De la classification périodique à l'atome
- Analyser et commenter l'abondance des différents éléments chimiques fondamentaux dans la composition de l'univers, de la terre et des organismes vivants.
- Construire et équilibrer l'équation décrivant une réaction chimique.
- Analyser et résoudre un problème de chimie quantitative à l'aide des grandeurs adéquates (quantité de matière, masse molaire).
- Établir le lien entre chimie quantitative et description atomique et moléculaire des transformations chimiques.
- Exploiter les informations contenues dans le tableau périodique des éléments.
Lors de la première période de chimie, les élèves approfondissent par le biais de multiples expériences leur connaissance des éléments chimiques fondamentaux. Les plus notables d'entre eux sont étudiés en profondeur : aussi bien dans leurs propriétés physico-chimiques fondamentales que dans leur action dans le monde des substances. L'accent sera mis en particulier sur l'oxygène, le carbone, l'azote et l'hydrogène, dont l'association ouvre la voie à la chimie organique, le monde des protéines et de la cellule, étudiés en cours de sciences de la vie et de la terre la même année.
Les capacités de rédaction de compte-rendu acquises par les élèves les années précédentes est mise à profit, cette fois dans un caractère plus synthétique : après la réalisation en classe de plusieurs expériences évocatrices du caractère chimique d'un élément, ses propriétés essentielles et son abondance sont résumés dans un travail de synthèse mené par les élèves.
Une seconde période permet d'aborder plus en profondeur le geste scientifique qui permet l'élaboration de modèles et théories complexes qui sous-tendent les sciences modernes. L'étude des rapports de proportion à l'œuvre au sein des transformations chimiques permet de revivre pas à pas l'établissement des formules chimiques modernes et l'élaboration de la théorie atomique, jusqu'à sa confirmation expérimentale.
Au cours de ce parcours historique, les élèves pourront alors rencontrer le génie de Mendeleïev, en tentant à leur tour d'établir une classification sur quelques dizaines d'éléments, en s'appuyant sur des données quantitatives et qualitatives, avant de découvrir et comprendre le tableau périodique sous sa forme actuelle.