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Démarche
d'investigation
en TP de chimie
Page actualisée le
14 décembre 2010
Nous proposons dans cette nouvelle rubrique
quelques exemples de Travaux Pratiques basés sur la "démarche d'investigation".
Nous avons choisi de proposer des exemples sur
différents niveaux : de la seconde à la PC (CPGE), en passant par la terminale S
et le BTS-chimiste.
Cette rubrique est ouverte. N'hésitez-pas à nous
faire parvenir vos contributions à
rn-chimie@education.gouv.fr.
Nouveautés
Démarche
d'investigation en PCSI, par L. Héliot et
S.Poublan
Publications
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Évaluer les activités expérimentales…, par
Xavier Bataille, Erwan Beauvineau, Julien Calafell, Nicolas Cheymol,
Anne Szymczak et Michel Vigneron, in l'Actualité
chimique - avril 2010 - n° 344, p. 15-20 :
2010-n344-sept.p.15-Cheymol-HD.pdf
(reproduit avec l'aimable autorisation de l'Actualité Chimique).
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Sensibiliser les étudiants à la démarche scientifique Le cas de la
cinétique chimique, par
Xavier Bataille, Erwan Beauvineau, Hélène Carrié, Nicolas
Cheymol et Michel Vigneron, in l'Actualité
chimique - avril 2010 - n° 340, p. 33-34 : 2010-340-avril-p33-Cheymol.pdf
(reproduit avec l'aimable autorisation de l'Actualité Chimique).
- Investigation et analyse chimique Un TP-défi
d’analyse qualitative et quantitative… sans aucune solution préparée !,
par Xavier Bataille, Erwan Beauvineau, Nicolas
Cheymol, Vincent Mas et Michel Vigneron, in l'Actualité
chimique - août-janvier 2010 - n° 337, p. 45-50 :
2010-337-janvier-p.45_Beauvineau.pdf
(reproduit avec l'aimable autorisation de l'Actualité Chimique :
http://www.lactualitechimique.org/larevue_article.php?cle=2288).
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Un TP de chimie analytique en séquence d’investigation
par Xavier Bataille, Erwan Beauvineau, Nicolas
Cheymol, Vincent Mas et Michel Vigneron, in l'Actualité
chimique - août-septembre 2009 - n° 333, p. 42-47 :
2009-333-aout-sept-p42-Bataille.pdf
(reproduit avec l'aimable autorisation de l'Actualité Chimique :
http://www.lactualitechimique.org/larevue_article.php?cle=2224).
Publié également dans Bulletin de l'Union des Professeurs de
Physique et de Chimie, 101, oct. 2009.
Compte-rendu de l'activité sur
la vitamine C,
par L. Héliot :
di_vitaminc_cr_01.pdf
- La
démarche d’investigation pour motiver les étudiants.
Exemple d’un TP sur la spectroscopie infrarouge,
par Xavier Bataille, Erwan Beauvineau, Nicolas Cheymol, Vincent
Mas et Michel Vigneron, in l’Actualité chimique
- octobre 2009 - n° 334, p. 41-47 :
2009-334-oct-p41-Cheymol.pdf
(reproduit avec l'aimable autorisation de l'Actualité Chimique :
http://www.lactualitechimique.org/larevue_article.php?cle=2205).
Publié également dans Bulletin de l'Union des Professeurs de
Physique et de Chimie, 103, déc. 2009, p. 1-23.
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Exemples de TP illustrant
la démarche d'investigation en :
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Démarche d'investigation en classe de
seconde par Vincent Mas,
lycée François Arago, Perpignan :
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Démarche d'investigation en classe de
première S, par
Vincent Mas, lycée François Arago, Perpignan :
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Démarche d'investigation en classe de
terminale S, par Vincent Mas, lycée
François Arago, Perpignan
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Démarche d'investigation en classe de CPGE
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Démarche d'investigation en
PC
UN TP DE CHIMIE ORGANIQUE OU LES ETUDIANTS CHOISISSENT
LEURS EXPERIENCES…, par Nicolas Cheymol
(ENCPB, Paris) :
thematiques_coe.pdf -
thematiques_coe.zip
Annexes : exemples de comptes-rendus
d'étudiants
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ENTRE « TP CLASSIQUE » ET DEMARCHE
D’INVESTIGATION OU DE LA REACTION DE CANNIZZARO A LA CONCEPTION DE
FICHES SUR LES TECHNIQUES DE LA CHIMIE ORGANIQUE par Nicolas Cheymol
(ENCPB, Paris) :
Lors de la réalisation de
la réaction de Cannizzaro - dont le
protocole expérimental a été fourni aux étudiants
et la réaction réalisée dans son ensemble par chaque binôme
- il a été demandé à chaque groupe de
concevoir une fiche sur une des techniques rencontrées dans
le protocole.
La fiche devait expliquer et détailler l’ensemble
des gestes à effectuer et illustrer
chaque étape par une photo :
tp_fiches_techniques_organiques.pdf
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tp_fiches_techniques_organiques.zip
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- TP DE FAMILIARISATION AVEC LA SPECTROPHOTOMETRIE INFRA
– ROUGE, par Nicolas Cheymol
(ENCPB, Paris) :
tp_appropriation_ir.pdf ;
tp_appropriation_ir.zip.
Découvrir, comprendre, utiliser et s’approprier la spectroscopie
infrarouge en chimie organique.
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Démarche d'investigation en classe de BTS-chimiste
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Profil 1ère année de BTS-chimiste
Un TP d'analyse
qualitative et quantitative de différents ions… sans aucune solution
préparée ! par E. Beauvineau (ENCPB, Paris)
Un TP de A à Z (X. Bataille, ENCPB, Paris) : hydrolyse du
benzonitrile en acide benzoïque :
tp_a_z_benzonitrile_.pdf (700 ko, 17
pages)
(décembre 2007)
La mise au point d’un protocole expérimental de synthèse
organique, même si elle n’est pas exigible à l’examen du BTS-Chimiste, constitue
une activité particulièrement appréciée des étudiants. L’expérience décrite
ci-dessous a été réalisée sur plusieurs séances où s’alternent 2 h de
préparation en salle de cours et des séances de 4 h en salle de travaux
pratiques avec des étudiants de première année, tous titulaires d’un bac STL-CLPI.
C’est sous forme de questions / réponses que le protocole est mis au point puis
dans un deuxième temps appliqué par les étudiants. Le choix s’est porté sur un
grand classique : l’hydrolyse du benzonitrile en acide benzoïque.
Un TP de
A à Z II (E. Beauvineau, ENCPB, Paris) : la synthèse de l'acétate
de pentyle (amyle) : synthese_acetate_amyle.pdf
(1 Mo, 17 pages). (février 2008)
- Suite à l'hydrolyse
du benzonitrile, voici un deuxième TP
dans la rubrique "mise au point d’un protocole expérimental de synthèse
organique". Il s'agit ici d'une estérification déplacée par un
Dean-Stark.
Travaux pratiques de
CLHP (C. Bazot et X. Bataille, ENCPB, Paris)
(février 2007)
Les corrections sont disponibles : contacter
rn-chimie@education.gouv.fr
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Profil 2ème année de BTS-chimiste
TP Formulation d'un comprimé de lidocaïne
(X. Bataille, ENCPB, Paris) :
Hydratation du
2-méthylbut-3-yne-2-ol en présence d’un catalyseur ionique métallique
: hydrargyrum.pdf
(X. Bataille, E. Beauvineau, M. Rivière, ENCPB, Paris)
Recherche d'un nouveau catalyseur
pour l'hydratation d'un alcyne.
Réduction(s), activations, CLHP et stéréochimie :
hydrobenzoine.pdf
(X. Bataille, ENCPB, Paris)
La réduction d’une fonction carbonyle par le
tétrahydruroborate de sodium, NaBH4, constitue un « classique » de
laboratoire. Le mode opératoire qui suit a été réalisé par des étudiants de
début de deuxième année de BTS-chimiste. Ce sujet est librement inspiré du sujet
n°3 de la session 2007 du BTS-chimiste.
Les objectifs étaient multiples :
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le protocole était minimisé, il
fallait :
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comparer une double réduction à
une simple réduction de groupement carbonyle,
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comparer l’activation micro-onde
à l’activation thermique classique,
-
mettre en évidence l’intérêt de
réaliser une recristallisation,
-
exploiter au mieux les analyses
chromatographiques (CLHP, HPLC) et spectroscopiques,
-
déduire des analyses la
stéréochimie de la réaction.
Oxydations comparées de la benzoïne en benzile
(X.Bataille, ENCPB, Paris)
L’oxydation de la benzoïne en benzile constitue la première étape du sujet 2
du BTS 2003 « Préparation de l’acide benzilique ». Le mode opératoire propose
une oxydation à l’acide nitrique au cours d’un reflux d’1h30. D’autres
oxydations sont possibles en particulier en utilisant des réactifs moins
toxiques ainsi que des temps de réaction plus courts. Nous proposons ici deux
protocoles de substitution. Le premier utilise comme agent oxydant l’acétate
de cuivre. Le second permet d’illustrer cette oxydation par deux synthèses en
four micro-ondes : oxydation par MnO2 sur bentonite, et oxydation à
l’acétate de cuivre. ox_benzoin_benzil.pdf
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