Ce que ces cinq sujets évaluent
La modélisation de la matière à l'échelle microscopique : configuration électronique, position dans le tableau, familles, ions monoatomiques, modèle de Lewis et énergie de liaison.
Chaque sujet emploie DEUX formats, et les dix sont différents : un programme et un tableau périodique, un tableau et des boites emboitées, une liste et une conjecture, des associations et un tri, une chasse aux erreurs et un QCM.
La dernière partie de chaque sujet fait justifier ou expliquer sur les lignes.
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Sujet 1 — La configuration électronique
Un programme qui écrit la configuration d'un atome et le place dans le tableau, trois cases effacées à retrouver par leur configuration, puis un bloc à justifier et une capacité à calculer.
Le programme demande d'écrire la configuration électronique d'un atome à l'état fondamental, en sous-couches 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, et d'en déduire sa position dans le tableau périodique, en blocs s et p.
Le programme de la fiche déroule la méthode sur le silicium : lire Z, remplir les deux premières couches, placer les électrons restants, lire la période et la colonne.
Dans un tableau périodique, trois cases ont été effacées ; trois configurations sont données dans le désordre, et l'élève écrit dans chaque case la lettre de la sienne.
La dernière partie fait justifier le bloc du magnésium et calculer combien d'électrons remplissent toutes les sous-couches du programme. Chaque configuration est remplie par le module de chimie du site, dans l'ordre des sous-couches.
La somme des exposants redonne Z.
- Pas à pas
- Trois cases effacées
- Justifier
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Sujet 2 — Électrons de valence et position
Quatre atomes dont il faut compter les électrons de valence et trouver la colonne, six atomes rangés dans trois boites emboitées, puis une exception à expliquer et un atome à retrouver.
Le programme demande de déterminer les électrons de valence d'un atome, pour Z inférieur ou égal à 18, et sa position dans le tableau à partir de sa configuration, sans rien apprendre par cœur.
Le tableau donne la configuration de quatre atomes, de quatre colonnes différentes ; l'élève écrit leurs électrons de valence et leur colonne.
Les boites emboitées rangent six atomes de la troisième période : ceux du bloc p, puis les gaz nobles. L'élève nomme les deux boites vides.
La dernière partie fait expliquer pourquoi l'hélium, du bloc s, est rangé en colonne 18, et retrouver un atome de la deuxième période à 5 électrons de valence. L'atome à retrouver est le seul qui réponde aux deux conditions, et le module le vérifie.
La colonne se lit sur les électrons de valence.
- Quatre atomes
- Trois boites emboitées
- Expliquer, retrouver
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Sujet 3 — Familles et gaz nobles
Huit affirmations sur les familles chimiques à juger, une conjecture sur les électrons de valence à mettre à l'épreuve, puis la stabilité des gaz nobles à expliquer.
Le programme demande d'identifier les familles chimiques, et la famille des gaz nobles, et de relier la stabilité chimique à la configuration de la couche externe, celle du gaz noble.
La liste propose huit affirmations sur les familles, dont quatre sont exactes ; chacune est jugée par le calcul, et l'ordre des vraies et des fausses est contrôlé.
Une conjecture prétend que deux atomes à autant d'électrons de valence sont dans la même colonne. Trois essais la confirment ; l'hélium et le béryllium la défont.
La dernière partie fait expliquer la stabilité des gaz nobles et l'origine des propriétés communes d'une famille. La conjecture tombe sur l'exception même que le programme fait rencontrer : l'hélium, gaz noble à deux électrons de valence.
Une couche externe saturée fait la stabilité.
- Huit affirmations
- Une conjecture
- La stabilité
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Sujet 4 — Les ions monoatomiques
Quatre noms d'ions à relier à leur formule, six atomes à ranger selon l'ion qu'ils forment, puis une charge et une configuration d'ion à justifier.
Le programme demande de déterminer la charge des ions monoatomiques courants à partir du tableau périodique, de nommer H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl− et F−, et d'écrire leur formule.
Les associations relient quatre noms d'ions à leur formule ; le potassium et le calcium, au-delà de Z = 18, prennent la charge de l'élément placé au-dessus d'eux dans leur colonne.
Le tri range six atomes selon qu'ils forment un cation, un anion ou aucun ion monoatomique, en cherchant le gaz noble le plus proche.
La dernière partie fait justifier la charge de l'ion chlorure et écrire la configuration de l'ion magnésium. Chaque charge est trouvée en cherchant le gaz noble le plus proche, et un atome à égale distance de deux gaz nobles est déclaré sans ion.
Le chemin le plus court vers un gaz noble.
- Noms et formules
- Six atomes
- Justifier
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Sujet 5 — Le modèle de Lewis
Quatre descriptions de molécules à vérifier et à corriger, trois questions sur les doublets, puis la liaison de l'hydrogène et une comparaison d'énergies de liaison.
Le programme demande de décrire et d'exploiter le schéma de Lewis d'une molécule, et d'associer l'énergie d'une liaison à sa stabilité.
Quatre élèves décrivent le schéma de Lewis d'une molécule : deux descriptions sont justes, deux comptent mal les doublets non liants. L'élève juge et corrige.
Le QCM porte sur une triple liaison, un total d'électrons de valence et les doublets non liants du fluor : trois lectures du même modèle, où chaque bonne réponse est calculée et chaque leurre est un compte plausible, celui d'un élève qui oublie une liaison ou un doublet.
La dernière partie fait expliquer pourquoi l'hydrogène ne forme qu'une liaison, et comparer deux énergies de liaison. Chaque schéma est construit en distribuant les électrons de valence, et aucune des molécules des exercices du chapitre n'est reprise.
Une liaison, un doublet partagé.
- Quatre descriptions
- Trois questions
- Liaison et énergie
Compétences travaillées
-
Lire une configuration
La couche externe donne la période, ses électrons sont les électrons de valence, la dernière sous-couche donne le bloc.
-
Familles et gaz nobles
Une famille partage une couche externe de même structure ; les gaz nobles, à couche externe saturée, sont stables.
-
Les ions monoatomiques
Un atome gagne ou perd le moins d'électrons possible pour avoir la configuration du gaz noble le plus proche.
-
Le modèle de Lewis
Chaque liaison est un doublet partagé ; les électrons de valence restants forment les doublets non liants.
Cinq sujets, dans l'ordre du programme
Le premier sujet évalue la configuration électronique ; le deuxième, les électrons de valence et la position dans le tableau ; le troisième, les familles et la stabilité des gaz nobles ; le quatrième, les ions monoatomiques ; le cinquième, le modèle de Lewis et l'énergie de liaison.
Les exercices du chapitre montrent des modèles moléculaires en couleurs. Les évaluations restent en noir et blanc : les molécules y sont décrites par leur formule et leurs doublets.
Les dix formats employés sont tous différents, et aucun des cinq couples n'est employé par un autre article de physique-chimie de seconde.
Ce que les contrôles et la relecture ont corrigé
Le tableau des valences reprenait le soufre des exercices : l'oxygène l'a remplacé. La réserve du tri des ions plaçait côte à côte, deux fois, deux atomes de la même colonne : l'argon a remplacé le néon. Les trois cases effacées du tableau périodique se retrouvaient par leurs voisines, sans lire une configuration : l'élève y écrit maintenant la lettre de la configuration qui leur correspond.
La question sur la charge d'un ion portait sur le phosphore, dont l'ion n'est pas un ion courant : elle porte sur le chlore, que le programme nomme.
Méthode et vérification
Contenus originaux, cadrés sur le programme de physique-chimie de seconde de 2019, qui n'a pas été remplacé : l'arrêté de 2026 ne porte que sur les mathématiques du lycée. Ces cinq sujets sont les premières ÉVALUATIONS du chapitre : le site n'en portait que les exercices. TOUT EST CALCULÉ — configurations, électrons de valence, colonnes, familles, charges des ions, doublets liants et non liants — par le module de chimie du site. Aucune liste d'atomes des exercices n'est reprise dans le même rôle, et aucune de leurs molécules. Les sujets sont en noir et blanc. Le total de chaque sujet est vérifié à 20 points.
- Programme de physique-chimie de seconde générale et technologique, arrêté du 17 janvier 2019, BO spécial nº 1 du 22 janvier 2019, toujours en vigueur — « Modélisation de la matière à l'échelle microscopique » : « Configuration électronique (1s, 2s, 2p, 3s, 3p) d'un atome à l'état fondamental et position dans le tableau périodique (blocs s et p). Électrons de valence. Familles chimiques. » ; « Stabilité chimique des gaz nobles et configurations électroniques associées. Ions monoatomiques. » ; « Molécules. Modèle de Lewis de la liaison de valence, schéma de Lewis, doublets liants et non-liants. Approche de l'énergie de liaison. »
![La courbe d'une fonction h sur [−3 ; 4] : son maximum 4 est atteint à la borne, en x = −3, et un sommet intérieur ne vaut que 3 ; dessous, son tableau de variations.](/uploads/illustrations/evaluation-variations-fonction-seconde/evaluation-variations-fonction-seconde-cover.webp?v=1789313818)