Sur quoi une molécule organique est-elle bâtie ?

Un squelette d'atomes de carbone. — S'y attachent surtout de l'hydrogène, et souvent de l'oxygène ou de l'azote.

Quelle propriété rare le carbone possède-t-il ?

Il forme quatre liaisons et s'enchaîne avec lui-même. — En chaînes, en boucles ou en ramifications.

Le dioxyde de carbone est-il une molécule organique ?

Non : il relève de la chimie minérale. — Il contient du carbone mais pas de chaîne carbonée.

D'où vient le mot « organique » ?

On croyait ces molécules réservées aux organismes vivants. — On sait depuis qu'elles se fabriquent aussi en usine, mais le mot est resté.

Combien de liaisons un atome de carbone établit-il ?

Quatre — Toujours quatre, sans exception au collège.

Et un atome d'oxygène ?

Deux — C'est pourquoi il relie souvent deux parties d'une molécule.

Et un atome d'hydrogène ?

Une — Il termine donc toujours une chaîne.

Que signale un carbone portant trois traits sur un schéma ?

Un carbone mal dessiné. — La règle suffit à contrôler n'importe quelle formule développée.

le méthane — C'est le plus simple de la famille.

Trois atomes de carbone.

le propane — Le préfixe indique le nombre de carbones.

Quatre atomes de carbone.

le butane — Au-delà de quatre, les préfixes redeviennent réguliers.

Qu'est-ce qu'un alcane, exactement ?

Un hydrocarbure dont tous les carbones sont reliés par des liaisons simples. — Il ne contient que du carbone et de l'hydrogène.

Combien d'hydrogènes pour trois atomes de carbone ?

8 — 2 × 3 + 2 = 8 : on double le nombre de carbones, puis on ajoute deux.

Écris la formule brute du propane.

C₃H₈ — Trois carbones, huit hydrogènes : la formule ne fait que compter les atomes.

Combien d'hydrogènes pour cinq atomes de carbone ?

12 — 2 × 5 + 2 = 12 : la même formule, sur un autre nombre.

Écris la formule brute du méthane.

CH₄ — Un seul carbone, donc quatre hydrogènes.

Que dit une formule brute, et que ne dit-elle pas ?

Elle compte les atomes ; elle ne dit pas comment ils sont reliés. — C'est la formule développée qui montre les liaisons.

« Le calcaire contient du carbone, c'est donc une molécule organique. »

Il relève de la chimie minérale : il n'a pas de chaîne carbonée. — C'est la chaîne qui fait l'organique, pas la présence d'un atome isolé.

« L'hydrogène forme deux liaisons, comme l'oxygène. »

Il n'en forme qu'une : il termine toujours une chaîne. — Seul l'oxygène en établit deux.

« L'éthane a deux carbones, donc quatre hydrogènes. »

Il en a six : on double le nombre de carbones, puis on ajoute deux. — L'addition finale s'oublie souvent.

Physique-Chimie · 3ème · Contrôle n°1

Introduction à la chimie organique

55 minutes noté sur 205 exercices

Un contrôle de physique-chimie de 55 minutes sur la chimie organique : le squelette carboné qui définit une molécule organique, la règle des liaisons qui contrôle toute formule développée, les molécules carbonées qui ne sont pourtant pas organiques, la famille des alcanes et sa formule générale. Vingt points, barème détaillé, et une correction qui dit pourquoi à chaque question.

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Avant de commencer

Une molécule organique est bâtie sur un squelette d’atomes de carbone.
Un carbone établit toujours quatre liaisons, un oxygène deux, un hydrogène une.
Un carbone qui ne porte que trois traits est un carbone mal dessiné.
Toute molécule contenant du carbone n’est pas organique : c’est la chaîne qui décide.
Un alcane ne contient que du carbone et de l’hydrogène, reliés par des liaisons simples.
Le préfixe du nom d’un alcane indique le nombre d’atomes de carbone.

Exercice 1 — Ce qui fait l'organique

4 pts · 10 min

Définir une molécule organique

Réponds à chaque question.

1.Sur quoi une molécule organique est-elle bâtie ?
1 pt
Voir la correction
Un squelette d’atomes de carbone.
S’y attachent surtout de l’hydrogène, et souvent de l’oxygène ou de l’azote.
2.Quelle propriété rare le carbone possède-t-il ?
1 pt
Voir la correction
Il forme quatre liaisons et s’enchaîne avec lui-même.
En chaînes, en boucles ou en ramifications.
3.Le dioxyde de carbone est-il une molécule organique ?
1 pt
Voir la correction
Non : il relève de la chimie minérale.
Il contient du carbone mais pas de chaîne carbonée.
4.D’où vient le mot « organique » ?
1 pt
Voir la correction
On croyait ces molécules réservées aux organismes vivants.
On sait depuis qu’elles se fabriquent aussi en usine, mais le mot est resté.

Exercice 2 — La règle des liaisons

4 pts · 11 min

Appliquer la règle des liaisons

Réponds à chaque question.

1.Combien de liaisons un atome de carbone établit-il ?
1 pt
Voir la correction
Quatre
Toujours quatre, sans exception au collège.
2.Et un atome d’oxygène ?
1 pt
Voir la correction
Deux
C’est pourquoi il relie souvent deux parties d’une molécule.
3.Et un atome d’hydrogène ?
1 pt
Voir la correction
Une
Il termine donc toujours une chaîne.
4.Que signale un carbone portant trois traits sur un schéma ?
1 pt
Voir la correction
Un carbone mal dessiné.
La règle suffit à contrôler n’importe quelle formule développée.

Exercice 3 — La famille des alcanes

4 pts · 11 min

Nommer les alcanes

Donne le nom de l’alcane, ou réponds à la question.

1.Un atome de carbone.
1 pt
Voir la correction
le méthane
C’est le plus simple de la famille.
2.Trois atomes de carbone.
1 pt
Voir la correction
le propane
Le préfixe indique le nombre de carbones.
3.Quatre atomes de carbone.
1 pt
Voir la correction
le butane
Au-delà de quatre, les préfixes redeviennent réguliers.
4.Qu’est-ce qu’un alcane, exactement ?
1 pt
Voir la correction
Un hydrocarbure dont tous les carbones sont reliés par des liaisons simples.
Il ne contient que du carbone et de l’hydrogène.

Exercice 4 — La formule brute

5 pts · 14 min

Écrire la formule brute d'un alcane

Réponds à chaque question.

1.Combien d’hydrogènes pour trois atomes de carbone ?
1 pt
Voir la correction
8
$2 \times 3 + 2 = 8$ : on double le nombre de carbones, puis on ajoute deux.
2.Écris la formule brute du propane.
1 pt
Voir la correction
$C_{3} H_{8}$
Trois carbones, huit hydrogènes : la formule ne fait que compter les atomes.
3.Combien d’hydrogènes pour cinq atomes de carbone ?
1 pt
Voir la correction
12
$2 \times 5 + 2 = 12$ : la même formule, sur un autre nombre.
4.Écris la formule brute du méthane.
1 pt
Voir la correction
$C H_{4}$
Un seul carbone, donc quatre hydrogènes.
5.Que dit une formule brute, et que ne dit-elle pas ?
1 pt
Voir la correction
Elle compte les atomes ; elle ne dit pas comment ils sont reliés.
C’est la formule développée qui montre les liaisons.

Exercice 5 — Trouve l'erreur

3 pts · 9 min

Repérer une erreur et la corriger

Chaque affirmation est fausse. Écris ce qu’il fallait dire.

1.« Le calcaire contient du carbone, c’est donc une molécule organique. »
1 pt
Voir la correction
Il relève de la chimie minérale : il n’a pas de chaîne carbonée.
C’est la chaîne qui fait l’organique, pas la présence d’un atome isolé.
2.« L’hydrogène forme deux liaisons, comme l’oxygène. »
1 pt
Voir la correction
Il n’en forme qu’une : il termine toujours une chaîne.
Seul l’oxygène en établit deux.
3.« L’éthane a deux carbones, donc quatre hydrogènes. »
1 pt
Voir la correction
Il en a six : on double le nombre de carbones, puis on ajoute deux.
L’addition finale s’oublie souvent.

Barème — ce que le correcteur regarde

Les lignes chiffrées couvrent les 5 exercices et totalisent 20 points.

Ex.1La définition appuyée sur le squelette carboné

4 points — 1 par question

Point perdu si : Le dioxyde de carbone rangé parmi les molécules organiques.

Ex.2La règle des liaisons appliquée

4 points — 1 par question

Point perdu si : Un carbone dessiné avec trois liaisons seulement.

Ex.3Les alcanes reconnus et nommés

4 points — 1 par question

Point perdu si : Un préfixe mal rattaché à son nombre de carbones.

Ex.4La formule générale appliquée

5 points — 1 par question

Point perdu si : Un nombre d’hydrogènes calculé sans le doubler.

Ex.5L’erreur repérée, et la réponse juste donnée

3 points — 1 par ligne

Point perdu si : Un calcaire déclaré organique parce qu’il contient du carbone.

Et maintenant ?

16 à 20: Le chapitre est acquis. Entraîne-toi maintenant à passer du nom à la formule brute puis à la formule développée : trois écritures de la même molécule, et chacune dit autre chose.
10 à 15: Refais l'exercice 2 en comptant les traits autour de chaque atome. Un carbone à trois traits signale une erreur de dessin, toujours.
moins de 10: Reprends la fiche de cours et apprends les quatre premiers préfixes dans l'ordre : ils reviennent dans tous les exercices de l'année.

Refaire avec d'autres phrases

Mêmes notions, mêmes exigences, énoncés différents. À passer quelques jours plus tard, une fois celui-ci corrigé.

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