Ce que ces fiches font travailler
Lire une formule brute sur un modèle moléculaire et compter ses atomes ; retrouver quatre éléments à leur place dans le tableau périodique et calculer la masse de trois entités ; parcourir le chemin de la masse à la quantité de matière ; le refaire dans un tableur sur trois masses d'eau ; et corriger quatre copies sur l'écriture d'un résultat.
Aucune masse n'est tapée : chaque valeur sort du module, qui calcule en décimal exact. Un flottant ferait de 6,022 140 76 × 10^23 un nombre approché, et l'écriture scientifique est produite par le même moteur.
Les modèles moléculaires sont construits depuis la formule, et un contrôle compte les sphères : un modèle ne peut pas contredire la formule qu'il illustre.
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Lire une formule brute
Quatre modèles moléculaires dont il faut écrire la formule et compter les atomes, six formules à ranger selon le nombre d'éléments, puis ce qu'une formule ne dit pas.
Tout part de la lecture de la formule : la masse d'une entité est la somme des masses des atomes qu'elle annonce, et une lecture fausse donne une masse fausse.
Les quatre modèles moléculaires sont CONSTRUITS depuis leur formule, et un contrôle compte les sphères de chacun pour vérifier qu'il porte exactement ce que la formule dit — un modèle ne peut donc pas contredire la formule qu'il illustre.
Le tri qui suit oppose les entités à un seul élément — le diazote, le dihydrogène, le soufre — à celles qui en portent plusieurs. L'ordre d'impression est vérifié : ni alterné, ni groupé, sans quoi les colonnes se rempliraient au rythme.
La dernière partie demande ce qu'une formule NE dit pas : ni la forme, ni les liaisons. C'est une limite qu'il vaut mieux poser tôt, avant la géométrie des molécules.
Une formule dit qui, et combien — rien de plus.
- Quatre modèles à lire
- Un élément, ou plusieurs
- Ce qu'une formule ne dit pas
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La masse d'une entité
Quatre masses atomiques à retrouver dans le tableau périodique, trois entités à relier à leur masse, puis pourquoi l'indice multiplie.
« Déterminer la masse d'une entité à partir de sa formule brute et de la masse des atomes qui la composent » : c'est la première des deux capacités du programme, et elle se fait atome par atome.
Le tableau périodique de cette fiche sert à retrouver un SYMBOLE à sa place — c'est ce qu'il porte : un numéro atomique, un symbole et un nom. Il ne porte aucune masse, et la première version de cette fiche demandait pourtant d'y lire quatre masses atomiques.
Les quatre cases vidées sont les quatre éléments des formules de l'exercice suivant, et toutes de la troisième période au plus : le schéma ne dessine que les trois premières, et deux éléments masqués n'avaient même pas de case à vider. Deux contrôles le vérifient désormais.
Les masses atomiques sont données avec la consigne de l'association, et un contrôle exige qu'elles couvrent TOUS les symboles que les trois formules emploient — pas un de plus, pas un de moins.
Une masse d'entité est une somme, atome par atome.
- Quatre cases à retrouver
- Trois entités, trois masses
- Pourquoi l'indice multiplie
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De la masse à la quantité de matière
Les quatre cases d'un chemin de calcul à compléter, une carte mentale des deux échelles, puis le chemin parcouru à l'envers.
« Déterminer le nombre d'entités ET la quantité de matière (en mol) d'une espèce dans une masse d'échantillon » : le programme nomme les deux, et ce sont deux étapes.
Le chemin se parcourt en quatre cases : la masse pesée, la masse d'une entité en grammes, le nombre d'entités, puis la quantité de matière. Les quatre valeurs sortent du module, et un contrôle les recompose avant l'impression.
La carte mentale sépare ce qu'on pèse, ce qu'on compte et ce qu'on écrit — trois grandeurs, trois unités, dont une qui n'en a pas.
La dernière partie remonte le chemin : quelle masse peser pour obtenir une quantité donnée. Un contrôle vérifie qu'on retombe bien sur la masse de départ, à l'arrondi de l'écriture scientifique près.
Deux divisions, et dans cet ordre.
- Quatre cases à compléter
- Deux échelles, deux divisions
- Le chemin inverse
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Compter dans un tableur
Trois masses d'eau dont il faut calculer la quantité de matière dans un tableur, trois questions à choix sur les unités, puis ce que le tableur montre et qu'un calcul isolé cache.
Un tableur rend le chemin visible : chaque colonne porte une formule qui renvoie à la colonne d'avant, et l'on voit que les deux dernières ne diffèrent que d'une division.
La première colonne est la seule qu'on saisisse ; la dernière est vide sur le sujet, et c'est le travail. Les trois masses — un gramme, neuf, dix-huit — sont choisies pour que la dernière donne exactement une mole d'eau : le chiffre d'Avogadro apparait alors dans la colonne du milieu, et la coïncidence se remarque.
Le signe de division est écrit « ÷ » et non « / », et c'est une contrainte du site : une barre oblique collée serait tracée comme une fraction empilée, et une barre espacée serait refusée comme une fraction mal écrite.
Les trois questions à choix portent sur les unités, qui sont précisément ce qu'on confond : un nombre d'entités n'en a pas, une quantité de matière s'écrit en moles.
Une colonne, une division.
- Trois masses, trois quantités
- Trois questions sur les unités
- Ce que le tableur montre
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Écrire un résultat juste
Quatre copies à valider ou à corriger sur l'écriture d'un résultat, un texte sur la définition de la mole depuis 2019, puis les chiffres significatifs.
« Exprimer les valeurs des grandeurs en écriture scientifique » est une exigence du programme, et elle est aussi précise que les deux capacités de calcul.
Les quatre copies portent les fautes qu'on fait vraiment : un nombre écrit en entier au lieu d'une puissance de dix, et une incertitude posée sur un nombre qui n'en a plus. Un contrôle vérifie que la première n'est effectivement PAS en écriture scientifique, et que la seconde écrit bien une incertitude — sans quoi ce ne seraient pas des fautes.
Le texte qui suit raconte le 20 mai 2019, date à laquelle la mole a changé de statut : le nombre d'Avogadro n'est plus mesuré, il est fixé, et c'est lui qui définit la mole. La valeur exacte est écrite par le module, et un contrôle l'exige dans le texte.
La dernière partie fait compter des chiffres significatifs, et pose la règle que l'on oublie : un résultat ne peut pas être plus précis que ses données, parce qu'un calcul n'ajoute aucune information.
Un calcul n'ajoute aucune information.
- Quatre copies à corriger
- Le jour où la mole a changé de statut
- Compter les chiffres significatifs
Compétences travaillées
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Une formule dit qui, et combien
Elle ne dit ni la forme ni les liaisons : seulement quels atomes composent l'entité, et en quel nombre.
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Deux divisions, pas une
On divise la masse par celle d'une entité, puis le nombre obtenu par celui d'Avogadro. Sauter l'une des deux est l'erreur la plus fréquente.
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Un nombre n'est pas une quantité
Un nombre d'entités se compte et n'a pas d'unité ; une quantité de matière s'exprime en moles.
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La mole est définie, non mesurée
Depuis le 20 mai 2019, une mole contient exactement 6,022 140 76 × 10^23 entités : écrire une incertitude sur ce nombre n'a plus de sens.
Ce que ces fiches entrainent, et ce que le programme écarte
Lire une formule brute sur un modèle moléculaire et compter ses atomes ; retrouver quatre éléments à leur place dans le tableau périodique, puis calculer la masse de trois entités ; parcourir le chemin de la masse à la quantité de matière, case par case ; le refaire dans un tableur, sur trois masses d'eau ; et corriger quatre copies sur l'écriture d'un résultat.
Trois notions qu'on croit au programme de seconde n'y sont pas, et le module les refuse par leur nom : la masse molaire, le volume molaire et la concentration molaire comptent zéro occurrence dans le texte. Le chemin passe donc par la masse d'une entité, non par une masse rapportée à la mole.
Le vocabulaire des solutions aqueuses — dilution, dissolution, concentration en masse — est refusé lui aussi : il appartient à un autre article du niveau, celui des solutions aqueuses.
Les dix formats employés sont tous différents, et aucun des cinq couples n'est employé par un autre article de physique-chimie de seconde. Aucune entité n'est reprise au jumeau non plus : ses formules sont relevées dans son module à chaque production.
Un tableau périodique ne porte pas de masse
La première version de la deuxième fiche demandait d'« écrire les quatre masses atomiques manquantes » sur un tableau périodique dont quatre cases avaient été vidées. Deux défauts, et le PDF produit les a montrés tous les deux.
D'abord, ce schéma ne porte AUCUNE masse : chaque case y donne un numéro atomique, un symbole et un nom. La question demandait de lire ce que la figure ne montre nulle part.
Ensuite, deux des quatre éléments masqués — le calcium et le potassium — sont de la quatrième période, et le schéma ne dessine que les trois premières. Leurs cases n'existaient pas, et l'élève cherchait un trou qui n'était pas là.
Le tableau sert désormais à ce qu'il sait faire : retrouver un symbole à sa place. Les quatre cases vidées sont les quatre éléments des formules, tous de la troisième période au plus, et les masses atomiques sont données avec la consigne. Deux contrôles vérifient l'un et l'autre — un élément hors des trois premières périodes est refusé, et la consigne doit donner la masse de TOUS les symboles que les formules emploient.
Méthode et vérification
Contenus originaux, cadrés sur le programme de physique-chimie de seconde fixé par l'arrêté du 17 janvier 2019, en vigueur cette année — la physique-chimie de seconde n'est pas touchée par l'arrêté de 2026, qui ne porte que sur les mathématiques. Ces cinq fiches sont les premiers EXERCICES du chapitre : le site n'en portait que des évaluations. AUCUNE MASSE N'EST TAPÉE — chaque masse d'entité, chaque nombre d'entités et chaque quantité de matière sortent du module, qui calcule en DÉCIMAL EXACT : un flottant ferait de 6,022 140 76 × 10^23 un nombre approché, et l'écriture scientifique est produite par le même moteur. LES MODÈLES MOLÉCULAIRES SONT CONSTRUITS DEPUIS LA FORMULE, et un contrôle compte les sphères pour vérifier qu'un modèle ne contredit pas la formule qu'il illustre. LE TABLEAU PÉRIODIQUE NE SERT QU'À CE QU'IL SAIT FAIRE : il porte un numéro atomique, un symbole et un nom, et AUCUNE masse — la première version de la deuxième fiche demandait d'y lire quatre masses atomiques, et masquait deux éléments de la quatrième période que le schéma ne dessine même pas. Les masses sont désormais données avec la consigne, et deux contrôles vérifient que les cases masquées sont dessinables et que la consigne donne toutes les masses utiles. AUCUNE ENTITÉ N'EST REPRISE AU JUMEAU, dont les formules sont relevées dans son module à chaque production. Le total de chaque fiche est vérifié à 20 points.
- Programme de physique-chimie de la classe de seconde générale et technologique, arrêté du 17 janvier 2019, BO spécial nº 1 du 22 janvier 2019. LA PHYSIQUE-CHIMIE DE SECONDE NE CHANGE PAS à la rentrée 2026-2027 : le nouvel arrêté du 26 février 2026 ne porte que sur les MATHÉMATIQUES du lycée, et il échelonne lui-même son application. Le texte de 2019 est donc celui en vigueur cette année, et il a été vérifié avant cet article comme avant les deux autres du niveau. LES DEUX CAPACITÉS TRAVAILLÉES, écrites dans le texte : « déterminer la masse d'une entité à partir de sa formule brute et de la masse des atomes qui la composent » ; « déterminer le nombre d'entités et la quantité de matière (en mol) d'une espèce dans une masse d'échantillon ». Et une exigence d'écriture, que le même texte pose : « exprimer les valeurs des grandeurs en écriture scientifique ». CE QUE LE PROGRAMME DE SECONDE NE NOMME PAS, et que le module refuse par son nom : la masse molaire, le volume molaire et la concentration molaire — zéro occurrence pour les trois dans le texte. Le chemin passe donc par la masse d'une ENTITÉ. LA DÉFINITION DE LA MOLE, ENFIN : depuis le 20 mai 2019, elle n'est plus mesurée mais DÉFINIE par le nombre 6,022 140 76 × 10^23, qui n'a donc plus d'incertitude.
