Sciences - physique et chimie élémentaires
L'épreuve de physique et chimie élémentaires du CEF1 porte sur la matière, l'eau, l'air, les mélanges, l'électricité et les mesures simples. Les questions partent presque toujours d'une observation de la vie quotidienne : un verre d'eau trouble, une lampe qui ne s'allume pas, une marmite qui bout, un clou qui rouille.
La matière et ses états
- Trois états : solide (forme propre), liquide (forme du récipient, surface libre plane), gazeux (occupe tout le volume disponible).
- Changements d'état : fusion (solide → liquide), solidification (liquide → solide), vaporisation (liquide → gaz), condensation (gaz → liquide).
- Un corps pur a une composition constante (eau distillée) ; un mélange contient plusieurs constituants (eau + sucre, eau + sable).
- Mélange homogène (on ne distingue pas les constituants) ou hétérogène (on les distingue).
Séparer les constituants
- Décantation : laisser reposer, le solide lourd tombe au fond.
- Filtration : le filtre retient le solide, le liquide passe.
- Évaporation : chauffer pour récupérer un solide dissous (sel).
- Distillation : récupérer le liquide par condensation de sa vapeur.
L'air, l'eau, l'électricité
- Air : environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, 1 % d'autres gaz. La combustion consomme du dioxygène.
- L'eau bout à 100 °C sous pression normale ; elle gèle à 0 °C.
- Un circuit électrique doit être fermé pour que l'ampoule s'allume. Conducteurs : métaux, graphite, eau salée. Isolants : plastique, verre, bois sec, caoutchouc.
Exemple travaillé
On a un mélange d'eau, de sable et de sel. Comment récupérer le sable, puis le sel ?
- Laisser reposer (décantation) : le sable descend.
- Filtrer : le filtre retient le sable, l'eau salée passe.
- Faire évaporer l'eau salée : l'eau part en vapeur, le sel reste au fond. Chaque étape utilise une propriété différente : densité, taille des particules, puis volatilité.
Pièges qui coûtent des points
Dire que l'air est du dioxygène pur ; confondre masse et poids ; affirmer que l'eau bout toujours à 100 °C ; oublier que le circuit doit être fermé ; classer le bois mouillé ou l'eau salée parmi les isolants.