Module renforcement des_acquis_de_base_en_chimie_au_college

Centre Régional des Métiers de l’Education et de la Formation. Casablanca-Settat
Centre Provincial -Settat- Hay Al Farah 2. Tél : 0523720893. 0
Réalisé par :
Pr Ahmed Moufti
Année scolaire : 2017/2018
Centre Régional des Métiers de l’Education
et de la Formation Casablanca –Settat
Centre Provincial de Settat
Module : Renforcement des Acquis de Bases (RAB)
-CHIMIE -
Fillière : Professeurs des Sciennces Physiques
du Secondaire collègial

SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE 2
I-Présentation du Module 2
I-1 Introduction 3
I-2Déroulement du Module 4
II. Activités du Module 4
III-Evaluation de validation de module 10
III-1 Note du contrôle continu 10
III-2 Note de l’examen 10
IV- Exemples des Exercices de la chimie du secondaire collégial 10
V-Bibliographie 21

INTRODUCTION GENERALE :
L’enseignement des sciences physiques aux collèges marocains, selon les orientations
pédagogiques (Ministère de l’Education Nationale « MEN », 2015), a pour objectifs:
- De contribuer { l’acquisition d’une culture scientifique et technologique pour construire
une première représentation globale, cohérente et rationnelle du monde, en mettant
l’accent sur l’universalité des lois qui le structurent;
- De renforcer, à travers les programmes, la corrélation avec les autres disciplines
scientifiques, en montrant les spécificités et les apports de la chimie et la physique.
La mise en œuvre du programme collégial s’effectue en 6 semestres { raison de deux
semestres par niveau (1ére année, 2éme année et 3éme année). Le volume horaire de
chaque semestre est de 32 heures réparti entre les cours (20 heures soit 62,50%) et les
exercices, les évaluations et les activités de remédiation (12 heures soit 37,5%). L’horaire
hebdomadaire des sciences physiques étant de 2 heures pour tous les niveaux, réparti
équitablement entre le cours (1 heure) et les activités expérimentales (1 heure).
Le contenu des sciences physiques est réparti de manière équilibrée entre la physique
et la chimie qui occupent chacune 50% du temps d’enseignement. Les collégiens acquièrent
les bases d’une culture scientifique dans différents domaines de la physique et de la chimie:
matière et environnement, lumière et image, électricité et mécanique.
La méthodologie adoptée dans l’enseignement de ces contenus est basée sur:
- La progression des concepts grâce l’approfondissement des connaissances acquises dans
le primaire et l’introduction de nouveaux concepts préparant l’élève au cycle qualifiant;
- La diversité des formes de travail didactique par l’adoption d’une variété de méthodes
pédagogiques (investigation, situation problème, projet….);
- Utilisation des technologies d’information et de communication comme aide dans
l’enseignement / apprentissage des sciences physiques.
I- Présentation du Module
Les activités expérimentales dans l’enseignement de la physique et de la chimie sont
considérés comme essentielles, tant par les concepteurs de programmes que par les
enseignants. Dans la plupart des pays, les curriculums introduisent les activités
scientifiques avec deux principaux objectifs (Millar, 2004): un objectif d’éducation
scientifique et d’apprentissage des principaux concepts qui permettent de comprendre le

monde moderne en tant que citoyen éclairé et un objectif de préparation au monde
professionnel.
Les buts affectés aux activités expérimentales dans l’enseignement apparaissent
multiples: motiver les élèves, développer des habilités manipulatoires, favoriser
l’apprentissage des connaissances, des méthodes, d’attitudes scientifiques, apprendre {
travailler en groupe, travailler de façon autonome (Hofstein et Lunetta, 2004; Hodson,
1990, Millar, 2004 ; Jenkins, 1999 ; Slaîmia, 2014), illustre des concepts, vérifier des lois
(Joshua et Dupin, 1993; Windschitl, 2003, Kouhila et Maarouf, 2001) ou dans une
démarche inductiviste (manipulation, observation et mesures, conclusions). Le fait
d’expérimenter permet de passer par le concret afin que les notions soient acquises par les
élèves. Toutefois, le manque de ces activités est la principale cause de l’introduction de
fausses représentations chez les apprenants (Houssaini et al, 2014).
Le programme de qualification des futurs enseignants de sciences physiques
est rédigé sous forme de TP-cours et de TP, et ce dans le but de valoriser I'
approche expérimentale des phénomènes et de permettre l‘acquisition d'un savoir-faire
manuel. A l’issu du module de renforcement des acquis de base en chimie (RAB), le
professeur stagiaire devra être capable de réaliser des expériences de chimie et de
permettant d’assimiler un ensemble de connaissances et concepts relatifs aux cours
disposés au collège : Chimie en solution et chimie organique. En plus de ça, il a pour
objectif aussi le renforcement des acquis de base en chimie du collège d’une façon général
surtout que la plus part des Professeurs stagiaires ont une manque des connaissances de
base en chimie lorsque ils ont une formation universitaire purement (100%) en physique.
I-1 Objectifs du module RAB-Chimie
On cite ici quelques objectifs à caractère expérimental de ce module RAB, ils sont
répartis comme suivant :
 Décrire et réaliser une décantation, une filtration, une distillation,…
 Savoir expliquer le comportement chimique de quelques matériaux
 Préparer des indicateurs colorés et des solutions titrées
 Prendre conscience du caractère dangereux des solutions tropacides ou trop basique.
 Réaliser des expériences d’oxydoréduction et de combustion.

II-Activités du Module
Le volume horaire global est de 68 heures réservé aux activités de formation
en chimie, répartis d’une façon équivalente entre 1er et 2 ème session. Les activités de
formation proposées dans les modules de complément de formation en chimie au
collège peuvent se dérouler comme suit (voir ci-après). Elles sont bien décris par l’unité
centrale de la formation des cadres du Ministère de l’Enseignement Nationale et de la
Formation Professionnelle dans le curriculum de la filière de qualification des professeurs
du secondaire collégial dans les Centres Régionales des Métiers de l’Education et de la
Formation, et elles recouvrent en grande partie, le programme scolaire de chimie en collège
(Men, 2012).
 Faire une analyse quantitative et qualitative de l’air
 Préparer un gaz au laboratoire.
 savoir expliquer la signification les équations-bilan.
I-2-Déroulement du module RAB-Chimie (collège)
Les séances du module comportent généralement deux parties : une première que
les professeurs stagiaires feront sous forme d’une recherche documentaire, à présenter
sous forme d’exposé, suivie d’une seconde { caractère expérimental.
La partie exposée peut être faite par un professeur stagiaire ou par un groupe de
professeurs selon l’effectif. La partie expérimentale doit être faite par toute la classe, et ce
pour impliquer tout les apprenants aux expériences.
Ainsi, chaque professeur stagiaire se verra attribué une note pour son exposé, et une
note de TP, qui n’est autre que la moyenne des P de toutes les expériences réalisés.

III-Evaluation de validation de module
La validation de ce module dépend de la note du contrôle continu et de l’évaluation
sommative à la fin du module, les coefficients de pondération étant identiques (50%50%).
III-1 Note du contrôle continu : (moyenne des TP + l’exposé)
 Les exposés sont notés au moment de leur déroulement à la base du bon déroulement,
de la cohérence et enchainement des idées, de la pertinence des contenus, de la
communication,
 La note de TP est la moyenne des notes de toutes les séances de TP ; chaque séance de
travaux pratiques est notée à la base :
– Du bon déroulement des expériences ;
– De la qualité du travail remis sous forme de compte rendu à la fin de la séance ;
III-2 Note de l’examen
Une évaluation sommative, sous forme d’’examen final programmé en fin de module, et
comportant les deux parties physiques et chimie se fait en fin de module pour vérifier
l’acquisition des savoirs évoqués dans ce module.
IV- Exemples des Exercices de la chimie du secondaire collégial
Dans cette partie, on va donnés quelques exemples des exercices pour évaluer les acquis
de base en chimie au collège pour aider les élèves (apprenants) à bien comprendre le sens
de la chimie des sciences physiques du secondaire, où ils vont évaluer leurs connaissances
et capacités (raisonner, argumenter, réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des
consignes, Suivre un protocole, effectuer une mesure, faire un schéma et exprimer un
résultat, une solution, une conclusion par une phrase correcte.…) acquises durant leurs
formations (apprentissages), en utilisant une démarche scientifique ou technologique pour
résoudre les problèmes évoqués dans les sujets des exercices.
Il doit être aussi l’occasion pour l’enseignant d’approcher avec ses élèves l’aspect
scientifique ou non d’un problème donné. Les exercices seront donc présentés sous la forme
d’une évaluation formative qui amènera une discussion ou un débat sur le caractère
subjectif de certains critères présentés dans les exercices.

Exercice 01 : L’utilisation des métaux dans la vie
quotidienne
suivre cet exemple pour répondre aux questions
1. Je calcule le volume de mon
échantillon.
Exemple de calcul de
volume :
2. Je mesure la masse de mon échantillon avec une balance.
3. Je calcule la masse volumique.
Une barre d'un métal inconnu mesure 10 cm de longueur, 3 cm de largeur et 0,2 cm d'épaisseur.
1. Calculez son volume.
..................................................................................................................................................
.......
..................................................................................................................................................
.......
2. Une mesure de sa masse nous donne 43 g. Calculez sa masse volumique.
..................................................................................................................................................
.......
..................................................................................................................................................
.......
3. Consultez le tableau de masse volumique pour en déduire la nature de ce métal.
..................................................................................................................................................
.......
..................................................................................................................................................
.......
Exercice 02 :
Un ami désire me vendre une chevalière en affirmant qu'elle est
en or massif. Une mesure de sa masse sur une balance me donne
m = 150 grammes.
 Je remplis une éprouvette graduée avec 20 mL d'eau,
puis je mets la chevalière dans l'éprouvette.

 le niveau augmente à 35 mL.
1. Quel est le volume en ml occupé par la chevalière ?
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
2. Quel est le volume en cm3 de cette chevalière ?
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
3. Déterminez la masse volumique de cette chevalière.
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
4. L'or a une masse volumique de 19,3. Que pensez-vous de l'affirmation : La chevalière est en or
massif ?
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
Exercice 03 :
Nous avons mélangés 4 métaux différents : du zinc, du cuivre, de
l'aluminium et du fer.
1. Pourriez-vous indiquer lequel est le cuivre ?
................................................................................
...............................................................................
Lorsque j'approche un aimant des lames métalliques, seule la lame N°1
réagit et vient se coller à l'aimant. Les autres lames métalliques ne sont
pas attirées.
2. A votre avis de quel métal est fait la lame N°1 ?
 de zinc
 de fer
 d'aluminium
 de cuivre
................................................................................
..............................................................................

Exercice 04 :
Faire un schéma explicatif du protocole à suivre pour identifier les métaux les plus utilisés.
Exercice 05 :
Une solution A contient plus d’ions hydrogène qu’une solution B.
1. Quelle est la formule correspondant à l’ion hydrogène ?
……………………………………………………………………………………
2. Quelle solution a le pH le plus élevé ? justifier.
……………………………………………………………………………………
Exercice 06 :
Un élève veut donner la valeur du pH d’un citron. Il prétend que le pH=3, il réalise l’expérience
suivante :
 Becher n°1 : il presse un citron et verse 1 mL de jus dans le bécher.
 Becher n°2 : il verse 1mL de jus dans le bécher et ajoute 10mL d’eau.
 Becher n°3 : il verse 1mL de jus dans le bécher et ajoute 100mL d’eau.
Il mesure le pH de chacune des solutions 1,2 et 3 et trouve respectivement :
1. Quel bécher contient la solution la plus acide ? Justifier ?
………………………………………………………………………………………
2. Comment le pH évolue quand on ajoute de l’eau ? Justifier.
………………………………………………………………………………………
3. Pourquoi l'élève a tord quand il prétend que le citron a un pH de 3?
………………………………………………………………………………………
4. Si l'élève ajoute de l'eau en grande quantité, pourra-t(il obtenir une solution de pH égal à
9?
………………………………………………………………………………………
Exercice 07 :
Ahmed a testé des solutions d'eau de mer, de citron, de vinaigre et de thé avec du papier
indicateur pH. Elle obtient les résultats suivants:
Eau de mer: pH=8; Thé: pH=5,5, Vinaigre : pH= 3 ; Citron: pH=1,5

1. L'une de ces solutions est basique. Laquelle et pourquoi?
2. Parmi les solutions acides, laquelle est la moins acide? Justifie.
3. Quelle est la formule des ions hydrogène?
4. Dans quelle(s) solution(s) les ions hydrogène sont-ils plus nombreux que les ions
hydroxyde? Pourquoi?
Exercice 07 : Distinguer, à l'aide d'un papier pH, les solutions neutres, acides et basiques
Le pH est une grandeur qui permet de déterminer si une solution aqueuse est acide, neutre ou basique.
Une solution aqueuse est acide quand son pH est inférieur à 7, neutre quand son pH vaut 7, basique
quand son pH est supérieur à 7.
1) Répondre aux questions suivantes.
a) Une solution a un pH qui vaut 9. Est-elle acide, basique ou neutre ?
b) Le jus de citron est connu pour son acidité. Si on mesure son pH, dans quel domaine de
valeurs se situera t-il ?
2) On a résumé l'échelle de teintes d'un papier pH sous la forme du tableau qui suit :
Couleur du papier rouge orange jaune vert bleu clair bleu foncé
pH 1 3 5 7 9 11
On dépose une goutte d'une solution inconnue sur un échantillon du papier pH précédent. On attend que
sa teinte se stabilise. Le papier pH prend une couleur orange.
a) Quelle est la valeur approximative du pH de la solution ?
b) Cocher l'affirmation (les affirmations) exacte(s).
Au sujet de la couleur de la solution
 L'expérience nous apprend la couleur de la solution.
  En effet, la solution est orange.
  En effet, la solution est verte.
  En effet, la solution est bleue.
 L'expérience ne nous apprend rien sur la couleur de la solution.
Au sujet du caractère acido-basique de la solution
 L'expérience nous permet de dire si la solution est acide, basique ou neutre.
  En effet, la solution est acide.
  En effet, la solution est basique.

  En effet, la solution est neutre.
 L'expérience ne nous apprend rien sur l'acido-basicité de la solution.
Au sujet de la nature de la solution
 L'expérience nous permet de connaître ce qu'est la solution.
  En effet, la solution est de l'eau de source.
  En effet, la solution est de l'eau de lessive.
  En effet, la solution est du jus de citron.
 L'expérience ne suffit pas à elle seule pour déterminer la nature de la solution.
Exercice 08 : L’eau de chaux
Cette séance est inscrite dans la partie du programme :
L’eau dans notre environnement
Mélanges aqueux, comment obtenir de l’eau limpide ?
En décomposant du calcaire sous l’effet de la chaleur, J. Black (1728-1799) a obtenu un gaz qu’il a
appelé « air fixe ».
L’eau de chaux permet de reconnaître ce gaz. C'est un mélange homogène et limpide, réalisé à
partir d’eau et de chaux.
L’objectif de la manipulation est de fabriquer une solution d’eau de chaux puis de tester avec l’eau
de chaux le gaz appelé « air fixe » par Black.
Le matériel suivant est disponible : bécher, erlenmeyer, tube à essais, ballon, éprouvette graduée,
entonnoir, papier filtre, spatule, agitateur, paille, support pour filtration, chaux éteinte (hydroxyde
de calcium) dans le bécher et eau.
1. Fabrication du lait de chaux

Dans un bécher contenant un peu de chaux éteinte, verser environ 100 mL d’eau. Mélanger. Le
mélange obtenu est appelé « lait de chaux ».
2. Fabrication de l’eau de chaux
Après décantation, filtrer le lait de chaux. Le mélange obtenu est appelé « eau de chaux ».
3. Schématisation
Schématiser et légender ci-dessous la décantation et la filtration.
4. Exploitation
Quelle différence existe-t-il entre le lait de chaux et l’eau de chaux ?
5. Test de « l’air fixe »
a. Le gaz appelé « air fixe » a été identifié plus tard comme étant le gaz expiré par les êtres vivants.
Verser dans un tube à essais un peu d’eau de chaux et souffler dedans doucement avec une paille.
Que remarque-t-on ?
b. Comment peut-on appeler autrement « l’air fixe » ?
Exercice 09 : Les changements d’état de l’eau, que se passe-t-il quand on chauffe ou refroidit de
l'eau (sous pression normale) ?
Un élève a chauffé deux liquides différents et pour chacun, la température a été relevée à différents
instants. Pour le premier liquide, les résultats sont présentés sous la forme d’un graphique et pour le
second sous la forme d’un tableau.
Evolution de la température du liquide 1 en fonction du temps
dates (min)
Température (°C)
0
25
50
75
5 10 15 20
Evolution de la température du liquide 2 en fonction du temps
Dates
(min)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Température
(°C)
20 30 38 50 62 75 82 90 91

Parmi les propositions suivantes, cocher celle choisie
1. En regardant le graphique, dirais-tu que, au cours du temps, la température :
 augmente ?
 diminue ?
 reste constante ?
2. En regardant le tableau, dirais-tu que, au cours du temps, la température
 augmente ?
 diminue ?
 reste constante ?
3. Pour connaître la valeur de la température au bout de 18 minutes de chauffage, est-il plus simple de
présenter les résultats sous la forme
 du tableau ?
 du graphique ?
4. Pour savoir si la température augmente plus ou moins rapidement au cours du temps, est-il plus simple
de présenter les résultats sous la forme
 d’un tableau ?
 d’un graphique ?
Exercice 10 :
La tour Eiffel, edifiee pour l'Exposition universelle de 1889, est entierernent construite
en fer. La tour a ete repeinte dix sept fois depuis sa construction, soit en moyenne
tous les sept ans. Soixante tonnes de peinture sont necessaires pour la recouvrir.
A- Les conditions de formation de la rouille.

1- D'apres les experiences decrites ci-dessus, nommer les corps qui interviennent
dans la formation de la rouille (on demande trois noms).
………………… ………………… …………………………
2- Pourquoi l'eau monte-t-elle dans les tubes 1 et 3 ?
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3- Compléter les phrases suivantes :
L'air est un mélange de gaz constitue principalement de …………………………..
.(4/5 en volume) et de ……………. ………… (1/5 en volume).

Lorsque le fer rouille, c'est le ……………….. de l'air qui réagit avec le fer. Cette
réaction chimique est une ………………… .
4- Pourquoi doit-on repeindre réqulièrernent la tour Eiffel ?
B- L'atome de fer
1- Donner le symbole de l'atome de fer : .
2- Entourer la bonne reponse :
- Le diarnetre d'un atome de fer vaut environ 0,25 nm I 0,25 mm I 0,25 m.
- L'atome de fer est constitue d'un noyau charge positivement I negativement et
d'electrons charges positivement I negativement.
3- L'atome de fer porte 26 charges dans son noyau.
Combien l'atome a-t-il d'electrons ? Justifier.
Exercice 11 :
L'Hermione était une frégate française dont la coque avait été
doublée avec des feuilles de cuivre.
En 1793, l'Hermione s’est échouée suite à une erreur de
navigation. Les chevilles en fer qui maintenaient la « peau » de
cuivre se sont progressivement affaiblies par « corrosion
galvanique » (phénomène de pile) et ont cédé lors du choc,
accentuant ainsi la dislocation de la coque.
Gravure de l'Hermione
par Ozanne
1.1 Repérer, dans le texte, les métaux cités :
1.2 D’autres métaux existent, par exemple l’aluminium. Citer une utilisation de
l’aluminium dans la vie quotidienne.
1.3 Citer une propriété électrique commune à tous les métaux.
En 1780, les piles n’avaient pas encore été inventées. Ce n'est qu'en 1800
qu'Alessandro Volta réalisa la première pile à l'aide de cuivre, de zinc et de tissus
imbibés de saumure (mélange eau+sel).

1.4 Le courant électrique dans l'eau salée : (Cocher la bonne réponse.)
❑ le courant ne circule pas dans l'eau salée.
❑ dans l’eau salée, le passage du courant est dû au déplacement des électrons
libres.
❑ dans l’eau salée, le passage du courant est dû au déplacement des ions.
Dans la pile fer-cuivre, qui a été involontairement réalisée sur l'Hermione, le
fer se transforme en ion fer II.
1.5 Quelle est la formule des ions fer II ?
1.6 Comment peut-on mettre en évidence les ions fer II ? Schématiser et
décrire le test à réaliser.
Données
testeur
Solution d’hydroxyde de sodium (soude)
(Na+
+ OH-
)
Solution de nitrate d'argent
(Ag+
+ NO -
)
3Couleur du
précipité bleu vert rouille
blanc qui noircit à la
lumière
Ion(s)
identifié(s) Cu2+
Fe2+
Fe3+
Cl-
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………

VI-Bibliographie
 Jenkins, E.W. (1999). Practical work in school science. In J. Leach et A. Paulsen (Eds)
Practical Work in Science Education – Recent Research Studies (Dordrecht: Kluwer)
19-32.
 Johsua, S. et Dupin, J.J. (1993). Introduction a la didactique des sciences et des
mathematiques. Paris: PUF.
 Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education:
foundations for the twenty-first century. Science Education, 88, 28-54.
 Houssaini, W.I., Hassouni, T., Echalfi, F., Ziali, F. (2014). Importance des expériences
dans l’enseignement et l’apprentissage du système nerveux au collège: Etude de cas.
European Scientific Journal, 10(28), 155 – 168.
 Hodson, D. (1990). A critical look at practical work in school science. School Science
Review, 71 (256), 33-40.
 Kouhila, M. & Maarouf, A. (2001). Approche épistémologique et didactique des
fonctions de l’expérience dans la physique savante et scolaire, Research Academica,
19 (1et2), 9-38.
 MEN : Ministère de l’Enseignement Nationale et de la Formation Professionnelle au
Maroc. (2015). Les orientations pédagogiques des Sciences physiques: cycle college.
 MEN : Ministère de l’Enseignement Nationale et de la Formation Professionnelle au
Maroc. (2012)- Unité Centrale de la Formation des Cadres « le curriculum de la filière
de qualification des professeurs des sciences physiques du secondaire collégial » Pp :
132-136
 Millar, R. (2004). The role of practical work in the teaching and learning of science.
High school science laboratories: Role and vision. National academy of sciences,
Washington, DC.
 Les manuels scolaires, Ministère de l’Enseignement Nationale et de la Formation
Professionnelle au Maroc.
 Physique chimie 5ème, 4ème et 3ème, collections :
– Belin,
– Duranleau,
– Nathan,
– Bordas,
– Etincelle

 Chimie 2ème, 1ème et terminale, collections :
– Belin,
– Nathan,
– Eurin-gié,
– Hatier,
– Durupthy,
– Durandeau
 Physique chimie 3ème, collections :
– Belin,
– Durandeau,
– Nathan
 Physique chimie 4ème, collections :
– Belin,
– Durandeau,
– Bréal
 Physique Chimie 5ème, collections :
– Bordas,
– Durandeau,
– Etincelle
 Slaïmia, M.M. (2014). L’image de l’activité scientifique au Travers de l’histoire de la
dioptrique: élaboration et expérimentation d’une séquence d’enseignement pour la
classe de seconde; rapport des enseignants tunisiens à l’enseignement des sciences
et à l’innovation. Université Paris Sud-Paris XI; Institut supérieur de l’éducation et de
la formation continue (Tunis).
 Windschitl, M. (2003). Inquiry projects in science teacher education: what can
investigative experiences reveal about teacher thinking and eventual classroom
practice? Science Education, 87(1), 112-143.

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