1. On désire montrer que la graine de tournesol ne contient pas d'amidon. Indiquer le test que l'on doit réaliser en précisant les observations attendues.
2. Une partie des pesticides et des engrais utilisés par l'agriculteur est entraînée par les pluies et rejoint les rivières. Cette eau, qui peut contenir d'autres polluants, doit donc être traitée afin d'être potable. Le document suivant schématise le traitement de l'eau.

   - Nommer l'étape correspondant à une décantation.
   - Nommer ou donner le(s) numéro(s) des étapes correspondant à une filtration.
   - Quel est le rôle de la chloration.

3. Document 1 : Qu'est ce qu'une lessive ?
   C'est un produit complexe, issu de recherches technologiques avancées, qui doit répondre à divers objectifs : assurer le nettoyage, mais aussi adoucir et parfumer, respecter les différents types de textile, ménager l'environnement et la santé humaine. Il contient donc de nombreux constiuants.
   Les agents lavant sont tensioactifs. Le savon étant le plus ancien et le plus connu d'entre eux. Il a été progressivement abandonné au profit de tensioactifs de synthèse, plus performants.
   Les agents anti-calcaires empèchent la formation de dépôts grisatres sur le linge et les incrustations de calcaire sur les parties chauffantes des machines à laver. Ce sont les phosphates et leurs substituts : les zéolithes, le NTA, le citrate de sodium.
   Les agents blanchissants détachent et rendent le linge plus blanc, plus éclatant. le perborate et le percarbonate de sodium décolorent les taches de café, de thé, de jus de fruits et désinfectent le linge. Les enzymes s'attaquent aux sallissures de lait, de sag et d'oeuf.
   Les azurants optiques s'accrochent aux fibres textiles et transforment le rayonnement ultraviolet en lumière visible, ce qui donne au linge une coloration légèrement bleutée et renforce l'impression de blancheur.
   Les additifs facilitent l'action des ingrédients principaux et confèrent au produit de lessive ses caractéristiques finales. C'est le cas des matière de charge, des parfums et des colorants.
   - Nommer les principaux constituants d'une lessive.
   - Donner la forme simplifiée d'une molécule tensioactive.
   - En utilisant vos connaissances, donner, en justifiant simplement, un exemple de préparation culinaire nécessitant un tensioactif.
4. Les agents anticalcaires sont nécessaires lorsque l'eau est dure. Quels sont les ions responsables de la dureté de l'eau ? Donner les noms et les formules chimiques.
5. Document 2 : Une crème glacée instantanée
   Mon ami peter Barham a inventé un moyen idéal pour préparer une crème glacée ou un sorbet. Idéal parce que, par son procédé, les cristaux de glace sont minuscules, et parce que la préparation est d'une immense légèreté, en raison des inombrables bulles d'air qui y sont introduites. Enfin la préparation se fait sur la table, devant les convives, en quelques secondes.
   Peter propose de délaisser la classique sorbetière pour l'air liquide. Ce liquide transparent, n'est autre que de l'air refroidit à -183 °C. Quant on le verse lentement dans une préparation pour crème glacée il se vaporise immédiatement, absorbant la chaleur de la préparation qu'il congèle instantanément. Saisie par le froid, la préparation se peuple de minuscules cristaux de glace, tandis que l'air liquide, de liquide passe à l'état gazeux. Les bulles d'air sont piègées dans la glace ou le sorbet.
   Le tout se fait dans un formidable nuage de fumée blanche, le même qui est utilisé pour le tournage des films, quand le réalisateur a demandé un brouillard.
   - Quels sont les avantages de la méthode décrite dans ce document par rapport à la sorbetière ?
   - Nommer le changement d'état qui a permis de passer de l'air à température ambiante à l'air à -183 °C.
6. Lorsqu'on met de l'alcool sur la peau ( avant une piqure par exemple) celui-ci se vaporise rapidement et on a une sensation de froid sur la peau.
   - Traduire cette sensation de froid sur la peau en terme de transfer d'énergie entre la peau et l'alcool.
   - Reprendre la phrase du texte correspondant au même phénomène, puis préciser entre quels corps a lieu le transfert d'énergie.
7. Comment se nomme le changement d'état traduisant le passage de l'état solide à l'état gazeux ?
   - Ce changement d'état est utilisé dans une technique de conservation des aliments. Laquelle ?
   - Donner un exemple courant d'aliment obtenu par cette technique.

Perception visuelle du monde :

1. L'illusion visuelle de Hering

   Les deux droites D et D' ne semblent pas parallèles. On peut cependant vérifier à l'aide d'un double décimètre qu"elles le sont. A quel phénomène choisi dans la liste, cette illusion visuelle est-elle liée ?(persistance rétinienne, réfraction de la lumière, interprétation du cerveau, réflexion de la lumière )

2. L'image d'un objet dans un aquarium : Julirette veut modifier le décor de son aquarium, elle remonte les manches pour déplacer un caillou, mais les mouille tout de même. Le caillou était plus profond que prévu. ( A' image du caillou A)

   -Nommer le phénomène optique mis en jeu qui semble diminuer la profondeur d'immersion des objets.
   - Lorsque le rayon lumineux AJ passe de l'eau dans l'air, quelle est l'affirmation qui est vérifiée :(Justifier)
   a/ Le rayon lumineux ne change pas de direction.
   b/ Le rayon lumineux change de direction.

3. L'éclairage stroboscopique : dans une discothèque les couples dansent éclairés par la lumière d'un stroboscope.
   Juliette dit à Roméo " Tu as bvraiment l'air de sortir tout droit d'un film muet avec Charlie Chaplin". Expliquer pourquoi les mouvements de Romèo semblent saccadés.
   - A un moment donné, Roméo monte et descend les bras de façon rythmée et régulière ( la fréquence de ses bras est notée f_bras). Juliette a l'illusion que les bras de Roméo sont immobiles. Parmi les deux relations suivantes, quelle est celle qui permet d'expliquer ce phénomène ? Justifier. ( f_éclairs = f_bras ou f _éclairs = 5 f_bras)
   - Au cours d'un éclairage stroboscopique, à quel phénomène choisi dans la liste, l'immobilité apparente est-elle liée ?(persistance rétinienne, réfraction de la lumière, interprétation du cerveau, réflexion de la lumière )

Physique chimie dans la cuisine : poisson sauce hollandaise

Préparation du court bouillon : remplir d'eau froide une grande casserole ; saler à raison de 10 g de sel par litre d'eau, poivrer ; ajouter deux carottes et deux oignons coupés en rondelles fines, un bouquet garni composé de thym, laurier, persil ; amener à ébullition puis laisser cuire 40 min à petits frissonements.

1. Qu'observe-t-on dans la casserole quand le court-bouillon est à ébullition.
2. Recopier et compléter le schéma suivant en écrivant dans chaque case l'état de la matière qui convient et sous la flèche la transformation physique correspondante.

   L'une des courbes correspond à l'évolution de la température, à pression constante égale à 1 bar, d'un court-bouillon pendant sa préparation. L'autre courbe correspond à l'évolution de la température, à pression constante égale à 1 bar, de l'eau pure quand on la chauffe.

   

   Identifier les courbes en justifiant.
   A la pression de 1 bar, à quelle température commence l'ébullition de l'eau pure ? A quelle température commence l'ébullition du court-bouillon.

3. Le poisson peut être cuit au court-bouillon à petits frémissements dans une casserole ou à la vapeur dans un auto-cuiseur.
   - Dans un autocuiseur, la pression est-elle supérieure, égale ou inférieure à la pression atmosphérique ?
   - Quand la pression augmente, la température d'ébullition augmente-t-elle, diminue-t-elle ou reste-t-elle constante ?
   - Dans quel cas le temps de cuisson est-il plus long ? Justifier.

La sauce hollandaise, une émulsion " beurre dans l'eau" stable.

Pour faire cette sauce, on bat des jaunes d'oeufs, afin de mélanger les constituants,puis on ajoute de l'eau, du jus de citron et du sel. On chauffe doucement, on mélange et on ajoute du beurre régulierement tout en fouettant. Que se passe-t-il lors de ces opérations ?

Nous avons dispersées les molécules dites " tensioactives " des jaunes d'oeufs dans la solution aromatisée : ces molécules dont une extrémité fuit l'eau se regroupent en petites sphères nommées micelles. Puis en fouettant on a progressivement introduit le beurre fondant au centre des micelles et on a formé des gouttelettes de beure fondu, couvertes de molécules tensioactives et dispersées dans la phase aqueuse. Ces molécules stabilisent donc une émulsion.

Composition d'un oeuf :

Blanc : 87 % eau et 13% protèines ; Jaune : 50 % eau, 15% protèines, 35 % lipides ( lécithines....)

1. Dans la préparation de la sauce hollandaise on utilise que les jaunes d'oeufs. Hormis l'eau qu'apportent-ils d'indispensable à l'émulsion ?
2. La représentation schématique d'un lipide du jaune d'oeuf est :
   tête chargée électriquement O----------- queue
   - Donner un exemple de lipide. Un lipide est-il miscible à l'eau ?
   - Les molécules d'un composé tensioactif ont tendance à s'aligner à la surface de l'eau en formant un film.

   Déduire du schéma ci-dessus quelle est la partie de la molécule de composé tensioactif qui fuit l'eau et celle qui aime l'eau. Comment un chimiste qualifie-t-il ces deux parties ?
   - Préciser le rôle du fouettage.
   - Schématiser une goutelette de beurre fondu couverte de molécules tensioactives.
   - Pourquoi les gouttelettes de beurre fondu couvertes de molécules tensioactives restent-elles dans la phase aqueuse, tabilisant ainsi l'émulsion ?

La qualité d'une tasse de café depend de la saveur du café, de sa fraicheur, de sa conservation, mais aussi du soin apporté à sa préparation. Voici donc quelques conseils pour faire un bon café.

Document 1 : les ingrédients

Le café moulu est emballé sous vide puis, après ouverture, il doit être conservé de préférence au refrigérateur dans unpot opaque et hermétique afin de conserver tous ses aromes. L'eau doit être choisie avec soin : elle ne doit pas dégager d'odeur de chlore ni être trop dure, c'est-a-dire trop fortement calcaire.

1. Donner le nom et la formule chimique des ions responsables de la dureté de l'eau.
   - Quelle sera la conséquence pour la cafetière de l'utilisation d'une eau trop dure pour la préparation du café?
   - Parmi les eaux suivantes, laquelle est-it préférable d'utiliser ? Justifier la réponse.
   Composition de différentes eaux. en milligramme par litre (mg.L^-1):

   ion	Ca2+	Mg2+	K+	Na+	HCO3-	Cl-	SO42-	NO3-
   Evian	77	25	1	6	352	4	11	2,7
   Volvic	10	6	6	9	65	8	7	6
   eau du robinet	53	18	5	10	225	9	4	3

   - D'après le document 1, pourquoi le café moulu doit-il être placé dans un pot hermétique et opaque à l'intérieur du réfrigérateur ?
2. Document 2 : la machine à café: la cafetière italienne
   Elle est constituée de deux cônes inversés, vissés hermétiquement au niveau d'un filtre métallique où 1'on dépose une mouture fine. La cafetiere est directement posée sur une source de chaleur. L'eau, placée dans le cône inférieur, bout. La vapeur remonte dans la partie supérieure après avoir traversé Ia mouture. On obtient ensuite dans le cône supérieur le café qui sera ensuite versé dans une tasse. La boisson ainsi obtenue a un pH voisin de 5.

   - Quel changement d'état subit l'eau dans le cône inférieur de la cafetiere ?
   - Sous quel état physique l'eau traverse-t-elle la mouture ?
   - Quel changement d' état subit l' eau dans le cône supérieure de la cafetiere, après avoir traversé la mouture ?
   - Quelle technique de séparation assure la grille métallique placée au centre de la cafetiere ?
   - Comparer la taille d'un grain de mouture de café avec la taille des trous de la grille métallique.
   - Une personne mal reveillée prépare son café en oubliant de placer la mouture dans la cafetiere. Quelle « boisson » va-t-il obtenir ?
   - En utilisant line mouture trop fine (grains de café moulus trop petits), on obtient un mélange de café et de mouture. Nommer et décrire une technique (autre que la filtration) qui permet de séparer le café liquide de la mouture en suspension.
   - Le café est-il une boisson acide, basique ou neutre ? Justifier la reponse.

3. Document 3: le service du café
   La dégustation du café sera plus gourmande si on lui ajoute un sucre, des gâteaux secs ou du chocolat, noir de préférence, dont le gout fera ressortir les aromes du café. Un seul conseil : préferez le sucre blanc en poudre. Le sucre blanc est le seul qui ne dénature pas Ie gout du café. Evitez tous les autres, de même que les substituts du type "sucrettes". Le sucre blanc de table est composé de saccharose. Les gateaux secs sont préparés à partir de farine de blé contenant de l'amidon.
   -On dispose de deux coupelles : l'une contient de la farine et l'autre du sucre blanc de table. On verse de l'eau iodée sur le contenu de chaque coupelle. Aucune réaction ne se produit dans la coupelle n°1 alors qu'une coloration marron apparait dans la coupelle n°2. En déduire la composition du contenu de chaque coupelle. Justifier la réponse.
   - L'hydrolyse de la farine et du saccharose produit une substance qui réagit à chaud avec la liqueur de Fehling. Quelle est cette substance ?
   - Recopier et compléter le bilan de la transfonnation « hydrolyse de l'amidon » : amidon + .......--->.........

 Document 1:

Dans la cuisine, l'eau est présente sous ses trois états physiques : des glaçons dans le congélateur, de l'eau dans l'évier, et la vapeur d'eau invisible qui s'échappe par la soupape de la cocotte-minute. 

1. Quels sont les trois états physiques de la matière ?
   - Dans le document 1, comment nomme-t-on la molécule H₂O pour chacun des états ? 
2. Expliquer le principe de fonctionnement de la cocotte-minute.
   -Comparer la cuisson à la cocotte-minute et dans une casserole pour le temps de cuisson. 

Document 2 : Pourquoi ajoute-t-on du savon dans l'eau ? 

Une tâche d'huile sur un vêtement est impossible à enlever avec de l'eau pure. Il faut absolument ajouter du savon. Nous avons vu que l'huile est hydrophobe. Il paraît donc logique qu'elle reste collée au vêtement plutôt que de se mélanger à l'eau. Même si l'on frotte, l'huile se mêlera brièvement à l'eau mais la quittera dès que possible pour retourner ... sur le vêtement.

Tout change si l'on ajoute du savon dans l'eau. Les molécules de savon se collent facilement à la tâche par leur queue hydrophobe. Lorsque l'on frotte la tâche, l'huile se décolle du tissu et se retrouve rapidement entourée de molécules de savon, enfermée dans une micelle. La micelle ne se colle pas au tissu puisque sa surface est hydrophile. Le rinçage emporte donc toute l'huile et le tissu est nettoyé.

Extrait de Cosinus. Novembre 2002

1. Schématiser une molécule de savon et annoter le schéma.
   - Quel nom donne-t-on à ce type de molécule ?
2. Pourquoi est-il impossible d'enlever une tâche d'huile avec de l'eau pure ?
3. Définir les termes : hydrophobe et hydrophile.
4. "L'huile se mêlera brièvement à l'eau mais la quittera dès que possible pour retourner ... sur le vêtement." Comment appelle-t-on en chimie le mélange ainsi réalisé entre l'huile et l'eau ?
5. Schématiser en plusieurs étapes (deux étapes minimum) l'action du savon sur une tâche huileuse déposée sur un tissu. Sous chaque schéma, recopier la phrase correspondante du document 2. 

1. Reproduire le tableau ci-dessus et le compléter.
   - Lors de la fabrication du pain, l'amidon est transformé en glucose. Comment nomme-t-on cette transformation ?
   - D'après les résultats du tableau ci-dessus, est-ce que tout l'amidon a été transformé en glucose ? Justifier la réponse
2. Document : Eléments présents chez un homme de 70 kg

   élément	symbol	masse (g)	élément	symbole	masse (g)
   calcium	Ca	1050	fer	Fe	3
   phosphore	P	700	ZINC	Zn	2
   potassium	K	245	brome	Br	2
   soufre	S	210	cuivre	Cu	0,1
   sodium	Na	105	manganèse	Mn	0,02
   chlore	Cl	105	cobalt	Co	0,005
   magnésium	MG	35	silicium	Si	0,0001
   iode	I	9,8	chrome	Cr	traces
   fluor	F	6,3	étain	Sn	traces

   Les éléments dont la masse, chez un homme de 70 kg, est supérieure à 5 grammes sont des macro-éléments, et ceux dont la masse est inférieure à 5 grammes sont des oligo-éléments. 
   - Définir un oligo-élément.
   - Donner deux exemples d'oligo-éléments.

1. L'oeil est constitué de plusieurs parties : la cornée, la rétine, l'humeur vitrée, la pupille, le cristallin, l'humeur aqueuse.
   - Citer dans l'ordre les parties que rencontrent les rayons lumineux lors de leur cheminement dans l'oeil et souligner celles qui sont transparentes.
   - Nommer la partie de l'oeil où se forme l'image d'un objet lumineux.
   - Indiquer deux différences entre l'objet et son image dans l'oeil.
2. Pourquoi le savon nettoye-t-il ?
   - Pourquoi utilise-t-on le trichloréthylène lors d'un nettoyage à sec ?
   - Citer le verbe utiliser en chimie qui correspond à l'action du solvant lorsqu'il enlève les salissures
   - Que signifie nettoyage à sec ?
3. L'huile n'est pas soluble dans l'eau. Comment qualifie-t-on deux liquides qui ne se mélangent pas ?
   - la schématisation au niveau microscopique d'un savon est la suivante : -----------O.
   Indiquer la partie hydrophile et la partie lipophile.
   - Donner le terme utilisé pour qualifier ce type de composé.
4. Quel est le nom de la partie du savon qui peut se lier à une salissures grasse ?
   - Représenter une goutte dhuile dans l'eau. Montrer à l'aide d'un schéma légendé, comment le savon agit sur cette tache.
   - Donner le nom de cet assemblage.
   - Quel est le nom de la partie du savon qui peut s'associer à l'eau.
   - Dire ce qui se passe ensuite lors du brassage de l'ensemble.

I- Représentation visuelle du monde :

Les grenouilles rainettes sont de couleur verte lorsqu'elles sont éclairées par la lumière solaire.

1. La lumière blanche du soleil est-elle une lumière monochromatique ? Justifier
2. Quelles sont les lumières colorées qui limitent le spectre de la lumière blanche ? Donner les valeurs des longueurs d'onde correspondantes.
3. Quelle est la couleur complémentaire du vert ?
4. Quelle(s) lumière(s) colorée(s) diffuse la grenouille ?
5. Quelle(s) lumière(s) colorée(s) absorbe la grenouille ?

II- La cuisine au Wok :

Le Wok est un ustensile de cuisine chinoise utilisé depuis 2000 ans. Il a la forme d'un saladier avec de hauts bords recourbés. La chaleur est répartie uniformément. Il peut être utilisé avec très peu d'huile ce qui en fait un mode de cuisson très sain. Il est accompagné d'un couvercle et d'un panier en bambou pour la cuisson à la vapeur. Les différentes recettes utilisent 4 techniques de cuisson :
- Le Wok est graissé sur toute la paroi avec très peu d'huile jusqu'à ce que celle-ci se mette à fumer. L'excès d'huile est alors éliminé. Les aliments coupés en petit morceaux sont retournés constamment. La cuisson est rapide, la viande est croutée et les légumes restent croquants. Il s'agit d'une cuisine minute, diététique, qui respecte le goût des aliments.

- Pour frire il faut mettre une quantité plus importante d'huile dans le wok, le faire chauffer modérémment et mettre les aliments comme dans une friteuse.

- Cuisine à l'eau : il suffit de placer les aliments dans l'eau ou dans un bouillon aromatisé porté à l'ébullition.

- Cuisson à la vapeur : De l'eau est versée dans la partie inférieure du wok. Un petit panier en bambou contenant les aliments est placé au dessus, sans plongé dans l'eau. Les aliments cuisent grâce à la vapeur d'eau qui traverse le panier. Les sels minéraux et les vitamines ne sont pas dimués dans l'eau.

Données : la pression atmosphérique normale est proche de 1 bar.

Températures d'ébullition : eau sous 0,7 bar : 90°C ; eau soue 1,6 bar ( dans la cocotte minute) 110)C ;

Température d'utilisation de l'huile végétale : pour friture 170°C ; huile commençant à fumer : 210°C.

1. Cuisson dans l'eau : de l'eau douce non salée est versée dans le wok puis portée à ébullition.
   - Quelle est sa température d'ébullition sous la pression de 1 bar ? Justifier.
   - Comment appelle-t-on le passage de l'eau liquide à l'état gazeux sous le seul effet du vent ?
   - Quel inconvénient d'ordre diététique présente ce mode de cuisson si la quantité d'eau est trop importante ?
2. Cuisson dans l'huile : l'eau est remplacée par de l'huile végétale.
   - A quelle température s'effectue la cuisson si l'huile est chaude mais non fumante ?
   - Des pommes de terre coupées en lamelles sont cuites dans l'huile, expliquer d'après le document pourquoi le produit obtenu est d'un point de vue gustatif, très différent de celui obtenu avec une cuisson à l'eau ?
   - Comparer la durée de cuisson du même aliment dans l'huile et dans l'eau. Justifier.
3. Cuisson à la vapeur : de l'eau est versée dans le fond du wok. Un panier en bambou se laissant traversé par la vapeur est placé au dessus et contient les aliments.
   - Quelle est la température de la vapeur d'eau située au dessus du liquide, en admettant que la pression atmosphérique est normale ?
   - La durée de cuisson sera-t-elle plus proche de la cuisson dans l'eau bouillante ou de la cuisson dans l'huile ? Justifier.
   - Pourquoi les qualités diététiques sont-elles meilleurs dans la cuisson à la vapeur ?
   - La cuisinière occidentale utilise souvent la cocotte minute. En quoi différe-t-il de manière fondamental d'un wok même recouvert d'un couvercle ?
4. Dégraissage du wok : expliquer comment un détergent permet d'enlever la couche de graisse qui recouvre le wok après utilisation