Dans la première partie, plus fondamentale, on montre comment cultiver une plante sur un milieu liquide, ses racines étant régulièrement irriguées avec une solution nutritive contenant les éléments minéraux nécessaires à la plante. Les racines de la plante libèrent les « métabolites » qui sont extraits par ajout d’agents tensioactifs et l’utilisation de différentes opérations chimiques. Ce procédé non destructeur permet de préserver la ressource végétale et d’éviter de recourir à des synthèses chimiques longues et coûteuses. Des expériences simples à réaliser sont proposées en seconde partie.

Objectif : montrer comment la culture de certaines plantes par la technique « hors-sol » permet de produire des substances chimiques bio-actives (les métabolites) utilisables comme médicaments.

Remarque : un jeu électronique et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.

Après une première partie à caractère fondamental dans laquelle on explique le principe de fonctionnement d’un matériau semi-conducteur par absorption de l’énergie lumineuse du soleil, on montre comment on peut réaliser pratiquement un tel dispositif appelé « module photovoltaïque » délivrant une puissance électrique de l’ordre de 100 à 150 Watts par m² de panneau.

Objectif : comprendre comment le rayonnement solaire permet d’engendrer un courant électrique dans un matériau « semi-conducteur » à base de silicium, dans lequel on a injecté des impuretés chimiques comme le phosphore P et le bore B.

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.

La première partie du document rappelle les notions de base pouvant régir un habitat écologique : respect de l’environnement et de la santé, économies d’énergie et des matières premières non renouvelables. Sont évoqués les matériaux de construction, le chauffage et les énergies naturelles renouvelables, le recyclage de l’eau ou des déchets. Les annexes présentent la durée de vie estimée des déchets courants et le recyclage des matières plastiques.

Dans la seconde partie, observations et expériences, on illustre plus concrètement certaines propriétés des matériaux, l’économie de l’eau et le recyclage.

Objectifs :

• Prendre conscience que la chimie est présente dans les domaines des matériaux, de l’environnement et de l’énergie
• Identifier différents matériaux qui permettent de rendre une maison plus écologique.

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.

Ce document expose de manière simple comment on peut utiliser certains polymères de type « éponge » comme matériaux nettoyants efficaces.

On décrit très succinctement les trois types de réaction de synthèse chimique des polymères à partir de l’enchaînement des petites molécules de base, les monomères. En seconde partie, une série d’observations-expériences permet de comprendre la structure d’un polymère, les propriétés d’absorption d’un matériau éponge, d’acquérir quelques notions sur la structure et la dureté des matériaux.

• Objectifs
• Prendre conscience que la chimie est présente dans les matériaux.
• Savoir expliquer le processus chimique permettant d’obtenir une éponge qui nettoie sans utiliser de solvant.

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.

Ce document décrit un procédé de production de biocarburants à partir de ressources végétales renouvelables : la biomasse lignocellulosique.

Dans la première partie un peu plus fondamentale, on montre comment isoler la cellulose du bois qui est un polymère naturel, comment la transformer en glucose, puis comment obtenir l’éthanol, dit « essence verte ». Quelques observations-expériences sont décrites à propos des consommations mondiales d’énergie, des réserves de pétrole, des sources et réserves de biomasse, des réactions de combustion des trois principaux carburants, des réactions de fermentation.

Objectifs

• Prendre conscience que la chimie est présente dans les domaines de la nature et de l’environnement.
• Savoir expliquer que des ressources naturelles renouvelables sont utilisables comme carburant.

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.

Ce document se rapporte au thème général des transformations chimiques. On a pris comme exemple la chimie des confitures pour décrire tout d’abord les principaux constituants chimiques de composés naturels tels que les fruits, puis pour illustrer les transformations chimiques intervenant dans la fabrication des confitures. Les connaissances abordées concernent le mode de reproduction des fruits, l’acidité des milieux aqueux (mesures de pH), la toxicité des composés de cuivre, le phénomène de prise de la confiture par gélification de chaînes de polymères.

La première partie, plus fondamentale, est complétée, dans la seconde, par des propositions d’expériences simples sur les fruits et leurs contenus et sur la fabrication de confitures sans l’utilisation de sels de cuivre.

Objectifs

• Prendre conscience que la chimie est présente dans les aliments et l’industrie agroalimentaire.
• Savoir expliquer que la confiture est fabriquée à partir de produits aux propriétés chimiques spécifiques (pectines, citron…).

Remarque : un jeu électronique interactif et un quiz permettent à l’enseignant de dédoubler sa classe durant une séance de travaux pratiques ou de remédiation.

L’article se présente sous la forme d’un interview de Jacques Treiner, de l’Université Pierre et Marie Curie de Paris concernant les mousses.

Sont abordées les questions de la structure d’une mousse, sa légèreté, puis la méthode d’obtention d’une mousse liquide est évoquée par la suite ainsi que le rôle des molécules type tensioactifs et le maximum de moussabilité.

Les mécanismes qui concourent à la stabilité d’une mousse sont  présentés par l’introduction de l’effet Gibbs-Marangoni qui s’oppose à l’étirement des films entre les bulles. Enfin l’utilisation des antimoussants conclut l’article. Puis on trouve une série de manipulations « amusantes » et des réponses à des questions simples comme : pourquoi le chocolat blanchit quand on le conserve longtemps par exemple.

L’article part des travaux du botaniste britannique Brown sur le mouvement brownien des particules d’un gaz. La théorie cinétique des gaz est rappelée ainsi que le second principe de la thermodynamique. Le phénomène de l’osmose est l’objet d’un encart.

La théorie d’Einstein est introduite succinctement pour établir avec brio que la vitesse de migration des particules est inversement proportionnelle à la racine carrée de la durée. Ce résultat fut vérifié par les expériences de Jean Perrin en 1920.

L’article présente différentes expériences concernant le chocolat telles que la détermination de la teneur en eau dans des fèves de cacao, la mesure de l’acidité du cacao, l'extraction des matières grasses par l’utilisation d’un Soxhlet, la variation de la couleur des fèves en fonction du pH.

Puis on trouve une série de manipulations « amusantes » et des réponse à des questions simples comme : pourquoi le chocolat blanchit quand on le conserve longtemps par exemple.

La préparation du chocolat est indiquée à partir de la fève de cacao.

L’acidité obtenue par fermentation est précisée tout comme les mesures du taux d’humidité. L’ajout de sucres est expliqué. On indique l’étape nécessaire de l’alcalinisation pour obtenir un  beurre de cacao. L’utilisation finale de la lécithine (E322) est présentée dans un encart : cela permet d’augmenter la fluidité.