20 – Objectifs et ressources⚓︎
Cette séance est un TP d'exploitation E2 qui synthétise les notions de S12 à S19 (Lewis, électronégativité, polarité, interactions, solubilité, représentations, isomérie, fonctions organiques). Les élèves analysent un dossier moléculaire pour choisir des actifs et des excipients adaptés à une formulation cosmétique.
🎯 Objectifs⚓︎
Notions mobilisées (synthèse)⚓︎
| Séance | Notion réinvestie |
|---|---|
| S12 | Lewis (doublets liants/non liants) |
| S13 | Électronégativité, polarité des liaisons |
| S14 | Interactions (London, dipôle-dipôle, liaison H) |
| S15 | Solubilité, miscibilité |
| S17 | Représentations (formules topologiques) |
| S18 | Isomérie (structures différentes) |
| S19 | Fonctions organiques (–OH, –COOH, –NH₂...) |
Compétences E2 travaillées⚓︎
| Compétence | Application dans le TP |
|---|---|
| Mobiliser | Identifier fonctions, doublets, interactions |
| Analyser | Exploiter documents, extraire infos pertinentes |
| Interpréter | Relier structure → polarité → interactions → propriété |
| Argumenter | Justifier choix avec au moins 2 arguments |
| Décider | Proposer solution formulatoire cohérente |
📥 Ressources à télécharger⚓︎
📘 Documents élève⚓︎
➡️ Télécharger la fiche TP élève (PDF)
🔧 Fiches méthode associées⚓︎
➡️ Fiche méthode 05 – Lire une représentation microscopique (E2)
➡️ Fiche méthode 01 – Justifier une réponse scientifique (O.A.C.J.)
🔬 Structure du TP⚓︎
Partie A – Lecture des représentations (COMPRENDRE)⚓︎
- Identifier type de représentation (topologique, semi-développée...)
- Relever indices microscopiques (fonctions, structure)
Partie B – Lire une Lewis fournie (INTERPRÉTER)⚓︎
- H₂O : doublets non liants, donneur/accepteur liaison H
- Éthanol : groupement responsable interactions, donneur/accepteur
- Conclure : hydrophile / lipophile / mixte
Partie C – Polarité et interactions (INTERPRÉTER)⚓︎
- Polarité globale de chaque actif (A, B, C, D)
- Interactions possibles avec l'eau (London, dipôle, liaison H)
- Expliquer dispersion d'un actif lipophile dans l'eau
Partie D – Exploitation E2 (ARGUMENTER + DÉCIDER)⚓︎
- Exploiter extrait de dossier de formulation
- Tableau de synthèse complet pour A, B, C, D
- Synthèse détaillée sur 1 actif choisi (conclusion E2-like)
- Proposer excipient si nécessaire (solubilisant/co-solvant/tensioactif)
🧴 Les 4 actifs du TP⚓︎
| Actif | Molécule | Polarité | Phase cohérente |
|---|---|---|---|
| A | Glycérol (3 × –OH) | Hydrophile | Aqueuse |
| B | Éthanol (1 × –OH, C2) | Mixte | Aqueuse + Huileuse (co-solvant) |
| C | Acide oléique (–COOH, C18) | Lipophile | Huileuse |
| D | Allantoïne (O/N, –NH₂, –CO–NH–) | Hydrophile | Aqueuse |
🔑 Points clés⚓︎
| Règle | Application |
|---|---|
| Structure → polarité → interactions → propriété | Logique E2 fondamentale |
| –OH, –NH₂, –COOH → liaisons H → hydrophile | Prévoir solubilité dans l'eau |
| Longue chaîne carbonée → lipophile | Même avec 1 groupe polaire |
| Lewis fournie → lecture (doublets, donneur/accepteur) | Pas de construction attendue |
| Argumentation E2 : au moins 2 arguments + 2 documents | Posture professionnelle |
🧴 Excipients : quand et pourquoi ?⚓︎
| Situation | Excipient recommandé | Rôle |
|---|---|---|
| Actif lipophile dans phase aqueuse | Tensioactif/émulsifiant | Stabilise gouttelettes (émulsion H/E) |
| Actif peu soluble dans phase aqueuse | Solubilisant | Augmente la solubilité (ex. : propylène glycol) |
| Actif lipophile dans phase aqueuse | Co-solvant | Mélange eau + solvant miscible (ex. : éthanol) |
⚠️ Conseils pédagogiques⚓︎
Points de vigilance⚓︎
- Lecture de Lewis fournie : vérifier doublets non liants vs doublets liants
- Donneur/accepteur : donneur = H lié à O/N, accepteur = O/N avec doublets
- Mixte vs hydrophile : éthanol est mixte (pas hydrophile pur)
- Tableau de synthèse : cohérence entre colonnes (polarité → interactions → phase → excipient)
Différenciation⚓︎
- Groupe fragile : fournir tableau récapitulatif des fonctions (FM08) ; guider la lecture des documents
- Groupe avancé : ajouter question sur isomérie (2 isomères, lequel plus soluble ?) ; demander de proposer 2 excipients différents
Gestion du temps⚓︎
- 1h15 : Parties A-B-C-D + tableau de synthèse
- 15 min : Synthèse détaillée (Q12-13)
- 20 min : Mise en commun collective
📊 Barème indicatif (sur 20)⚓︎
| Partie | Points | Compétence |
|---|---|---|
| Partie A (Q1-2) | /2 | Lire documents |
| Partie B (Q3-6) | /4 | Interpréter Lewis |
| Partie C (Q7-10) | /5 | Polarité + interactions |
| Partie D (Q11) | /0,5 | Exploiter document |
| Tableau de synthèse | /4 | Synthétiser (1 pt/actif) |
| Synthèse détaillée (Q12-13) | /3 | Argumenter + décider (E2) |
| TOTAL | /20 |
🔗 Navigation⚓︎
⬅️ Séance précédente : S19 – Fonctions organiques
➡️ Séance suivante : S21 – Conductivite
🔗 Liens avec la progression⚓︎
| Séance | Réinvestissement dans le TP |
|---|---|
| S12 | Lewis (doublets, Q3-5) |
| S13 | Polarité (Q6-7) |
| S14 | Interactions (Q9-10) |
| S15 | Solubilité (Q10, tableau) |
| S17 | Représentations (Q1-2) |
| S18 | Isomérie (implicite : structures différentes) |
| S19 | Fonctions (Q2, identification –OH, –COOH...) |
📋 Correspondance Référentiel⚓︎
| Thème du référentiel | Couverture dans S20 |
|---|---|
| Interactions moléculaires | ✅ London, dipôle-dipôle, liaison H |
| Polarité | ✅ Hydrophile, lipophile, mixte |
| Solubilité | ✅ Relier structure à solubilité |
| Fonctions organiques | ✅ Identifier sur formules |
| Posture E2 | ✅ Exploiter docs, argumenter, décider |
💡 Exemple de posture E2 attendue (Q12)⚓︎
Question : Cet actif est-il plus adapté à une formulation aqueuse ou huileuse ?
Exemple de réponse pour glycérol (actif A) :
Le glycérol (actif A) est adapté à une formulation aqueuse. D'après le Document 1, il possède 3 fonctions alcool (–OH) sur une chaîne courte (C3). Ces groupes –OH sont des groupements polaires (Document 3 et 5) qui peuvent former de nombreuses liaisons hydrogène avec les molécules d'eau (Document 2 et 4). Résultat : le glycérol est très hydrophile et se dissout facilement dans l'eau. Le Document 5 confirme qu'un actif avec « groupements polaires » et « bonne affinité avec la phase aqueuse » correspond bien au glycérol. Je recommande donc une formulation aqueuse : crème, sérum, lotion.
Critères de réussite : - ✅ Au moins 2 documents cités explicitement - ✅ Polarité + interactions mobilisées - ✅ Choix professionnel clair (« Je recommande... ») - ✅ Argumentation structurée (constat → analyse → décision)
📝 Remarques pédagogiques⚓︎
Ce qui fonctionne bien⚓︎
- Le tableau de synthèse structure efficacement la réflexion
- La Lewis fournie (pas de construction) est bien adaptée au niveau
- Le choix de l'actif pour la synthèse détaillée permet la différenciation
- Les 4 actifs couvrent bien le spectre hydrophile-lipophile
Pistes d'amélioration pour l'année prochaine⚓︎
- Ajouter une question sur l'isomérie (2 isomères, lequel plus soluble ?)
- Proposer une version "allégée" (2 actifs au lieu de 4) pour élèves en difficulté
- Fournir une grille d'auto-évaluation posture E2
- Ajouter un actif "peptide" pour mobiliser S19 (liaison peptidique)
🎯 Objectifs pédagogiques atteints⚓︎
À l'issue du TP, les élèves sont capables de :
- ✅ Exploiter un dossier moléculaire pour choisir un actif
- ✅ Lire une Lewis fournie (doublets, donneur/accepteur)
- ✅ Identifier fonctions organiques sur formules topologiques
- ✅ Relier structure → polarité → interactions → propriété → décision
- ✅ Argumenter un choix professionnel avec au moins 2 arguments
- ✅ Proposer un excipient adapté (solubilisant/co-solvant/tensioactif)
Posture E2 travaillée : Exploiter des documents → Analyser → Interpréter → Argumenter → Décider