35
Nom : ________________________ ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMET Cahier de l’élève : Sciences de la nature 9e année Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes par René-Christian Bouillon Ce document contient toutes les notes de cours, les exercices et autres activités pour l’unité 3 du cours de sciences de la nature 9e année. Une copie de ce document est remise à chaque élève au début de l’étude de l’unité. C’est la responsabilité de l’élève d’imprimer une nouvelle copie de ce document en cas de perte. Une copie électronique de ce document est disponible sur mon site web se trouvant sur la page web de l’école.

ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Nom : ________________________

ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMET

Cahier de l’élève : Sciences de la nature 9e année

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

par

René-Christian Bouillon

Ce document contient toutes les notes de cours, les exercices et autres activités pour l’unité 3 du

cours de sciences de la nature 9e année. Une copie de ce document est remise à chaque élève au

début de l’étude de l’unité. C’est la responsabilité de l’élève d’imprimer une nouvelle copie de

ce document en cas de perte. Une copie électronique de ce document est disponible sur mon site

web se trouvant sur la page web de l’école.

Page 2: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

1

Unité 3 : Plan général

Description de l’unité 3 ..................................................................................................................2

Liste des résultats d’apprentissage spécifiques (RAS) de l’unité 3 ...........................................2

Mur de mots (Unité 3)....................................................................................................................3

Section 3.1 : Le tableau périodique des éléments ........................................................................5

Notes de cours 3.1 ............................................................................................................................5

Exercices 3.1 ....................................................................................................................................8

Section 3.2 : La théorie atomique ...............................................................................................9

Notes de cours 3.2 ............................................................................................................................9

Exercices 3.2 ..................................................................................................................................11

Activité de littératie 3.2..................................................................................................................12

Projet 3 : Ligne de temps : La théorie atomique (Affiche) ...........................................................14

Section 3.3 : L’atome (structure de l’atome) .............................................................................17

Notes de cours 3.3 ..........................................................................................................................17

Exercices 3.3 ..................................................................................................................................19

Section 3.4 : L’atome (Numéro atomique et nombre de masse) ..............................................21

Notes de cours 3.4 ..........................................................................................................................21

Exercices 3.4 ..................................................................................................................................24

Section 3.5 : Les isotopes .............................................................................................................25

Notes de cours 3.5 ..........................................................................................................................25

Exercices 3.5 ..................................................................................................................................26

Activité de numératie 3.5 ...............................................................................................................27

Journal de bord de l’unité 3 ...........................................................................................................28

Questions d’auto-évaluation de l’unité 3 ...................................................................................31

Guide pour l’étude du test de l’unité 3.......................................................................................33

Réponses aux questions d’auto-évaluation de l’unité 3 ............................................................34

Page 3: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

2

Description de l’unité 3:

Dans cette unité, les élèves verront la théorie atomique et son évolution de Dalton à Rutherford

et Bohr. Ils étudieront la structure de l’atome. De plus, les élèves seront menés, par l’entremise

d’activités variées, à découvrir comment et pourquoi les scientifiques ont classé les éléments

dans le tableau périodique. Ils identifieront le groupe et la période auxquels appartient un

élément donné.

Liste des résultats d’apprentissage spécifiques (RAS) de l’unité 3

STSE

S2.8 identifier des changements importants dans les vues scientifiques du monde;

S3.14 donner des exemples de technologies qui ont amélioré, favorisé ou rendu possible les

recherches scientifiques;

S3.15 utiliser le concept de système comme un outil pour permettre l’interprétation de la

structure et de l’interaction des systèmes naturel;

Habiletés

H1.30 formuler des définitions opérationnelles de termes importants;

Connaissances

P1.14 utiliser des modèles pour décrire la structure et les composantes des atomes et des

molécules;

P1.15 donner des exemples montrant le regroupement des éléments dans le tableau périodique;

P1.16 donner des exemples d’éléments communs et comparer leurs caractéristiques et leur

structure atomique.

Page 4: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

3

Mur de mots (Unité 3)

Voici la liste des concepts importants à l’étude dans cette unité. Cette liste de concepts est

affichée sur un mur de la salle de classe.

Tableau périodique

Groupe

Période

Métaux

Non-métaux

Théorie atomique

Atome

Proton

Neutron

Électron

Noyau de l’atome

Numéro atomique

Nombre de masse

Isotope

Page 5: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

4

Page 6: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

5

Section 3.1 : Le tableau périodique des éléments

Notes de cours 3.1 (Tu peux consulter les pages 203 et 215 à 221 du livre Omnisciences 9

pour avoir de l’information supplémentaire.)

Le tableau périodique est un tableau dans lequel tous les éléments de l’Univers sont organisés

en rangées et en colonnes selon leur numéro atomique.

Les rangées sont appelées périodes.

- la première rangée commence avec l’hydrogène (H);

- le seconde rangée commence avec le lithium (Li);

- la troisième rangée commence avec le sodium (Na);

- et ainsi de suite.

Les colonnes sont appelées groupes.

période

période

groupe groupe

Page 7: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

6

Les divisions du tableau périodique des éléments :

Les éléments du tableau périodique sont divisés en trois grandes catégories :

Métaux: conducteurs, brillants, malléables (à gauche de l’escalier).

Non-métaux: mauvais conducteurs, peu brillants, cassants (à droite de l’escalier).

Métalloïdes: bon ou mauvais conducteurs, brillants ou ternes, cassants (sur l’escalier).

Page 8: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

7

Le tableau périodique est aussi divisé en famille. Les familles représentent généralement

une colonne du tableau. En 9e année, on apprend 4 familles du tableau :

Les métaux alcalins : Les éléments métalliques du groupe 1.

Tous ces métaux sont extrêmement réactifs, mous et de faible masse volumique.

Note : L’hydrogène ne fait pas partie de cette famille.

Les métaux alcalinoterreux : Les éléments métalliques du groupe 2.

Tous ces métaux sont réactifs, mous et de faible masse volumique.

Les halogènes : Les éléments du groupe 17.

Tous ces gaz sont extrêmement réactifs puisqu’ils ont 7 électrons de valence.

Note : Électrons de valence: Les électrons qui se retrouvent dans la dernière couche.

Les gaz rares : Les éléments du groupe 18.

Les gaz du groupe 18 sont dits inertes; ils ne provoquent presque jamais des réactions avec

d’autres éléments ou composés.

La raison pour cela est que la dernière couche ou orbitale est complète.

métaux alcalins métaux

alcalinoterreux

halogènes gaz rares

3

Li

4

Be

9

F

2

He

11

Na

12

Mg

17

Cl

10

Ne

19

K

20

Ca

35

Br

18

Ar

37

Rb

38

Sr

53

I

36

Kr

55

Cs

56

Ba

85

At

54

Xe

87

Fr

88

Ra

86

Rn

Page 9: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

8

Exercices 3.1

Question 1. Comment sont appelées les rangées et les colonnes dans le tableau périodique?

Question 2. Où sont situés les métaux sur le tableau périodique?

Question 3. Où sont situés les non-métaux sur le tableau périodique?

Question 4. Où sont situés les métalloïdes sur le tableau périodique?

Question 5. Indique si les éléments suivants sont des métaux, des non-métaux ou des

métalloïdes.

a) Fer

b) Oxygène

c) Sodium

d) Silicium

Question 6. Nomme 3 différences entre les propriétés des métaux et des non-métaux.

Question 7. Nomme 4 familles du tableau périodique et indique quelques propriétés des

éléments de ces familles.

Page 10: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

9

Section 3.2 : La théorie atomique

Notes de cours 3.2 (Tu peux consulter le chapitre 7 du livre Omnisciences 9 pour avoir de

l’information supplémentaire.)

La théorie atomique est une théorie sur la nature de la matière selon laquelle toute la matière est

composée de très petites particules appelées atomes.

Dans l’antiquité, on croyait que toute la matière était composée de 4 éléments: feu, air, eau et

terre.

En 1808, JOHN DALTON proposa que les éléments se forment de petites particules nommées

ATOME.

-Les atomes d’un élément sont différents de ceux de tout autre élément.

-Tout atome d’un élément est identique aux autres atomes de ce même

élément.

-Les atomes d’un élément peuvent se combiner avec d’autres éléments pour

former des COMPOSÉS.

- Les atomes ne peuvent pas être créés, divisés ou détruits.

En 1897, JOHN THOMSON présenta le modèle atomique «pain au raisins».

Selon lui, la majeure partie d’un atome consiste en une grande charge positive,

(le pain) dans laquelle sont enfouies plusieurs petites charges négatives, (les

raisins).

Thomson est le scientifique qui a découvert l’électron.

Page 11: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

10

En 1911, ERNEST RUTHERFORD proposa le modèle atomique nucléaire.

-Un atome contient un noyau chargé positivement.

-Ce noyau contient des protons et représente toute la masse de l’atome.

-L’atome contient des électrons chargés négativement situés autour du noyau.

-Rutherford est le scientifique qui a découvert le noyau de l’atome.

NEILS BOHR proposa en 1913 que les électrons circulaient autour du noyau sur des orbites

circulaires.

-Niveau d’énergie discret sur lesquels les électrons existent.

-Les électrons peuvent se déplacer entre les niveaux, mais ne peuvent pas être

entre deux niveaux.

-Énergie quantique

Le modèle de Bohr de l’atome

Page 12: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

11

Exercices 3.2

Question 1. Résume les points importants de la théorie atomique de Dalton. Quel point n’est

plus accepté aujourd’hui?

Question 2. Explique les contributions des scientifiques suivants à la théorie atomique. Utilise

un schéma pour représenter leur contribution.

a. Thomson

b. Rutherford

c. Bohr

Page 13: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

12

Activité de littératie 3.2 : Les 4 éléments de l’antiquité

Explique dans tes mots avec le plus de détails possible le diagramme suivant.

Tu dois écrire un texte qui inclut une courte introduction, un développement et une conclusion.

Tu dois écrire des phrases complètes.

Tu dois écrire la version propre sur les lignes ci-dessous.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Page 14: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

13

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Page 15: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

14

Projet 3 : Ligne de temps : La théorie atomique (Affiche)

Résultats d’apprentissage spécifiques

S2.8 identifier des changements importants dans les vues scientifiques du monde

S3.14 donner des exemples de technologies qui ont amélioré, favorisé ou rendu possible les

recherches scientifiques

S3.15 utiliser le concept de système comme un outil pour permettre l’interprétation de la

structure et de l’interaction des systèmes naturels

H1.30 formuler des définitions opérationnelles de termes importants

P1.14 utiliser des modèles pour décrire la structure et les composantes des atomes et des

molécules.

Description du projet

Tu dois produire une ligne de temps qui montre ou présente les scientifiques et leurs

contributions à la théorie atomique. Tu dois inclure la date et expliquer avec un court texte et

illustrer à l’aide d’un dessin les contributions des scientifiques dans le développement de la

théorie atomique. Tu dois tracer la ligne du temps selon le modèle présenté sur la page suivante.

Tu dois produire ta ligne de temps sur une feuille de papier 11 × 17. Ce projet peut aussi être

réalisé avec un logiciel de traitement de texte ou de production de multimédia.

Voici la liste des scientifiques que tu dois inclure sur la ligne de temps.

Democrite (ou Democritus en anglais)

Dalton

Thomson

Rutherford

Bohr

Plus spécifiquement, voici l’information que tu dois inclure sur la ligne de temps :

Nom du scientifique

Année de la découverte

Description de la façon dont la découverte a été faite.

Explication de l’importance de la découverte à la théorie atomique.

Explication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible).

Dessin qui explique leur découverte.

Tu peux ajouter la contribution de d’autres scientifiques sur ta ligne de temps si tu veux.

Note importante : Tu dois consulter la grille d’évaluation de ce projet pour t’assurer que ton

projet soit complet.

Page 16: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

15

Démocrite

- Date - Texte - Schéma

Dalton

- Date - Texte - Schéma

Thomson

- Date - Texte - Schéma

Rutherford

- Date - Texte - Schéma

Borh

- Date - Texte - Schéma

Autre

- Date - Texte - Schéma

a

Page 17: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

16

Grille d’évaluation du projet 3

Excellent

(4)

Très bien

(3)

Bien

(2)

Faible

(1)

L’élève a identifié le nom du scientifique et

l’année de la découverte.

L’élève a décrit la façon dont la découverte a

été faite.

L’élève a expliqué l’importance de chacune

des découvertes à la théorie atomique.

L’élève a expliqué les technologies utilisées

dans les découvertes lorsque disponible.

Les dessins expliquent la découverte des

scientifiques

Qualité de l’information

Qualité de la présentation graphique et de

l’organisation

Qualité du français

Total : /32

Page 18: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

17

Section 3.3 : L’atome (La structure de l’atome)

Notes de cours 3.3 (Tu peux consulter le chapitre 7 du livre Omnisciences 9 pour avoir de

l’information supplémentaire.)

Atome : Un atome est la plus petite particule d’un élément qui conserve l’identité et les

propriétés de cet élément.

Chaque élément est fait d’un seul type d’atome (l’élément carbone est seulement fait d’atomes de

carbone).

Le centre de l’atome est appelé le noyau.

Le noyau contient deux types de particules : les protons et les neutrons.

Les protons ont une charge positive (+).

Les neutrons n’ont pas de charge. Ils sont neutres.

Les électrons sont toujours en mouvement autour du noyau.

Les électrons ont une charge négative (-).

Les électrons sont beaucoup plus petits que les protons.

Le nombre de protons dans un atome neutre égale le nombre d’électron de l’atome.

# protons = # électrons

Les atomes diffèrent les uns des autres par leur nombre de protons et leur nombre de

neutrons.

Tous les atomes d’un même élément ont le même nombre de protons, par exemple :

Carbone : 6 protons

Oxygène : 8 protons

Fer : 26 protons

Page 19: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

18

Particule Charge Symbole Masse

(en g)

électron 1- e- 9.02x10

-28

proton 1+ p+ 1.67x10

-24

neutron 0 n0 1.67x10

-24

Page 20: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

19

Exercices 3.3

Question 1. Qu’est-ce qu’un atome?

Question 2. Dessine la structure de l’atome. Identifie les parties suivantes sur ton atome

(électron, proton, neutron et noyau).

Question 3. De quelles particules est composé le noyau d’un atome?

Question 4. Que font toujours les électrons autour du noyau?

Question 5. Quelle est la charge électrique et le symbole des particules suivantes?

Proton :

Électron :

Neutron :

Question 6. Quelle particule dans le noyau a la masse la plus élevée et la masse la moins

élevée?

Question 7. Si on connait le nombre de protons dans un atome, comment peut-on trouver le

nombre d’électrons?

Question 8. Est-ce que tous les atomes d’un même élément ont le même nombre de protons?

Explique en donnant des exemples.

Page 21: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

20

Page 22: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

21

Section 3.4 L’atome (Numéro atomique et nombre de masse)

Notes de cours 3.4 (Tu peux consulter les pages 246 et 247 du livre Omnisciences 9 pour avoir

de l’information supplémentaire.)

Dans le tableau périodique on retrouve l’information suivante :

- Numéro atomique

- Nombre de masse

- Symbole chimique

- Nom de l’élément

Le numéro atomique est le nombre de protons que l’élément contient.

Le tableau périodique fait la liste des éléments en ordre de leur numéro atomique.

Le nombre de masse est la masse d’un atome de cet élément.

Le nombre de masse te donne aussi le nombre moyen de neutrons que le noyau contient :

# neutrons = Nombre de masse - Numéro atomique

ou

# neutrons + # protons = nombre de masse

Représentation générale d’un élément :

Voici ce que chaque lettre signifie :

A = nombre de masse

Z = numéro atomique

X = symbole chimique du tableau périodique

Exemple : Voici la représentation suivante :

Combien y a-t-il de neutrons ?

Solution :

Le nombre de masse (A) = 16 (p+ + n

0)

Le numéro atomique (Z) = 8 (p+)

Le symbole chimique (X) = O pour oxygène

- Le nombre de neutrons est : 16 – 8 = 8 neutrons

XA

z

O16

8

Page 23: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

22

Exemple d’exercice.

Notation

chimique

Élément # protons #

neutrons

115B (a) (b) (c)

20682Pb (d) (e) (f)

(i) Tungtène (h) 110

5626(n) (o) 26 (p)

Page 24: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

23

Solution

Notation

chimique

Élément # protons #

neutrons

115B (a) Bore (b) 5 (c) 6

20682Pb (d) Plomb (e) 82 (f) 124

(i) 184

74W Tungtène (h) 74 110

5626(n) (o) Fer 26 (p) 30

Page 25: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

24

Exercices 3.4

Question 1. Que représente le numéro atomique d’un élément?

Question 2. Comment est organisé le tableau périodique?

Question 4. Qu’est-ce que le nombre de masse?

Question 5. Comment peut-on calculer le nombre de masse d’un atome si on connait le nombre

de neutron et le nombre de proton que contient l’atome?

Question 6. Comment peut-on calculer le nombre neutron d’un atome si on connait le nombre

de masse et le nombre de proton que contient l’atome?

Question 7. Que représente le A, le Z et le X dans le symbole suivant ?

A :

Z :

X :

Question 8. Remplis le tableau ci-dessous.

Élément Nombre de

masse

Numéro

atomique

Nombre de

protons

Nombre

d’électrons

Nombre de

neutrons

Fluor

16

2

16

7 7

Hydrogène

9

Néon

XA

z

Page 26: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

25

Section 3.5 : Les isotopes

Notes de cours 3.5 (Tu peux consulter les pages 248 et 249 du livre Omnisciences 9 pour avoir

de l’information supplémentaire.)

Tous les atomes d’un élément ont le même nombre de protons, cependant le nombre de neutrons

peut changer.

Les isotopes d’un élément ont le même nombre de protons, mais un nombre différent de

neutrons.

Par exemple, le carbone 12 a 6 protons et six neutrons. Le carbone 14 a 6 protons et 8 neutrons.

Voici les schémas des noyaux de trois isotopes du carbone (Les cercles représentent les protons

et les points noirs représentent les neutrons) :

L’hydrogène a aussi 3 isotopes. Ceux-ci ont des noms particuliers. Tout d’abord il y a

l’hydrogène , ensuite le deutérium

et enfin le tritium . L’hydrogène a un proton et

aucun neutron. Le deutérium a un proton et un neutron. Le tritium a un proton et deux neutrons.

Voici les schémas des noyaux de trois isotopes de l’hydrogène:

.

Le nombre de masse est la moyenne des isotopes. Ce n’est pas toujours un nombre entier.

Les isotopes sont utiles pour déterminer l’âge de fossiles, la diète des animaux et l’origine de

composés chimiques.

Certains isotopes sont instables. Ce processus est appelé radioactivité.

Page 27: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

26

Exercices 3.5

Question 1. Donne la définition d’isotope.

Question 2. Qu’est-ce que les isotopes d’un même élément ont en commun?

Question 3. Donne la définition de radio-isotope.

Question 4. Dessine le schéma du noyau des isotopes suivants.

a)

b)

Question 5. Il existe deux principaux isotopes du chlore, le et le

.

a) Combien il y a-t-il de protons et de neutrons dans le ?

b) Combien il y a-t-il de protons et de neutrons dans le ?

Page 28: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

27

Activité de numératie 3.5 : La masse atomique des isotopes

L’élément lithium se retrouve sous deux formes : une légère (avec 3 protons et 3 neutrons) et une

lourde (avec 3 protons et 4 neutrons). La lettre « u » est l’unité de masse atomique. Dans le

tableau périodique, la masse atomique du lithium est de 6,941 u. Ce n’est pas 6,0, comme ce

serait le cas si tous les atomes de lithium étaient du lithium « léger », ou lithium 6. Ce n’est pas

non plus 7,0 u, comme ce serait le cas si tous les atomes étaient du lithium « lourd », ou lithium

7.

La masse atomique du lithium qui apparaît dans le tableau périodique est calculée en tenant

compte de ce qu’on appelle une « moyenne pondérée ». Cette moyenne pondérée tient compte

du pourcentage de chaque isotope dans un échantillon naturel de l’élément. Cette moyenne est

plus près de 7 u que de 6 u, ce qui reflète le fait que dans la nature il y a un pourcentage très

élevé de l’isotope lithium 7 et un pourcentage beaucoup plus faible de l’isotope lithium 6.

Description de l’activité de numératie :

Tout d’abord, tu dois compléter le tableau suivant et ensuite répondre aux questions 1 à 3.

Lithium 7 Lithium 6

La masse atomique d’un atome de l’isotope

est…

7,0 u 6,0 u

Le pourcentage des atomes ayant cette masse

atomique dans un échantillon naturel est …

92,4% 7,6%

Un échantillon contenant 1000 atomes de Li

naturel aurait …

___ atomes ayant une

masse de 7,0 u

___ atomes ayant une

masse de 6,0 u

La masse totale de chaque isotope dans cet

échantillon serait …

1. Quelle est la masse totale des 1000 atomes de l’échantillon (à la dizaine d’unités de masse

atome près)

2. Quelle est la masse moyenne des atomes dans l’échantillon?

Page 29: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

28

Journal de bord de l’unité 3.

Section 1 : Explique dans tes mots et à l’aide d’exemples de la vie de tous les jours et de

diagrammes 3 concepts ou notions que tu as appris dans l’unité 3.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Page 30: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

29

Faire la section 2 ou la section 3.

Section 2 : Nomme 1 ou 2 concepts ou notions que tu as eu de la difficulté à comprendre

dans cette unité. Explique le mieux possible pourquoi tu as eu de la difficulté à

comprendre ces concepts ou notion.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Section 3. Écris deux questions que tu as à propos des concepts ou notions que tu as appris

dans cette unité. Explique le mieux possible pourquoi tu as des questions supplémentaires

à propos de ces concepts ou notions.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Page 31: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

30

Grille d’évaluation du journal de bord de l’unité 3.

Les habiletés à appliquer dans le journal de bord sont :

réfléchir sur ses nouveaux acquis;

connaître ses forces, ses faiblesses, ses intérêts et ses besoins

faire des liens avec ses acquis antérieurs;

clarifier ses pensées;

évaluer son développement cognitif et affectif;

formuler, organiser et assimiler des concepts et des notions scientifiques.

Note finale : ____

Niveau de

rendement en

fonction des RAS

1 2 3 4

Ne réussit pas à montrer

l’atteinte des résultats

d’apprentissage visés.

Réussit à montrer

partiellement

l’atteinte des

résultats

d’apprentissage

visés.

Réussit à montrer

l’atteinte des

résultats

d’apprentissage

visés.

Réussit à montrer une

connaissance

approfondie des résultats

d’apprentissage visés en

faisant des transferts

dans une variété de

contexte.

Connaissance et

compréhension

Fait preuve d’une

connaissance et d’une

compréhension limitée

du contenu et des

concepts.

Fait preuve d’une

connaissance et

d’une

compréhension

partielle du

contenu et des

concepts.

Fait preuve d’une

connaissance et

d’une

compréhension du

contenu et des

concepts.

Fait preuve d’une

connaissance et d’une

compréhension

approfondies du contenu

et des concepts.

Application des

habiletés

(voir note)

Applique de façon

limitée les habiletés

visées.

Applique

partiellement les

habiletés visées.

Applique de façon

appropriée les

habiletés

développées.

Applique avec beaucoup

d’efficacité les habiletés

développées.

Communication

A des difficultés à

communiquer son

raisonnement et ses

procédures.

Communique son

raisonnement et

ses procédures

avec une certaine

clarté mais de

façon incomplète.

Communique son

raisonnement et

ses procédures de

façon claire et

complète. Les

erreurs ou

omissions

n’entravent pas la

communication.

Communique son

raisonnement et ses

procédures avec

précision et justesse.

Page 32: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

31

Questions d’auto-évaluation de l’unité 3

Le but de cette auto-évaluation est de vérifier ta compréhension des concepts étudiés dans cette

unité. Il est donc préférable de faire cette auto-évaluation sans l’aide de tes notes de cours.

Question 1. Quel énoncé est faux?

a) Le tableau périodique est organisé selon le nombre de masse des éléments.

b) Les colonnes du tableau périodique sont appelées groupes.

c) Les rangées du tableau périodique sont appelées périodes.

d) Le tableau périodique contient tous les éléments de l’Univers.

Question 2. Quel énoncé est faux?

a) Les métaux sont situés à la gauche de l’escalier dans le tableau périodique.

b) Les métalloïdes sont situés à droite de l’escalier dans le tableau périodique.

c) Les non-métaux sont généralement mauvais conducteur de chaleur et d’électricité.

d) Les métaux sont généralement bon conducteur de chaleur et d’électricité.

Question 3. Quel énoncé est faux?

a) Les métaux alcalins sont situés sur la première colonne du tableau périodique.

b) Les non-métaux alcalins sont situés sur la deuxième colonne du tableau périodique

c) Les halogènes sont situés sur l’avant-dernière colonne du tableau périodique.

d) Les gaz rares sont situés sur la dernière colonne du tableau périodique.

Question 4. Quel énoncé est faux?

a) Dalton a proposé que les atomes ne peuvent pas être créés, divisés ou détruits.

b) Thomson a découvert que les atomes étaient composés d’électrons.

c) Rutherford a découvert que les atomes étaient composés de protons.

d) Bohr a proposé que les électrons circulaient sur des orbites autour du noyau de l’atome.

Question 5. Quel énoncé est faux?

a) Les électrons circulent autour du noyau de l’atome.

b) Les protons et les neutrons sont situés dans le noyau de l’atome.

c) Tous les atomes de même élément ont le même nombre de protons dans leur noyau.

d) Les protons et les électrons ont environ la même masse.

Page 33: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

32

Question 6. Quel énoncé est faux?

a) Le numéro atomique correspond au nombre de protons d’un atome.

b) Le nombre de masse correspond à la somme du nombre de proton et du nombre de neutron

d’un atome.

c) Le nombre de protons et le nombre d’électrons sont égaux.

d) Le numéro atomique et le nombre de masse sont toujours égaux.

Question 7. Quel énoncé est faux?

a) Dans le symbole , A représente le numéro atomique de l’élément.

b) Dans le symbole , Z représente le nombre de protons de l’élément.

c) Dans le symbole , X représente le symbole de l’élément.

d) Dans le symbole , Z est toujours égale ou plus petit que A.

Question 8. Quel énoncé est vrai?

a) Le contient 5 protons et 11 électrons.

b) Le contient 1 proton et 1 neutron.

c) Le contient 6 protons et 8 neutrons.

b) Le contient 4 protons et 5 électrons.

Question 9. Quel énoncé est faux?

a) Un élément a toujours le même nombre de protons.

b) Un élément a toujours le même nombre de neutrons.

c) Les isotopes peuvent aider les scientifiques à trouver l’âge des fossiles.

d) Un isotope instable est radioactif.

Question 10. Quel énoncé est faux?

a) et

sont des isotopes du même élément.

b) et

contiennent le même nombre de protons.

c) et

contiennent le même nombre de neutrons.

d) et

contiennent le même nombre d’électrons.

Page 34: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

33

Guide pour l’étude du test de l’unité 3

Date : __________________

Contenu du test: (les numéros de page où l’élève peut trouver l’information sont indiqués)

Tableau périodique (p. 5)

Les divisions du tableau périodique des éléments (p. 6)

Les 4 familles du tableau périodique (p. 7)

La théorie atomique (p. 9 et 10)

La structure de l’atome (p. 17 et 18)

Numéro atomique et nombre de masse (p. 21)

Isotope (p. 25)

Note importante : Les questions sur le test de l’unité 3 porte sur tout le contenu de ce

cahier de l’élève et seulement sur le contenu de ce cahier.

Page 35: ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMETExplication de la technologie utilisée dans leur découverte (si disponible). Dessin qui explique leur découverte. Tu peux ajouter la contribution de d’autres

Module 1 : Les atomes et les éléments

Unité 3 : Le tableau périodique et les atomes

34

Réponses de l’auto-évaluation

Question 1: a

Question 2 : b

Question 3 : b

Question 4 : c

Question 5 : d

Question 6 : d

Question 7 : a

Question 8 : c

Question 9 : b

Question 10 : c