Chapitre 7 – Structure de la matière | 2nde Bac Pro (famille bâtiment) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 15 août 2026, 13:10
Yacine, dessinateur en bâtiment, doit identifier les matériaux d'un projet et comprendre leur composition pour rédiger la notice descriptive. Chaque matériau a une nature chimique qui explique ses propriétés.
| Matériau | Composition principale | Nature |
|---|---|---|
| Acier | fer (Fe) + un peu de carbone (C) | mélange (alliage) |
| Verre | silice (SiO₂) + additifs | mélange |
| Plâtre | sulfate de calcium (CaSO₄) | corps pur composé |
| Eau (gâchage) | H₂O | corps pur composé |
| Cuivre (tuyaux) | cuivre (Cu) | corps pur simple |
Dans le tableau, quels matériaux sont des corps purs et lesquels sont des mélanges ?
Mélanges : acier (alliage fer + carbone), verre. Corps purs : plâtre (CaSO₄), eau (H₂O), cuivre (Cu).
La formule de l'eau est H₂O. Combien d'atomes, et de quels éléments, dans une molécule d'eau ?
3 atomes : 2 atomes d'hydrogène (H) et 1 atome d'oxygène (O).
Dans la silice SiO₂, identifie les éléments et le nombre d'atomes de chacun.
1 atome de silicium (Si) et 2 atomes d'oxygène (O).
L'acier est du fer auquel on ajoute un peu de carbone. Pourquoi parle-t-on d'un alliage (mélange) et non d'un corps pur ?
Parce qu'il contient plusieurs sortes d'atomes mélangés (fer + carbone) sans former une molécule définie. Un alliage est un mélange de métaux (ou métal + carbone) : c'est pourquoi ce n'est pas un corps pur.
Le sulfate de calcium CaSO₄ : combien d'éléments différents, et combien d'atomes au total dans la formule ?
3 éléments : calcium (Ca), soufre (S), oxygène (O). Atomes : 1 Ca + 1 S + 4 O = 6 atomes.
Les tuyaux de cuivre rouillent-ils comme l'acier ? Relie cela à leur nature chimique (Cu corps pur vs acier contenant du fer).
L'acier contient du fer, qui s'oxyde (rouille) en présence d'eau et d'air → on le protège (peinture, galvanisation). Le cuivre ne rouille pas (il se couvre seulement d'une patine) : c'est pourquoi on l'utilise pour la plomberie.
Classe ces matériaux : Cu, H₂O, acier, verre, CaSO₄ en « corps pur simple », « corps pur composé », « mélange ».
Corps pur simple : Cu (un seul élément). Corps purs composés : H₂O, CaSO₄ (plusieurs éléments, formule définie). Mélanges : acier, verre.
Rédige 3-4 lignes pour la notice descriptive : nature chimique de l'acier, du plâtre et du cuivre, et une conséquence pratique pour chacun.
« L'acier est un alliage de fer et de carbone (mélange) : résistant mais sensible à la rouille, il doit être protégé. Le plâtre (CaSO₄, corps pur) sert aux cloisons et enduits intérieurs. Le cuivre (Cu, corps pur simple) ne rouille pas : idéal pour la plomberie. Connaître la nature d'un matériau permet d'anticiper son comportement (corrosion, durabilité). »
Réponse à la problématique : les matériaux de construction sont faits d'atomes : tous identiques (corps pur simple, comme le cuivre), assemblés en molécules identiques (corps pur composé, comme l'eau), ou de sortes différentes mélangées (alliage, comme l'acier). La formule chimique indique les éléments et le nombre d'atomes.
📚 Cette activité s'appuie sur la structure de la matière (leçon Ch07).