Les grandes avancees de la chimie
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| CONCOURS 2006 LES GRANDES AVANCEES DE LA CHIMIE Classe de quatrièmeNom, adresse du Collège ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Téléphone du Collège ______________________________________ Mail du collège ______________________________________ Nom, prénom du candidat : ________________________________________________________ Classe : _______ Nom(s) du (des) professeur(s) qui a (ont) encadré l’élève ( facultatif ) _____________________________________________________________________ L’année 2005 ayant été décrétée « Année Mondiale de la Physique » par l’UNESCO et par l’ONU, il nous est apparu tout à fait normal de poursuivre en 2006 cette grande action engagée pour mieux faire connaître la physique et la chimie. Ainsi l’Inspection Pédagogique Régionale des Sciences Physiques et Chimiques continue maintenant dans ce cadre ce qu’elle avait déjà commencé avec l’éclipse de 1999, à savoir proposer aux élèves des collèges une amicale compétition autour de thèmes physico-chimiques. Avec le soutien de notre partenaire, l’Union des Industries Chimiques du Nord-Pas de Calais, nous proposons quelques questions autour de la chimie, science parfois décriée quand il y a quelques pollutions dans l’eau ou dans l’air, mais dont on oublie de préciser que, grâce à elle, ces dites pollutions peuvent être combattues et que surtout, depuis 40 années, l’espérance de vie augmente d’un trimestre par an .. ce qui fait un gain de 10 ans de vie dans nos pays ! Sans compter bien sûr les nombreux emplois générés par cette industrie ! Bon courage à toutes et tous. Et n’oubliez pas que la science est source de découvertes étonnantes dont on ne se lasse jamais et dont on profite souvent sans s’en rendre compte ! LES GRANDES AVANCEES DE LA CHIMIESi la chimie est parfois accusée de remplacer les produits naturels par des substances de synthèse ou encore de constituer une menace pour la sécurité, il ne faut pas oublier l’apport extraordinaire de la chimie dans notre vie quotidienne. Imaginez de vivre sans carburants, sans matières plastiques, sans médicaments ni colorants synthétiques, sans conservateurs, sans produits de beauté, sans parfum … Les questions qui suivent vont vous permettre de partir à la découverte de quelques substances chimiques élaborées par l’Homme ainsi que de quelques métiers s’exerçant dans le domaine de la chimie. Pour terminer, vous rédigerez un poème de 15 vers maximum sur le thème : « La chimie dans notre vie quotidienne ». LES METAUX1. Le cuivre, le bronze –alliage de cuivre et d’étain-, et le fer furent extraits de leurs minerais il y a plusieurs milliers d’années. Au cours de quel millénaire avant J.-C. débuta « l’âge du fer »? Ier millénaire IIème millénaire IIIème millénaire IVème millénaire 2. L’aluminium, par contre, est apparu beaucoup plus tard : en 1825. On doit sa préparation à un savant qui s’est également illustré par de célèbres expériences en électricité. Etait-ce Ampère Volta Oersted Ohm 3. L’aluminium fut obtenu par électrolyse à partir de 1886. Cette réaction chimique est très grande consommatrice d’énergie électrique : pourquoi ? dans une cellule d’électrolyse, la tension électrique et l’intensité du courant sont très élevées dans une cellule d’électrolyse, la tension électrique est très élevée dans une cellule d’électrolyse, l’intensité du courant est très élevée 4. C’est au début du XXème siècle que fut mis au point un alliage aux propriétés particulièrement intéressantes. Composé de fer, de très peu de carbone, de nickel et de chrome, cet acier est plastique élastique inoxydable malléable LES MATERIAUX CERAMIQUES5. Si le verre était utilisé dès 3000 ans avant J.-C., la composition du verre ainsi que les techniques de fabrication n’ont cessé d’évoluer. Ainsi, le verre Pyrex date de 1915. Quelle propriété particulière possède ce verre ? c’est un cristal il résiste à la chaleur il est incassable il est plus dur que le diamant 6. En 1953, apparaît une nouvelle technique de fabrication : le verre flotté. Du verre en fusion est coulé sur du métal lui-même en fusion. Le verre, moins dense que le métal, flotte à la surface, ce qui permet après refroidissement d’obtenir des plaques fines et d’égale épaisseur. Sur quel métal flotte le verre ? l’aluminium le plomb le cuivre l’étain 7. Dès le premier millénaire avant J.-C., les Chinois savaient fabriquer de la porcelaine de très bonne qualité. Le secret fut bien gardé ! En effet, ce n’est qu’au XVIIIème siècle que l’on réussit à obtenir en Europe une porcelaine équivalente grâce à l’introduction de l’ingrédient nécessaire. Etait-ce le kaolin la bauxite l’oxyde de plomb l’alumine 8. L'histoire de la faïence commence en Perse au VIème siècle mais n’apparaît en France qu’au XVIème siècle. Elle prend toute son importance au XVIIIème siècle avec le développement de la faïence d'art. Une petite ville du Pas-de-Calais possède encore quelques manufactures de faïence d’art. De quelle ville s’agit-il ? Audruicq Fruges Desvres Avion QUELQUES PRODUITS CHIMIQUES TRES UTILISES 9. Depuis 2500 avant J.-C., l’Homme savait fabriquer du savon à partir d’huile ou de graisse mélangée à des cendres. Cependant, il fallut attendre 1791 pour voir la naissance du savon de Marseille à base de soude. Comment s’appelle la réaction de fabrication du savon ? la savonation la saponification la saponation la savonification 10. Le dichlore, gaz toxique de couleur jaune verdâtre, sert à élaborer de nombreuses substances telles l’acide chlorhydrique. Il fut obtenu par le chimiste suédois Scheele en 1774. Actuellement, le dichlore peut être préparé, tout comme la soude, par électrolyse d’une matière très courante : laquelle ? le sucre le sel le poivre le piment 11. On doit l’eau de Javel, produit aux propriétés décolorantes et désinfectantes bien connues, à un grand chimiste français qui réalisa sa synthèse en 1789. De qui s’agit-il ? Berthollet Lavoisier Gay Lussac Réaumur 12. L’eau de Javel est une solution aqueuse contenant du perchlorure de sodium du chlorite de sodium de l’hypochlorite de sodium du perchlorate de sodium 13. La dynamite, puissant explosif largement utilisé sur les chantiers et dans les mines, fut élaborée par un chimiste suédois Alfred Nobel. Celui-ci légua presque toute sa fortune à une fondation chargée chaque année de récompenser de grands bienfaiteurs de l’humanité en leur décernant un « prix Nobel ». Il existe 5 catégories de prix Nobel. Lequel de ces prix Nobel n’existe pas ? prix Nobel de physique prix Nobel de chimie prix Nobel de médecine prix Nobel de biologie LES MEDICAMENTS14. L’acide acétylsalycilique, médicament utilisé dans le traitement de la fièvre et les douleurs, fut obtenu en 1853 par un chimiste français : Charles Gehrhardt. Ce médicament est plus connu sous un autre nom : lequel ? la cortisone l’aspirine l’insuline la vitamine C 15. Ce médicament est plus facile à utiliser que le salicylate que l’on extrayait autrefois de l’écorce d’un arbre courant. De quel arbre s’agit-il ? le peuplier le châtaignier le saule le hêtre 16. L’insuline est une hormone normalement secrétée par le corps humain. Elle permet la digestion des sucres. Une personne diabétique manque de cette hormone. En 1923, quatre chercheurs Canadiens sont parvenus à réaliser la synthèse de l’insuline, ce qui leur valut un prix Nobel. Quel organe du corps humain secrète normalement l’insuline ? le foie le pancréas l’estomac l’intestin 17. Prix Nobel de médecine en 1945, ce bactériologiste anglais devint célèbre pour avoir découvert par hasard que des moisissures pouvaient détruire des bactéries : le premier antibiotique était né, la pénicilline. Par la suite, on fabriqua de nombreux antibiotiques. Ce savant s’appelait Fleming Faraday Rayleigh Ramsay 18. Le Indiens du Pérou connaissaient dès le VIIème siècle les propriétés de l’écorce de quinquina pour lutter contre la fièvre. C’est en 1944 que fut réalisée la synthèse complète d’un dérivé du quinquina : la quinine. Ce médicament fut longtemps utilisé pour lutter contre une maladie tropicale : laquelle ? la fièvre jaune la dysenterie le paludisme la maladie du sommeil 19. Dès le Ier siècle avant J.-C., les Romains consommaient des comprimés à base de mandragore et de jusquiame. De nos jours, les médicaments traitant cette affection sont généralement d’origine artificielle. Mais de quelle affection s’agit-il ? le rhume l’angine la migraine l’insomnie LES COLORANTS, CONSERVATEURS ET AROMES20. Jusqu’au XIXème siècle, les colorants étaient extraits de substances naturelles. Ainsi, l’indigo, colorant bleu, était obtenu à partir d’une roche d’un insecte d’un crustacé d’une plante 21. C’est en 1856 qu’apparut le premier colorant artificiel. On le doit à un brillant chimiste britannique, Henry Perkin. Dès son apparition, ce colorant remporta un vif succès. Il était de couleur jaune bleu mauve rouge 22. Les boissons et aliments renferment souvent des colorants désignés par un code. Quel colorant possède le code E 102 ? la cochenille la tartrazine l’azorubine le jaune de quinoléine 23. Les chimistes sont capables de reconstituer par synthèse la plupart des arômes de fruits et de fleurs. Quel fruit contient un arôme appelé « acétate d’isoamyle » ? la cerise la fraise la pomme la banane 24. Avant l’avènement des parfums synthétiques, une ville du sud-est de la France était mondialement réputée pour ses distilleries de parfums. De quelle ville s’agit-il ? Grasse Cannes Nice Menton LES MATIERES PLASTIQUES25. Avant de réaliser la synthèse d’un caoutchouc synthétique, celui-ci était obtenu à partir d’un arbre, l’hévéa, mais il était cassant à basse température. Un inventeur permit d’améliorer considérablement la qualité du caoutchouc en ajoutant du soufre puis en chauffant l’ensemble à haute température. A qui doit-on cette invention datant de 1839 ? Dunlop Firelli Michelin Goodyear 26. Comment s’appelle ce procédé ? la sulfuration la vulcanisation la sulfatation la vulcanation 27. Savez-vous que la première matière plastique artificielle fut obtenue aux Etats-Unis en 1870 ? Les frères John Wesley et Isaiah Hyatt désiraient remplacer l’ivoire des boules de billard : ils mirent au point le celluloïd. Cette matière plastique très inflammable est peu utilisée de nos jours. Néanmoins, elle sert encore à fabriquer les sachets les balles de ping-pong les pots de yaourt les bouteilles d’eau 28. En 1889, deux chercheurs réalisaient des expériences sur le lait. Leurs travaux aboutirent à une matière très dure et brillante qu’ils nommèrent « pierre de lait ». Utilisée pour fabriquer des bijoux, des boutons, des stylos, … cette matière plastique s’appelle la galalithe la lactéite la galactique la lactélite 29. Un génial chimiste belge mit au point en 1909 une matière plastique dure, assez résistante à la chaleur et facile à mouler. Cette propriété justifia son utilisation dans la fabrication de téléphones et de boîtiers de téléviseurs notamment. Cette matière plastique porte un nom inspiré de celui de son inventeur. Lequel ? le plexiglas le silicone le néoprène la bakélite 30. Le premier verre organique fut obtenu en 1924 : le polyméthacrylate de méthyle. Il est plus connu sous le nom de bakélite polyéthylène plexiglas polypropylène 31. Le polyuréthane fut inventé en Allemagne en 1934. Utilisé pour garnir les coussins, les matelas, cette matière plastique dégage en brûlant un gaz extrêmement toxique. Quel est ce gaz ? le dioxyde de soufre le chlorure d’hydrogène le cyanure d’hydrogène le monoxyde de carbone 32. Datant de 1938, le polytétrafluoroéthylène, plus connu sous le nom de téflon, possède une propriété intéressante. Laquelle ? il est très dur il conduit le courant électrique il est transparent il résiste à la chaleur LES TISSUS SYNTHETIQUES33. De son vrai nom polyamide 6.6, cette fibre synthétique fut mise au point en 1938 par l'Américain Wallace Carothers dans les laboratoires de Du Pont de Nemours aux Etats-Unis. Elle sert à fabriquer des collants, des sous-vêtements, …Sous quel nom est-elle plus connue ? le nylon le tergal le polyester l’acrylique 34. Un autre polyamide doit son nom à la matière première originale qui sert à sa fabrication : l’huile de ricin ! Comment s’appelle ce polyamide ? le rilcin le rilsan l’oléide le rilmide 35. Le polyester sert essentiellement à élaborer des fibres textiles artificielles souvent mélangées au coton pour fabriquer des vêtements. C’est en 1954 qu’apparaît en France la première fibre polyester. Sous quel nom ? le rhovyl le nylon le tergal la rayonne 36. En 1959 apparaît le lycra, fibre mélangée à d’autres fibres afin de donner au tissu une qualité particulière : laquelle ? la transparence la solidité l’élasticité l’imperméabilité LES METIERS DE LA CHIMIE 37. Il assure le fonctionnement des machines de production de diverses substances chimiques. l’ingénieur chimiste le technicien chimiste le conducteur d’appareil de l’industrie chimique l’enseignant-chercheur 38. Il est chargé d’étudier les propriétés des matières et d’en concevoir de nouvelles. Il peut également mettre au point les procédés de fabrication de différents produits chimiques. l’ingénieur chimiste le conducteur d’appareil de l’industrie chimique l’enseignant-chercheur le technicien chimiste 39. Il transmet son savoir et fait progresser les connaissances en chimie. l’enseignant-chercheur l’ingénieur chimiste le conducteur d’appareil de l’industrie chimique le technicien chimiste 40. Il réalise des dosages et des réactions chimiques. Il effectue des analyses et essais afin de contrôler la qualité des produits élaborés. le conducteur d’appareil de l’industrie chimique le technicien chimiste l’ingénieur chimiste l’enseignant-chercheur POEME |
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