epreuve de PCT 1

COLLEGE PRIVE D’ENSEIGNEMENT GENERAL LICA ANNEE SCOLAIRE 2019-2020
BP 69 ABOMEY-CALAVI DEVOIR SURVEILLE DU 1ER TRIMESTRE

TEL : 69 28 20 09 CLASSE : TLE CD
EMAIL : licacomplexescolaire@gmail.com
EPREUVE DE P C T
Compétences disciplinaires évaluées

CD1 : Elaborer une explication d’un fait ou d’un phénomène de son environnement naturel ou construit, en mettant en œuvre
les modes de raisonnement propres aux sciences physique, chimique et technologie.
CD3 : Apprécier l’apport de la physique, chimique et technologie à la vie de l’homme.
m
Compétence transversale évaluée : Communiquer de façon précise et appropriée.
A\ CHIMIE ET TECHNOLOGIE
co
Contexte :
Au cours d’une séance de travaux dirigés, des apprenants sont invités à se servir des rapports d’expériences
pour :
s.
- vérifier l’électroneutralité une solution S;
- indiquer des modes de préparation de solutions ;
ge
- déterminer le pH de quelques solutions aqueuses.
Des malentendus au sein de leur groupe les ont obligés à solliciter l’aide de leur professeur.
Support :
rri
Informations générales
Toutes les solutions sont à 25°C, où Ke = 10-14
On donne en g.mol-1 les masses molaires atomiques des atomes suivants :
o
H : 1 ; C : 12 ; Na : 23 ; Cl : 35,5 ; O : 16 ; N : 14 ; Ca : 40 ; S : 32.
tc
Les solutés purs ne modifient pas le volume de la solution.

Température considérée : 25°C, masse volumique de l’eau : 1 kg/L
Rapport d’expérience N°1 : Vérification de l’électro neutralité de la solution S
se
La solution S est obtenue en mélangeant :

- Une Solution de sulfate de potassium K2SO4 : C1= 0,15 mol/L, V1 = 400 mL
e
- Une solution de nitrate de potassium KNO3 : C2 = 0,2 Mol/L, V2 = 100 mL

- Une solution de chlorure de potassium K Cl : C3 = 0,2 Mol/L, V3 = 200 mL
uv
- Une solution d chlorure de sodium NaCl : Cm = 5,58 g/L, V4 = 50 mL

- Une masse m de sulfate de sodium, solide ionique hydraté (Na2SO4, 10H2O)
- Un nombre de mole n = 10-2 moles de chlorure de calcium CaCl2
re
La concentration en ions sodium de la solution S ainsi obtenu est [Na+] = 0,2 mol.L-1
Rapport d’expérience N°2 : Préparation des solutions A et B
ep
- L’étiquette de la bouteille de solution commerciale So porte les informations suivantes :

 Densité par rapport à l’eau : d = 1,191
 Pourcentage en masse de HCl pur : P= 18,4%
 Masse molaire moléculaire : M = 36,5 g/mol
- Solution A (volume VA = 1L ; concentration C = 3.10-2 mol/L) préparée à partir de SO.
- Solution B obtenue en diluant 10 fois la solution A.
Rapport d’expérience N°3 : détermination de la valeur du pH de quelques solutions aqueuses.

Sa : Solution d’acide chlorhydrique de concentration Ca = 0,01mol.-1.
1
Sb : Solution de sulfate de sodium du commerce (Na2SO4, 10H2O) de concentration molaire Cb =
0,01mol/L.
Sc : Solution d’acide sulfurique obtenue en dissolvant n = 4.10-2 mol dans 2L d’eau.
Sd : Solution d’hydroxyde de magnésium Mg (OH)2 de concentration Cd = 0,58g/L.
Tache : Elaborer des explications.
1
1.1 Faire le bilan qualitatif des ions présents dans la solution S.
1.2 Déterminer la masse m de sulfate de sodium hydraté sachant que la concentration en ion sodium de la
solution mélange S obtenue est [Na+] = 0,2 mol /L.
1.3 Justifier que la solution S est électriquement neutre.
m
2
2.1 Citer le matériel nécessaire pour obtenir la solution A.
co
2.2 Exposer la démarche permettant la préparation de la solution A.
2.3 Calculer les concentrations des espèces chimiques de la solution B.
3
s.
3.1 Donner dans chacun des cas, le rôle joué par l’eau lors de la dissolution des solutés ayant servi à
l’obtention des solutions Sa et Sd
3.2 Décrire le mode opératoire de la mesure du pH d’une solution.
ge
3.3 Déterminer le pH de chacune des solutions Sa ; Sb ; Sc et Sd.
B- PHYSIQUE ET TECHNOLOGIE
rri
Contexte :
L’étude des mouvements est étroitement liée à l’histoire de l’astronomie. Elle a commencé par
o
l’observation des phases de la lune et de la rotation apparente du soleil autour de la terre. L’idée prévalait
dans l’antiquité que tous les astres décrivent des trajectoires circulaires à vitesse constante. Puis les travaux
tc
de Copernic, de Képler et de Galillée, père de la méthode expérimentale, firent comprendre le caractère

relatif de ces mouvements.
se
Comment peut-on décrire les différents types de mouvement des corps ? Pour mieux comprendre ce revu
scientifique, des apprenants d’une classe de terminale scientifique se rapprochent de leur professeur de PCT
qui leur propose l’étude des situations du support ci-dessous ?
e
Support
uv
 Situation 1
Un mobile M est animé d’un mouvement rectiligne sinusoïdal sur un segment de droite [AB] de longueur
AB = 30cm et son accélération est telle que ax(t) = - 400x(t).
re
A (S) O ⃗ B
x’   x
ep
 Situation 2
Fred, un étudiant, voit son bus démarré lorsqu’il se trouve à une distance d de celui-ci. Il demanda à son
« zem » de l’aider à le rattraper. Le bus démarre à t = 0s avec une accélération constante a = 4 m.s-2 pendant
une durée Ɵ = 4,5s et ensuite le conducteur maintient sa vitesse constante. Le « zem » roule à la vitesse
constante de V = 72 km/h. La distance entre le bus et le « zem » à t = 0s est d = 25,5m ; la distance entre la
station de départ du bus et le premier arrêt est D = 1,5 km.
- Origine des espaces : position du bus au démarrage
- Origine des dates : instant t = 0s au démarrage du bus
- Le « zem » et le bus sont considérés comme des mobiles ponctuels.
2
- La trajectoire est supposée rectiligne
 Situation 3
Le graphe ci-contre est la représentation graphique de la vitesse algébrique en fonction du temps, d’un
mobile M1 animé d’un mouvement rectiligne uniformément varié.
V(m/s)
10 ----
m
7 12
0 5 6 t(s)
co
- 10 ---
La position d’un mobile M2 est donné dans le repère (O ; ⃗ ; ⃗) par
s.
x = 1+ cos 100πt t ≥ 0 s ; x et y en m.
ge
y = - 3 + cos²100πt
Tâche : Expliquer des faits

1-
rri
1.1. Montrer que la période du mouvement du mobile M vaut T = 0,314s puis déterminer l’équation
horaire de son mouvement.
o
1.2. Trouver la vitesse du mobile lorsqu’il passe par le point d’abscisse x = 0 m puis aux points
d’abscisse xm et -xm
tc
1.3. Déterminer la valeur de la vitesse du mobile puis celle de son accélération lorsqu’il passe par le
point d’abscisse x = 0,1m.
se
2-
2.1. Justifier la nature du mouvement de chaque mobile de la situation 2
2.2. Etablir la loi horaire du mouvement de chacun de ces mobiles
e
2.3. Dire si Fred pourra prendre le bus au premier arrêt.

uv
3-
3.1. Donner la nature de la trajectoire du mobile M2 de la situation 3
3.2. Calculer l’espace parcourue par ce mobile à partir du graphe v = f(t)
3.3. Représenter l’accélération algébrique a = f(t) du mobile pour t ϵ[0 , 12 ].
re
ep

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Compétences disciplinaires évaluées

Les solutés purs ne modifient pas le volume de la solution.

La solution S est obtenue en mélangeant :

- Une solution de nitrate de potassium KNO3 : C2 = 0,2 Mol/L, V2 = 100 mL

- Une solution d chlorure de sodium NaCl : Cm = 5,58 g/L, V4 = 50 mL

- L’étiquette de la bouteille de solution commerciale So porte les informations suivantes :

Rapport d’expérience N°3 : détermination de la valeur du pH de quelques solutions aqueuses.

de Copernic, de Képler et de Galillée, père de la méthode expérimentale, firent comprendre le caractère

La position d’un mobile M2 est donné dans le repère (O ; ⃗ ; ⃗) par

Tâche : Expliquer des faits

2.3. Dire si Fred pourra prendre le bus au premier arrêt.

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