2nde D0 Analyses sang
La quantité de matière, son unité : la mole. ... Contexte du sujet : ... La définition
de la mole, unité de mesure des quantités de matière du Système International, ...
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FICHE 1
Fiche à destination des enseignants.
Classe de seconde
« ANALYSE DE SANG »
Type d'activitéRésolution de problème / évaluation
Notions et contenus
Solution : solvant, soluté.
Analyses médicales ; concentrations massique et molaire d'une espèce en solution non saturée.
La quantité de matière, son unité : la mole.
Masses molaires atomique et moléculaire : M (g.mol-1).
Compétences attendues
Connaître et exploiter lexpression des concentrations massique et molaire dune espèce moléculaire ou ionique dissoute.
Calculer une masse molaire moléculaire à partir des masses molaires atomiques.
Socle commun de connaissances et de compétences
[Pilier 1]
Émettre une opinion et argumenter.
[Pilier 3]
Extraire dun document papier les informations relatives à un thème de travail.
Traduire des observations.
Calculer, utiliser une formule.
Présenter et expliquer lenchaînement des idées.
[Pilier 7]
Sélectionner, analyser linformation utile.Commentaires sur lexercice proposéCette activité illustre le thème
Santé
et le sous thème
Le diagnostic médical
en classe de Seconde.Conditions de mise en uvre
Durée 45min à 1h en petit groupe ou en classe entière (les élèves pouvant être répartis en groupe de 4).
On distribue lensemble des documents aux élèves.
Ou
On commence par distribuer uniquement la première page contenant lénoncé du problème et les documents 1 et 2. Les informations contenues dans les documents 3 à 6 seront données à lélève lorsquil en exprimera le besoin. Le but étant quil cible les informations manquantes et nécessaires.
Pré requisConnaître lexpression de la concentration massique dune espèce moléculaire dissoute et savoir lutiliser.Remarques
Ne pas encore avoir étudié en classe léquivalence entre la concentration massique et concentration molaire. Pour pouvoir établir la relation entre Cmass et C en conclusion de la RP.
FICHE 2
Texte à distribuer aux élèves
« ANALYSE DE SANG »
Contexte du sujet :
Une analyse de sang consiste à mesurer des concentrations despèces chimiques en solution dans le sang. Les valeurs obtenues sont comparées à des valeurs de référence correspondant à un état de santé normal.
Le médecin a prescrit des analyses de sang à Dominique qui se plaint de douleurs dans le bas du dos au niveau des reins.
Dominique est inquiet par nature et voudrait avoir une interprétation immédiate de ses résultats danalyse en particulier celui permettant de connaître lorigine de ses douleurs dans le bas du dos.
Question :
À laide des documents mis à disposition et de vos connaissances, aidez-le à atteindre son objectif.
Documents mis à disposition :
Document 1 : Extrait des résultats de lanalyse de sang de Dominique
Chimie du sang :
Acide urique
70,2 mg.L-1
Triglycérides
1,20 g.L-1
Document 2 : Informations liées aux valeurs de référence
L'acide urique est une forme de déchet produit entre autres par le foie et normalement éliminé par l'organisme. Il provient de la dégradation de cellules mortes mais également de la digestion de certains aliments. Les valeurs de référence sont chez ladulte masculin de 210 à 420 µmol.L-1. Des valeurs anormalement supérieures peuvent provoquer la formation de cristaux à lorigine de calculs rénaux.
Un excès de triglycérides peut être associé au diabète et augmente le risque de maladies cardiovasculaires. Les concentrations molaires de référence sont de 0,34 à 1,70 mmol.L-1 chez ladulte masculin.
Document 3 : Formule de différentes molécules
Document 4 : Extrait de la classification périodique des éléments chimiques
Document 5 : Masse de divers atomes
masse dun atome dhydrogène : m(H) = 1,66×10-24 g.
masse dun atome de carbone : m(C) = 1,99×10-23 g.
masse dun atome dazote : m(N) = 2,33×10-23 g.
masse dun atome doxygène : m(O) = 2,66×10-23 g.
Document 6 : La constante dAvogadro
La définition de la mole, unité de mesure des quantités de matière du Système International, date de 1971. Le nombre d'entités (atomes, molécules, ions, électrons, etc...) contenues dans une mole est connue sous le nom de constante d'Avogadro, noté NA (NA = 6,02x1023 mol-1). Ainsi, une mole contient 6,02x1023 entités identiques.
Cette constante, d'importance fondamentale en chimie, permet de faire le lien entre la matière à l'état microscopique et à l'état macroscopique.
FICHE 3
Lordre des questions préalables ne correspond pas forcément à un schéma de résolution précis. Il est possible et même souhaitable que les élèves fassent des allers-retours entre les différentes étapes de résolution.
Parmi les données du problème, lesquelles sont pertinentes ? Ecarter la donnée liée aux triglycérides. Leur attribuer un symbole et donner leur valeur numérique dans le système internationale dunités (SI).
Trouver la quantité dacide urique présente dans 1L de sang de Dominique.
Il faut trouver la quantité de matière exprimée en µmol correspondant à 70,2 mg dacide urique.ANARelier la masse à la quantité de matière : n=m/M(première voie)
Que vaut M : La masse molaire moléculaire est égale à la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes présents dans la molécule.
Relier le nombre dentités à la quantité de matière (seconde voie)APPRéunir les données pour calculer la quantité de matière dacide urique dans 1L de sang de Dominique.REALa valeur trouvée est-elle normale ? VAL
FICHE 4 Grille dévaluation de la Résolution de problème : Analyse de sang
Compétences Critères de réussite permettant dattribuer le niveau de maîtrise « A »Niveaux de maîtriseABCDAnalyserÉcarter de la recherche les données sur les triglycérides.
Relier la concentration massique du doc.1 lié aux résultats danalyse de lacide urique à la concentration molaire de référence du doc.2.
Il va falloir passer de Cmass à C ou bien de C (valeurs de référence) à Cmass.SapproprierIl faut trouver la quantité de matière correspondante à 70,2 mg dacide urique ou au nombre dentités contenues dans 70,2 mg dacide urique ou bien le contraire à partir des valeurs de référence.
Lélève devra faire apparaitre dans son raisonnement
la formule brute de lacide urique ;
La masse molaire moléculaire ou la masse dune molécule dacide urique RéaliserCalculer la quantité de matière pour 1L de sang.ValiderComparaison de la concentration molaire calculée aux valeurs de référence.CommuniquerLa rédaction est claire, cohérente avec un vocabulaire scientifique précis.
Les calculs sont effectués à partir de formules littérales, dans un langage mathématique correct.Note proposée (en nombre entier) :/ 5
LÉVALUATION DE LEXERCICE PAR LES COMPETENCES MISES EN JEUX :
La grille permet dapprécier, selon quatre niveaux, les compétences développées dans le sujet par le candidat.
Pour cela, elle sappuie sur des indicateurs adaptés à lexercice et traduisant les critères fixés.
Niveau A : les indicateurs choisis apparaissent dans leur (quasi) totalité
Niveau B : les indicateurs choisis apparaissent partiellement
Niveau C : les indicateurs choisis apparaissent de manière insuffisante
Niveau D : les indicateurs choisis ne sont pas présents
LATTRIBUTION DE LA NOTE : Le regard porté sur la grille de compétences de manière globale aboutit, en fonction de la position des croix, à la note évaluant la production de lélève.
Il est inutile de chercher à faire un tableau recensant tous les cas de correspondances possibles entre la grille et les notes de 0 à 5. Lapproche globale selon le profil donné par les croix sur la grille, s avère plus pertinente.
Quelques repères, cependant, peuvent être donnés pour l harmonisation :
Majorité de A(e" 50%) et de B ( 5
Majorité (A+B) et 1 ou 2 C( 4 ou 3
Majorité de C(2
Que des C+ D (1
Que des D(0
FICHE 5
Correction. Fiche à destination des enseignants
Deux démarches sont possibles
1ère démarche :
calculer la quantité de matière à partir de la masse2ème démarche :
Calculer la quantité de matière à partir du nombre de moléculesExploitationCompétenceExploitationCompétenceDoc.1 : 70,2 mg.L-1 soit m = 70,2 mg dacide urique dans 1L de sang. Il faut trouver la quantité de matière correspondante exprimée en µmol.Analyser.Doc.1 : 70,2 mg.L-1 soit m = 70,2 mg dacide urique dans 1L de sang. Il faut trouver la quantité de matière correspondante exprimée en µmol.Analyser.Doc.4 : Relier masse et quantité de matière.
EMBED Equation.DSMT4 .
Mais que vaut M ?Sapproprier.Doc.4 : Relier la quantité de matière au nombre dentités.
Doc.3 : formule brute de lacide urique : C5H4N4O3.
Doc.6 : masse dune molécule dacide urique :
m=5×1,99×10-23+4×1,66×10-24+4×2,33×10-23+ 3×2,66×10-23 = 2,79×10-22 g.
Donc le nombre N de molécules dacide urique contenues dans 1 L de sang est : EMBED Equation.DSMT4 .Sapproprier.
Sapproprier.
Réaliser.Doc 3 : formule brute de lacide urique : C5H4N4O3.
Doc 5 : M=5×12,0+4×1,0+4×14,0+3×16,0=168,0g.mol-1.
Donc EMBED Equation.DSMT4
Soit 418µmol dacide urique par litre de sang.Sapproprier.
Réaliser.Doc.4 : Relier le nombre dentités à la quantité de matière.
EMBED Equation.DSMT4 .
Soit 419µmol dacide urique par litre de sang.Sapproprier.
Réaliser.
418 µmol.L-1 < 420 µmol.L-1 : valeur normale dacide urique.
Lorigine de son mal de deau ne serait pas lié à un excès dacide urique.Valider.419 µmol.L-1 < 420 µmol.L-1 : valeur normale dacide urique.
Lorigine de son mal de deau ne serait pas lié à un excès dacide urique.Valider.
formule développée de lacide urique
formule semi-développée dun triglycéride
