Nouveau programme de première Nouveau programme de première ST2SST2S

Chimie et santéChimie et santé

2 pôles2 pôles

Physique et santéPhysique et santé

Les niveaux taxonomiquesLes niveaux taxonomiques

l’élève en a entendu parler et sait où trouverl’élève en a entendu parler et sait où trouver l’information l’information (non évalué)(non évalué)

l’élève sait en parler l’élève sait en parler (savoir maîtrisé)(savoir maîtrisé)

l’élève sait faire l’élève sait faire (maîtriser un savoir faire)(maîtriser un savoir faire)

l’élève maîtrise la méthode l’élève maîtrise la méthode (démarche ou (démarche ou raisonnement)raisonnement)

1

2

3

4

ChimieChimie

•Les molécules organiques dans lLes molécules organiques dans le domaine de la santée domaine de la santé

• Introduction aux acides et aux baIntroduction aux acides et aux basesses

•Antiseptiques et désinfectantsAntiseptiques et désinfectants

LES MOLÉCULES LES MOLÉCULES ORGANIQUES DANS ORGANIQUES DANS LE DOMAINE DE LA LE DOMAINE DE LA

SANTÉSANTÉ

•Le lait et ses constituants

•Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique

•Quelques notions sur les glucides

Le lait et ses constituantsLe lait et ses constituants

NiveauNiveau

• Principaux constituants du Principaux constituants du lait : eau, glucides, lipides, lait : eau, glucides, lipides, protéines, vitamines, ions protéines, vitamines, ions minérauxminéraux

22

• Réalisation de tests de Réalisation de tests de reconnaissance de quelques reconnaissance de quelques espèces présentes dans le laitespèces présentes dans le lait

33

Principaux constituants du lait

• Le lait et ses constituants

Réalisation de tests de reconnaissance de quelques espèces présentes dans le lait

• Le lait et ses constituants

Ions potassium

Ions calcium

Ions phosphate

Ions magnésium

Ions chlorure

Glucides Protéines

Tests sur le petit lait Tests sur le lait

-

NiveauNiveau

• Rappels sur la structure Rappels sur la structure électronique des atomes C, H, O, N ; électronique des atomes C, H, O, N ; règles du duet et de l’octet pour C, règles du duet et de l’octet pour C, H, O et N H, O et N

33

• Introduction aux chaînes carbonées Introduction aux chaînes carbonées avec les alcanes avec les alcanes 33

• Groupes caractéristiques : Groupes caractéristiques : alcools; dérivés carbonylés; acides alcools; dérivés carbonylés; acides carboxyliques; amines primairescarboxyliques; amines primaires

33

Étude de quelques groupes Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organiquecaractéristiques en chimie organique

Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique

Rappels sur la structure électronique des atomes C, H, O, N ; règles du duet et de l’octet pour C, H, O et N

Introduction aux chaînes carbonées avec les alcanes : structure succincte et nomenclature

Exemple: utilisation du logiciel « alcawin »

Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique

Groupes caractéristiques: alcools (primaire, secondaire, tertiaire) ; dérivés carbonylés (aldéhyde, cétone) ; acides carboxyliques ; amines primaires

On utilise des modèles moléculaires et/ou des logiciels de visualisation.

Exemple: ChemSketch http://www.acdlabs.com/download/chemsk.html

Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique

Fonction acide carboxylique

Fonction amine primaire

Menthol

Fonction alcool primaire

Étude de quelques groupes caractéristiques en chimie organique

Vitamine C: acide ascorbiqueFonction alcool primaire

Fonction alcool secondaire

Quelques notions sur les glucidesQuelques notions sur les glucides NiveauNiveau

• Classement succinct des glucides Classement succinct des glucides 11• Reconnaissance des groupes caractéristiques Reconnaissance des groupes caractéristiques dans les modèles moléculaires de quelques dans les modèles moléculaires de quelques glucides simples glucides simples

22

• Transformations enzymatique et en milieu acide Transformations enzymatique et en milieu acide du lactose ; reconnaissance des fonctions alcool du lactose ; reconnaissance des fonctions alcool primaire, secondaire et aldéhyde dans la formule d'un primaire, secondaire et aldéhyde dans la formule d'un sucre réducteur (glucose ou galactose)sucre réducteur (glucose ou galactose)

44

• Solubilité dans l'eau des glucidesSolubilité dans l'eau des glucides 44• Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau 11• Différenciation expérimentale des aldéhydes et des Différenciation expérimentale des aldéhydes et des cétonescétones 22

• Aspect énergétique des transformations chimiques Aspect énergétique des transformations chimiques 22

Quelques notions sur les glucides

Classement succinct des glucides

OSES

OSIDES

Hétérosides

Holosides Oligoholosides

Polyholosides

Fonction alcool primaire

Fonctions alcool secondaire

Fonction aldéhyde

Quelques notions sur les glucides

Reconnaissance des groupes caractéristiques dans les modèles moléculaires de quelques glucides simples

Exemple:le D-glucose

CH

CH

CH

CH

CHCH2

O

OH

OH

OH

OHOH

Quelques notions sur les glucides

Transformations enzymatique et en milieu acide du lactose.

Solubilité dans l'eau des glucides : concentrations molaire et massique en espèce apportée, solution saturée.

Quelques notions sur les glucides

Préparation d’une solution par dissolution d’un solide et par

dilution d’une solution mère

Exemple: Utilisation des animations flash de l’académie d’Aix Marseille pour rappeler les acquis de seconde

Quelques notions sur les glucides

Liaisons polarisées et polarité de la molécule d’eau ; notion sur la liaison hydrogène.

Différenciation expérimentale des aldéhydes et des cétones.

Quelques notions sur les glucides

http://www.inrs.fr/

Acétaldéhyde

Quelques notions sur les glucides

Aspect énergétique des transformations chimiques :

- intérêt énergétique des sucres ;

- réactions de dégradation de composés organiques.

Modifications du programme:

Ajouts: • alcanes à 6 atomes de carbone au lieu de 4• amines primaires• concentrations molaire et massique en

espèce apportée, solution saturée.• aspect énergétique des transformations

chimiques.

Suppressions: • les éléments dans le corps humain• oxydation des alcools• ion diamineargent(I) pour caractérisation

des aldéhydes

INTRODUCTION INTRODUCTION AUX ACIDES ET AUX AUX ACIDES ET AUX

BASESBASES

•Définitions

•Présentation des acides et des bases

NiveauNiveau

    Définition et notation d’une Définition et notation d’une concentrationconcentration 33

      [H[H33OO++] = 10 ] = 10 –pH–pH 22

      Mesure du pH à l'aide d'un pH-Mesure du pH à l'aide d'un pH-mètremètre 22

      Produit ionique de l’eau à 25°CProduit ionique de l’eau à 25°C 22

      Solutions acide, basique, neutreSolutions acide, basique, neutre 22

      Notions d’acides et de bases, Notions d’acides et de bases, forts et faibles forts et faibles  44

DéfinitionsDéfinitions

Définition et notation d’une concentration (C en espèce apportée et [X] pour X en solution aqueuse)

Définitions

[H3O+] = 10 –pH

Mesure du pH à l'aide d'un pH-mètre

Produit ionique de l’eau à 25°C

Définitions

Solutions acide, neutre, basique

Notions d’acides et de bases, forts et faibles 

pH70 14

0<pH<7 7<pH<14pH=7

Acide fort

Acide faible

Acide lactique

C=1,0.10-2mol.L-1

Acide fort

Acidechlorhydrique

C=1,0.10-

2mol.L-1

Présentation des acides et des basesPrésentation des acides et des bases

NiveauNiveau

• Théorie de Brönsted : acide, base Théorie de Brönsted : acide, base et couple acido-basiqueet couple acido-basique 22

• Exemples de couplesExemples de couples 22

• Réalisation de solutions acides et Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations basiques de concentrations connues à partir d’une solution connues à partir d’une solution mère et mesures de pHmère et mesures de pH

44

• Influence qualitative de la dilution Influence qualitative de la dilution sur le pHsur le pH 22

Théorie de Brönsted : acide, base et couple acido-basique

Présentation des acides et des bases

Exemples de couples

Acide + H2O = Base + H3O+

Acide lactique:

CH3-CHOH-COOH + H2O = CH3-CHOH-COO- + H3O+

Présentation des acides et des bases

Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations connues à partir d’une solution mère et mesures de pH

Influence qualitative de la dilution sur le pH

C=1,0.10-1mol.L-1 C=1,0.10-2mol.L-1 C=1,0.10-3mol.L-1

Solution d’acide lactique

• Présentation des acides et des bases

Influence qualitative de la dilution sur le pH

12°chl 1,2°chl 0,12°chl

Solution d’eau de javel

• Présentation des acides et des bases

Modifications du programme:Ajouts:

•Notation [X] pour concentration de X en solution aqueuse

•[H3O+]=10-pH

•Produit ionique de l’eau

•Notions d’acides et de bases forts et faibles

•Théorie de Brönsted. On écrit de préférence les demi- équations avec un signe égal.

•Exemples de couples acides/bases.

•Réalisation de solutions acides et basiques de concentrations

connues à partir d’une solution mère et mesures de pH.

•Influence qualitative de la dilution sur le pH.

Suppression:•Biomatériaux: équation bilan d’une estérification et polymérisation de l’acide lactique

ANTISEPTIQUESANTISEPTIQUES

ETET

DESINFECTANTSDESINFECTANTS

•Quelques antiseptiques et désinfectants usuels ; leurs usages

•Oxydoréduction en solution aqueuse

•Notions succinctes de cinétique réactionnelle

•Action d’antiseptiques et désinfectants usuelsAction d’antiseptiques et désinfectants usuels

Quelques antiseptiques et désinfectants courants Quelques antiseptiques et désinfectants courants ; leurs usages; leurs usages

NiveauNiveau

•Principes actifs des antiseptiques et Principes actifs des antiseptiques et désinfectants usuels : ClOdésinfectants usuels : ClO--, H, H22OO22, I, I22, MnO, MnO44

--

22

•Usages des antiseptiques et désinfectants Usages des antiseptiques et désinfectants courants et précautions pour leur conservation et courants et précautions pour leur conservation et leur utilisation ; toxicitéleur utilisation ; toxicité

L’eau oxygénéeL’eau oxygénée

H2O2

La solution de DakinLa solution de Dakin

ClO-MnO4-

La solution de diiodeLa solution de diiode

Diiode : I2

Un désinfectant : l’eau de JavelUn désinfectant : l’eau de Javel

Hypochlorite : ClO -

Oxydoréduction en solution aqueuseOxydoréduction en solution aqueuse

NiveauNiveau

Introduction expérimentale du modèle par transfert Introduction expérimentale du modèle par transfert d’électronsd’électrons

22

Exemples de réactions entre un métal et un ion métalliqueExemples de réactions entre un métal et un ion métallique

Réactivité du zinc, du fer, et du cuivre avec une solution Réactivité du zinc, du fer, et du cuivre avec une solution diluée d’acide chlorhydriquediluée d’acide chlorhydrique

Définition des termes : oxydant et réducteur, oxydation et Définition des termes : oxydant et réducteur, oxydation et réductionréduction

Première notion de couple redoxPremière notion de couple redox

Ecrire la demi-équation des couples MEcrire la demi-équation des couples Mn+n+/M et H/M et H++/H/H22 33

Introduction expérimentale :Introduction expérimentale :notion de transfert d’électronsnotion de transfert d’électrons

CuCu2+2+ + 2 e+ 2 e-- == CuCu

Fe Fe = Fe= Fe2+2+ + 2 e + 2 e--

__________________________________________________________________

CuCu2+2+ + + Fe Fe Cu + Fe Cu + Fe2+2+

Cu

Fe2+

Réaction entre un métal et

un ion métallique

Cu2+

Fe

Réactivité de métaux avec une solution Réactivité de métaux avec une solution diluée d’acide chlorhydriquediluée d’acide chlorhydrique

ZnAcide

chlorhydriqueMise en évidence des produits de la réaction :

Dégagement gazeux : dihydrogène

Solution surnageante : ions Zn2+

Action oxydante d’antiseptiques et de Action oxydante d’antiseptiques et de désinfectants usuels désinfectants usuels

NiveauNiveau

Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels, les demi-équations étant donnéeset désinfectants usuels, les demi-équations étant données 44

Application et sécurité :Application et sécurité :

eau de Javel en présence de solutions acideseau de Javel en présence de solutions acides

eau oxygénée concentréeeau oxygénée concentrée

22

Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les Equations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuelsantiseptiques et désinfectants usuels

Action de l’eau de Javel sur les ions iodure :

Eau de Javel (ClO-)

Iodure I- Diiode I2

Exemples :

Applications et sécuritéApplications et sécurité• Danger du mélange Eau de Javel + acide : Danger du mélange Eau de Javel + acide :

couples ClOcouples ClO-- /Cl /Cl22 et et ClCl22/Cl/Cl--

• Manipulation de l’eau oxygénée concentrée :Manipulation de l’eau oxygénée concentrée :

Notions succinctes de cinétique réactionnelleNotions succinctes de cinétique réactionnelle

NiveauNiveau

Facteurs qui influencent l’avancement d’une réaction Facteurs qui influencent l’avancement d’une réaction chimique (température, concentration initiale)chimique (température, concentration initiale)

22Définition d’un catalyseurDéfinition d’un catalyseur

Différents types de catalyse : catalyse homogène, catalyse Différents types de catalyse : catalyse homogène, catalyse hétérogène, catalyse enzymatiquehétérogène, catalyse enzymatique

Les types de catalyseLes types de catalyse

• Catalyse homogèneCatalyse homogène

Eau oxygénée Ions Fe3+

Dégagement gazeux :

dioxygène

Eau oxygénée HEau oxygénée H22OO22

• Catalyse hétérogèneCatalyse hétérogène

morceau de platinemorceau de platine

Dégagement de dioxygène autour Dégagement de dioxygène autour du morceau de platinedu morceau de platine

• Catalyse enzymatiqueCatalyse enzymatique

Bactéries produisant de la catalase

Dégagement de dioxygène

Modifications du programmeModifications du programme

AjoutsAjouts

• Écriture des équations d’oxydoréduction mettant Écriture des équations d’oxydoréduction mettant en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels en jeu les antiseptiques et désinfectants usuels (transfert de la classe de Terminale) (transfert de la classe de Terminale)

• Notions de cinétique réactionnelleNotions de cinétique réactionnelle

SuppressionsSuppressions

• L’acide sulfurique pour la réactivité avec les L’acide sulfurique pour la réactivité avec les métauxmétaux

• Notion de classement des couplesNotion de classement des couples