Séquence 1 • 3ème Prépa-Métiers (Cycle 4)

Constitution de la Matière & Modèle de l'Atome

Épreuve Officielle Type DNB Pro • Sur 25 Points

Sujet Brevet Professionnel : Métaux & Gaz d'Atelier

Structure atomique des métaux, composition des gaz de soudage et combustion.

Durée conseillée : 30 min • 25 Points

Grille Évaluation Nationale des Compétences (DNB Pro Physique-Chimie)

S'approprier Modèle atome & Z
Analyser Corps pur vs mélange
Réaliser Comptage d'atomes
Valider Conservation Lavoisier
Communiquer Sécurité & aération

1 Partie 1 : Modèle Atomique des Métaux (8 points)

8 Points

Dans un atelier de chaudronnerie, un apprenti travaille sur deux métaux : le Fer ($\text{Fe}$, $Z=26$) et l'Aluminium ($\text{Al}$, $Z=13$).

1.1 (4 pts) - Compétence S'approprier : Donner le nombre de protons et le nombre d'électrons présents dans un atome neutre de fer et dans un atome d'aluminium.

1.2 (4 pts) - Compétence S'approprier : Pourquoi qualifie-t-on la structure de l'atome de « lacunaire » ? Que trouve-t-on entre le noyau et les électrons ?

2 Partie 2 : Gaz de Soudage & Molécules (9 points)

9 Points

Pour le soudage au chalumeau, on utilise une bouteille de gaz acétylène de formule chimique $\text{C}_2\text{H}_2$ et une bouteille de gaz dioxygène $\text{O}_2$.

2.1 (4 pts) - Compétence Réaliser : Indiquer le nom et le nombre exact d'atomes qui composent une molécule d'acétylène ($\text{C}_2\text{H}_2$).

2.2 (5 pts) - Compétence Analyser : L'air ambiant de l'atelier contient $78\%$ de diazote ($\text{N}_2$) et $21\%$ de dioxygène ($\text{O}_2$). L'air est-il un corps pur ou un mélange ? Justifier.

3 Partie 3 : Combustion & Sécurité (8 points)

8 Points

L'équation de combustion complète de l'acétylène s'écrit : $$2\text{ C}_2\text{H}_2 + 5\text{ O}_2 \longrightarrow 4\text{ CO}_2 + 2\text{ H}_2\text{O}$$

3.1 (4 pts) - Compétence Valider : Vérifier que le nombre d'atomes d'oxygène ($\text{O}$) est identique avant et après la réaction.

3.2 (4 pts) - Compétence Communiquer : En cas de manque de dioxygène, la flamme produit du monoxyde de carbone ($\text{CO}$). Citer le danger majeur de ce gaz et indiquer la consigne de ventilation indispensable dans l'atelier.