Atomes et molécules : espèces, transformation et bilan.
Lire une formule chimique et distinguer atome, molécule, indice et coefficient ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 3 repères de progression.
Atomes et molécules : ce qu’il faut retenir.
Lire une formule chimique et distinguer atome, molécule, indice et coefficient. La règle, l’exemple et l’erreur fréquente ci-dessous permettent de décider avant de calculer ou de rédiger.
Lire une formule chimique et distinguer atome, molécule, indice et coefficient.
L’indice s’applique à l’élément qui le précède ; un coefficient placé devant la formule multiplie tous les atomes de la molécule.
H₂O contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène ; 3 H₂O en contient 6 et 3.
Faire porter un indice sur toute la formule ou oublier l’effet d’un coefficient.
- 01GRANDEURAtomes
- 02RELATIONmolécules
- 03UNITÉcontrôle
Le schéma sert de contrôle : partez de « Atomes », appliquez « molécules », puis vérifiez avec « contrôle ».
L’indice indique le nombre d’atomes de l’élément placé juste avant lui.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Le cas « H₂O contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. » se lit à deux échelles : les observations accessibles au laboratoire et le modèle particulaire ou chimique qui les explique. La conclusion doit préciser l’état initial, la transformation éventuelle et l’indice relié à « atome » ; nommer une espèce sans preuve ne suffit pas.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Un modèle microscopique rend compte d’observations dans des conditions données. Il faut distinguer corps pur et mélange, transformation physique et chimique, système ouvert et fermé, sans attribuer aux particules les propriétés macroscopiques de l’échantillon.
Lire chaque symbole, appliquer son indice puis multiplier l’ensemble par le coefficient éventuel.
Pour « Atomes et molécules », la méthode relie l’indice de départ, la règle utilisée, la réponse et un contrôle distinct.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, l’absence d’indice après O signifie qu’il y en a un ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « Un atome de carbone et deux atomes d’oxygène, soit trois atomes au total » parce que l’indice 2 concerne uniquement O ; le modèle respecte alors la règle « L’indice s’applique à l’élément qui le précède ; un coefficient placé devant la formule multiplie tous les atomes de la molécule ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « 3 atomes de carbone et 6 atomes d’oxygène » ; il peut être confronté aux données puisque chaque molécule contient 1 C et 2 O ; on multiplie ces nombres par 3.
- 04
Tester la limite
La démarche « Faire porter un indice sur toute la formule ou oublier l’effet d’un coefficient » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « L’indice s’applique à l’élément qui le précède ; un coefficient placé devant la formule multiplie tous les atomes de la molécule ».
« Atomes et molécules » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Lire une formule chimique et distinguer atome, molécule, indice et coefficient » : les trois situations ci-dessous montrent quelle donnée déclenche la décision, ce qui change d’un cas à l’autre et comment contrôler la conclusion.
La règle sur un cas simple
À la question « Combien d’atomes de chaque élément contient une molécule H₂O ? », la réponse est « Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène » : L’absence d’indice après O signifie qu’il y en a un.
Le cas qui change la décision
Dans « Combien d’atomes contient une molécule CO₂ ? », on obtient « Un atome de carbone et deux atomes d’oxygène, soit trois atomes au total » : L’indice 2 concerne uniquement O.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « Combien d’atomes de carbone et d’oxygène y a-t-il dans 3 CO₂ ? » conduit à « 3 atomes de carbone et 6 atomes d’oxygène » : Chaque molécule contient 1 C et 2 O ; on multiplie ces nombres par 3. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Faire porter un indice sur toute la formule ou oublier l’effet d’un coefficient ».
Cas corrigé sur « Atomes et molécules » : question, réponse et contrôle.
Pour « Atomes et molécules », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Comprendre la demande
Combien d’atomes de chaque élément contient une molécule H₂O ?
Résoudre sans saut logique
Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène.
Contrôler la conclusion
L’absence d’indice après O signifie qu’il y en a un. La vérification conserve donc le même énoncé — « Combien d’atomes de chaque élément contient une molécule H₂O ? » — jusqu’à la réponse « Deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène ».
Un cas voisin sur « Atomes et molécules ».
Ce cas applique « Atomes et molécules » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLECombien d’atomes de chaque élément contient une molécule de CO₂ ?
Indice : À partir de « combien », « d’atomes », « chaque » et « élément », lisez séparément chaque symbole et son indice avant de compter les entités représentées.
Afficher le corrigé
L’absence d’indice après C signifie 1 ; l’indice 2 s’applique uniquement à O.
CONTRÔLE INDÉPENDANTLa formule compte les atomes, pas leur masse : 1 + 2 redonne bien trois atomes.
6 activités guidées sur « Atomes et molécules », après le cas autonome.
Dans « Atomes et molécules », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Lire une formule chimique et distinguer atome, molécule, indice et coefficient » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Atomes et molécules », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Atomes et molécules » : 6 cas à résoudre et 1 modélisation. Pour « Atomes et molécules », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction.
01CAS À RÉSOUDRE · LIRE · NIVEAU 1RÉPONSE UNIQUECombien d’atomes de chaque élément contient une molécule H₂O ?
Indice : À partir de « combien », « d’atomes », « chaque » et « élément », lisez séparément chaque symbole et son indice avant de compter les entités représentées. Appuyez votre décision sur le verbe de consigne « Combien ».
Indice : pour le cas 1 de « Atomes et molécules », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
L’absence d’indice après O signifie qu’il y en a un.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · LIRE · NIVEAU 1RÉPONSE UNIQUECombien d’atomes contient une molécule CO₂ ?
Indice : À partir de « combien », « d’atomes », « contient » et « molécule », lisez séparément chaque symbole et son indice avant de compter les entités représentées.
Indice : pour le cas 2 de « Atomes et molécules », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
L’indice 2 concerne uniquement O.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · COMPTER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLECombien d’atomes de carbone et d’oxygène y a-t-il dans 3 CO₂ ?
Indice : À partir de « 3 », lisez séparément chaque symbole et son indice avant de compter les entités représentées.
Indice : pour le cas 3 de « Atomes et molécules », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
Chaque molécule contient 1 C et 2 O ; on multiplie ces nombres par 3.
Continuer avec l’activité suivante →04CAS À RÉSOUDRE · DISTINGUER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEQuelle différence de représentation y a-t-il entre O et O₂ ?
Indice : Distinguez un symbole isolé d’une formule moléculaire.
L’indice 2 signale l’assemblage de deux atomes dans la molécule.
Continuer avec l’activité suivante →05CAS À RÉSOUDRE · MODÉLISER · NIVEAU 2RÉPONSE UNIQUELa formule du méthane est CH₄. Donnez sa composition atomique.
Indice : Un symbole sans indice compte pour un.
L’indice 4 s’applique à H seulement.
Continuer avec l’activité suivante →06MODÉLISATION · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CORRIGÉ MODÈLEÉcrivez la formule d’une molécule constituée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.
Indice : Placez l’indice après le symbole concerné.
La formule traduit exactement la composition annoncée sans ajouter d’indice inutile à O.
Faire le point sur la progression →Faire porter un indice sur toute la formule ou oublier l’effet d’un coefficient.
Repérer les symboles chimiques, leurs indices éventuels et le nombre de molécules. Pour corriger l’erreur, appliquez ce test : Dans H₂O, l’indice 2 suit H uniquement ; O sans indice compte pour un atome.
« Atomes et molécules » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Atomes et molécules » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
5e
Dans « Atomes et molécules », représenter une relation simple, utiliser les unités correctes et confronter le résultat à l’observation.
Voir le parcours 5e →4e
Dans « Atomes et molécules », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Atomes et molécules », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →