4° > Chap NRJ1 : L’énergie chimique et ses conversions

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Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre NRJ1 intitulé « L’énergie chimique et ses conversions » puis faire l’activité 1.

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Activité à rechercher avant de venir en cours

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Activité 1  : L’énergie chimique d’un composé

Visionnez la vidéo ci-dessous puis répondez par écrit dans votre cours aux questions ci-dessous :

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Questions

1° Recopier la définition de l’énergie chimique

2° Au niveau moléculaire, quel phénomène est à l’origine de la libération ou de l’absorption d’énergie ?

3° Donnez une définition pour « exothermique »

4° Observer l’expérience ci-dessous :

Protocole correspondant :

  • On verse une solution de sulfate de cuivre dans un bécher.
  • On mesure la température.
  • On ajoute de la poudre de zinc, on agite et on relève à nouveau la température.
  • On teste à la soude la solution obtenue.

Question : La réaction observée est-elle exothermique ou endothermique ? (Justifier)

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 Autres activités qui seront faites durant le cours

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Activité 2  : Les conversions de l’énergie

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Cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO pour accéder au module « SAVOIR : Les différentes formes d’énergie »

Pour tous les groupe-classes, utiliser le code 4HX8

Faire le Quiz PUIS répondre aux questions suivantes dans votre cours :

Question 1 : Quelle est l’unité d’énergie ?

Question 2 : Dans un moteur thermique, 20% de l’énergie cinétique est convertie en énergie chimique ou est-ce l’inverse ? (Recopiez la bonne phrase)

Question 3 : Donner un exemple de dispositif qui utilise l’énergie chimique pour produire de l’énergie électrique.

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Activité 3  : L’énergie produite ou stockée dans les piles.

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1° De quoi est constitué une pile ?

Observer le schéma légendé de la pile ci-dessous.

Question 1 : Quels sont les éléments qui vous semblent être des réactifs chimiques possibles dans la pile décrite ci-dessus ?

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2° L’énergie délivrée par une pile

Une pile fait circuler des électrons. Ceux-ci se déplacent d’un pôle vers l’autre.

Question 2 : Comment s’appelle le type d’énergie qui est produite délivrée (ou produite) par une pile ?

3° L’énergie stockée dans une pile.

Lors qu’elle n’a plus d’énergie à fournir, on peut observer que les lames de métaux ont étés transformées.

L’énergie contenue dans une pile est épuisée lorsque les réactifs qui la compose sont épuisés.

Question 3 : Comment s’appelle le type d’énergie qui est contenue  (ou stockée) dans une pile ?

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4° Le recyclage des piles

Les métaux utilisés dans les piles sont toxiques pour l’environnement.

Question 4 : Que doit-on faire d’une pile usagée ?

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Activité 4  : Le stockage de l’énergie chimique dans les piles et les batteries

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Voici un téléphone portable. Sur son étiquette qui l’accompagne lors de la vente, on peut lire qu’il est équipé d’une batterie au lithium. Celle-ci est donnée pour une capacité maximale de stockage d’énergie correspondant à 108 kJ.

 

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Lors d’un appel, ce téléphone portable consomme 2,3 J par seconde.

Question 1 : Compte tenu de sa capacité de stockage, combien de temps peut-il rester en appel ? Donner le résultat en seconde, puis le convertir en heure.

Question 2 : Qu’est-ce que le lithium ? Quelle particule élémentaire doit-il être capable de libérer pour qu’on obtienne un courant électrique ?

Question 3 : Pourquoi la capacité de la batterie est-elle limitée ?

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Activité 5  : Chaînes énergétiques

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Cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO pour accéder au module « DÉCOUVRIR : Énergies pour un vélo, une moto et un vélo électrique »

Pour tous les groupe-classes, utiliser le code H7X8

Faire le Quiz PUIS répondre aux questions suivantes dans votre cours :

Question 1 : Compléter (et recopier) la chaine d’énergie ci-dessous pour un vélo simple, en utilisant les termes : énergie cinétique – énergie musculaire -énergie mécanique.

D’où provient l’énergie musculaire ? A quelle catégorie d’énergie est associée l’énergie stockée dans les aliments ?

Question 2 : Compléter (et recopier) la chaine d’énergie ci-dessous, pour un vélo en mode de fonctionnement « électrique seul » (trouvez vous-même le vocabulaire).

A quelle catégorie d’énergie est associée l’énergie stockée dans les batteries ?

Question 3 : Compléter (et recopier) la chaine d’énergie ci-dessous, pour une moto à moteur thermique (trouvez vous-même le vocabulaire).

Comment appelle-t-on la substance qui fournit l’énergie chimique qui permet de mettre en mouvement un moteur thermique ?

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Activité 6  : L’énergie contenue dans les aliments – Étude de document

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Lisez le document ci-dessous puis répondez par écrit dans votre cours aux questions.

Les aliments, une source d’énergie vitale.

« La calorie est une unité, utilisée en nutrition, pour comptabiliser l’énergie dans les aliments. On utilise souvent la kilocalorie (kcal) et on sait qu’une calorie correspond à 4,18 J. L’organisme utilise cette énergie pour faire fonctionner les organes et pour pouvoir faire fonctionner les muscles. Chez certains animaux, cette énergie leur permet même de produire de la lumière. C’est le cas des lucioles. On parle alors de bioluminescence. Pour les humains, une grande partie de cette énergie est utilisée pour maintenir le corps à 37°C. Le cerveau est l’organe qui consomme le plus d’énergie alors que le cœur en nécessite peu ce qui lui permet de fonctionner même lorsque l’énergie vient à manquer. L’énergie nécessaire au fonctionnement de l’organisme est puisée dans les aliments. Il s’agit donc d’une énergie chimique. Les réactions chimiques qui s’opèrent pendant la digestion permettent de libérer cette énergie. Le corps humain fabrique aussi des nouveaux composés qui lui permettent de faire des stocks en énergie : Ce sont les lipides. Lors d’un apport massif en énergie, ce procédé est très utile mais il peut s’avérer néfaste si la quantité d’énergie stockée dans les lipides n’est jamais sollicitée. L’organisme humain est adapté pour produire du mouvement, c’est pourquoi les diététiciens encouragent à pratiquer régulièrement une activité sportive. »

Question 1 :  A combien de Joule correspond une calorie.

Question 2 : Quel est l’organe qui consomme le plus d’énergie dans notre corps lorsqu’on est au repos ?

Question 3 : Sous quelle forme peut être stockée l’énergie provenant des aliments ?

Question 4 : A quelle catégorie d’énergie est rattachée l’énergie stockée dans les aliments ?

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 Bilan

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 Corrigés

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