Montréal, programme québécois, secondaire 5

Tuteur de chimie de secondaire 5 à Montréal

Tuteur en chimie de cinquième secondaire à Montréal depuis plus de 10 ans. La chimie de secondaire 5 est un cours optionnel, mais c'est aussi un préalable du programme Sciences de la nature au cégep : la note obtenue compte directement dans le dossier d'admission. J'accompagne les élèves sur les quatre unités du programme, des propriétés des gaz jusqu'à l'équilibre chimique.

Chimie, secondaire 5 Préalable Sciences de la nature Gaz & thermochimie Cinétique & équilibre 144 exercices corrigés ★ 5,0 · 11 avis Google

Un cours optionnel, mais un préalable décisif

La chimie de cinquième secondaire n'est pas un cours obligatoire : l'élève choisit de la suivre, ou non. Ce statut d'option induit régulièrement les familles en erreur, parce qu'il laisse croire que le cours serait secondaire. Il est en réalité l'un des plus déterminants du parcours, puisqu'il figure parmi les préalables du programme Sciences de la nature au cégep, aux côtés de la physique et de la mathématique SN ou TS de secondaire 5.

Pour s'y inscrire, il faut avoir réussi en secondaire 4 l'une des deux options de science, Science et technologie de l'environnement (STE) ou Science et environnement (SE). Ce choix se fait donc en fin de secondaire 3, bien avant que l'élève ait la moindre idée de son orientation, et c'est là que se joue en pratique l'accès à la chimie de secondaire 5.

Contrairement à la mathématique de secondaire 4, la chimie ne fait l'objet d'AUCUNE épreuve unique du Ministère : elle est évaluée entièrement par l'école. Cela ne l'allège en rien, au contraire. La note vient intégralement du travail de l'année, et c'est elle que les cégeps liront au moment de l'admission.

Les quatre unités du programme de chimie 5

L'année s'ouvre sur un rappel des transformations chimiques vues en secondaire 4 : les familles de réactions, l'équilibrage des équations, la différence entre une réaction totale et un équilibre. Viennent ensuite les quatre unités du programme.

1. Les propriétés des gaz

  • Théorie cinétique des gaz
  • Lois de Boyle-Mariotte, Charles et Gay-Lussac
  • Loi générale et loi des gaz parfaits
  • Volume molaire et loi d'Avogadro
  • Loi de Dalton et pressions partielles
  • Stœchiométrie gazeuse
  • Réactivité chimique des gaz

2. L'aspect énergétique des transformations

  • Réactions endothermiques et exothermiques
  • Diagramme énergétique et complexe activé
  • Énergie d'activation
  • Enthalpie et variation d'enthalpie
  • Chaleur massique et chaleur molaire
  • Calorimétrie et loi de Hess

3. La vitesse de réaction

  • Théorie des collisions
  • Facteurs qui influencent la vitesse
  • Loi des vitesses et ordre de réaction
  • Méthode des vitesses initiales
  • Mécanisme réactionnel et étape déterminante
  • Catalyseurs et enzymes

4. L'équilibre chimique

  • Équilibre dynamique et ses conditions
  • Principe de Le Chatelier
  • Constante d'équilibre et tableau IVE
  • Théories acide-base d'Arrhenius et de Brønsted-Lowry
  • pH, pOH et produit ionique de l'eau
  • Titrage, indicateurs et courbes de pH
  • Solides peu solubles et constante Kps

Le programme couvert peut varier légèrement d'une école à l'autre. On s'ajuste au plan de cours et au manuel utilisés par l'enseignant de votre enfant.

Tous les chapitres, avec leurs exercices corrigés et leurs fiches

Le programme chapitre par chapitre, dans l'ordre de l'année : chaque ligne mène à une série d'exercices entièrement corrigés et, quand elle existe, à la fiche de révision du chapitre. Tout est gratuit, sans inscription.

Secondaire 5 : mathématique SN5, physique et chimie →

Exercices corrigés de chimie de secondaire 5

Quatorze séries au format d'une évaluation réelle, avec une partie sur les bases, une partie au niveau de l'examen et le corrigé complet de chaque exercice. Les deux premières reprennent les socles de tout le programme : la mole et la quantité de matière, puis les transformations chimiques, avec l'équilibrage des équations. Chaque unité est ensuite traitée en deux temps, une série de cours puis une série de problèmes de niveau examen : lois des gaz puis stœchiométrie gazeuse, aspect énergétique puis calorimétrie et rendement, vitesse de réaction puis suivi expérimental et demi-vie, équilibre chimique puis titrage acide-base et courbes de pH, et les solides peu solubles avec la constante Kps. Un examen blanc complet reprend les quatre unités à la fois, et deux séries préparent l'examen de fin d'année : l'épreuve de théorie, avec ses questions à choix multiple et ses réponses construites, et la démarche expérimentale, de l'hypothèse à la conclusion avec les incertitudes.

La mole et la quantité de matière

Le chapitre qui ouvre le cours et qui sert ensuite partout : lire une formule de Lewis pour en tirer une formule chimique, calculer une masse molaire, compter des entités avec la constante d'Avogadro, passer de la masse à la quantité de matière et au nombre de particules et, en prolongement vers le cégep, masse molaire d'un hydrate, composition centésimale massique, formule empirique et formule moléculaire. Puis une partie niveau examen : la concentration en quantité de matière et le protocole de préparation d'une solution, la dilution et le facteur de dilution, cinq affirmations à corriger, le comprimé compté en molécules et la comparaison de deux sels de déglaçage par le nombre d'ions libérés.

10 exercices corrigés • /100 points

Les transformations chimiques

Un chapitre de mise en route, qui reprend les acquis de 4e secondaire avant ce qui est propre à chimie 5 : équilibrer des équations, des plus simples aux défis, prévoir les produits d'une réaction, classer synthèse, décomposition, précipitation, neutralisation, combustion et oxydation, associer l'usage d'un gaz à sa réactivité et lire un pictogramme de danger. Puis réversible ou irréversible, réaction totale ou équilibre, les trois conditions de l'équilibre sur six situations, l'équilibre dynamique lu sur un graphique de vitesses, cinq affirmations à corriger, un four à chaux ouvert ou fermé et deux procédés de soudure.

12 exercices corrigés • /120 points

Les propriétés des gaz

Théorie cinétique et conversions d'unités, mesure d'une pression au baromètre et au manomètre, les lois simples des gaz, la théorie cinétique qui explique chacune de ces lois, le volume molaire et la loi d'Avogadro. Puis une partie niveau examen : la loi des gaz parfaits et l'identification d'un gaz, la masse volumique et la densité par rapport à l'air jusqu'au placement d'un détecteur, les limites du modèle du gaz parfait en prolongement vers le cégep, et deux problèmes, le ballon-sonde météorologique et le coussin gonflable.

10 exercices corrigés • /100 points

Stœchiométrie gazeuse et mélanges de gaz

Le second volet du chapitre des gaz, celui des mélanges et des réactions : rapports de volumes de Gay-Lussac, conversions volume-mole-masse aux TPN et aux TAPN, loi de Dalton et fractions molaires, puis une partie niveau examen : gaz recueilli sur l'eau et correction de la pression de vapeur, réactif limitant en phase gazeuse, loi de Graham en prolongement vers le cégep, plongée sous-marine et analyse d'un mélange par un système d'équations.

10 exercices corrigés • /100 points

L'aspect énergétique des transformations

La relation q = mcΔT, la lecture d'un diagramme énergétique, l'équation thermochimique et la stœchiométrie de l'énergie, la calorimétrie et la chaleur molaire de dissolution. Puis une partie niveau examen : les énergies de liaison, la loi de Hess, la valeur énergétique d'un aliment mesurée sous une canette et le dimensionnement d'un réchaud au propane. En approfondissement, nommés comme tels : la chaleur latente des changements d'état et les enthalpies de formation.

10 exercices corrigés • /100 points

Problèmes de thermochimie

Le volet problèmes de l'aspect énergétique, celui des situations à plusieurs étapes : chaleur de neutralisation mesurée, comparaison énergétique de deux carburants par masse et par volume, poche de froid instantanée, rendement d'un chauffe-eau, loi de Hess et énergie d'activation inverse lue sur un diagramme. En approfondissement, nommés comme tels : la constante du calorimètre et la courbe de chauffage de la glace à la vapeur.

10 exercices corrigés • /100 points

La vitesse de réaction

Théorie des collisions et facteurs qui modifient une vitesse, nature des réactifs comprise, choix de la grandeur à mesurer pour suivre une réaction, vitesses moyennes lues sur un tableau de mesures, rapports stœchiométriques de vitesse, loi des vitesses et constante k. Puis une partie d'approfondissement : la méthode des vitesses initiales pour déterminer les ordres, la règle du doublement tous les dix degrés et ses limites, les catalyseurs du pot catalytique aux enzymes, une courbe de décomposition du peroxyde d'hydrogène, et, en prolongement vers le cégep, le mécanisme réactionnel avec son étape déterminante.

10 exercices corrigés • /100 points

Problèmes de cinétique chimique

Le volet expérimental de la vitesse de réaction : lire une vitesse instantanée comme la pente d'une tangente, suivre une réaction par la masse perdue puis par la pression, comparer trois expériences sur un même graphique, appliquer la règle du doublement tous les dix degrés à la conservation des aliments et chiffrer l'effet de la surface de contact. En prolongement vers le cégep : la demi-vie, l'énergie d'activation calculée à partir de deux températures et un mécanisme à trois étapes.

10 exercices corrigés • /100 points

L'équilibre chimique

Le principe de Le Chatelier appliqué au procédé Haber, la lecture d'un graphique concentration-temps jusqu'à l'équilibre, la constante d'équilibre et le quotient réactionnel, la distinction entre fort et concentré, le tableau IVE. Puis une partie niveau examen : le pH, le pOH et le produit ionique de l'eau, le titrage acide-base et le choix de l'indicateur, l'effet d'ion commun, un problème sur les pluies acides et le pouvoir tampon du calcaire, et la détermination de la constante d'acidité du vinaigre.

10 exercices corrigés • /100 points

Titrage acide-base et courbes de pH

Le second volet de l'équilibre acide-base : titrage d'un acide fort par une base forte avec l'incertitude sur la concentration trouvée (exercice 1), lecture complète d'une courbe de pH, détermination expérimentale de la constante d'acidité au point de demi-équivalence, identification d'un acide inconnu par son Ka. En approfondissement pour qui vise le cégep, nommés comme tels : le pH d'équivalence d'un acide faible et l'hydrolyse des sels, puis les solutions tampons, leur préparation, leur capacité et le tampon du sang.

10 exercices corrigés • /100 points

Les solides peu solubles et Kps

Les solides peu solubles et la constante du produit de solubilité : solution saturée et équilibre dynamique, équation de dissociation et expression de Kps, Kps tiré d'une pesée, comparaison de solubilités et piège des stœchiométries, effet de la température, effet d'ion commun par Le Chatelier, Kps et pH de l'eau de chaux, puis le sulfate de baryum en radiologie et les calculs rénaux d'oxalate de calcium.

12 exercices corrigés • /120 points

Démarche expérimentale : le volet pratique

Dix laboratoires de chimie 5 traités sur papier comme au volet pratique : hypothèse justifiée, variables à contrôler, protocole à corriger, mesures brutes avec incertitude, chiffres significatifs, graphique et droite d'ajustement, conclusion qui confirme ou réfute, sources d'erreur et améliorations, des lois des gaz au Kps.

10 exercices corrigés • /100 points

Voir les 14 séries de la banque d'exercices →

Fiches de révision de chimie de secondaire 5

Onze fiches, une par chapitre, à lire avant de faire la série correspondante. En chimie de secondaire 5, l'essentiel des points se perd avant le premier calcul : une température laissée en degrés Celsius dans une loi des gaz, la pression de vapeur d'eau oubliée sur un gaz recueilli sur l'eau, une enthalpie écrite positive pour une réaction qui chauffe, un palier de changement d'état sauté dans un bilan thermique, un pH d'équivalence supposé valoir 7. Chaque fiche nomme ces gestes un par un, avec ce qu'ils coûtent en points, puis donne la rédaction que le correcteur attend et les vérifications qui prennent cinq secondes avant de rendre la copie.

Voir toutes les fiches de révision →

Les trois murs de la chimie de secondaire 5

Après dix ans d'accompagnement, les mêmes blocages reviennent chez presque tous les élèves. Les identifier tôt fait gagner une session entière.

Les unités, dans les gaz

C'est le premier choc de l'année. Jusqu'en secondaire 4, une erreur d'unité se voyait ; ici elle passe inaperçue et fausse tout. La température doit être convertie en kelvins SYSTÉMATIQUEMENT, les volumes en litres, les pressions dans l'unité de la constante utilisée. Un élève qui applique la loi des gaz parfaits avec des degrés Celsius obtient un résultat plausible et complètement faux, et il ne s'en rend pas compte.

Les signes, dans l'énergie

Une enthalpie négative signifie que le système CÈDE de l'énergie. Inverser une équation change le signe, la multiplier par un facteur multiplie la valeur : ce sont les deux règles de la loi de Hess, et ce sont exactement les deux qu'on applique de travers. On travaille cette unité en écrivant systématiquement l'opération effectuée à côté de chaque équation, ce qui rend l'erreur de signe visible avant qu'elle ne se propage.

Le raisonnement, dans l'équilibre

C'est la vraie nouveauté de l'année. Jusque-là, une réaction allait dans un sens et s'arrêtait. Ici elle se déroule dans les deux sens à la fois, et ce qu'on observe est un état stationnaire, pas un arrêt. Le principe de Le Chatelier demande de prévoir la réaction du système à une perturbation, ce qui est un raisonnement qualitatif que les élèves n'ont jamais eu à produire en sciences. Le tableau IVE est l'outil qui remet du calcul là-dedans.

De la chimie 5 à la chimie générale du cégep

La chimie de secondaire 5 ouvre la porte de Sciences de la nature, où l'élève rencontre la chimie générale (202-SN1-RE, ancien 202-NYA) dès la première session, puis la chimie des solutions (202-SN2-RE, ancien 202-NYB). La continuité est réelle mais le rythme n'a rien à voir : ce que le secondaire étale sur une année, le cégep le traite en quinze semaines, avec un niveau d'abstraction supérieur.

Certaines notions sont supposées acquises en arrivant : la mole et la stœchiométrie, les lois des gaz, la lecture d'un diagramme énergétique, la notion d'équilibre et le principe de Le Chatelier. Un élève qui a compris ces quatre choses en secondaire 5 aborde la session d'automne sans dette ; celui qui les a seulement mémorisées le paie dès le premier examen.

J'accompagne les deux niveaux, ce qui me permet de préparer un élève de secondaire 5 en sachant exactement ce qui l'attend, et d'insister sur ce qui servira réellement l'année suivante.

Voir la page tutorat cégep (202-SN1-RE, 202-SN2-RE) →

Questions fréquentes

La chimie de secondaire 5 est-elle obligatoire au Québec ?

Non, c'est un cours optionnel de cinquième secondaire. Mais il est un préalable pour être admis au programme Sciences de la nature au cégep, et pour la plupart des programmes techniques du secteur de la santé. Un élève qui ne le suit pas ferme donc ces portes, ou devra suivre un cours d'appoint au cégep pour les rouvrir. C'est la raison pour laquelle il faut décider tôt.

Quels sont les prérequis pour suivre la chimie de secondaire 5 ?

Il faut avoir réussi, en secondaire 4, l'option de science : Science et technologie de l'environnement (STE) ou Science et environnement (SE). Ces deux cours sont les préalables officiels de la chimie et de la physique de cinquième secondaire. Sans l'un des deux, l'inscription n'est pas possible, et c'est un choix qui se fait donc dès la fin du secondaire 3.

Y a-t-il un examen du Ministère en chimie de secondaire 5 ?

Non. Le Ministère ne produit aucune épreuve unique en chimie ni en physique. Le cours est évalué entièrement par l'école, généralement par des examens d'étape et un examen commun de fin d'année. La note obtenue n'en est pas moins importante : c'est elle qui figure au dossier examiné par les cégeps pour l'admission en Sciences de la nature.

Quelles notions de chimie 5 posent le plus de difficultés ?

Trois blocs reviennent chaque année. Les gaz d'abord, parce qu'ils exigent une rigueur d'unités que le secondaire 4 ne demandait pas, à commencer par la conversion systématique en kelvins. L'aspect énergétique ensuite, où les signes de l'enthalpie et la loi de Hess déroutent. Et l'équilibre chimique enfin, qui demande de raisonner sur un système qui évolue dans les deux sens à la fois, ce qui est une nouveauté complète pour l'élève.

Proposez-vous des exercices corrigés de chimie de secondaire 5 ?

Oui. J'ai préparé quatorze séries d'exercices corrigés : la mole et la quantité de matière, les transformations chimiques et l'équilibrage des équations, puis les quatre unités du programme, chacune avec une série de cours et une série de problèmes de niveau examen : les propriétés des gaz et la stœchiométrie gazeuse, l'aspect énergétique et ses problèmes de calorimétrie, la vitesse de réaction et ses problèmes expérimentaux, l'équilibre chimique, le titrage acide-base et les courbes de pH, les solides peu solubles et la constante Kps, un examen blanc complet, une épreuve de théorie de fin d'année au format des examens d'école, et une série sur la démarche expérimentale, le volet pratique qui compte pour 40 % de la note. Chaque série reprend le format d'une évaluation, avec une partie sur les bases et une partie au niveau de l'examen, et la correction détaillée de chaque question.

Voir aussi

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