Sommaire Terminale spécialité

 

 

Constitution et transformation de la matière

10. Synthèse organique

Cours / Activités expérimentales

Annales de bac /activités

Animations

Vidéos de cours

Cours :

 

 

Activités expérimentales

 

Fiches méthodes

Puissances de 10, notation scientifique

 

Unités légales du système international / conversion

 

Méthode de résolution d’exercices

 

Résoudre une équation à une inconnue

 

 

Programme officiel

 

Notions et contenus

Capacités exigibles

Activités expérimentales support de la formation

Élaborer des stratégies en synthèse organique

 

Cette partie a pour objectif de réinvestir la plupart des notions introduites depuis la classe de seconde sur la constitution de la matière et les propriétés des transformations chimiques. Les différents modèles macroscopiques et microscopiques élaborés permettent de développer des raisonnements pour expliciter ou élaborer des stratégies limitant l’impact environnemental et visant le développement durable de ces activités.

Elle s’appuie sur des activités concrètes des chimistes, essentielles dans de nombreux domaines de la vie quotidienne (santé, habillement, alimentation, transport, contrôle qualité, etc.).

Pour la réalisation des synthèses écoresponsables de composés organiques, sont recherchés des réactifs, solvants, catalyseurs et protocoles minimisant les apports d’énergie et les déchets et augmentant la vitesse, la sélectivité et le rendement. Des banques de réactions sont mises à disposition des élèves pour analyser ou élaborer des synthèses multi-étapes et proposer éventuellement des améliorations.

Notions abordées en classe de première (enseignement de spécialité) :

Formules brutes et semi-développées, squelette carboné saturé, groupes caractéristiques et familles fonctionnelles (alcools, aldéhydes, cétones, acides carboxyliques), lien entre nom et formule chimique, étapes d’un protocole (transformation, séparation, purification, identification), rendement d’une synthèse.

Structure et propriétés

Formule topologique.

Familles fonctionnelles : esters, amines, amides et halogénoalcanes.

Squelettes carbonés insaturés, cycliques.

Isomérie de constitution. .

Exploiter des règles de nomenclature fournies pour nommer une espèce chimique ou représenter l’entité associée.

Représenter des formules topologiques d’isomères de constitution, à partir d’une formule brute ou semi-développée.

Polymères.

 

Identifier le motif d’un polymère à partir de sa formule.

Citer des polymères naturels et synthétiques et des utilisations courantes des polymères.

Optimisation d’une étape de synthèse

Optimisation de la vitesse de formation d’un produit et

du rendement d’une synthèse.

Identifier, dans un protocole, les opérations réalisées pour optimiser la vitesse de formation d’un produit.

Justifier l’augmentation du rendement d’une synthèse par introduction d’un excès d’un réactif ou par élimination d’un produit du milieu réactionnel.

Mettre en oeuvre un protocole de synthèse pour étudier l’influence de la modification des conditions expérimentales sur le rendement ou la vitesse.

Stratégie de synthèse multi-étapes

Modification de groupe caractéristique, modification de chaîne carbonée, polymérisation.

Protection / déprotection.

 

 

 

Élaborer une séquence réactionnelle de synthèse d’une espèce à partir d’une banque de réactions.

Identifier des réactions d’oxydo-réduction, acide-base, de substitution, d’addition, d’élimination.

Identifier des étapes de protection / déprotection et justifier leur intérêt, à partir d’une banque de réactions.

Mettre en oeuvre un protocole de synthèse conduisant à la modification d’un groupe caractéristique ou d’une chaîne carbonée.

Synthèses écoresponsables.

 

Discuter l’impact environnemental d’une synthèse et proposer des améliorations à l’aide de données fournies, par exemple en termes d’énergie, de formation et valorisation de sous-produits et de choix des réactifs et solvants.