Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Thème n°2 : La santé

 

Les sciences physiques et chimiques ont un rôle essentiel dans les domaines du diagnostic médical et des médicaments. L'établissement d'un diagnostic précoce, à l'aide de techniques de plus en plus élaborées, permet si besoin la mise en place et le suivi d'un traitement efficace, le plus souvent à base de médicaments.

 

 

Chapitre 5 : Composition des médicaments        Nathan Sirius : chap. 1-2 p. 12 à 43

Près de 70% des médicaments sont d'origine végétale : c'est par exemple le cas du Taxol, un médicament anticancéreux dont le principe actif, le paclitaxel, est une espèce chimique présente dans l'écorce de l'if du Pacifique. Comment extraire les principes actifs des végétaux ? Comment identifier les 'extraction ?

Activités et ressources

Compétences associées

Pour démarrer - Evaluation diagnostique

 

Activité 5.1 : "Notices de médicaments"

Activité 5.2 : "Extraction du diiode de la Bétadine"

Activité 5.3a : "Extraction du principe actif d'une plante" (doc)

Activité 5.3b : "Extraction de l'huile essentielle de girofle"

Activité 5.4 : "Identification par CCM"

 

Le cours

Exercices

Fiche de révision

·         Analyser la formulation d’un médicament.

·         Interpréter les informations provenant d’étiquettes et de divers documents.

·         Élaborer et mettre en oeuvre un protocole d’extraction à partir d’informations sur les propriétés physiques des espèces chimiques recherchées.

·         Utiliser une ampoule à décanter, un dispositif de filtration, un appareil de chauffage dans les conditions de sécurité.

·         Réaliser et interpréter une CCM.

 

Quelques prolongements

Chromatographie liquide et sur couche mince (révélation UV) Le banc Kofler
Les pictogrammes de sécurité et un exercice Utiliser une ampoule à décanter
Le montage de distillation (exercice) Une histoire de densités
La filtration Une bizarrerie : le mélange eau-alcool

 


Chapitre 6 : Médicaments et molécules      Nathan Sirius : chap. 18 p. 278 à 291

Derrière chaque médicament se cachent des molécules (plus de 2000) dont la structure et la forme détermine la réactivité et les propriétés. Dans le thème n°1, nous avons décortiqué la structure intime de la matière en précisant la notion d'atomes et en nous en donnant un modèle simple ; nous avons vu que les atomes réagissaient dans le respect de la règle de l'octet, notamment en formant des ions : ils peuvent également la satisfaire en s'assemblant au sein des molécules, et nous allons voir comment.

Activités et ressources

Compétences associées

Pour démarrer - Evaluation diagnostique

 

Activité 6.1 : "La formation des molécules"

Activité 6.2 : "Comment et pourquoi représenter les molécules"

Activité 6.3 : "Groupes caractéristiques"
Activité 6.4 : "La façon de compter des chimistes"

 

 

Le cours

Exercices

Fiche de révision

·         Représenter des formules développées et semi-développées correspondant à des modèles moléculaires.

·       Savoir qu’à une même formule brute peuvent correspondre  plusieurs formules semi-développées

·         Utiliser des modèles moléculaires et des logiciels de représentation

·    Repérer la présence d’un groupe caractéristique dans une formule développée

 

Quelques prolongements

Le logiciel ChemSketch , BkChem , jmol et le plugin Chime Les molécules du quotidien
Des outils intéressants Molécules mdl : éthane, éthylène, acétylène
Tutoriel ChemSketch Représentation de Cram
Logiciel Avogadro Visualiser les molécules en 3D

 


Chapitre 7 : Fabrication des médicaments      ►Nathan Sirius : chap. 3 p. 44 à 57 & chap. 6 p. 86 à 101

Naturel/synthétique, extraction, synthèse ; concentrations et préparations

Activités et ressources

Compétences associées

Pour démarrer - Evaluation diagnostique

 

Activité 7.1 : "Deux types de solutions aqueuses"

Activité 7.2 : "Préparation d'un antibiotique"

Activité 7.3 : "Préparer une solution de concentration donnée"
Activité 7.4a : "Synthèse de l'aspirine"
Activité 7.4b : "Synthèse du paracétamol"
 

 

Le cours

Exercices
          n°9-16 p. 115

Fiche de révision

·         Déterminer  la  masse  d’un  échantillon  à  partir  de  sa densité, de sa masse volumique.

·     Déterminer une quantité de matière connaissant la masse d'un solide ou le volume d'un liquide

·     Mettre en oeuvre un protocole expérimental pour réaliser la synthèse d'une molécule et son identification

       ·         Savoir qu’une solution peut contenir des molécules ou des ions.

       ·         Savoir que la concentration d'une solution en espèce dissoute peut s'exprimer en g.L-1 ou en mol.L-1.
      
·         Connaître et exploiter l’expression de la concentration massique ou molaire d’une espèce moléculaire ou ionique dissoute.
      
·         Calculer une masse molaire moléculaire à partir des masses molaires atomiques.
      
·         Déterminer une quantité de matière connaissant la masse d’un solide.
      
·         Prélever une quantité de matière d'une espèce chimique donnée.
      
·         Préparer une solution de concentration donnée par dissolution ou par dilution.

 

 

Quelques prolongements

Fiche mémoire sur la quantité de matière - Correction Dissolution
Fiche mémoire sur les concentrations - Correction Dilution
Un laboratoire virtuel - Préparation de solutions Ce qu'il faut retenir sur les espèces chimiques
La préparation des solutions Comprendre la mole

 


Chapitre 8 : Les ondes au service du diagnostic médical     ► Nathan Sirius : chap. 5-6 p. 58 à 85

Le monde qui nous entoure est bercé de phénomènes périodiques. Ces phénomènes peuvent être traduits sous formes de signaux (électriques par exemple) présentant parfois une nature périodique. L'étude des signaux périodiques chez l'homme peut permettre de poser un diagnostic médical.
Les techniques d'imagerie médicale ont fait d'énormes progrès dans les dernières décennies. Echographie, fibroscopie, mais aussi radiographie, scanner, IRM ou encore scintigraphie... Sur quels principes reposent-elles ?

Activités et ressources

Compétences associées

Pour démarrer - Evaluation diagnostique

 

Activité 8.1 : "Les ondes sont partout"
Activité 8.2 : "La vitesse des ondes"

Activité 8.3 : "Des ondes pour explorer le corps humain"

 

 

Le cours

Exercices

Fiche de révision

·         Connaître et utiliser les définitions de la période et de la fréquence d’un phénomène périodique.

·         Identifier le caractère périodique d’un signal sur une durée donnée.

·         Déterminer les caractéristiques d’un signal périodique.

·         Extraire et exploiter des informations concernant la nature des ondes.

·     Extraire et exploiter des informations concernant la nature des ondes et leurs fréquences en fonction de l’application médicale.

·     Connaître la valeur approchée de la vitesse du son dans l’air

·     Connaître la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide (ou dans l’air).

·    Pratiquer une démarche expérimentale sur la réfraction et la réflexion totale.

·   Pratiquer une démarche expérimentale pour comprendre le principe de méthodes d’exploration et l’influence des propriétés des milieux de propagation

 

.

Quelques prolongements

Onde sur une corde - Exercice sur les ondes Histoire des mesures de la vitesse de la lumière
Principe de l'échographie Les matériels électriques du lycée - L'oscilloscope
Principe de la radiographie - sur Rontgen Exemple d'acquisition du pouls
L'ECG pour les nuls (1) - (2) - principe de l'ECG Logiciel Acquisonic - fichier sonore sonA3.wav - dépouillement
Le fonctionnement du coeur Fibroscopie - Fabriquer une fibre en gélatine
Les ondes au quotidien L'histoire des rayons X