement part à l'agent spécial Gibbs. Ce dernier a un doute.
... Il y a quelque chose qui me dérange : le corps n’est pas assez abîmé par le sel de mer....
Oui, Jethro : il y avait de l'eau dans ses poumons mais ...
Ducky, es tu vraiment sûr que la victime est morte noyée ?
Oui, c’est exactement cette question que je me pose !!!
Tu voudrais donc dire qu’il a été noyé ailleurs et qu’on a jeté son corps dans la mer
Pas de problème Ducky !!! Je m’en charge immédiatement
Abby, nous avons besoin de ton aide : tu vas devoir analyser l’eau que l’on a retrouvée dans les poumons du sergent.
Je suis d’accord avec toi Abby, mais je crois que ton stagiaire devrait d’abord faire un tableau recensant tous les tests de reconnaissance des principaux ions
Je vais donner ce travail à mon stagiaire
Mac Gee, l’eau de mer contient des ions. Donc il suffit de faire des tests chimiques simples pour savoir quels ions sont présents dans le liquide trouvé dans les poumons du sergent
Ensuite tu testeras l’eau de mer afin de déterminer sa composition ionique,
RAPPORT COMPLET (description des expériences, schémas, interprétation et conclusion) dans 50 min. Gibbs attend !!
et pour finir, l’eau présente dans les poumons de la victime
Tu disposes de plusieurs solutions qui te permettront de remplir le tableau de reconnaissance des ions
Eh toi le stagiaire !! Tu dois m’aider à trouver la nature du liquide présent dans les poumons de la victime
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Quand l’estomac n’en peut plus ....
Après un repas très copieux, Thomas ne se sent pas très bien. Il a du mal à digérer et a des remontées acides ! L’armoire à pharmacie de la maison ne contenant plus de comprimés de GAVISCONELLL®, qu’il prend habituellement lorsqu’il a des problèmes de digestion, sa mère lui conseille d’avaler un peu de bicarbonate de soude dans un verre d’eau. Il se sent effectivement bien mieux après. Cependant, il a beaucoup éructé....
Thomas, curieux, veut savoir comment le GAVISCONELLL® et le bicarbonate de soude peuvent agir sur ses remontées
acides. Il effectue des recherches sur internet afin de comprendre l'origine des remontées acides, afin d’en apprendre un peu plus sur le bicarbonate de soude puis il consulte la notice du médicament. Il relève également des renseignements dans son livre de chi-mie. DOC1 : le comportement de l’estomac lors de la digestion
La digestion dans l'estomac Pour débuter, les aliments entrent par la bouche, subissent quelques transformations sous l'effet de la salive et passent dans l'œsophage. Le bol alimentaire se retrouve rapidement dans l'estomac. Là, il est mélangé au suc gastrique.
La fonction de l'acidité dans l'estomac La forte acidité du suc gastrique (pH 1 à 2) est due à l'acide chlorhydrique. Le principal rôle de l'acide chlorhydri-que est d'intervenir dans la formation d’une enzyme servant à la digestion des protéines. Il agit également sur les glucides en commençant la dégradation du saccharose, qui est dédoublé en glucose et fructose. Cet acide a aussi un rôle antiseptique: il détruit la majorité des bactéries qui pourraient pénétrer dans le tube diges-tif en même temps que les aliments.
La régulation de la formation de l'acide chlorhydrique La gastrine, hormone secrétée par des cellules de l'estomac, stimule la sécrétion d'acide chlorhydrique. D’autres hormones empêchent la surproduction de sécrétions gastriques lorsque l'estomac est en pleine activité digestive.
Les causes de l'hyperacidité Les aliments protéiques et l'alcool favorisent la sécrétion de l'hormone gastrine. Celle-ci stimule alors la sécrétion d'une grande quantité de suc gastrique, notamment d'acide chlorhydrique. La quantité d'acide chlorhydrique aug-mente aussi sous l'effet du stress, de certains médicaments et lors de l'usage du tabac. DOC2 : Le bicarbonate de soude ou bicarbonate de sodium Le bicarbonate de soude ou bicarbonate de sodium est un composé disponible sous forme de poudre blanche soluble. Utilisé dans l'alimentation et dans les produits d'entretien, il est aussi très employé pour soigner/soulager de nombreux maux quotidiens (hygiène bucco-dentaire, troubles digestifs...) Le bicarbonate de soude est utilisé pour ses propriétés antiacides, et permet donc de soulager le pyrosis (aigreurs d'estomac). Une fois absorbé sous forme liquide (associé à un verre d'eau), il dégage des bulles au contact d'un acide alimentaire. Un phénomène qui peut induire des éructations ou une gêne abdominale passagères, d'où son indication pour une utilisation ponctuelle. DOC3 : Extraits du livre de chimie : Mise en évidence expérimentale de certains gaz
Nom dioxygène dihydrogène Dioxyde de carbone
Formule O2 H2 CO2
Test d’identification
Ravive la combustion d’une allumette incandescente
Brûle en produisant une détonation
Trouble l’eau de chaux
DOC4 : Extrait de la notice du médicament
1. Composition du médicament GAVISCONELL
2. Dans quel cas le médicament GAVISCONELL® est-il prescrit ? GAVISCONELL®sans sucre apporte un soulagement rapide de la douleur et de la gêne occasionnée par les bru-lures ou aigreurs d’estomac et les remontées ou renvois acides. Ces symptômes peuvent, par exemple survenir après les repas ou au cours de la grossesse, ou lors de l’inflammation de l’œsophage. Les brulures, aigreurs d’estomac, les remontées acides peuvent être dues à des modifications de l’alimentation (mets acides ou épicés, boissons alcoolisées..) ou a la prise de certains médicaments (aspirine).......
3. Quels sont les effets indésirables éventuels Comme tout médicament GAVISCONELL®, comprimé à croquer édulcoré à l’aspartame et à l’acésulfame potas-sique est susceptible d’avoir des effets indésirables, bien que tout le monde n’y soit pas sujet. Ne prenez pas ce médicament si vous êtes allergique à l’un de ces constituants car des irritations cutanées et des difficultés respiratoires ont été rapportées. Si vous prenez trop de comprimés, vous pouvez vous sentir ballonné. Si vous remarquez des effets indésirables non mentionnés dans cette notice, ou si certains effets indésirables de-viennent graves, veuillez en informer votre médecin ou votre pharmacien.....
Substances actives par comprimé :
Alginate de sodium 250,00 mg
Bicarbonate de sodium 133,50 mg
Carbonate de calcium 80,00 mg
Quelles expériences pourrait-on réaliser pour comprendre comment le GAVISCONNELL® et le bicarbonate de soude agissent sur les remontées acides ?
Plan du compte rendu à réaliser :
A/ Mise en évidence expérimentale de cer-tains gaz
- Quel désagrément peut créer l’absorption du comprimé ?
1) dégagement de dioxygène O2 2) Comment peut-on montrer l’action du com-primé contre les remontées acides - réaliser l’expérience exposée oralement par le
professeur - réaliser l’expérience exposée oralement par le professeur - décrire l’expérience et la schématiser - décrire l’expérience ; noter les observations et résultats obtenus puis conclure 2) dégagement de dihydrogène H2
- réaliser l’expérience exposée oralement par le professeur 3) Quel est le gaz qui se dégage lors de la dis-
solution du comprimé - décrire l’expérience et la schématiser
- réaliser les expériences exposées oralement par le professeur 3) dégagement de dioxyde de carbone CO2 - décrire les expériences effectuées ; noter les observations
- décrire l’expérience réalisée par le professeur et la schématiser
- conclure en indiquant quel est le gaz qui se dégage dans le corps lors de l’absorption du comprimé ou du bicarbonate de sodium
B/ Mode d’action du comprimé
1) répondre aux questions suivantes :
- Dans quels cas le comprimé est-il utilisé ?
- Quelles peuvent-être les causes des symptô-mes énoncés ci-dessus ?
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale L’aspirine
Monsieur G. Malalatète lit tranquillement chez lui lorsqu'il ressent une désagréable sensation de fièvre. Il se dirige vers sa salle de bain pour prendre une aspirine. Dans son placard à pharmacie se trouvent plusieurs boites d'aspirines différentes : Aspirine du Rhône®, Aspirine UPSA®, Aspirine protect®
Monsieur G. Malalatète ne connait pas les différences entre ces médicaments. Il se demande quelle aspirine choisir.
Essayons d’aider Monsieur G. Malalatète dans son choix......
Des effets gastro-intestinaux indésirables
L'aspirine, utilisée depuis plus d’un siècle, est le médicament le plus vendu au monde, soulageant la fièvre et les douleurs associées à de très nombreuses pathologies, combattant efficacement les réac-tions inflammatoires aiguës. L’aspirine possède cependant de nombreux effets secondaires, mention-nés dans les notices fournies avec le médicament
L'aspirine (ou acide acétylsalicylique) est active après son passage dans le sang du patient, et donc après avoir traversé les parois de l'estomac ou de l'intestin. Mais cette traversée n’est pas toujours sans danger pour le patient. L’aspirine se « fixe » sur la paroi stomacale et exerce une action corrosive sur la muqueuse gastrique, en détruisant les graisses qui protègent normalement l’estomac de l’acidité gastrique.
De nombreuses recherches ont été entreprises afin d’améliorer la tolérance de ce médicament, pour le rendre plus comestible et plus digeste. Elles ont abouti à la mise au point de nombreuses formulations qui en toutes en commun le principe actif, acide acétylsalicylique ou de son dérivé, l’ion acétylsalicylate ; les différences sont dues à la variété des excipients utilisés.
En 1941, l’allemand Harold Scruton utilisa de l’amidon comme excipient afin de faciliter la solubilité glo-bale du médicament dans l’eau et ainsi favoriser son absorption dans le corps humain. Cependant, les particules d’aspirine ainsi obtenues, des « paquets » de molécules, très peu solubles dans l’eau, étaient encore trop grosses et la gastrotoxicité du médicament n’a pas été diminuée.
De nouvelles formes pharmaceutiques ont été mises au point pour répondre à des besoins thérapeuti-ques spécifiques et de confort pour le malade. Ces différentes formes (comprimés effervescent, poudre ...) permettent de réduire le temps de contact entre les particules d’aspirine et la muqueuse gastrique, voire de modifier le lieu d’absorption du médicament en le faisant absorber par la muqueuse intestinale.
Quel est le principal inconvénient de l’aspirine ?
Comment explique-t-on cet inconvénient ?
Afin d’éviter l'action corrosive au niveau de l'estomac, comment doit-être la taille des parti-cules d'aspirine lors de leur passage dans le sang ?
Qu’observe-t-on ? Que peut-on en déduire sur la nature du gaz libéré ?
L’Aspirine du Rhône ®
Quel est la fonction du gaz libéré lors de la mise en solution de l’aspirine effervescente ??
Que signifie l’indication aspirine 500 ?
EXP1
Pourquoi ces formulations d’aspirine « dites solubles » sont une forme préférable à l’aspirine du Rhône pour les personnes ayant l’estomac fragile ?
- Peser un comprimé d’aspirine du Rhône 500, et noter la masse obtenue. Comparer cette masse avec celle indiquée sur la notice.
Que peut-on déduire de la valeur indiquée par la balance par rapport à la valeur indiquée sur la boite ?
L’ASPIRINE PROTECT®
EXP2 - Dans une coupelle contenant de l’amidon, verser de l’eau iodée.
EXP8 (prof)
Qu’observe-t-on ? - Dans un verre contenant de l’eau, mettre un com-primé d’Aspirine protect®.
EXP3
Qu’observe-t-on ? - Broyer un comprimé d'Aspirine du Rhône 500 dans un mortier.
- Récupérer la poudre dans une petite coupelle et verser dessus de l’eau iodée. EXP9
- Casser un comprimé à l’aide d’un mortier.
Qu’observe-t-on ? que peut-on en déduire à l’aide du résultat de l’expérience précédente ?
- Introduire dans 2 tubes, un morceau de l’enrobage. - Rajouter : tube (1) : de l’acide chlorhydrique tube (2) : de la solution d’hydroxyde de sodium EXP4 - Boucher les tubes et secouer - Dans un verre contenant de l’eau, mettre un com-
primé d’Aspirine du Rhône®.
Qu’observe-t-on ?
Observer le comprimé et sa dissociation
Pourquoi dit-on de ce comprimé qu'il est gas-tro-résistant ?
EXP5 - Mélanger afin d’essayer de dissoudre la poudre
Qu’observe-t-on ? Quel inconvénient peut-on prévoir pour le patient après l’absorption d’un comprimé d’Aspirine du Rhône® ?
Où le principe actif est-il libéré (dans l’estomac ou l’intestin) ? Quel est l’intérêt de ce médicament ?
L’ASPIRINE UPSA®
La notice du médicament indique qu'on doit avaler le comprimé d’aspirine protect® sans le croquer. Pourquoi une telle consigne ?
EXP6 - Dans un verre contenant de l’eau, mettre un com-primé d’Aspirine UPSA®.
L’aspirine, quand elle a une formulation du type de l’aspirine protect® est parfois appelée « aspirine retard ». Justifier l’appellation « aspi-rine retard »
Qu’observe-t-on ?
EXP7 - Verser de l’eau de chaux dans un bécher. Quels sont les patients qui absorbent cette formulation de l’aspirine ?
- Placer un morceau d’un comprimé d’Aspirine UP-SA® dans un tube à essai.
- Ajouter un peu d’eau et fermer immédiatement le tube à essai avec le bouchon relié à un tube à déga-gement ; plonger l’extrémité du tube dans le bécher
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Synthèse du paracétamol
Le paracétamol, présent dans plus d’une cinquantaine de médicaments, est un analgésique et un anti-pyrétique
Qu’appelle-t-on analgésique et antipyrétique ?
Le paracétamol est synthétisé par réaction entre l'anhydride éthanoïque et le para-aminophénol.
Pour synthétiser le paracétamol, on utilise de l’anhydre éthanoïque, du para-aminophénol et de l’acide éthanoïque La blouse, les lunettes et les gants sont obligatoires pour l’expérience
▪▪ Etape 1 ▪▪
▪▪ Etape 3 ▪▪
Dissolution du para-aminophénol
Obtention du paracétamol
Préparer le bain-marie (cristallisoir pyrex, rempli au 1/4 avec de l'eau, sur l'agitateur chauf-fant)
Sortir l'erlenmeyer du bain-marie et le refroi-dir, d'abord sous le robinet puis en le disposant dans un cristallisoir d'eau glacée.
Dans un verre de montre, peser 1 g de para-aminophénol Au besoin, amorcer la cristallisation en "grat-
tant" le fond de l'erlen avec un agitateur en verre. Introduire les cristaux dans un erlenmeyer
Ajouter 10 mL d'eau distillée (éprouvette graduée)
Quel est l'aspect du mélange réactionnel avant la cristallisation ?
Ajouter 1 mL d'acide éthanoïque (pipette graduée et pipeteur, sous la hotte)
Pourquoi des cristaux se forment-ils lors du refroidissement ?
Introduire le turbulent (barreau magnétique plastifié)
Monter le réfrigérant sur l'erlenmeyer
Chauffer au bain marie (environ 80°C) pen-dant environ 10 min (jusqu'à dissolution com-plète du para-aminophénol).
Légender le dispositif expérimental
Dans quel but introduit-on les cristaux dans l'eau additionnée d'acide éthanoïque ? et pourquoi chauffe-t-on lors de cette première opération ?
Préciser la fonction du réfrigérant
Pourquoi ne pourrait-on pas simplement fer-mer l'erlenmeyer avec un bouchon ?
▪▪ Etape 2 ▪▪
Réalisation de la synthèse
Sortir l'erlenmeyer du bain-marie et le refroidir un peu (eau du robinet)
Sous la hotte, retirer le réfrigérant et introduire avec précaution 1,4 mL d'anhydride éthanoï-que (pipette graduée et pipeteur)
Remettre le réfrigérant et chauffer à nouveau au bain-marie (environ 60°C) pendant 10 min.
Pourquoi refroidit-on le mélange avant d'in-troduire l'anhydride éthanoïque ?
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Masses volumiques et densités
Les liquides
On dispose, sous la hotte, de deux liquides : - le cyclohexane - le dichlorométhane
(Chaque élève choisira 1 liquide parmi les 2 pro-posés)
EXP1 :
- Peser un bécher vide.
- A l’aide d’une pipette et d’un pipeteur, prélever précisément 5 mL de liquide et verser le prélève-ment dans le bécher. - Peser de nouveau le bécher.
Indiquer le nom du liquide prélevé (cyclo-hexane ou dichlorométhane)
Noter la masse du bécher vide
Noter la masse du bécher contenant le liquide
En déduire la masse des 5 mL de liquide
Déterminer la masse volumique du liquide pré-levé (en g.mL-1); en déduire sa densité EXP2 :
- Verser le liquide dans un tube à essai puis rajou-ter de l’eau
Comment peut-on vérifier expérimentalement ce que contiennent chacune des phases ? Faire la vérification expérimentale
Faire un schéma indiquant ce que contiennent chacune des phases du tube
Les solides
Identification d’un solide
On désire déterminer la nature du métal consti-tuant un cylindre
Masses volumiques (g.mL-1) de quelques métaux
Aluminium Fer Cuivre Plomb
2,7 7,8 8,9 11,3
Décrire le protocole expérimental permettant de déterminer la nature d’un cylindre métallique
EXP3 :
- Réaliser le protocole expérimental Conclure
Flotte ou coule ?
EXP4 :
- Mettre un raisin sec et un pamplemousse dans un récipient plein d’eau. Qu’observe-t-on ?
EXP5 :
- Réaliser les expériences qui permettent de dé-terminer les masses et volumes du raisin et du pamplemousse. Calculer les masses volumiques puis les densi-tés du raisin et du pamplemousse ; les valeurs obtenues permettent-elles de confirmer l’observation expérimentale ?
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Synthèse chimique d’un excipient aromatisé
De nombreux médicaments pour enfants sont parfumés avec un arome artificiel de banane ; cet arome est de l’acétate d’isoamyle ; comment peut-on synthétiser cette espèce aromatique ?
Pour synthétiser l’acétate d’isoamyle, on utilise de l’acide acétique, de l’alcool isoamylique et de l’acide sulfurique.
La blouse, les lunettes et les gants sont obligatoires pour l’expérience
▪▪ étape 1 ▪▪
Venir prélever sous la hotte 2 mL d'acide acéti-que dans un tube à essai muni d'un bouchon ; de retour à votre paillasse, avec une baguette en verre, déposer une goutte sur un morceau de papier filtre ; agiter devant le nez
De quelle odeur s'agit-il ?
▪▪ étape 2 ▪▪
Le professeur introduit 2 mL d’alcool isoamyli-que dans votre tube à essai, puis 2 gouttes d'acide sulfurique
Observer le mélange : Combien y a-t-il de phases?
▪▪ étape 3 ▪▪
Adapter un tube à dégagement droit sur le tube et le placer dans le bain marie (80-90°C)
Le tube à dégagement sert de réfrigérant à air ; expliquer son rôle.
▪▪ étape 4 ▪▪
Apres 15 minutes environ, quand le contenu du tube est devenu bien trouble, sortir le tube (at-tention c'est chaud !!!) et le passer quelques minutes sous l'eau froide du robinet ; le placer ensuite sur le portoir.
Observer ; combien voit-on de phase mainte-nant? Que peut-on en conclure ?
▪▪ étape 5 ▪▪
Rajouter un peu d’eau dans le tube à essai et observer sa destination
Où se trouve la phase aqueuse ? où se trouve la phase contenant l’acétate d’isoamyle ?
Dessiner et légender le tube à essai en indi-quant ce que contiennent les deux phases
▪▪ étape 6 ▪▪
Verser environ 50 mL d’eau très salée (à satura-tion) dans un verre à pied. Vider le contenu du tube à essai obtenu précé-demment dans l’eau salée. Agiter et laisser reposer Pourquoi réalise-t-on cette opération ?
▪▪ étape 7 ▪▪
Verser le contenu du tube dans l'ampoule à dé-canter ; agiter l'ampoule et laisser décanter. Eliminer la phase aqueuse dans un pot, puis recueillir la phase organique dans un bécher ; faire alors le test de l'odeur avec une baguette en verre propre sur du papier filtre.
De quelle odeur s'agit-il ?
▪▪ étape 8 ▪▪
On détermine collectivement la densité : Poser une éprouvette sur une balance et tarer. Verser le contenu du bécher dans l'éprouvette
Quel est le volume V total obtenu par l'en-semble de la classe ? Quelle est la masse m obtenue par l'ensem-ble de la classe ?
Calculer la masse volumique en g.mL-1 du produit organique ; en déduire sa densité par rapport à l'eau ;
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Pourquoi la tomate est-elle bénéfique pour la santé ?
On a toujours su que la tomate était bonne pour la santé à cause de la vitamine C, des fibres qu'elle renferme. Mais depuis quelques années, on a découvert son lycopène, ce pigment qui possède des ver-tus qui intéressent la médecine.
▪ Contrairement aux autres nutri-ments contenus dans les fruits et légumes dont la quantité diminue pendant la cuisson (comme par exemple la vitamine C), la cuisson augmente la quantité de lycopène biodisponible : la chaleur le libère des cellules de la tomate. Ainsi, il y a environ quatre fois plus de lyco-pène biodisponible dans la sauce tomate que dans la tomate fraîche. Pour cette raison, les aliments cou-rants contenant le plus de lycopène biodisponible sont les produits transformés à base de tomate : jus, soupe, sauce tomate ou ketchup.
▪ Le projet LYCOCARD mené par l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) a pour objectif d’étudier le rôle des tomates et de ses dérivés dans la prévention des maladies cardiovasculaires.
▪ Des données épidémiologiques et expérimentales suggè-rent que le lycopène pourrait diminuer l’incidence des ma-ladies cardio-vasculaires, bien qu'aucune étude scientifique d'envergure n'ait pu démontrer définitivement le bien-fondé de cette hypothèse. Les résultats de Lycocard vont permet-tre :
- de formuler des recommandations nutritionnelles sur la consommation de tomates et de ses dérivés de fa-çon à réduire l’incidence des maladies cardio-vasculaires
-de développer de nouveaux produits à base de to-mate présentant un bénéfice pour la santé encore plus important.
▪ Le lycopène aurait également un effet protecteur contre le cancer de la prostate, d’antioxydant, d’anti-inflammatoire. La consommation régulière d'aliments contenant du lyco-pène est aussi associée à une réduction du diabète, de l'ostéoporose.
Le lycopène est un solide rouge de formule brute C40H56, de température de fusion 175°C.
solubilité du lycopène
Dans l’eau Dans le cy-clohexane
Dans le dichlo-rométhane
Dans l’éthanol
faible forte forte forte
solvants cyclohexane dichlorométhane éthanol Miscibilité avec l’eau non miscible non miscible miscible
densité 0,78 1,32 0,79 Température d’ébullition 80°C 40°C 79°C
Comment peut-on extraire le lycopène des tomates ?
Introduction
Que peut-on faire pour récupérer une espèce dissoute dans de l’eau (exemple : du sel dissous dans l’eau) ?
Quel est le problème que l’on rencontre alors ?
Qu’est ce que le lycopène ?
Pourquoi les chercheurs de l’INRA étudient-ils le lycopène ?
Quels sont les produits qui renferment le plus de lycopène ?
Comment s’appelle la technique utilisée en chimie pour extraire une espèce dissoute dans un milieu aqueux ?
Extraction du lycopène
Dans une ampoule à décanter placée sur son support, robinet fermé, verser un peu de ket-chup très dilué puis rajouter un peu de cyclo-hexane.
Boucher l’ampoule, la retirer de son support puis agiter ; dépressuriser en ouvrant de temps en temps le bouchon (afin d’évacuer les gaz qui se forment) ; laisser décanter, bouchon retiré.
Avant agitation, on observe 2 phases
Quelle est la phase colorée (phase supé-rieure ou phase inférieure) ?
Où se trouve le cyclohexane ? Pourquoi ?
Où se trouve le lycopène du ketchup ?
Après agitation puis décantation, on ob-serve 2 phases :
Où se trouve la phase colorée ?
Où se trouve le cyclohexane ?
Où se trouve l’eau ?
Où se trouve le lycopène ?
Représenter 2 ampoules à décanter et les légender en indiquant ce que contiennent les 2 phases avant et après agitation
Que s’est-il passé pour le lycopène au cours de l’agitation ?
Comment peut-on expliquer ce phénomène ?
Pour récupérer le lycopène : Que faut-il faire ensuite pour pouvoir récupé-rer le lycopène ?
Pourquoi lors du chauffage, le lycopène ne s’évapore-t-il pas avant le cyclohexane ?
Pourquoi n’a-t-on pas choisi l’éthanol pour extraire le lycopène de la tomate ??
Pourquoi a-t-on utilisé le cyclohexane pour réaliser l’extraction et non le dichlorométhane ?
Si on avait utilisé le dichlorométhane à la place du cyclohexane qu’aurait-on observé dans l’ampoule à décanter après agitation et repos ? Dessiner 2 ampoules
Conclusion
Recopier les conclusions suivantes
Pour effectuer une extraction d'une es-pèce chimique par solvant :
- L’espèce chimique à extraire doit être plus soluble dans le solvant que dans l’eau; elle va ainsi passer de l’eau au sol-vant
- Le solvant et l’eau ne doivent pas être miscibles, afin qu’il y ait 2 phases dans l’ampoule à décanter
- Le solvant doit être très volatil afin qu’il puisse s’évaporer très facilement ; sa température d’ébullition doit être basse.
- Des critères de sécurité interviennent également car les solvants organiques sont souvent inflammables et nocifs pour l’homme, comme pour la faune.
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale L’aromathérapie
▪ L’aromathérapie est l'utilisation médicale des extraits aromatiques de plantes, les huiles essentielles. (Cela la différencie de la phytothérapie qui fait usage de l'ensemble des éléments d'une plante)
▪ On appelle huile essentielle (ou parfois essence végétale) le liquide concentré et hydrophobe (soluble dans les corps gras, mais insoluble dans l'eau) des composés aromatiques (odoriférants) volatils d'une plante.
▪ Il est obtenu par hydrodistillation ou extraction chimique par solvants (eau, alcool, etc.). Contrairement à ce que suppose la dénomination, il n’est pas forcément huileux.
▪ On s'en sert contre plusieurs affections (toux, maux de tête, sinusite, asthme, problèmes digestifs, in-somnie, fatigue, blessures sportives, ......), mais selon les aromathérapeutes, son action la plus remar-quable est de nature antiseptique (contre les bactéries, les virus, les champignons et les parasites) On s'en sert également pour l'hygiène des espaces intérieurs (prévention et traitement des maladies in-fectieuses), en soins esthétiques et pour la détente. On lui prête aussi une action bienfaisante sur le plan psychologique et pour contrer l’anxiété.
▪ Le limonène est l'arôme (huile es-sentielle) contenu dans le zeste de l'orange ou du citron
▪ Cette huile essentielle est utilisée en aromathérapie ou comme exci-pient dans certains médicaments
2nde étape Hydrodistillation
On épluche une orange finement de façon à ne
garder que le …………..
On met ces morceaux de zeste d'orange dans un ………………………… et on ajoute 100 mL ………………………...……… ainsi que quelques grains de …………………….
On porte le tout à …………………………
Lorsque l’on chauffe des plantes ou des fruits,
on provoque l’éclatement des cellules renfermant les substances odorantes.
La quantité d'arôme obtenu est encore faible.
Ces substances odorantes sont assez volatiles et peuvent être entraînées par de la vapeur d’eau.
On fait une ……………….…………… par le solvant ....................................... de densité .......
On verse le …….. .….. dans une …………………
à…………….……et on ajoute du ........................... La vapeur qui se dégage est …………….………….. dans le …………………..
On agite l'ampoule et on dégaze 2 à 3 fois.
Le liquide obtenu dans ……………………., appelé ……………., contient …………phases :
L'arôme plus soluble dans le ............................... que dans ............................, passe entièrement dans le .............................................
- Une phase surnageant, odorante, d'aspect
………...……… contenant en grande partie ……………….
- une phase aqueuse contenant encore un peu
d'arôme.
On recueille la phase organique située …………………………. qui contient l'arôme du zeste de l'orange
Pour récupérer le limonène pur,
Récupération de l'arôme il suffira de .................................... légèrement la phase ...................................... afin de faire ............... le cyclohexane qui est un ........................................
Il y a encore un peu de substances odorantes dans l'eau. Comment peut-on récupérer le maxi-mum d'arôme ??
Une hydrodistillation est la distillation d'un mé-lange .................. et d'un ......................
Elle consiste à porter à ............................ le mé-lange, puis à .............................. les vapeurs qui se dégagent, (c'est à dire les ramener à l'état ..................... ) afin de récupérer les
1ère étape
L'arôme à extraire est un peu soluble dans l'eau et très peu soluble dans ..........
......................
L'opération appelée ………………….. consiste à ajouter du ……… au distillat précédent ainsi l'arôme devient moins soluble dans l'eau salée.
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Chromatographie
Expériences Porter des lunettes
Verser au fond d'un bécher un peu d'eau sa-lée.
Sur un morceau de papier filtre rectangulaire tracer au crayon à papier une légère ligne.
Déposer sur cette ligne trois petites taches de colorants alimentaires (jaune, bleu, vert).
Agrafer le papier filtre en cylindre et le dispo-ser dans le bécher.
Attention : - Pour déposer les taches, il est conseillé de s'entraî-ner auparavant sur un morceau de papier filtre, car elles ne doivent pas dépasser 2 à 3 mm de diamètre - Le niveau de l'eau doit être en dessous de la ligne de dépôts des 3 colorants
Représenter en couleur le chromatogramme obtenu
Sous la hotte, verser au fond d'une cuve à chromatographie un peu d’éluant (cyclohexane).
Sur une plaque rectangulaire « spéciale chro-mato », tracer au crayon à papier une légère ligne.
Sur cette ligne, tracer 3 petites croix réguliè-rement espacées.
Déposer à l'aide d'une pipette pasteur, sur chacune de ces croix, trois taches (limonène pur, arôme Vahiné, limonène TP). Après appli-cation d'une tache, sécher au sèche cheveux.
Disposer la plaque dans le bécher sous la hotte.
Quand le front de l'éluant est à environ 2 cm du haut, retirer la plaque et faire un trait au crayon pour l'indiquer puis sécher la plaque au sèche-cheveux sous la hotte.
Corner la plaque, la prendre avec une pince et la plonger dans une solution violette de per-manganate de potassium : la sécher.
Représenter le chromatogramme obtenu
La chromatographie
Recopier la phrase suivante
La chromatographie est une technique qui permet de séparer et d’identifier les diffé-rents constituants d’un mélange.
Séparation des constituants d'un mélange
Recopier et compléter les phrases :
Elution des taches
L'eau (= …) monte par …le long du papier filtre (=……)
Lors de son ascension, l'eau entraîne les ….. à des vitesses ……
Lecture verticale
Le colorant ………s’est décomposé après élu-tion en …..……. :
c’est un … constitué de ……
Les colorants …… et ….. ne présentent ……. :
Ce sont des ………
Lecture horizontale
Les taches au même niveau correspondent …
Le colorant ………… est un ………………… de colorant …………. et ……………….
Identification d’une espèce
Recopier et compléter la phrase suivante :
Les constituants des produits analysés don-nent des taches invisibles ; pour obtenir le chro-matogramme et faire apparaître les différentes taches, il faut …………...… les taches :
Que peut-on conclure à partir du chromato-gramme obtenu ?
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Un liquide schtroumpfement magique …
Le schtroumpf curieux vient de dérober la recette d’un liquide magique chez Gargamel….
Le Schtroumpf curieux fait appel à vous pour préparer ce liquide magique. Pour cela :
- il faut lui indiquer les ingrédients à utiliser en indiquant leur masse (pour les solides) ou leur volume (pour les liquides)
- Il faut lui indiquer la verrerie (ustensiles) utilisée et la dessiner.
A vous ensuite de schtroumpfer la recette, de schtroumpfer vos observations après agitation et d’en schtroumpfer l’intérêt que pourrait avoir cette potion pour Gargamel ou pour les schtroumpfs !!!
Données : Hydroxyde de sodium : NaOH Glucose : C6H12O6
eau = 1 kg/L
élément Na O H C masse molaire (g/mol) 23 16 1 12
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Préparation d’une solution pour une perfusion
Les solutions de perfusion glucosées sont administrées par voie intraveineuse. Une perfusion de glucose peut être administrée notamment en cas d'hypoglycémie. Le Docteur H. voit arriver aux urgences un patient en état d'hypoglycémie. Il décide de le perfuser avec une solution de glucose à 5 %. Cependant, le laboratoire qui fournit l'hôpital est en rupture de stock. Le docteur décide de préparer lui-même la solution. Comment va-t-il procéder ? ▪ Une solution à 5% signifie que 100 mL de solution contient 5 g de glucose dissous
1) Déterminer la masse molaire du glucose de formule brute C6H12O6
2) Déterminer la concentration massique de la solution en glucose
3) a- Déterminer la concentration molaire de la solution en glucose
b- Retrouve-t-on l’indication du flacon ci-contre ?
4) On désire préparer 50 mL de la solution de glucose
Réécrire, en complétant si nécessaire, dans l’ordre les différentes étapes du protocole expérimental de dissolution ; schématiser une fiole jaugée
Boucher et agiter pour homogénéiser la solution
A l'aide d'un entonnoir, introduire le glucose dans la fiole jaugée de ..... mL
Avec de l'eau distillée, remplir la fiole jaugée environ aux 3/4
A l’aide d’une coupelle, peser, avec précision, ......... g de glucose
Rincer l'entonnoir à l'eau distillée en en récupérant cette eau de rinçage dans la fiole jaugée
Boucher et agiter jusqu'à dissolution du soluté
Compléter jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée
5) Réaliser la solution
Placer une coupelle vide sur le plateau d’une balance ; appuyer sur le bouton « TARE » et attendre l’affichage : 0,0 g Prélever le solide à l’aide d’une spatule et verser lentement son contenu dans la coupelle ; recommencer l’opération jusqu’à ce que la masse désirée soit atteinte Vider le contenu de la coupelle dans une fiole jaugée à l’aide d’un entonnoir Rincer la coupelle et l’entonnoir à l’aide d’une pissette d’eau distillée en versant toute l’eau de rinçage dans la fiole jaugée. Rajouter encore un peu d’eau et secouer la fiole afin de dissoudre le soluté Ajouter à nouveau de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge et secouer la fiole afin d’homogénéiser la solution
Préparation d’une solution par dissolution de 2,5 g de solide dans 50 mL d’eau
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Concentration d’un sérum physiologique
▪ On désire déterminer la concentration molaire de la solution contenue dans ces dosettes
Dilution d’une solution
Lors d’une dilution, on verse dans un flacon une solution concentrée et on rajoute de l’eau distillée
Solution initiale
Concentration Ci Volume Vi
Solution finale
Concentration Cf Volume Vf
Quantité de soluté :
Dans la solution initiale : ………………….………………….
Dans la solution finale : ………………….………………….
▪ Lors d’une dilution, il y a conservation …………………………………………………….……………………. …………………………………………………….…………………….
▪ Lors d’une dilution, on a la relation : …………………………………………………….…………………….
Dilutions de solutions de chlorure de sodium
S1 C1 = 10-2 mol.L-1 S2 C2 = 8.10-3 mol.L-1 S3 C3 = 6.10-3 mol.L-1 S4 C4 = 4.10-3 mol.L-1 S5 C5 = 2.10-3 mol.L-1 S6 C6 = 10-3 mol.L-1
Calculer le volume de la solution S1, qu’il faut prélever, pour préparer 100 mL des solutions S4, S5 et S6
Préparation de S4
S1 C1 = 10-2 mol.L-1 V1 =
S4 C4 = 4.10-3 mol.L-1 V4 = 100 mL
Préparation de S5
S1 C1 = 10-2 mol.L-1 V1 =
S5 C5 = 2.10-3 mol.L-1 V5 = 100 mL
Sérum physiologique
▪ Le sérum physiologique est une solution aqueuse de chlorure de sodium (Na+ ; Cl-). Il est utilisé en médecine pour composer des solutions de réhydratation injectées en perfusions suite à une déshydratation ou pour des patients ne pouvant pas boire. On l’utilise également pour nettoyer le nez ou les yeux des bébés.
On dispose déjà des solutions S1, S2 et S3
On désire préparer les solutions S4, S5 et S6 par dilution de la solution S1
Préparation de S6
S1 C1 = 10-2 mol.L-1 V1 =
S6 C6 = 10-3 mol.L-1 V6 = 100 mL
Conductivités des solutions
Les solutions de chlorure de sodium précédentes, constituées d’ions Na+ et d’ions Cl-, laissent passer le courant électrique. On dit que ces solutions sont conductrices et on peut mesurer leur conductivité à l’aide d’un conductimètre.
Mesurer la conductivité des solutions de chlorure de sodium
solution Concentration (mol.L-1)
Conductivité (mS.cm-1)
S6 0,001 S5 0,002 S4 0,004 S3 0,006 S2 0,008 S1 0,01
Tracer ci-contre, la représentation graphique donnant les variations de la conductivité des solutions en fonctions des concentrations
Le sérum physiologique
On verse la dosette de sérum physiologique de 5 mL dans une fiole jaugée de 100 mL que l’on complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge :
On obtient une solution de sérum physiologique diluée …….. fois
Mesurer la conductivité de la solution diluée de sérum physiologique
………………………………………….…………
À l’aide de la courbe tracée précédemment, déterminer graphiquement la concentration de la solution diluée
………………………………………….……………
Déterminer la concentration de la solution de sérum physiologique contenue dans la dosette
………………………………………….……………
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Le coca et sa concentration en sucre
On désire déterminer la concentration en sucre du Coca en mesurant sa masse volumique
▪ Dans les boissons sucrées non alcoolisées (Coca, limonade...), le sucre est le soluté forte-ment majoritaire.
▪ La masse volumique d’une boisson sucrée dépend de sa concentration en sucre ; on admet que les solutés autres que le sucre sont en quantités nettement plus faible et qu’ils ont une influence négligeable sur la masse volumi-que de la boisson.
Résultats de l’étape 0
Soit S0, une solution d’eau pure
(1) Quelle est la masse (en kg) d’un litre d’eau pure ? m = ...................
(2) Quelle est la masse (en g) d’un litre d’eau pure ? m = ...................
(3) En déduire la masse volumique (en g.L-1) d’une solution d’eau pure ? 0 = ...................
(4) Quelle est la concentration massique en sucre dans une solution d’eau pure Cm0 = ...................
Résultats de l’étape 1
Soit S1 la solution d’eau sucrée obtenue après dissolution du sucre
Masse de la fiole vide m0 =
Masse de la fiole pleine m1 =
Masse de la solution msolution =
Volume de la solution Vsolution = 100 mL
Masse volumique de la solution 1 =
Masse de sucre dans la solution msucre =
Concentration en su-cre cm1 =
Résultats de l’étape 2
Soit S2 la solution d’eau sucrée obtenue après dilution de S1
Masse de la fiole vide m0 =
Masse de la fiole pleine m2 =
Masse de la solution msolution =
Volume de la solution Vsolution = 100 mL
Masse volumique de la solution 2 =
Facteur de la dilution dilution par
Concentration en su-cre cm2=
Résultats de l’étape 3
Soit S3 la solution d’eau sucrée obtenue après dilution de S1
Masse de la fiole vide m0 =
Masse de la fiole pleine m3 =
Masse de la solution msolution =
Volume de la solution Vsolution = 100 mL
Masse volumique de la solution 3 =
Masse volumique d’une solution :
Concentration en sucre dans la solution :
solution
sucrem V
mC
solution
solution
V
m
Facteur de la dilution dilution par
Concentration en su-cre cm3=
Résultats de l’étape 4
coca
Volume (L) 25 mL =
Masse (g)
Masse volumique (g.L-1)
Tableau récapitulatif
ligne solution
Concentration massique en sucre Cm (g.L-1)
Masse volu-mique (g.L-1)
0 S0
1 S1
2 S2
3 S3
4 coca ???
Analyse des résultats
(5) A l’aide d’une construction graphique sur la courbe, déterminer la concentration massique en sucre dans le coca
Cm= ...................
(6) Calculer la masse de sucre dans une ca-nette de 33 cL
(7) La masse d’un morceau de sucre est de 6 g ; combien de morceaux de sucre contient une canette de Coca
(g.L-1)
Cm (g.L-1)
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Le coca et sa concentration en sucre
Étape 0
Répondre aux questions (1), (2), (3) et (4) de la feuille de réponse
Remplir la ligne 0 du tableau récapitulatif de la feuille de réponse
Étape 1
Réaliser le protocole suivant :
▪ Peser, à vide, sans le bouchon, une fiole jaugée de 100 mL, propre et sèche ; noter m0, la masse obtenue
▪ Dans un bécher peser 20 g de sucre.
▪ Introduire le sucre dans la fiole à l’aide d’un entonnoir.
▪ Remplir la fiole aux ¾ avec de l’eau distillée. La boucher et l’agiter pour dissoudre le sucre.
▪ Compléter la fiole jusqu’au trait de jauge avec de l’eau distillée. Boucher et secouer pour homogénéiser la solution ▪ Retirer le bouchon et peser la fiole pleine ; noter m1, la masse obtenue.
▪ Vider le contenu de la fiole dans un grand bécher et la garder afin d’effectuer les prochaines dilutions
Compléter le tableau des résultats de l’étape 1, en effectuant les calculs nécessaires
Remplir la ligne 1 du tableau récapitulatif de la feuille de réponse Étape 2 Réaliser le protocole suivant :
▪ Prélever 50 mL de la solution S1 contenue dans le grand bécher à l’aide d’une pipette jaugée et d’un pipeteur.
▪ Verser le prélèvement dans la fiole jaugée de 100 mL et compléter la fiole jaugée jusqu’au trait de jauge, avec de l’eau distillée. Boucher et secouer pour homogénéiser la solution.
▪ Retirer le bouchon et peser la fiole pleine ; noter m2, la masse obtenue.
Compléter le tableau des résultats de l’étape 2 en effectuant les calculs nécessaires
Remplir la ligne 2 du tableau récapitulatif de la feuille de réponse
Étape 3
Réaliser le protocole suivant :
▪ Vider le contenu de la fiole dans l’évier
▪ Prélever 20 mL de la solution S1 contenue dans le grand bécher à l’aide d’une pipette jaugée et d’un pipeteur.
▪ Verser le prélèvement dans la fiole jaugée de 100 mL et compléter la fiole jaugée jusqu’au trait de jauge, avec de l’eau distillée. Boucher et secouer pour homogénéiser la solution.
▪ Retirer le bouchon et peser la fiole pleine ; noter m3, la masse obtenue.
Compléter le tableau des résultats de l’étape 3 en effectuant les calculs nécessaires
Remplir la ligne 3 du tableau récapitulatif de la feuille de réponse
Étape 4
Réaliser le protocole suivant :
▪ Placer un bécher sur une balance et tarer la balance.
▪ Prélever 25 mL de coca à l’aide d’une pipette graduée et verser le prélèvement dans le bécher ; en déduire la masse volumique du coca.
Compléter le tableau des résultats de l’étape 4 en effectuant les calculs nécessaires
Remplir la ligne 4 du tableau récapitulatif de la feuille de réponse
Étape 5
Tracer la droite représentant la masse volumique de la solution en fonction de la concentration massique
Répondre aux questions (5), (6), et (7) de la feuille de réponse
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Période et fréquence
Afin de pouvoir analyser un ECG, il faut tout d’abord définir ce que sont la fréquence et la période d’un signal périodique
Définitions
Le phénomène périodique
Donner la définition d’un phénomène périodique
Donner des exemples de phénomènes périodiques
La période
Donner la définition de la période d’un phénomène périodique
Donner des exemples de périodes de phénomènes périodiques
Le pouls moyen d’un nourrisson est de 120 pulsations par minute :
- Calculer la période des battements cardiaque
La fréquence
Donner la définition de la fréquence d’un phénomène périodique
Le pouls moyen d’un nourrisson est de 120 pulsations par minute :
- Calculer la fréquence des battements cardiaque
Relation entre période et fréquence
Comment peut-on rapidement passer de la période à la fréquence d’un phénomène périodique ? Ou inversement
Étude expérimentale
L’oscilloscope permet de visualiser une tension électrique au cours du temps
Pour chacun des exemples ci-dessous - déterminer la valeur de la période - calculer la valeur de la fréquence - déterminer l’amplitude du signal
En suivant les indications du professeur, faire les réglages nécessaires sur l’oscilloscope afin d’observer une tension alternative
Pour la tension visualisée : - indiquer les réglages de l’oscilloscope - déterminer la valeur de la période, puis calculer la valeur de la fréquence - déterminer l’amplitude du signal
Dessiner la tension sur l’écran suivant
Thème 1 : la santé
Activité expérimentale Les ultrasons
L’émission sonore
On alimente un haut parleur avec un générateur
Lorsque la fréquence d’alimentation est très faible, la membrane du HP se met à ........................................................
et on entend .............................. ...........
Lorsque la fréquence d’alimentation augmente, la membrane vibre ....................................................................
( lorsqu’elle vibre trop vite, l’œil ne la voit plus bouger )
Le son devient .....................................................
Lorsque la fréquence de vibration de la membrane est de 100 Hz, cela signifie qu’en ............. la membrane vibre .........................
Le domaine de fréquences audibles par l’oreille humaine est compris entre 20 et 20000 Hz
- en dessous de 20 Hz :
on a les ......................................
- au dessus de 20 000 Hz ,
on a les ................................................
On observe 2 vibrations sonores sinusoïdales à l’oscilloscope : 20 μs/DIV
La propagation sonore
Nécessité d’un milieu matériel
Lorsque l’on place un buzzer émettant un son sous une cloche de verre dans laquelle on fait le vide, on n’entend ..................
Le son ne se propage pas ..............................
La propagation du son nécessite ....................
..............................: gaz, liquide, solide
Vitesse de propagation
milieu Vitesse du son à 0°C 331 m.s-1
air à 25°C 346 m.s-1
eau de mer 1 500 m.s-1 acier 5 000 m.s-1
Le son se déplace plus vite dans un air chaud que dans un air froid car dans un air chaud, les .......................... se déplacent .......................
Plus le milieu est ................, plus la vitesse du son est .......................... La vitesse des sons ne dépend pas de ............................................. des sons, donc ................................ se déplacent à la même vitesse que ....................................
Propriétés des ultrasons
Directivité des ultrasons
Un émetteur à ultrasons et un récepteur sont branchés à un oscilloscope
- Plaçons le récepteur en face de l’émetteur et observons les 2 courbes à l’oscilloscope, puis décalons le récepteur
T = .....................
f = .....................................
son audible / infrason / ultrason
T = .....................
f = ....................................
son audible / infrason / ultrason
Lorsque le récepteur ne se trouve plus en face de l’émetteur, les ultrasons reçus sont fortement ..............................................
Les ultrasons sont donc très ...........................
Cette propriété n’est pas valable pour les sons audibles car on n’a pas besoin d’être ....... ................... d’un haut parleur pour entendre le son
Amortissement des ultrasons dans l’air
Plaçons le récepteur en face de l’émetteur, puis éloignons le récepteur de l’émetteur
Les ultrasons ................................... très rapidement dans l’air, mais ils sont très pénétrants dans l’eau d’où leur utilisation pour la détection sous-marine (SONAR) ou l’échographie (grâce à la présence de liquide amniotique entourant le fœtus) Absorption des ultrasons par la matière
Plaçons entre le récepteur et l’émetteur différentes matières (carton, papier, mousse...)
Les ultrasons sont ................................. absorbés par la matière selon sa consistance.
Quand la fréquence augmente, l'absorption croit : pour explorer des régions profondes telles que l'abdomen, il est nécessaire d'utiliser des ultrasons de fréquences basses (3,5.106 Hz).
Réflexion des ultrasons
Dirigeons les ultrasons sur un obstacle
Les ultrasons .......................................... sur les obstacles.
Le sonar
Vitesse des ultrasons dans l’eau: V = 1500 m.s-1 Les ultrasons mettent .................... pour aller jusqu’au banc de poissons et revenir
La distance d parant le bateau du banc de poissons est : Les ultrasons mettent .................... pour aller jusqu’au fond marin et revenir
La distance D parant le bateau du fond marin est :