【人教版】Chimie au collège 9e année - Tome 1
Ce manuel est un ouvrage d'introduction à la chimie pour les élèves de 9e année (collège). Il couvre les concepts fondamentaux de la chimie, la composition de l'air, la structure microscopique de la matière, les ressources en eau, les équations chimiques et les oxydes de carbone. L'accent est mis sur l'expérimentation et la pensée scientifique.
Leçons
Lesson
化学是一门在分子和原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学,它通过创造自然界原本不存在的新物质,在农业、医疗、新材料及新能源等领域推动了现代文明的发展。本课程通过回顾从古代工艺到现代科技的演变,旨在引导学生理解化学在改善人类生存条件、实现可持续发展中的核心作用。
本单元介绍了化学作为研究物质组成、结构、性质及变化规律的科学,重点阐述了物理变化与化学变化的本质区别,即是否有新物质生成。同时,课程强调了科学探究的方法与实验室安全规范,引导学生通过观察、实验与逻辑推理,培养严谨的科学素养。
本课重点介绍了人类对空气成分的早期探索,通过拉瓦锡的经典实验及红磷燃烧实验,定量测定了空气中氧气约占总体积1/5的结论。同时,课程还讲解了纯净物与混合物的判定标准,并探讨了氧气作为助燃剂的化学性质及其实验现象。
本课深入探讨了物质的微观构成,重点介绍了分子、原子和离子的基本特征及其在化学变化中的运动规律。通过学习微观粒子的运动性、间隔性以及原子内部的电性结构,学生能够理解宏观物质性质的微观本质,并掌握化学反应中原子重组的科学原理。
本课程介绍了地球水资源的分布现状及保护水资源的重要性,重点讲解了水体污染的防治措施与自来水生产的净化流程。通过学习沉淀、过滤、吸附等物理净化技术及相关化学实验操作,学生将掌握水的微观构成规律,并理解节约用水与科学治水的核心意义。
本节课重点讲解了质量守恒定律的定义及其宏观与微观本质,强调了在化学反应中参加反应的各物质质量总和等于生成物的质量总和。通过实验探究,学生将学习如何正确理解“密闭体系”的重要性,并掌握从原子种类、数目和质量“三不变”的微观视角来解释宏观质量守恒现象。
本节课探讨了碳单质的结构与性质,重点分析了金刚石、石墨和C60因碳原子排列方式不同而产生的物理性质差异,以及活性炭的吸附原理。同时,课程还介绍了碳在常温下的化学稳定性与高温下的还原性,并指导了实验室制取二氧化碳的科学原理与操作规范。
本单元深入探讨了燃烧的本质、条件及灭火原理,重点解析了燃烧三角模型与爆炸的科学逻辑。通过学习,学生将掌握如何通过控制可燃物、氧气及温度来安全利用能源,并提升在日常生活与工业生产中的防火防爆安全意识。
Aperçu du cours
📚 Résumé du contenu
Ce manuel est un manuel d'introduction à la chimie pour la classe de 3e (9e année) au collège. Il couvre les concepts fondamentaux de la chimie, la composition de l'air, la constitution microscopique de la matière, les ressources en eau, les équations chimiques et les oxydes de carbone, en mettant l'accent sur l'expérimentation et la pensée scientifique.
Embarquez pour un voyage d'exploration du monde microscopique et maîtrisez les secrets des expériences chimiques et de la recherche scientifique.
Auteurs : Wang Jing, Zheng Changlong
Remerciements : Approuvé par le Ministère de l'Éducation en 2012, Premier Prix du Premier Prix National des Manuels Scolaires pour l'Excellence.
🎯 Objectifs d'apprentissage
- Être capable d'énumérer les applications de la chimie dans l'amélioration des pesticides et des engrais, la synthèse de médicaments, le développement de matériaux et la protection de l'environnement, et comprendre "ce qu'est la chimie".
- Connaître l'histoire du développement de la chimie, y compris les techniques anciennes, la théorie atomique moderne et la théorie moléculaire, ainsi que les nanotechnologies modernes et la chimie verte.
- Formuler avec précision la définition de la chimie, à savoir la science qui étudie les propriétés, la composition, la structure et les lois de changement de la matière au niveau moléculaire et atomique.
- Être capable de distinguer avec précision les changements physiques des changements chimiques, et de différencier les propriétés physiques des propriétés chimiques.
- Être capable d'identifier les instruments de chimie courants et de donner leur nom et leur utilisation principale.
- Maîtriser correctement les opérations expérimentales de base telles que le prélèvement des réactifs, le chauffage des substances, le montage et le lavage de la verrerie.
- Être capable de nommer les principaux composants de l'air et leurs pourcentages en volume, et de distinguer les corps purs des mélanges.
- Maîtriser les propriétés chimiques de l'oxygène (réactions avec le soufre, le fer, le phosphore rouge, etc.) et être capable d'identifier les réactions de combinaison, les réactions de décomposition et les réactions d'oxydation.
- Comprendre les principes de préparation de l'oxygène en laboratoire (y compris le rôle des catalyseurs) et le principe physique de la production industrielle d'oxygène.
- Être capable d'expliquer certains phénomènes courants à l'aide des concepts de molécules et d'atomes, et comprendre l'essence microscopique des changements chimiques.
Leçons
Aperçu : Cette leçon sert d'introduction à la discipline chimique, visant à guider les élèves dans le monde de la chimie. En montrant le rôle important de la chimie dans la production et la vie quotidienne, elle retrace le développement de l'artisanat ancien à la théorie moléculaire et atomique moderne, pour finalement clarifier le champ d'étude de la chimie et sa définition essentielle au niveau moléculaire et atomique.
Résultats d'apprentissage :
- Être capable d'énumérer les applications de la chimie dans l'amélioration des pesticides et des engrais, la synthèse de médicaments, le développement de matériaux et la protection de l'environnement, et comprendre "ce qu'est la chimie".
- Connaître l'histoire du développement de la chimie, y compris les techniques anciennes, la théorie atomique moderne et la théorie moléculaire, ainsi que les nanotechnologies modernes et la chimie verte.
- Formuler avec précision la définition de la chimie, à savoir la science qui étudie les propriétés, la composition, la structure et les lois de changement de la matière au niveau moléculaire et atomique.
Aperçu : Cette unité constitue la phase d'initiation à l'apprentissage de la chimie, couvrant principalement les bases de la recherche chimique : les changements et propriétés de la matière, ainsi que les règles fondamentales du travail en laboratoire. Grâce à l'apprentissage, les élèves seront capables de distinguer les changements physiques et chimiques d'un point de vue microscopique et macroscopique, et d'acquérir les compétences nécessaires pour réaliser des expériences scientifiques en toute sécurité et avec précision au laboratoire.
Résultats d'apprentissage :
- Capacité d'analyse : Être capable de distinguer avec précision les changements physiques des changements chimiques, et de différencier les propriétés physiques des propriétés chimiques.
- Capacité d'identification : Être capable d'identifier les instruments de chimie courants et de donner leur nom et leur utilisation principale.
- Capacité opératoire : Maîtriser correctement les opérations expérimentales de base telles que le prélèvement des réactifs, le chauffage des substances, le montage et le lavage de la verrerie.
Aperçu : Cette unité se concentre sur la composition de l'air, les propriétés physiques et chimiques de l'oxygène, ainsi que les méthodes de préparation de l'oxygène en laboratoire et dans l'industrie. À travers des expériences classiques comme la "combustion du phosphore rouge", les élèves apprendront à déterminer quantitativement la composition de l'air et à maîtriser les concepts chimiques clés tels que les mélanges, les corps purs, les réactions de combinaison, les réactions de décomposition et les réactions d'oxydation.
Résultats d'apprentissage :
- Être capable de nommer les principaux composants de l'air et leurs pourcentages en volume, et de distinguer les corps purs des mélanges.
- Maîtriser les propriétés chimiques de l'oxygène (réactions avec le soufre, le fer, le phosphore rouge, etc.) et être capable d'identifier les réactions de combinaison, les réactions de décomposition et les réactions d'oxydation.
- Comprendre les principes de préparation de l'oxygène en laboratoire (y compris le rôle des catalyseurs) et le principe physique de la production industrielle d'oxygène.
Aperçu : Cette unité guide les élèves du monde macroscopique de la matière au monde microscopique des particules. Le contenu principal couvre la constitution microscopique de la matière (molécules, atomes, ions), la structure interne de l'atome et sa mesure de masse (masse atomique relative), ainsi que les bases du langage chimique : les éléments, les symboles des éléments et le tableau périodique.
Résultats d'apprentissage :
- Connaissance microscopique : Être capable d'expliquer certains phénomènes courants à l'aide des concepts de molécules et d'atomes, et comprendre l'essence microscopique des changements chimiques.
- Connaissance de la structure : Maîtriser la structure interne de l'atome et les relations électriques, comprendre la définition de la masse atomique relative.
- Utilisation des symboles : Mémoriser les symboles des éléments courants, comprendre leur signification, et apprendre à utiliser le tableau périodique pour rechercher des informations.
Aperçu : Cette unité, centrée sur l'"eau", guide progressivement les élèves du macroscopique au microscopique pour comprendre les ressources en eau de la nature et leur nature chimique. Les points clés de l'enseignement couvrent l'état actuel des ressources en eau et leur protection, les méthodes de purification physique de l'eau, l'expérience d'électrolyse de l'eau révélant la composition de la matière, et l'outil central de la chimie : l'utilisation des formules chimiques et des états d'oxydation.
Résultats d'apprentissage :
- Les élèves seront capables de décrire la distribution des ressources en eau sur Terre et d'identifier les principales sources de pollution de l'eau ainsi que les mesures de prévention.
- Les élèves seront capables d'effectuer correctement une opération de filtration et de comprendre les étapes de décantation, filtration, adsorption et désinfection dans le processus de production d'eau potable.
- Les élèves seront capables d'analyser la composition de l'eau par l'expérience d'électrolyse et de définir avec précision les corps simples, les composés et les oxydes.
Aperçu : Cette unité marque le début de l'étude quantitative en chimie au collège. L'enseignement est centré sur la "loi de conservation de la masse", partant des phénomènes macroscopiques jusqu'au réarrangement microscopique des atomes, pour introduire l'"équation chimique", ce langage chimique universellement utilisé, et finalement aborder le calcul quantitatif des masses de substances à l'aide des équations chimiques.
Résultats d'apprentissage :
- Maîtriser la loi de conservation de la masse : Être capable d'énoncer le contenu de la loi et de comprendre, par l'expérimentation, pourquoi la masse totale reste égale avant et après une réaction.
- Comprendre l'essence microscopique : Être capable d'expliquer pourquoi les réactions chimiques obéissent nécessairement à la loi de conservation de la masse du point de vue du type, du nombre et de la masse des atomes.
- Compétences en écriture normalisée : Maîtriser les principes d'écriture des équations chimiques (faits objectifs, conservation de la masse) et savoir équilibrer les équations chimiques.
Aperçu : Cette unité explore principalement la diversité et le comportement chimique de l'élément carbone et de ses oxydes. Le contenu couvre les différences de propriétés physiques entre les formes allotropiques du carbone (diamant, graphite, C60) jusqu'à leurs propriétés chimiques communes, détaille les principes et le dispositif de préparation du dioxyde de carbone en laboratoire, et étudie comparativement les caractéristiques du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone.
Résultats d'apprentissage :
- Maîtriser les différences de propriétés physiques du diamant, du graphite et du C60 ainsi que leurs causes, et connaître le pouvoir adsorbant du charbon actif.
- Comprendre la stabilité du carbone élémentaire à température ambiante et sa réactivité à haute température (combustibilité et pouvoir réducteur).
- Apprendre les principes chimiques de la préparation du dioxyde de carbone en laboratoire, le choix du montage expérimental, la vérification de l'étanchéité, la méthode de collecte et de test de remplissage.
Aperçu : Cette unité, centrée sur le thème des "combustibles", présente systématiquement les conditions de combustion, les principes d'extinction et les connaissances de sécurité. Elle explore également les changements énergétiques accompagnant les réactions chimiques (dégagement et absorption de chaleur), analyse en détail l'utilisation des combustibles fossiles et leur impact sur l'environnement, et enfin, examine le développement de nouvelles énergies et leur utilisation durable.
Résultats d'apprentissage :
- Comprendre les trois conditions nécessaires à la combustion, et être capable de déduire les méthodes d'extinction et le choix de l'extincteur en fonction des principes.
- Maîtriser les consignes de sécurité relatives aux substances inflammables et explosives, identifier les pictogrammes de sécurité courants, et comprendre les changements énergétiques qui accompagnent les réactions chimiques.
- Reconnaître l'importance des combustibles fossiles et leur caractère non renouvelable, comprendre les conditions de combustion complète d'un combustible et la nécessité de développer des énergies propres (comme l'hydrogène, l'éthanol et les nouvelles énergies).