Sciences 10 e – (appliqué) (SNC2P)

MODULES DE RATTRAPAGE

Sciences, 10e année

Cours appliqué

SNC2P

Centre franco-ontarien de ressources pédagogiques

Direction du projet : Claire TrépanierMichel Goulet

Coordination : Carole MorrissetteÉquipe de rédaction : Maureen Davis

Louis RobergeSerge LonginChantal Goold

Première relecture : Centre franco-ontarien de ressources pédagogiques

Le ministère de l’Éducation de l’Ontario a fourni une aide financière pour la réalisation de ce projet mené à termepar le CFORP au nom des douze conseils scolaires de langue française de l’Ontario. Cette publication n’engage quel’opinion de ses auteures et auteurs.

Permission accordée au personnel enseignant des écoles de l’Ontario de reproduire ce document.

TABLE DES MATIÈRES

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Cadre d’élaboration des modules de rattrapage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

SECTION 1 : Modules de rattrapage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Aperçu global du cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Aperçu global de l’unité 1 : Biologie – Écosystèmes et activités humaines . . . . . . . . . . . 17Activité 1.1 : Écosystèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Activité 1.2 : Cycles du carbone et de l’oxygène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Activité 1.3 : Cycle de l’azote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Activité 1.4 : Durabilité des écosystèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Aperçu global de l’unité 2 : Chimie – Réactions chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Activité 2.1 : Formules et réactions (partie 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Activité 2.2 : Formules et réactions (partie 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106Activité 2.3 : Vitesse de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118Activité 2.4 : Acides et bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Aperçu global de l’unité 3 : Physique – Applications du mouvement . . . . . . . . . . . . . . 147Activité 3.1 : Mouvement uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Activité 3.2 : Mouvement uniformément accéléré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157Activité 3.3 : Applications de l’accélération . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Activité 3.4 : Accélération gravitationnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

Aperçu global de l’unité 4 : Sciences de la Terre et de l’espace – Systèmes météorologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Activité 4.1 : Facteurs de la météo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Activité 4.2 : Prévisions météorologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208Activité 4.3 : Météorologie, société et environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Recueil de corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Tableau des attentes et des contenus d’apprentissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

SECTION 2 : Évaluation des compétences de l’élève . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

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INTRODUCTION

Le Ministère finance cette année la conception et l’élaboration de modules de rattrapage sansdélivrance de crédits en 10e année. Ces modules visent à offrir à l’élève ayant des difficultés dansl’un ou l’autre des cours de français, de mathématiques ou de sciences de 10e année le soutiendont elle ou il a besoin pour répondre aux attentes visées dans ces cours. L’élève pourra ainsimieux se préparer à travailler à l’obtention de son diplôme.

Ces modules de rattrapage sont destinés à l’élève qui a déjà suivi le cours ordinaire de 10e annéedans l’une ou l’autre de ces trois disciplines et qui aurait avantage à refaire des activités qui luipermettront d’obtenir une plus grande maîtrise des attentes et des contenus d’apprentissage visésdans le cours ordinaire.

Les modules de rattrapage ont été élaborés pour les cours ordinaires de Français 10e année, coursappliqué, et Français 10e année, cours théorique, Mathématiques 10e année, cours appliqué, etMathématiques 10e année, cours théorique, Sciences 10e année, cours appliqué, et Sciences,10e année, cours théorique. Des équipes d’enseignantes et d’enseignants provenant de toutes lesrégions de l’Ontario ont été chargés de rédiger, de valider et d’évaluer ces modules directementliés aux programmes-cadres du secondaire et aux esquisses des cours ordinaires. Ces modules,dont l’utilisation est facultative, sont avant tout des suggestions d’activités pédagogiques, et lesenseignantes et enseignants sont fortement invités à les modifier, à les personnaliser ou à lesadapter selon leurs besoins.

L’enseignant ou l’enseignante du cours ordinaire devrait évaluer les compétences de l’élève dansce cours pour identifier les attentes et les contenus d’apprentissage pour lesquels l’élève devraitfaire du rattrapage. L’élève ne reçoit pas de crédit pour ces modules qui visent l’amélioration deson rendement.

Les modules de rattrapage respectent les divisions suivantes : - Aperçu global;- Aperçu global de l’unité;- Activités;- Tableau des attentes et des contenus d’apprentissage.Chaque unité suggère environ 6 à 12 heures d’activités de rattrapage, ce qui représente un total de45 heures pour l’ensemble des modules.

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CADRE D’ÉLABORATION DES MODULES DE RATTRAPAGE

APERÇU GLOBAL DUCOURS

APERÇU GLOBAL DEL’UNITÉ

ACTIVITÉ

Description/fondement Titre, description et durée Titre, description et durée

Titre, description et durée desunités

Domaines, attentes etcontenus d’apprentissage

Domaines, attentes etcontenus d’apprentissage

Stratégies d’enseignement etd’apprentissage

Titre et durée des activités Notes de planification

Évaluation du rendement del’élève

Ressources Déroulement de l’activité

Sécurité Annexes

Ressources

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Section 1

Modules de rattrapage

Sciences 10e annéeCours appliqué

SNC2P

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APERÇU GLOBAL DU COURS (SNC2P)

Espace réservé à l’école (à remplir)

École : Conseil scolaire de district :

Section : Chef de section :

Personne(s) élaborant le cours : Date :

Titre du cours : Sciences Année d’études : 10e

Type de cours : Appliqué Code de cours de l’école :

Programme-cadre : Sciences Date de publication : 1999

Code de cours du Ministère : SNC2P Valeur en crédits :

Cours préalable : Sciences 9e, cours appliqué ou théorique

Description/fondement

Ce cours porte sur les concepts et les habiletés qui servent à comprendre et à expliquer lesphénomènes naturels liés aux quatre disciplines traditionnelles des sciences, soit la biologie, lachimie, la physique et les sciences de la Terre et de l’espace. C’est par l’étude des réactionschimiques, des applications quotidiennes des principes du mouvement, de la météorologie et duconcept du développement durable que l’élève pourra comprendre les lois qui régissent lesphénomènes observés dans son milieu. Le cours permet ainsi à l’élève de faire le rapprochemententre les sciences, la technologie, la société et l’environnement.

Titre, description et durée des unités

Unité 1 : Biologie – Écosystèmes et activités humaines Durée : 12 heuresCette unité porte sur la durabilité des écosystèmes. L’élève examine l’effet des polluants sur lescomposantes d’un écosystème et évalue l’importance de la biodiversité pour la durabilité d’unécosystème. Elle ou il examine la circulation du carbone, de l’oxygène et de l’azote, et évalue lerôle des engrais chimiques dans l’eutrophisation des cours d’eau. De plus, elle ou il étudie, dansle cadre d’une étude de cas, l’impact de la technologie et des activités humaines sur la durabilitéde deux écosystèmes ontariens.

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Unité 2 : Chimie – Réactions chimiques Durée : 12 heuresCette unité porte sur les réactions chimiques. L’élève identifie des utilisations et équilibre deséquations chimiques de composés binaires. Elle ou il étudie les réactions de déplacement simple,de déplacement double et de combustion, les représente par des équations équilibrées et construitle modèle de plusieurs composés organiques combustibles, à l’aide d’une trousse d’atomes. Deplus, elle ou il utilise l’échelle de pH pour classer des solutions, nomme divers acides et diversesbases, en écrit la formule et équilibre des équations de neutralisation.

Unité 3 : Physique – Applications du mouvement Durée : 12 heuresCette unité porte sur l’étude du mouvement. L’élève se familiarise avec les concepts de distance,de vitesse et d’accélération et effectue des expériences sur les mouvements rectilignes uniformeset uniformément accélérés. De plus, elle ou il résout des problèmes, analyse des graphiques etexamine des technologies se rapportant au mouvement.

Unité 4 : Sciences de la Terre et de l’espace – Systèmes météorologiques Durée : 9 heuresCette unité porte sur l’étude du développement des phénomènes météorologiques. L’élèveexamine les facteurs qui influent sur les conditions météorologiques de la Terre et interprète desdonnées météorologiques afin de pouvoir prédire le temps. De plus, elle ou il analyse l’impact dela météorologie sur l’environnement et le secteur économique.

Stratégies d’enseignement et d’apprentissage

Dans ce cours, l’enseignant ou l’enseignante privilégie diverses stratégies d’enseignement etd’apprentissage. Parmi les plus adaptées à ce cours, il convient de noter les suivantes :

- manipulation- observation- démonstration- remue-méninges- enseignement assisté par ordinateur- travail d’équipe- recherche dirigée dans Internet

- lecture autonome- fabrication de modèles- explications orales- simulation- rédaction- devoirs- prise de notes

Évaluation du rendement de l’élève

«Un système d’évaluation et de communication du rendement bien conçu s’appuie sur desattentes et des critères d’évaluation clairement définis.» (Planification des programmes etévaluation – Le curriculum de l’Ontario de la 9e à la 12e année, 2000, p. 16-19). On fonderal’évaluation sur les attentes du curriculum en se servant de la grille d’évaluation du programme-cadre.

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Le personnel enseignant doit utiliser des stratégies d’évaluation qui : - portent sur la matière enseignée et sur la qualité de l’apprentissage des élèves;- sont fondées sur la grille d’évaluation du programme-cadre pertinent, laquelle met en relation

quatre grandes compétences et les descriptions des niveaux de rendement;- sont diversifiées et échelonnées tout le long des étapes de l’évaluation pour donner aux élèves

des possibilités suffisantes de montrer l’étendue de leur apprentissage;- conviennent aux activités d’apprentissage, aux attentes et aux contenus d’apprentissage, de

même qu’aux besoins et aux expériences des élèves;- sont justes pour les élèves;- tiennent compte des besoins des élèves en difficulté, conformément aux stratégies décrites

dans leur plan d’enseignement individualisé;- tiennent compte des besoins des élèves qui apprennent la langue d’enseignement;- favorisent la capacité de l’élève de s’autoévaluer et de se fixer des objectifs précis;- reposent sur des échantillons des travaux de l’élève qui illustrent bien son niveau de

rendement;- servent à communiquer à l’élève la direction à prendre pour améliorer son rendement;- sont communiquées clairement aux élèves et aux parents au début du cours et à tout autre

moment approprié durant le cours.

La grille d’évaluation du rendement sert de point de départ et de cadre aux pratiques permettantd’évaluer le rendement des élèves. Cette grille porte sur quatre compétences, à savoir :connaissance et compréhension, recherche, communication et rapprochements. Elle décrit lesniveaux de rendement par rapport aux quatre compétences. La description des niveaux derendement sert de guide pour recueillir des données et permet au personnel enseignant de juger,de façon uniforme, de la qualité du travail réalisé et de fournir aux élèves et à leurs parents unerétroaction claire et précise.

Dans tous leurs cours, les élèves doivent avoir des occasions multiples et diverses de montrerjusqu’à quel point elles et ils ont satisfait aux attentes du cours et ce, pour les quatrecompétences. Pour évaluer de façon appropriée le rendement de l’élève, l’enseignant oul’enseignante utilise une variété de stratégies se rapportant aux types d’évaluations suivants :

évaluation diagnostique- courtes activités au début de l’unité pour vérifier les acquis préalables (p. ex., remue-

méninges, discussion en équipe, observation, jeu-questionnaire, prétest, liste de vérification).

évaluation formative- activités continues, individuelles ou de groupe (p. ex., autoévaluation, rapport d’expérience,

démonstration des habiletés, question et réponse).- objectivation : processus d’autoévaluation permettant à l’élève de se situer par rapport

à l’atteinte des attentes ciblées par les activités d’apprentissage (p. ex., questionnaire, liste devérification).

évaluation sommative- activités de façon continue, mais particulièrement en fin d’activité ou en fin d’unité, à l’aide

de divers moyens (p. ex., épreuve papier-crayon, expérience en laboratoire, recherche).

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Évaluation du rendement de l’élève

L’évaluation fait partie intégrante de la dynamique pédagogique. L’enseignant ou l’enseignantedoit donc planifier et élaborer conjointement les activités d’apprentissage et les étapes del’évaluation en fonction des quatre compétences de base. Différents types d’évaluations tels quel’évaluation diagnostique (ED), l’évaluation formative (EF) et l’évaluation sommative (ES) sontsuggérés dans la section Déroulement de l’activité.

Sécurité

L’enseignant ou l’enseignante veille au respect des règles de sécurité du Ministère et du conseilscolaire.- discuter des allergies et prendre les mesures appropriées;- indiquer où se trouvent les appareils de sécurité et réviser les procédures d’évacuation du

laboratoire;- rappeler le comportement approprié à adopter au laboratoire (p. ex., ne pas faire de chahut);- inciter l’élève à rapporter tout incident contrevenant aux mesures de sécurité;- mettre les fiches du SIMDUT concernant les produits utilisés à la disposition de chaque

élève;- vérifier le matériel de laboratoire afin de s’assurer qu’il est sûr;- s’assurer que les robinets à gaz et les commutateurs électriques sont bien fermés;- insister pour que l’élève lise le texte complet d’une activité avant de l’entreprendre;- s’assurer que l’élève ne s’écarte jamais du protocole à moins qu’on ne le lui suggère;- s’assurer de ne jamais laisser une expérience en cours sans surveillance;- inciter l’élève à porter des lunettes de protection et un sarrau;- demander à l’élève de manipuler les substances chimiques avec précaution;- revoir avec l’élève les techniques appropriées pour manipuler des appareils électriques;- mentionner à l’élève de ne pas porter les mains au visage au cours d’une expérience;- mentionner à l’élève de se laver les mains après avoir travaillé dans le laboratoire;- prévoir un endroit où jeter les déchets (p. ex., récipient pour le verre brisé).

Ressources

L’enseignant ou l’enseignante utilise quatre types de ressources pour ce cours. Ces ressourcessont davantage détaillées dans chaque unité. Dans ce document, les ressources suivies d’unastérisque sont en vente à la Librairie du Centre franco-ontarien des ressources pédagogiques.Celles qui sont suivies de trois astérisques ne sont en vente dans aucune librairie en ce moment.

Manuels pédagogiquesGRACE, Eric, et al., Omnisciences 10, Montréal, Les Éditions de la Chenelière, 2001, 633 p.DE SOUZA, Gail, Omnisciences 10, Feuilles reproductibles, Montréal, Les Éditions de la

Chenelière, 2001, 679 p.

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Ouvrages généraux&de référence&de consultationANDREWS, William A., et al., Introduction aux sciences 10, Montréal, Lidec, 1993, 688 p.BENSOUSSAN, Issac, EMC, Anjou, Les Éditions CEC, 1998, 294 p.BOLDUC, Gilles, et al., Invitation à l’étude de l’environnement physique, guide d’enseignement,

Montréal, Lidec, 1996, 561 p.CANDIDO, Jack L., et al., Les Maillons de la science 10, Montréal, Les Éditions de la

Chenelière, 1991, 773 p. DUNLOP, et JACKSON, L’Environnement, comprendre pour agir, Montréal, Les Éditions de la

Chenelière, 1993, 233 p. *HIRSH, Alan J., et al., Exploration scientifique 10, Montréal, Guérin, 1990, 581 p.HIRSH, Alan J., La Physique et ses applications, Toronto, John Wiley & Sons, 1991, 464 p.WYATT, Valerie, La météo, Saint-Lambert, Héritage, 1990, 95 p.

Matériel- Trousse de modèles d’atomes, carte routière de l’Ontario, chronomètres, mètre, roue

métrique, calculatrices scientifiques, rapporteurs, bille, balle de tennis, bocal transparent de25 cm de hauteur, thermomètres, bechers, eau bouillante, glace, matériel pour la fabricationd’un baromètre et d’une girouette, cartons, marqueurs, crayons de couleur

Médias électroniquesChimie 534. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.geocities.com/CapeCanaveral/9305Cybersciences. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.cybersciences.com/Cyber/0.0/0_0.aspEnvironnement Canada – Ecoaction. (consulté le 29 mai 2003)

www.ec.gc.ca/ecoactionEnvironnement Canada – Ozone stratosphérique. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.ec.gc.ca/ozone/ Envirozine – l’actualité environnementale canadienne. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.ec.gc.ca/envirozine/french/home_f.cfmMusée canadien de la nature. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.nature.ca/ Université Lemans – enseignement de la chimie. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.univ-lemans.fr/enseignements/chimie/Patrimoine canadien. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.pch.gc.ca/offlangoff/Radio-Canada – émission Découverte. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.radio-canada.ca/tv/decouverte/Ressources naturelles Canada – Changement climatique. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.changementsclimatiques.rncan.gc.ca/Sciences.ca – Scientifiques éminents du Canada (en anglais seulement). (consulté le 29 mai

2003) http://www.science.ca/Statistique Canada – Grands enjeux environnementaux de l’heure. (consulté le 29 mai 2003)

http://estat.statcan.ca/HAE/French/modules/module-0/mod-0.htm Le Groupe Micro-Intel, cédérom multimédia, Biomes et cycles naturels, ministère de l’Éducation

et de la Formation de l’Ontario, Canada, 1996.

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APERÇU GLOBAL DE L’UNITÉ 1 (SNC2P)

Biologie – Écosystèmes et activités humaines

Description Durée : 12 heures

Cette unité porte sur la durabilité des écosystèmes. L’élève examine l’effet des polluants sur lescomposantes d’un écosystème et évalue l’importance de la biodiversité pour la durabilité d’unécosystème. Elle ou il examine la circulation du carbone, de l’oxygène et de l’azote, et évalue lerôle des engrais chimiques dans l’eutrophisation des cours d’eau. De plus, elle ou il étudie, dansle cadre d’une étude de cas, l’impact de la technologie et des activités humaines sur la durabilitéde deux écosystèmes ontariens.

Domaines, attentes et contenus d’apprentissage

Domaine : Biologie – Écosystèmes et activités humaines

Attentes : SNC2P-B-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-B-Comp.1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 7 - 8 - 9SNC2P-B-Acq.1 - 2 - 7SNC2P-B-Rap.1 - 2 - 4

Titre des activités Durée

Activité 1.1 : Écosystèmes 180 minutesActivité 1.2 : Cycles du carbone et de l’oxygène 180 minutesActivité 1.3 : Cycle de l’azote 180 minutesActivité 1.4 : Durabilité des écosystèmes 180 minutes

Ressources

Dans cette unité, l’enseignant ou l’enseignante utilise les ressources suivantes :

Manuels pédagogiquesGRACE, Eric, et al., Omnisciences 10, Montréal, Les Éditions de la Chenelière, 2001, 633 p.DE SOUZA, Gail, Omnisciences 10, Feuilles reproductibles, Montréal, Les Éditions de la

Chenelière, 2001, 679 p.

18

Médias électroniquesCycle de l’azote. (consulté le 15 mai 2003)

http://www.restode.cfwb.be/caf_chimie/outils.htmCycle de l’azote et activité humaine. (consulté le 18 mai 2003)

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/ecosys/eutrophisat.htmlCycle du carbone. (consulté le 15 mai 2003)

www.ping.be/at_home/carbone.htm#topEffet de serre. (consulté le 15 mai 2003) http://www.ushuaia.com/themes/eau/sciences/sciences31bis.htmEffet de serre. (consulté le 15 mai 2003)

http://www.ns.ec.gc.ca/udo/green_f.htmlEffet de serre. (consulté le 15 mai 2003)

http://www.schoolnet.ca/learning/youth/checkit/choices/enviro/content2.fr.htm#queEutrophisation. (consulté le 15 mai 2003)

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/ecosys/eutrophisat.html

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ACTIVITÉ 1.1 (SNC2P)

Écosystèmes

Description Durée : 180 minutes

Cette activité porte sur les composantes d’un écosystème, la bioaccumulation et la biodiversité.L’élève analyse deux réseaux alimentaires aquatiques, un provenant d’un écosystème arctique etl’autre, d’un marais. Elle ou il examine l’effet des polluants sur les composantes d’unécosystème. De plus, elle ou il évalue l’importance de la biodiversité d’un écosystème pour sadurabilité.



Attentes : SNC2P-B-A.1- 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-B-Comp.1 - 5 - 7 - 8SNC2P-B-Acq.1 - 2 SNC2P-B-Rap.4

Notes de planification

- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10.- Photocopier les fiches reproductibles FR 1-2, FR 1-4, FR 1-7 et FR 1-9 du recueil de fiches

reproductibles du manuel Omnisciences 10.

Déroulement de l’activité

Mise en situation

- Demander à l’élève de faire le travail de l’Annexe 1.1.1 afin de réviser les composantes d’unécosystème.

- Faire une mise en commun des composantes d’un écosystème à l’aide du corrigé et s’assurerque l’élève comprend bien la signification de ces termes. (ED)

- Demander à l’élève d’écrire sa propre définition d’un écosystème et de décrire desécosystèmes qui l’entourent en utilisant les termes de l’Annexe 1.1.1.

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- Remettre à l’élève la fiche reproductible FR 1-2 à la page 82 du manuel Omnisciences 10 etlui demander de faire le travail dans le but d’approfondir ces concepts.

- Fournir à l’élève le corrigé de la fiche reproductible FR 1-2, à la page 112 du manuelOmnisciences 10, pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)

Expérimentation/Exploration/Manipulation

Bloc A – Chaînes et réseaux alimentaires- Remettre à l’élève l’Annexe 1.1.2 et lui demander d’examiner les organismes vivants se

trouvant dans chaque bulle. L’inviter à faire l’exercice pour lui permettre de réviser leschaînes alimentaires, en préparation au prochain exercice sur les réseaux alimentaires.

- Fournir à l’élève le corrigé de l’annexe pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Remettre à l’élève l’Annexe 1.1.3 et lui demander de répondre aux questions portant sur un

réseau alimentaire arctique.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)- Remettre à l’élève l’Annexe 1.1.4 et lui demander de répondre aux questions portant sur

l’écosystème d’un marais. - Faire une mise en commun des réponses, à l’aide du corrigé, et s’assurer que le réseau

alimentaire élaboré par l’élève est pertinent. (EF)- Remettre à l’élève la fiche reproductible FR 1-4, à la page 84 du manuel Omnisciences 10,

afin de réviser les concepts liés aux chaînes alimentaires et aux réseaux alimentaires.- Fournir à l’élève le corrigé de la fiche reproductible FR 1-4, à la page 112 du manuel

Omnisciences 10, pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)

Bloc B – Niveaux trophiques et pyramides alimentaires- Remettre à l’élève la fiche reproductible FR 1-7 à la page 88 du manuel Omnisciences 10.

Cette fiche porte sur l’activité de recherche à la page 10 du manuel Omnisciences 10. Cetteactivité traite des niveaux trophiques et a pour but de préparer l’élève à créer des pyramidesalimentaires.

- Fournir à l’élève le corrigé de la fiche reproductible FR 1-7 à la page 113 du manuelOmnisciences 10 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)

- Remettre à l’élève l’Annexe 1.1.5 et lui demander de répondre aux questions portant sur lesniveaux trophiques.

- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)- Pour l’élève qui a besoin d’un exercice supplémentaire, ou pour l’élève qui termine avant les

autres, remettre la fiche reproductible FR 1-9 aux pages 90 à 91 du manuel Omnisciences 10.- Fournir à l’élève le corrigé de la fiche reproductible FR 1-9 à la page 113 du manuel

Omnisciences 10 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)

Bloc C – Bioaccumulation et objectivation- Remettre à l’élève l’Annexe 1.1.6 et l’inviter à faire la tâche portant sur la bioaccumulation.

Lui mentionner que les polluants affectent les consommateurs et les consommatrices à tousles niveaux trophiques d’un écosystème.

- Évaluer le travail de l’élève à l’aide des réponses suggérées dans le corrigé. (EF)

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- Remettre à l’élève l’Annexe 1.1.7 et l’inviter à faire un retour sur les tâches de cette activitéen faisant le travail suggéré. Lui faire observer qu’il y a une relation directe entre chaqueconcept ou notion et les tâches accomplies dans cette activité. (O)

- Inviter l’élève à se préparer pour une évaluation formative au début de la prochaine activitéen reprenant, en devoirs, les tâches associées aux concepts qui lui causent des difficultés.

Évaluation sommative

Voir la section Évaluation sommative de l’Activité 1.4.

Annexes(espace réservé à l’enseignant ou à l’enseignante pour l’ajout de ses propres annexes)

Annexe 1.1.1 : Les composantes d’un écosystèmeAnnexe 1.1.2 : Chaînes alimentairesAnnexe 1.1.3 : Réseau alimentaire arctiqueAnnexe 1.1.4 : L’écosystème d’un maraisAnnexe 1.1.5 : Les pyramides alimentairesAnnexe 1.1.6 : Polluants et chaînes alimentairesAnnexe 1.1.7 : Objectivation de l’Activité 1.1

22

Annexe 1.1.1

Les composantes d’un écosystème

Tu as appris que les écosystèmes font partie intégrante de ton entourage et que ton comportementpeut les affecter. Afin de réviser le vocabulaire portant sur les composantes des écosystèmes,écris, sur le filet de gauche, la lettre du terme ou de l’expression qui correspond à chacun desénoncés. Au besoin, consulte ton manuel de sciences et, plus particulièrement, le glossaire.

1. Comprend tout organisme vivant. a. Oxygène

b. Écologie

c. Producteur

d. Biotique

e. Carnivore

f. Organique

g. Écosystème

h. Herbivore

i. Réseau alimentaire

j. Biotique

k. Azote

l. Chaîne alimentaire

m. Consommateur

n. Omnivore

o. Cycle nutritif

p. Abiotique

q. Biodiversité

r. Niveau trophique

s. Producteur

t. Hétérotrophe

2. Organisme qui produit sa propre nourriture.

3. Gaz atmosphérique dominant qui, sous une formeassimilable dans le sol, constitue un élément nutritifimportant pour les plantes.

4. Étude des relations entre les organismes vivants etleur environnement.

5. Molécule qui contient du carbone; molécule de vie.

6. Élément non vivant d’un écosystème.

7. Organisme qui mange et digère la matière organiqueet la convertit en matière utile.

8. Organisme qui se nourrit d’autres organismes.

9. Endroit physique où vit un organisme.

10. Organisme qui se nourrit d’autres organismes.

11. Gaz atmosphérique nécessaire à la respirationcellulaire.

12. Ensemble des composants biotiques et abiotiquesd’un environnement.

13. Organisme qui se nourrit de plantes.

14. Relations entre les organismes illustrant le transfertd’énergie d’un organisme à l’autre.

15. Organisme qui se nourrit de plantes et d’autresanimaux.

16. Organisme qui se procure son énergie en mangeantd’autres organismes.

23

17. Niveau alimentaire d’un ou de plusieurs organismesdans un réseau.

18. Plusieurs chaînes alimentaires qui interagissent.

19. Diversité des organismes vivants sur la Terre.

20. Trajet d’un élément dans un écosystème.

24

lynx renard lièvre

bactérie trèfle

grenouille bactérie araignée fourmi mousse

ver blanc mulot

sauterelle faucon feuille

algue baleine

krill épaulard ver marin

Annexe 1.1.2

Chaînes alimentaires

Les chaînes alimentaires sont à la base des écosystèmes et sont importantes pour la constructiondes réseaux alimentaires. Cet exercice te permettra de réviser tes connaissances sur les chaînesalimentaires.

Observe les quatre bulles et place les organismes vivants dans le tableau ci-dessous, d’après leurposition dans une chaîne alimentaire.

Producteurs Herbivores Carnivores1er ordre

Carnivores2e ordre

Décomposeurs

1

2

3

4

25

Annexe 1.1.3

Réseau alimentaire arctique

1. Ajoute des flèches au réseau alimentaire arctique ci-dessous pour indiquer toutes les chaînesalimentaires représentées.

2. Combien de chaînes alimentaires simples as-tu trouvées?

3. À l’aide de mots et de flèches, illustre trois chaînes alimentaires.

26

Annexe 1.1.3 (suite)

4. Dans quel sens l’énergie circule-t-elle?

5. Nomme- les producteurs :

- les consommateurs primaires (herbivores) :

- les consommateurs secondaires (carnivores primaires) :

- les consommateurs tertiaires (carnivores secondaires) :

- les consommateurs quaternaires (carnivores supérieurs) :

6. Que se passerait-il : - si l’on éliminait les poissons de cet écosystème?

27


- si l’on augmentait le nombre de phoques dans cet écosystème?

- si l’on diminuait le nombre d’ours dans cet écosystème?

7. En général, quelle conclusion peux-tu tirer de l’importance des chaînes alimentairesà l’intérieur d’un écosystème?

28

Annexe 1.1.4

L’écosystème d’un marais

1. Le tableau ci-dessous présente des organismes composant l’écosystème d’un marais et lessources d’énergie de certains d’entre eux. Nomme les sources d’énergie manquantes et donnele rôle de chaque organisme dans cet écosystème : producteur, consommateur de premierordre, de deuxième ordre ou de troisième ordre, ou décomposeur.

Organisme Source d’énergie Je suis un...

Castor plante aquatique, feuille de chêne

Canard colvert plante aquatique, larve d’insecte

Grenouille verte libellule, criquet

Poisson rouge algue verte

Plante aquatique soleil, eau, sol

Faucon

Bactérie

Raton laveur

Chêne blanc soleil, eau, sol

Renard

Grand héron poisson rouge, larve d’insecte,grenouille

Libellule cornouiller du Canada

Cornouiller du Canada soleil, eau, sol

Algue verte soleil, eau

Mésange larve d’insecte

Criquet

Champignon

Salicaire pourpre soleil, sol, eau

29


2. Crée, dans l’encadré ci-dessous, un réseau alimentaire semblable à celui de l’annexeprécédente en utilisant les organismes du tableau.

30

Annexe 1.1.5

Les pyramides alimentaires

1. Dessine une pyramide alimentaire avec les données suivantes.

80 000 brins d’herbe

8 000 chenilles

800 rouges-gorges

80 couleuvres

8 faucons

2. Dessine une pyramide de la biomasse en utilisant les données suivantes.

45 000 kg de luzerne

4 500 kg de mulots

450 kg de couleuvres

4,5 kg de faucons

3. En examinant tes pyramides, que remarques-tu d’un niveau à l’autre?

31

Annexe 1.1.6

Polluants et chaînes alimentaires

1. Utilise les mots de la liste ci-dessous pour faire le mot mystère et découvrir le terme utilisépour décrire l’augmentation de la concentration des polluants dans les organismes d’unechaîne alimentaire.

aigle chaînes gras nourriture poissons souterraine

Arctique cycle infertilité Ontario polluants viande

belugas DDT inuit organiques POP volatilisent

bioaccumulation eau lacs ours proie

BPC environnement loi persistants PVC

cancer goélands monde phytoplanctons sol

S N O T C N A L P O T Y H P E

P O L L U A N T S D D T V A N

P S O L B E L U G A S B O I V

O I S E U Q I N A G R O L G I

P E R S I S T A N T S O A L R

T B P C A S R U O P V C T E O

B I O A C C U M U L A T I O N

S G U C C U M P R O I E L N N

N O V N I N F E R T I L I T E

O E U I I S E N I A H C S A M

S L L A A A R C T I Q U E R E

S A L E D N O M U L O I N I N

I N A T I O D G R A S N T O T

O D C Y C L E E E R E C N A C

P S S O U T E R R A I N E A U

32


2. Utilise la même liste de mots que celle du mot mystère et complète le texte ci-dessous portantsur la bioaccumulation des polluants organiques persistants.

aigle chaînes gras nourriture poissons souterraine

Arctique cycle infertilité Ontario polluants viande

bélugas DDT inuit organiques POP volatilisent

bioaccumulation eau Lacs ours proie

BPC environnement loi persistants PVC

cancer goélands monde phytoplancton sol

QUE SONT LES POLLUANTS ORGANIQUES ____________ (POP)?

Les ____________ ____________ persistants (POP) sont des polluants rejetés dansl’environnement. Ils mettent des années à se dégrader et s’accumulent dans les chaînesalimentaires.

Parmi les plus connus, on trouve les ____________ qu’on utilisait dans les huiles synthétiquesdes transformateurs, le DDT qu’on utilisait dans les pesticides et la dioxine, un produit à base dechlore libéré dans l’environnement par les incinérateurs à déchets, lors du blanchiment des pâteset papiers ou lors de la production de polyvinyle chloré (____________ ou vinyle).

On ne produit plus de BPC et on n’utilise plus de ____________ dans les pesticides, mais descentaines de milliers de tonnes de ces polluants ont été déversées dans l’____________ ou sontstockés de façon non sécuritaire et ils continuent à circuler dans l’environnement partout dans le____________, y compris en ____________ .

POURQUOI LES POP S’ACCUMULENT-ILS DANS L’ENVIRONNEMENT?

Les POP s’accumulent dans l’environnement parce qu’ils se dégradent lentement. Ils se____________ dans l’atmosphère, sont transportés sur des milliers de kilomètres, s’infiltrentdans le ____________ de l’eau, puis contaminent les cours d’ ____________, l’eau____________ et le ____________. Au Canada, les plus fortes concentrations de POP seretrouvent dans l’____________, dans la région des Grands ____________ et dans le bassin duSaint-Laurent.

33


Y A-T-IL DES ORGANISMES AFFECTÉS PAR LES POP?

On croit que les BPC sont responsables de la disparition de l’____________ à tête blanche du lacOntario.

Les ____________ de l’estuaire du Saint-Laurent sont hautement contaminés par les POP etsouffrent d’une baisse de fertilité et ont de nombreuses tumeurs. Plusieurs autres espèces demammifères, d’oiseaux, de ____________ et de reptiles des Grands Lacs ont des difficultés dereproduction, des malformations et des troubles de comportement attribuables aux POP.

Parmi les aliments consommés par les humains, les poissons, la ____________ et les produitslaitiers sont les plus contaminés par les POP, même s’ils respectent les limites spécifiées par la____________.

LES ÊTRES HUMAINS SONT-ILS AUSSI AFFECTÉS PAR LES POP?

Les gens qui vivent près des zones industrielles sont les plus exposés, mais le problème ne selimite pas aux gens des grandes villes. Les Inuits, qui vivent dans des régions nordiqueséloignées, sont aussi porteurs de hauts taux de POP dans leur organisme. Le lait maternel decertaines femmes ____________ est jusqu’à neuf fois plus concentré en POP que celui desfemmes vivant dans le sud du Canada. Les POP peuvent passer de la mère à l’enfant par leplacenta et le lait maternel.

Les POP causent plusieurs effets négatifs sur la santé humaine, même à de très petites doses. Ilspeuvent provoquer le ____________, des problèmes d’____________, des mutations génétiques,un retard de croissance chez l’enfant et des problèmes neurologiques.

POURQUOI LES POP S’ACCUMULENT-ILS DANS LES CHAÎNES ALIMENTAIRES?

La ____________ est la principale cause de contamination des organismes vivants.

Les ____________ qui contaminent les cours d’eau sont d’abord recueillis par lesphytoplanctons. Les poissons de petite taille consomment de grandes quantités de ____________et les POP s’accumulent dans leur organisme et se déposent dans leurs tissus ____________.Comme les petits poissons sont mangés par les ____________, les truites, les saumons oud’autres carnivores, les POP s’accumulent dans leur organisme aussi. C’est ainsi que les animauxau bout des ____________ alimentaires comme les ____________, les oiseaux de____________ et même les humains sont les plus atteints, car la concentration de ces polluantsaugmente à chaque niveau trophique d’une chaîne alimentaire. On appelle ce phénomène la____________.

34

Chaîne alimentaire del’Arctique

Concentration des POP


3. Note, dans la pyramide alimentaire ci-contre, le nomdes organismes d’une chaîne alimentaire del’Arctique, en respectant leur niveau trophique.

4. Représente, par des points, dans la pyramide ci-contre,la concentration de polluants organiques persistants.Rappelle-toi que plus le niveau trophique est élevé, plusla concentration de POP est élevée.

5. Le ministère de l’Environnement de l’Ontario publie un guide qui explique la sorte depoisson qui peut être consommée sans danger, car en plus des POP on trouve aussi dumercure, un métal lourd, dans plusieurs poissons.

Explique pourquoi on recommande de ne pas manger trop de poissons qui se nourrissentd’autres poissons, comme le doré, la truite, le saumon de grande taille et le brochet.

35

Annexe 1.1.7

Objectivation de l’Activité 1.1

Notions, concepts ou habiletés Aucunedifficulté

Un peu de

difficulté

Beaucoupde

difficulté

Travaux à revoiren cas dedifficulté

Je peux décrire les composantes d’unécosystème.

1.1.1 FR 1-2

Je peux créer des chaînes alimentaires. 1.1.3 FR 1-7

Je peux analyser et dessiner des réseauxalimentaires.

1.1.41.1.5FR 1-4

Je peux établir les liens entre lesressources d’un écosystème et l’équilibredes populations qui s’y trouvent.

1.1.4

Je suis capable d’analyser des niveauxtrophiques.

FR 1-7FR 1-9

Je peux dessiner des pyramidesalimentaires.

1.1.6

Je peux décrire le mécanisme de labioaccumulation.

1.1.7

Je peux montrer l’effet de labioaccumulation sur l’ensemble d’unécosystème et les consommateurs à tousles niveaux trophiques.

1.1.7

36


Cycles du carbone et de l’oxygène


Cette activité porte sur les cycles du carbone et de l’oxygène, la photosynthèse, la respirationcellulaire et l’effet de serre. L’élève examine la circulation du carbone et de l’oxygène sur laTerre et montre leur relation avec les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire.De plus, elle ou il examine l’impact des activités humaines sur ces deux cycles en utilisant l’effetde serre comme exemple.



Attentes : SNC2P-B-A.2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-B-Comp.2 - 3 - 4 - 7SNC2P-B-Acq.1 - 2


- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10, tout autre texte se rapportant

aux cycles nutritifs et à l’effet de serre et un ordinateur avec accès à Internet.- Photocopier les fiches reproductibles FR 2-8 du recueil de fiches reproductibles du manuel

Omnisciences 10.- Se procurer des cartons blancs et des marqueurs pour la création d’une pancarte.


Mise en situation

- Demander à l’élève de faire le travail proposé dans l’Annexe 1.2.1 afin de réviser lesconcepts vus à l’activité précédente et lui mentionner que ces termes sont utilisés tout le longde l’unité.

- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.2.1 pour lui permettre de s’autocorriger et deprendre conscience de ses lacunes. (ED)

37

- Inviter l’élève à évaluer sa connaissance des concepts abordés au cours des deux prochainsjours en tentant de répondre aux questions de l’Annexe 1.2.2.

- Faire une mise en commun à l’aide des réponses suggérées dans le corrigé. (ED)


Bloc A – Circulation de carbone- Remettre à l’élève l’Annexe 1.2.3, l’Annexe 1.2.4 et l’Annexe 1.2.5. Elles présentent des

schémas du cycle du carbone, du cycle de l’oxygène et de celui du carbone et de l’oxygène enaction. Demander à l’élève d’examiner ces schémas afin de comprendre la notion de cycledans chacun des cas.

- Remettre à l’élève l’Annexe 1.2.6 afin de lui permettre de comprendre le va-et-vient desatomes de carbone et des molécules d’oxygène dans les écosystèmes.

- Fournir à l’élève le corrigé de l’annexe pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Mentionner à l’élève que ces cycles expliquent le recyclage des éléments nutritifs dans les

écosystèmes et que rien n’est gaspillé.- Remettre à l’élève l’Annexe 1.2.7. Celle-ci lui permettra de réviser la relation entre la

photosynthèse et la respiration cellulaire, une application directe de ce recyclage.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)- Pour approfondir sa compréhension de la photosynthèse et de la respiration cellulaire, on peut

distribuer à l’élève la fiche reproductible FR 2-8 à la page 130 du manuel Omnisciences 10 etlui demander de faire le travail.

- Fournir à l’élève le corrigé de la fiche reproductible FR 2-8 à la page 147 du manuelOmnisciences 10 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)

Bloc B – Effet de serre- Remettre l’Annexe 1.2.8 à l’élève. Cette tâche permet à l’élève d’examiner l’impact de

l’activité humaine sur la circulation du carbone en observant l’effet de serre.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide des réponses suggérées dans le corrigé. (EF)- Remettre à l’élève l’Annexe 1.2.9 pour lui permettre d’évaluer ses connaissances sur le sujet.- Fournir à l’élève le corrigé de l’annexe pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)

Bloc C – Projet de synthèse- Former des équipes de deux. Demander à l’élève de résumer, sur une affiche, les grandes

lignes des cycles du carbone et de l’oxygène, et d’expliquer comment ces derniers sont liéspar la photosynthèse et la respiration cellulaire. On peut aussi intégrer l’effet de serre et touteautre activité humaine qui a un impact sur les cycles nutritifs.

- Demander à l’élève de faire un travail le plus complet possible et de faire preuve decréativité. Suggérer d’utiliser toute la superficie du carton blanc, de bien étiqueter le schémaet d’utiliser le plus de couleurs possible.

- Une fois les affiches terminées, les exposer et demander à l’élève de les évaluer enremarquant ce qui est commun et ce qui est différent.

- Les faire comparer avec la fiche reproductible FR 2-6, à la page 127 du manuelOmnisciences 10, ou à la page 46 du texte ou avec tout autre manuel de référence mis à ladisposition des élèves.

38

Bloc D – Objectivation- Demander à l’élève de concevoir un réseau mettant en évidence tous les concepts vus depuis

le début de l’unité. Lui mentionner que la terminologie à utiliser n’a pas été fournie afin delui lancer un défi supplémentaire, mais l’inviter à utiliser ses travaux précédents pour fairecette tâche.

- Commenter le réseau conceptuel de l’élève et l’aider, au besoin, à prendre conscience de seslacunes. (EF)

- Remettre à l’élève l’Annexe 1.2.10 et l’inviter à faire un retour sur les tâches de cette activitéen faisant le travail proposé. Lui faire observer qu’il y a une relation directe entre chaqueconcept ou notion et les tâches accomplies au cours de cette activité. (O)

- Inviter l’élève à se préparer pour une évaluation formative au début de la prochaine activitéen reprenant, en devoirs, les tâches associées aux concepts qui lui causent des difficultés.



Annexes (espace réservé à l’enseignant ou à l’enseignante pour l’ajout de ses propres annexes)

Annexe 1.2.1 : Faire le point sur les écosystèmesAnnexe 1.2.2 : Le recyclage des éléments nutritifsAnnexe 1.2.3 : Le cycle du carboneAnnexe 1.2.4 : Le cycle de l’oxygèneAnnexe 1.2.5 : Le carbone et l’oxygène en actionAnnexe 1.2.6 : La circulation du carboneAnnexe 1.2.7 : La photosynthèse et la respiration cellulaireAnnexe 1.2.8 : L’effet de serreAnnexe 1.2.9 : Grille de mots croisés sur l’effet de serreAnnexe 1.2.10 : Objectivation de l’Activité 1.2

39

Annexe 1.2.1

Faire le point sur les écosystèmes

Le texte ci-dessous résume les concepts clés se rapportant aux écosystèmes. Complète-le enutilisant le vocabulaire de la liste suivante.

carnivores producteurs carnivores pyramide Soleil perte niveau

trophique décomposeurs deuxième transfert chaîne ordre

déchets herbivores premier diminue réseau morts

Une _____________ alimentaire est une suite d’organismes vivants reliés par une relationalimentaire et énergétique. Elle commence toujours par des composants abiotiques. Cescomposants, comme le gaz carbonique et l’eau, sont utilisés par les plantes qui sont des_____________ et appartiennent au _____________ niveau trophique.

Les plantes tirent leur énergie du _____________. Elles sont mangées par les _____________qui sont des consommateurs de premier ordre et appartiennent au _____________ niveautrophique.

Les herbivores sont à leur tour mangés par les _____________ qui sont des consommateurs dudeuxième ordre et appartiennent au troisième _____________ trophique. Certains carnivoresmangent d’autres _____________. On les appelle alors des consommateurs de troisième_____________ et ils appartiennent au quatrième niveau trophique.

À la fin de la chaîne alimentaire, on trouve toujours les _____________ qui décomposent les_____________, les animaux et les végétaux _____________. La position de chaque organismedans une chaîne alimentaire représente son niveau _____________.

On appelle _____________ alimentaire, une combinaison de plusieurs chaînes alimentaires quiinteragissent.

Une _____________ alimentaire est une chaîne alimentaire sous forme de pyramide. Chaqueétage de la pyramide correspond à un _____________ d’énergie et, en moyenne, chaque transfertd’énergie occasionne des pertes de 90 %. Le nombre d’organismes _____________ à mesure quel’on monte vers le sommet de la pyramide alimentaire.

40

Annexe 1.2.2

Le recyclage des éléments nutritifs

1. Les organismes vivants ont besoin d’éléments chimiques pour construire leur corps et lesfaire fonctionner. On appelle ces éléments chimiques des éléments nutritifs. Nomme les troiséléments nutritifs les plus importants pour les organismes vivants.

2. Où les organismes se procurent-ils ces éléments nutritifs dans l’environnement?

3. Comment l’azote peut-il se retrouver dans le sol en partant du corps d’un lièvre mort?

4. Comment le carbone de l’air peut-il se retrouver dans le corps d’un castor?

5. Comment l’oxygène est-il utilisé par les plantes, les animaux, les champignons et lesbactéries?

Le mouvement d’éléments nutritifs dans l’environnement s’appelle cycle nutritif. Étudieattentivement le cycle du carbone, le cycle de l’oxygène et celui du carbone et de l’oxygène enaction.

41

faitfait

fait

Herbivore

Gaz carbonique

Carnivore

Respiration cellulaire

Producteur

Décomposeur

Photosynthèse


Annexe 1.2.3

Le cycle du carbone

42

faitfait

fait

Herbivore

Carnivore


Producteur

Décomposeur

Photosynthèse


Oxygène

Annexe 1.2.4

Le cycle de l’oxygène

43

Nourriture

Nourriture

Gaz carbonique

Photosynthèse

Oxygène

Respiration

Annexe 1.2.5

Le carbone et l’oxygène en action

44

Annexe 1.2.6

La circulation du carbone

Révise tes connaissances sur la circulation du carbone dans les écosystèmes en tereportant à l’Annexe 1.2.3, à l’Annexe 1.2.4 et à l’Annexe 1.2.5 ainsi qu’au site Web www.ping.be/at_home/carbone.htm#top où tu trouveras une animation sur le cycle du carbone.Clique sur le cycle du carbone en surbrillance jaune.

Complète le texte ci-dessous en utilisant la liste de mots de l’encadré.

activités carbone eau mitochondries photosynthèse

animaux carbonique énergie nourriture respiration cellulaire

atmosphère consommateurs glucides oxygène sol tissus

brûlent consommés hétérotrophes plantes Soleil vapeur

Dans la première activité, tu as appris que les plantes sont ____________________, c’est-à-direqu’elles peuvent produire leur propre ____________________. Cette nourriture se présente sousforme de ____________________. Le processus par lequel les plantes produisent ces glucidess’appelle ____________________. La photosynthèse exige comme ingrédients de départ, ouréactifs, de l’____________________ provenant du ____________________ et du gaz____________________ provenant de l’____________________.

Ces deux réactifs se combinent en présence de l’____________________ lumineuse provenantdu ____________________ pour fabriquer des glucides et de l’____________________. Cesglucides contiennent du ____________________ qui était auparavant dans les molécules de gazcarbonique. Quand les ____________________ mangent les plantes, le carbone des glucides estutilisé pour fabriquer les ____________________ des animaux.

Carbone-atmosphère-gaz carbonique-photosynthèse-plantes-glucides-tissus-animaux

Les consommateurs doivent produire de l’énergie afin de pouvoir accomplir leurs____________________. Cette énergie est produite par un processus qui s’appelle la____________________ ____________________. La respiration cellulaire se déroule dans les____________________ des cellules des organismes vivants. Il est important de noter que tousles organismes vivants, les ____________________ et les ____________________, font larespiration cellulaire. Les mitochondries sont des minifournaises qui ____________________ lesglucides qui ont été ____________________ par les animaux et produits par les plantes. Cesglucides sont brûlés avec l’oxygène inspiré pour produire du gaz carbonique et de l’eau quiretournent à l’atmosphère sous forme de ____________________.

45

photosynthèse

respiration

Annexe 1.2.7

La photosynthèse et la respiration cellulaire

1. Résous le rébus portant sur les équations de la photosynthèse et de la respiration cellulaire,à l’aide de la liste de mots et d’expressions au bas de la page. (Certains mots peuvent êtreutilisés plus d’une fois.)

eau - énergie chimique - oxygène - sucre - énergie lumineuse - gaz carbonique

46


2. Quels sont les réactifs de la photosynthèse?

3. Quels sont les produits de la photosynthèse?

4. Quels sont les réactifs de la respiration cellulaire?

5. Quels sont les produits de la respiration cellulaire?

6. Que remarques-tu entre les produits d’une réaction et les réactifs de l’autre?

47

Annexe 1.2.8

L’effet de serre

L’effet de serre est un processus naturel causé par l’atmosphère de la Terre qui emprisonnel’énergie thermique du Soleil. Ce sont les rayons infrarouges du Soleil qui sont responsables decette énergie thermique. L’effet de serre est problématique aujourd’hui parce que nous avons unesurproduction de gaz à effet de serre, plus particulièrement le gaz carbonique.

Afin de pouvoir répondre aux questions ci-dessous, tu peux te reporter à la page 446 du manuelOmnisciences 10 ou à d’autres ressources telles que les sites Web :

http://www.ushuaia.com/themes/eau/sciences/sciences31bis.htm;http://www.ns.ec.gc.ca/udo/green_f.html;http://www.schoolnet.ca/learning/youth/checkit/choices/enviro/content2.fr.htm#que.

1. Qui est responsable de cette surproduction de gaz carbonique?

2. Quelles sont les activités humaines responsables de cette surproduction?

3. Nomme trois autres gaz à effet de serre.

4. Nomme les sources de ces trois gaz à effet de serre.

5. Quels sont les avantages des gaz à effet de serre?

6. Quels sont les effets potentiellement dangereux des gaz à effet de serre?

48


7. Dresse une liste des activités que tu fais et des ressources que tu utilises qui produisent dugaz à effet de serre.

8. À l’aide d’un schéma, explique le principe de l’effet de serre.

49

Annexe 1.2.9

Grille de mots croisés sur l’effet de serre

Remplis la grille de mots croisés portant sur l’effet de serre en utilisant les indices suivants.

HORIZONTALEMENT

1. Combustible fossile utilisé pour le transport.2. Gaz produit par les herbivores.4. Production de gaz carbonique.6. Gaz à effet de serre associé à l’utilisation d’engrais chimiques (2 mots).7. Processus naturel qui emmagasine l’énergie thermique du Soleil (3 mots).8. Gaz à effet de serre le plus important (2 mots).10. Substance utilisée dans la fabrication de mousses.11. Rayons du Soleil emprisonnés dans l’atmosphère.

VERTICALEMENT

1. Consommation de gaz carbonique.3. Effet néfaste de l’effet de serre.5. Processus par lequel on enlève des arbres.9. Combustible fossile utilisé pour le chauffage.12. Gaz nécessaire à la combustion.

50


1

9

10

2

3 5

11

12

6

7

8

4

51

Annexe 1.2.10



Un peu de

difficulté

Beaucoupde

difficulté


Je connais les éléments nutritifs. 1.2.2

Je peux expliquer la circulation ducarbone dans un écosystème.

1.2.6

Je peux faire la relation entre laphotosynthèse et la respiration cellulaire.

1.2.7

Je comprends l’importance de l’effet deserre.

1.2.81.2.9

Je peux faire la relation entre les conceptsclés de la circulation du carbone.

1.2.10

52


Cycle de l’azote


Cette activité porte sur le cycle de l’azote et ses implications à propos d’un écosystème. L’élèverévise le cycle nutritif de l’azote en examinant comment il affecte un écosystème agricole enrotation. Elle ou il analyse l’utilisation des engrais chimiques et évalue leur rôle dansl’eutrophisation des cours d’eau.



Attentes : SNC2P-B-A.2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-B-Comp.2 - 3 - 7SNC2P-B-Acq.1 - 2 - 7SNC2P-B-Rap.4


- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10 et un ordinateur avec accès

à Internet.- Photocopier les fiches FR 2-8 du recueil de fiches reproductibles du manuel

Omnisciences 10.- Se procurer des cartons blancs et des crayons de couleur pour la conception d’un jeu.


Mise en situation

- Remettre l’Annexe 1.3.1 à l’élève. Elle ou il révisera les termes associés à l’étude de lacirculation d’un élément nutritif dans un écosystème, en préparation à l’étude d’un autre cyclenutritif, celui de l’azote.

- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.3.1 pour lui permettre de s’autocorriger. (ED)- Faire une mise en commun de tous les termes qui reviennent depuis le début et faire

remarquer à l’élève que ces termes sont utilisés dans tous les cours d’écologie.

53

- Remettre à l’élève l’Annexe 1.3.2 et lui demander d’examiner attentivement le cycle del’azote.

- Selon les expériences antécédentes sur le cycle du carbone et de l’oxygène, lui faire résumer,oralement ou par écrit, les activités du cycle de l’azote en établissant le cycle principal.

- Faire une mise en commun des cycles nutritifs et s’assurer que l’élève comprend bien lasignification d’un cycle, le recyclage des matières, et leur importance. (ED)


- Remettre l’Annexe 1.3.3 à l’élève. Elle ou il révisera, en détail, le cycle de l’azote. L’élèveconsultera un site Web où se trouve un excellent diaporama sur le cycle de l’azote. Ce travailpermettra à l’élève d’approfondir ses connaissances sur l’organisation d’un cycle nutritif.S’assurer d’avoir accès à Internet et au logiciel PowerPoint. Dépanner l’élève pendant levisionnage du diaporama, au besoin.

- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.3.3 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Si l’élève ne réussit pas bien la tâche, lui demander de visionner le diaporama à nouveau avec

le corrigé pour s’assurer d’avoir bien saisi le cycle de l’azote.- Remettre l’Annexe 1.3.4 à l’élève. Cette fiche de travail lui permettra de réviser la

terminologie du cycle de l’azote et de bien posséder le vocabulaire.- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.3.4 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Remettre l’Annexe 1.3.5 à l’élève. Elle ou il doit se référer au manuel Omnisciences 10 et

lire sur le cycle de l’azote et l’eutrophisation pour trouver les termes appropriés. L’inviterà consulter le site : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/ecosys/eutrophisat.html

- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.3.5 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Remettre à l’élève l’Annexe 1.3.6 qui présente un réseau conceptuel résumant le cycle de

l’azote.- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.3.6 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Remettre à l’élève l’Annexe 1.3.7, un exercice de mots croisés sur le cycle de l’azote.- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.3.7 pour lui permettre de s’autocorriger. (EF)- Former des équipes de trois ou de quatre, et demander aux élèves de créer un jeu qui recourt

à toutes les notions et au vocabulaire appris.- Suggérer d’utiliser le jeu de Monopoly, comme principe de base, où l’on gagne des points

quand on fait quelque chose de bien pour l’environnement, et où l’on en perd quand on faitquelque chose de néfaste. Il pourrait y avoir des cartes qu’on pige, sur lesquelles on trouvedes données (p. ex., augmentation de phosphates dans un ruisseau). Cette donnée mèneraità la case d’eutrophisation, ce qui engendre la perte de points car cette activité est néfaste pourl’environnement.

- Demander à l’élève de faire un travail le plus complet possible et de faire preuve decréativité. Suggérer d’utiliser toute la superficie du carton blanc, de bien étiqueter son jeu etd’utiliser le plus de couleurs possible.

- Demander à l’élève d’ajouter une feuille d’explications.- Remettre à l’élève l’Annexe 1.3.8 et l’inviter à faire un retour sur les tâches de cette activité

et à remplir la fiche. Lui faire observer qu’il y a une relation directe entre chaque concept ounotion et les tâches accomplies dans cette activité. (O)

- Inviter l’élève à se préparer pour une évaluation au début de la prochaine activité enreprenant, en devoirs, les tâches associées aux concepts qui lui causent des difficultés.

54




Annexe 1.3.1 : Exercice d’associationAnnexe 1.3.2 : Le cycle de l’azoteAnnexe 1.3.3 : Le cycle de l’azote IAnnexe 1.3.4 : Le cycle de l’azote IIAnnexe 1.3.5 : Le cycle de l’azote et l’activité humaineAnnexe 1.3.6 : Le cycle de l’azote – RésuméAnnexe 1.3.7 : Grille de mots croisés sur le cycle d’azoteAnnexe 1.3.8 : Objectivation de l’Activité 1.3

55

Annexe 1.3.1

Exercice d’association

Dans l’espace de gauche, écris la lettre du mot ou de l’expression qui correspond à la définition.Consulte les fiches de travail précédentes, au besoin.

: gaz à effet de serre. A) Réchauffement

B) Dioxyde de carbone

C) Photosynthèse

D) Méthane

E) Soleil

F) Mitochondrie

G) Glucide

H) Organisme vivant

I) Oxygène

J) Pétrole

: où se produit la respiration cellulaire.

: produit important de la photosynthèse.

: source d’énergie lumineuse.

: gaz nécessaire à la combustion des glucides.

: effet néfaste de l’effet de serre.

: combustible fossile.

: processus produisant des glucides.

: fait la respiration cellulaire.

: produit de la respiration cellulaire.

56

Plantes absorbent les nitrates par leurs racines

Bactéries nitrifiantes changent les nitrITES en nitrATES

Bactéries nitrifiantes changent les composés azotés en nitrates

Décomposeurs décomposent les

animaux et végétaux morts

Animaux prélèvent des composés

azotés des plantes

Éclairs combinent l'azote et l'oxygène pour former de

l'azote nitreux

AZOTE ATMOSPPHÉRIQUE

Azote nitreux forme des

nitrITES qui sont changés en nitrATES pas les bactéries nitrifiantes

SOL

Azote libéré dans l'air

Bactéries dénitrifiantes changent les nitrATES en

azote

Annexe 1.3.2

Le cycle de l’azote

Dans l’activité précédente, tu as appris que le carbone et l’oxygène sont deux éléments nutritifsrépandus et nécessaires aux organismes vivants. Un troisième élément aussi important est l’azote.Comme le carbone, l’azote aussi a un cycle nutritif. Il circule dans les chaînes alimentaires entreles composantes biotiques et abiotiques de l’environnement. Examine attentivement ce cycle etrésume-le en un paragraphe.

57

Annexe 1.3.3

Le cycle de l’azote I

Afin de bien maîtriser les éléments essentiels du cycle de l’azote, visite le site Web :http://www.restode.cfwb.be/caf_chimie/outils.htm, et observe l’animation sur le cycle de l’azote.Assure-toi d’avoir le logiciel PowerPoint afin de faire fonctionner le diaporama sur le cycle del’azote. Visionne le diaporama au complet une première fois avant de répondre aux questions.

1re DIAPOSITIVE1. Quels sont les deux gaz affichés à l’écran?

2e DIAPOSITIVE2. Quel phénomène naturel apparaît à l’écran?

3. Quelle substance chimique ce phénomène produit-il?

4. Comment les oxydes d’azote se produisent-ils? (Clique sur le cercle rayé de la flèche rouge.)

3e DIAPOSITIVE5. Quel phénomène naturel se produit ensuite?

6. Quelle substance chimique est produite par ce phénomène?

7. Cette substance se dirige ensuite à deux endroits. Nomme ces deux endroits.

4e DIAPOSITIVE8. Que représente la flèche rose?

58


9. À quoi ressemblent les nodosités des légumineuses? (Clique sur le cercle rayé de la flècherose.)

5e DIAPOSITIVE10. Quelle substance est produite par les bactéries des nodosités?

6e DIAPOSITIVE11. En quelle substance l’ammonium se transforme-t-il?

12. Qu’est-ce qui est responsable de cette transformation?

13. En quelle autre substance le nitrite est-il ensuite transformé?

7e DIAPOSITIVE14. Quels organismes vivants absorbent le nitrate du sol?

8e DIAPOSITIVE15. Qu’arrive-t-il aux plantes?

9e DIAPOSITIVE16. Que font les herbivores avec les plantes qu’ils mangent?

10e DIAPOSITIVE17. Quel processus se passe après la digestion des plantes par les herbivores?

59


11e DIAPOSITIVE18. Qu’arrive-t-il aux animaux quand ils sont vieux ou malades?

12e DIAPOSITIVE19. En plus des animaux, quels êtres meurent?

13e DIAPOSITIVE20. Qu’arrive-t-il aux animaux et aux plantes une fois qu’ils sont morts?

21. Qu’arrive-t-il à l’azote recyclé?

14e DIAPOSITIVE22. Que font les industries avec l’azote?

15e DIAPOSITIVE23. Que se passe-t-il quand il y a un surplus de nitrates dans l’eau?

24. Quel effet le lessivage produit-il? (Clique sur le cercle rayé de la petite flèche rouge.)

16e DIAPOSITIVE25. Qu’arrive-t-il aux nitrates du sol et de l’eau?

60

Annexe 1.3.4

Le cycle de l’azote II

Utilise la liste de mots ci-dessous pour faire l’exercice.

ammonium dénitrification oxydes dénitrifiantes nitrates

nitrifiantes nitrification légumineuses herbivores azote sol

1. Plusieurs types de bactéries entrent dans le cycle de l’azote, plus spécifiquement quatred’entre elles.

a) Les bactéries __________________ transforment l’azote atmosphérique et l’ammonium,en nitrate.

b) Les bactéries __________________ transforment le nitrate en azote atmosphérique.

c) Les bactéries dans les nodosités des __________________ transforment l’azoteatmosphérique en ammonium.

d) Les bactéries dans le __________________ transforment les organismes morts enammonium.

2. Complète les cycles de l’azote ci-dessous en faisant les transformations.

___________ atmosphérique [ oxygène atmosphérique ¸ ___________ d’azote ¸ nitrated’hydrogène ¸ ___________ ¸ lessivage ¸ eau ¸ azote atmosphérique

azote atmosphérique [ bactéries dans les nodosités des légumineuses ¸ ___________¸ nitrite ¸ nitrates ¸ plantes ¸ ___________ ¸ mort ¸ décomposition ¸ ammonium

3. Comment appelle-t-on le processus par lequel les bactéries nitrifiantes transforment l’azoteatmosphérique en nitrate?

4. Comment appelle-t-on le processus par lequel les bactéries dénitrifiantes transforment lesnitrates en azote atmosphérique?

61

Annexe 1.3.5

Le cycle de l’azote et l’activité humaine

Pour cette activité, tu dois consulter le manuel Omnisciences 10, section 2.3, Le cycle de l’azote,aux pages 52 à 60. Le texte ci-dessous résume les grandes lignes de cette section. Il te permettrade réviser tes connaissances sur le cycle de l’azote et de découvrir comment nos actions peuventl’affecter. Porte une attention spéciale à la Figure 2.19 à la page 57.

Tu peux également consulter le site Internet http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/ecosys/eutrophisat.html pour faire ton travail.

Dans les paires de mots ou d’expressions en caractères gras, encercle le mot ou l’expression quiconvient au sens.

Les plantes/animaux fabriquent leur nourriture par la respiration cellulaire/photosynthèse. Enprésence d’énergie lumineuse/thermique, elles utilisent le gaz carbonique contenu dansl’eau/air ainsi que l’eau du sol.

Elles ont aussi besoin de trois éléments/métaux vitaux : l’azote, le phosphore et le potassium. Leplus important de ces éléments est l’oxygène/azote. Les plantes reçoivent leur azotenaturellement par un processus qui s’appelle la fixation d’azote. L’atmosphère est composée de78/20 % d’azote, mais les plantes ne sont pas capables d’utiliser cet azote directement. Pour êtreutilisable, l’azote doit être fixé par des bactéries/champignons qui vivent dans des nodosités quisont des bosses sur les racines des légumineuses, comme les pois, le trèfle et les haricots. Cesbactéries sont appelées cambium/rhizobium. Elles extraient l’azote de l’air et le combinent avecde l’hydrogène ou de l’oxygène pour former de l’ammonium et du nitrate qui seront ensuiteabsorbés par les racines/tiges des plantes. Les animaux mangeront les plantes à leur tour afind’absorber l’azote nécessaire à la construction de leurs muscles/os.

Les trois éléments vitaux pour les plantes sont aussi présentes dans les engrais organiques/chimiques. Voici l’importance de chacun : l’azote (N) favorise la croissance, le phosphore (P)favorise la floraison et la reproduction, tandis que le potassium (K) renforce la croissance desracines.

Sur toute étiquette d’un contenant d’engrais, on trouve trois lettres : N, P, K. Ces lettrescorrespondent à la proportion des trois éléments essentiels aux engrais. Ces engrais sont de plusen plus utilisés afin d’améliorer la croissance des plantes, ce qui diminue/augmente les récoltesnécessaires pour nourrir une population humaine en croissance. La surutilisation de ces engraischimiques a occasionné une situation d’équilibre/de déséquilibre.

62


Quand nous utilisons trop d’azote, ce surplus d’azote doit aller quelque part et ces endroits sontles lacs/océans et les ruisseaux près des terres agricoles. Si les engrais améliorent la croissancedes plantes, qu’en est-il pour des plantes aquatiques? En grandissant, ces plantes aquatiquesrespirent et retirent l’hydrogène/oxygène de l’eau. L’accumulation d’azote dans les écosystèmesaquatiques/terrestres s’appelle l’eutrophisation. D’autres coupables de l’eutrophisation sont lesphosphates des détergents. C’est pourquoi, aujourd’hui, les phosphates ne sont plus utilisés dansla fabrication de détergents.

Lorsque l’eutrophisation se produit, les algues à la surface de l’eau croissent et empêchent lalumière d’atteindre le fond des lacs. Sans lumière, la photosynthèse/respiration cellulaire estimpossible; les plantes meurent et ne produisent plus d’azote/oxygène. Les décomposeursaugmentent/diminuent et ils utilisent de l’oxygène pour la photosynthèse/respirationcellulaire. Cette diminution d’oxygène tue les poissons et les autres organismes aquatiques quiont besoin de cet oxygène.

63

fixationdénitrification

nitrificationnitrification

assimilation dégradation

Annexe 1.3.6Le cycle de l’azote – Résumé

1. Résume le cycle de l’azote en écrivant, dans les bulles, les termes appropriés : ammonium,nitrates, nitrites, azote atmosphérique, azote organique.

2. Résume le cycle de l’azote en un paragraphe. Commence avec le concept dans la bulle dumilieu et suis les flèches.

64

Annexe 1.3.7

Grille de mots croisés sur le cycle de l’azote

Fais les mots croisés portant sur le cycle de l’azote en utilisant les indices suivants.

HORIZONTALEMENT

2. Accumulation d’éléments nutritifs dans un écosystème aquatique.4. Bactérie fixatrice d’azote.6. Conversion de nitrites en azote atmosphérique.7. Surplus d’azote dans l’eau.8. Bosses sur les légumineuses.10. Conversion d’azote atmosphérique en nitrites.11. Pois, trèfle, haricot.12. Troisième élément des engrais chimiques.13. Azote mélangé avec de l’oxygène.14. Élément nécessaire à la respiration cellulaire.

VERTICALEMENT

1. Décomposent les plantes mortes.3. Composé azoté absorbé par les racines des légumineuses.5. Ancien composé des détergents.9. Ce que font les bactéries fixatrices.15. Composant principal de l’atmosphère.

65


1 3 8

2 9 15

10

11

5 12

4 13

14

6

7

66

Annexe 1.3.8Objectivation de l’Activité 1.3


Un peu de

difficulté

Beaucoupde

difficulté

Annexe à revoiren cas dedifficulté

Je peux expliquer le cycle de l’azote enutilisant la terminologie appropriée.

1.3.21.3.3

Je comprends la fixation de l’azote. 1.3.21.3.5

Je comprends l’eutrophisation. 1.3.5

Je peux faire la relation entre lanitrification et la dénitrification.

1.3.41.3.6

Je peux faire la relation entre les conceptsclés de la circulation de l’azote.

1.3.7

67


Durabilité des écosystèmes


Cette activité porte sur l’impact des activités humaines sur un écosystème. L’élève analyse ladurabilité de deux écosystèmes : les forêts du nord de l’Ontario et les terres agricoles du sud-ouest de la province. Elle ou il étudie, dans le cadre d’une étude de cas, l’impact de latechnologie et des activités humaines sur ces écosystèmes. De plus, elle ou il passe uneévaluation sommative portant sur les concepts de l’unité.



Attentes : SNC2P-B-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-B-Comp.2 - 7 - 8 - 9SNC2P-B-Acq.1 - 2 SNC2P-B-Rap.1 - 2


- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10, tout autre texte se rapportant

aux forêts et à l’agriculture, un dictionnaire et un ordinateur avec accès à Internet.


Mise en situation

- Remettre à l’élève l’Annexe 1.4.1 qui sert à présenter le concept de durabilité et à préparerl’élève à une étude de durabilité qui se déroulera au cours de cette activité.

- Fournir à l’élève le corrigé de l’Annexe 1.4.1 pour lui permettre de s’autocorriger. (ED)- Expliquer le concept de durabilité, et s’assurer que l’élève comprenne bien qu’elle ou il va

entreprendre une étude d’impact sur l’environnement (EIE) pendant cette activité.

68


- Remettre à l’élève l’Annexe 1.4.2 et l’Annexe 1.4.3; ce sont deux documents contenantl’information nécessaire pour faire l’étude d’impact sur l’environnement. Faire faire la lectureindividuellement, en équipe ou en groupe, selon le niveau de lecture et de compréhension desélèves. Mettre des dictionnaires à la disposition de l’élève. Allouer le temps nécessaire à lalecture.

- Fournir à l’élève les corrigés des Annexes 1.4.2 et 1.4.3 pour lui permettre de s’autocorriger.(EF)

- Remettre l’Annexe 1.4.4 à l’élève; lui demander de l’examiner attentivement. En faire lalecture en groupe pour s’assurer de leur faire bien comprendre l’envergure du travail.

- Former des équipes de deux ou de trois membres, avec au moins un élève fort en sciencesdans chaque équipe.

- Donner accès à toutes les ressources possibles, y compris Internet.- Faire une mise en commun des idées notées, une fois que les élèves ont rempli leur document

Prise de décisions.- Faire rédiger le rapport final : un exemplaire est fourni à l’Annexe 1.4.4.- Demander à l’élève de présenter oralement son rapport final.- Remettre l’Annexe 1.4.5 et l’inviter à faire un retour sur les tâches de cette activité en

remplissant la fiche. Lui faire observer la relation directe entre chaque concept ou notion etles tâches accomplies au cours de cette activité. (O)

- Inviter l’élève à se préparer pour son évaluation sommative en révisant les tâches associéesaux concepts qui lui causent des difficultés.

- Remettre à l’élève la tâche d’évaluation sommative (Annexe 1.4.6). (ES)


- Évaluer les notions associées aux écosystèmes, à l’aide d’un test papier-crayon, en fonctiondes éléments vus dans l’unité, en utilisant une grille d’évaluation adaptée (Annexe 1.4.7)comportant les critères suivants : - Connaissance et compréhension

- décrire les composantes d’un écosystème;- montrer une compréhension des cycles de l’azote et du carbone;- montrer la relation entre la photosynthèse et la respiration cellulaire;- décrire le mécanisme de la bioaccumulation;- établir des liens entre les ressources d’un milieu et l’équilibre des populations

naturelles qui s’y trouvent.- Recherche

- appliquer des habiletés et des stratégies propres à la recherche scientifique.- Communication

- définir les termes particuliers liés à l’écologie et les utiliser dans le contexteapproprié;

- communiquer de l’information et des idées portant sur l’écologie de façon claire etprécise.

69

- Rapprochements- montrer une compréhension des rapprochements entre l’écologie, la société et

l’environnement;- montrer une compréhension du concept de durabilité des écosystèmes.


Annexe 1.4.1 : La durabilité : gestion des ressourcesAnnexe 1.4.2 : La durabilité des forêtsAnnexe 1.4.3 : La durabilité des terres agricolesAnnexe 1.4.4 : Étude d’impact sur l’environnementAnnexe 1.4.5 : Objectivation de l’Activité 1.4Annexe 1.4.6 : Tâche d’évaluation sommative – Écosystèmes et activités humainesAnnexe 1.4.7 : Grille d’évaluation adaptée – Écosystèmes et activités humaines

70

Annexe 1.4.1

La durabilité : gestion des ressources

1. Examine attentivement les images à la page 67 de ton manuel Omnisciences 10 et expliquepourquoi elles sont placées sous les rubriques OUI ou NON.

2. Quel concept est illustré?

3. Lis le texte à la page 68 et explique en quoi consiste la durabilité.

4. En partant du concept de durabilité, tu examineras deux différents écosystèmes, un dans lenord de la province, et l’autre dans le sud.

Tu fais des études en sciences environnementales au collège d’Alfred et, dans ton cours degestion des ressources, tu dois remettre un travail qui exige l’analyse des richesses naturellesde la province. Afin de faire ce travail, tu survoles la province en avion. Tu commences dansle sud de la province, dans la région de Windsor, et tu te diriges vers le nord, plusprécisément, Timmins, en passant par Toronto, Barrie, North Bay et Sudbury.

a) Parmi les villes énumérées, lesquelles sont considérées comme étant dans le sud de la province? Lesquelles, dans le nord de la province?

b) En survolant la province, que remarques-tu par rapport aux espèces d’arbres et à leurnombre?

71


5. Tes études sont terminées et le ministère des Richesses naturelles t’embauche commeécologiste débutant. Tu as la responsabilité de deux programmes de gestion : un dans le nord,et l’autre dans le sud. Tu dois comparer leurs ressources naturelles et étudier la durabilité deces écosystèmes.

a) Selon tes connaissances de la végétation des différentes régions, crois-tu qu’ellesdevraient être gérées de la même façon? Pourquoi?

b) Quelles industries dominent dans le nord de la province?

c) Quelles industries dominent dans le sud de la province?

d) Compare le climat du nord de l’Ontario à celui du sud.

Le ministre des Richesses naturelles reçoit une demande pour la construction d’un terrain de golf.Tu auras à faire une analyse de deux écosystèmes pour déterminer l’impact qu’un tel projetpourrait avoir sur l’environnement.

Pour te préparer à cette analyse, fais les travaux de l’Annexe 1.4.2 et de l’Annexe 1.4.3.

72

Annexe 1.4.2

La durabilité des forêts

Les forêts canadiennes sont une richesse naturelle. Elles représentent 10 % desforêts mondiales. Elles couvrent près de la moitié de la surface terrestre duCanada, dont la moitié est accessible pour le commerce du bois et du papier.

La forêt joue un rôle important dans l’équilibre fragile de la planète, car elle a un effet sur lecycle de l’eau, en la filtrant, et sur le sol, en prévenant l’érosion. Elle est aussi un habitat pour laplupart des espèces du monde. Le Canada compte plus de 140 000 espèces de plantes, d’animauxet de micro-organismes, et nos forêts offrent un habitat à deux tiers de ces organismes. Ellesfiltrent aussi l’air, parce que le bois est un puits de carbone renouvelable. Un mètre cubique debois peut absorber une tonne de gaz carbonique et rejeter 730 kg d’oxygène.

Chaque année, 1,6 % de nos forêts sont menacées par des incendies, des insectes et des maladies.Il ne faut pas oublier l’impact du développement urbain et de la récolte des arbres.

La récolte des arbres se fait principalement par la coupe à blanc qui demeure encore la méthodede récolte la plus populaire au Canada. Heureusement, les consignes régissant cette pratique ontchangé afin de maintenir l’habitat des espèces sauvages et la protection des sols. Cette formedominante de déboisement consiste à couper tous les arbres dans une partie de la forêt età expédier vers une scierie ceux qui présentent une valeur marchande.

L’alternative à la coupe à blanc est la coupe sélective qui consiste à couper et à enlever seulementles arbres sélectionnés, sans toucher aux autres.

L’industrie forestière rapporte près de 74 milliards de dollars par année à l’économie canadienneet compte pour 20 % du marché global des produits forestiers. En moyenne, elle fournit 842 000 emplois, c’est-à-dire qu’une personne sur 16 gagne sa vie grâce aux forêts.

Les décisions prises au sujet de l’industrie forestière ont des répercussions sur les aspectssuivants : - l’air,- l’eau,- l’entreposage de carbone,- les changements climatiques,- la nature et la faune,- les activités de loisir,- le tourisme,- la chasse et la pêche,- la disponibilité à long terme des arbres.

73


La demande pour les produits forestiers augmente, mais la superficie globale des forêts diminueà un rythme qui menace la santé de notre planète. Il est donc important de gérer cette précieuseressource et d’avoir des pratiques forestières saines. Il est nécessaire de développer des stratégiesd’aménagement pour assurer la durabilité des forêts. Il faut considérer les critères suivants : - la diversité biologique : assurer la survie d’un vaste éventail de plantes et d’animaux dans la

forêt;- l’état des écosystèmes : s’assurer que les écosystèmes forestiers demeurent en santé et qu’ils

sont productifs;- la conservation de l’eau et du sol : conserver la qualité des ressources qui nourrissent la forêt;- la durabilité : assurer la continuité de la multiplicité des utilisations des produits de nos

forêts;- l’engagement des citoyennes et des citoyens : s’assurer que les Canadiennes et les Canadiens

participent à la prise de décision sur l’utilisation des ressources forestières.

Vérification des connaissances

1. Pourquoi dit-on que nos forêts sont une richesse naturelle?

2. Explique la façon dont les arbres agissent comme des filtres naturels.

3. Qu’est-ce que la coupe à blanc?

4. Nomme les avantages et les inconvénients de la coupe à blanc.

74


5. Pourquoi l’industrie forestière continue-t-elle à pratiquer la coupe à blanc?

6. Nomme quelques produits dérivés de l’industrie forestière.

7. Quelle est l’importance de ces produits dans ta vie?

75

Annexe 1.4.3

La durabilité des terres agricoles

Le sud de l’Ontario est une des principales régions agricoles duCanada à cause de son sol et de son climat qui sont particulièrementpropices à l’agriculture. Le bassin des Grands Lacs représente 25 % dela capacité agricole du Canada. On y cultive surtout le blé, la fève soyaet le maïs ainsi que la tomate, la fraise et la laitue.

Cette région compte le plus grand nombre de fermes au Canada et 15 % de la population rurale.Au fil des années, le nombre de fermes a diminué, mais leur superficie a augmenté. Ces fermesreprésentent une production de 7,8 milliards de dollars par année.

La plus importante ressource des fermes est le sol. Pour assurer la qualité du sol, il doit y avoiramplement de matière organique afin de minimiser les effets de l’érosion qui peut complètementdétruire un sol. Une des façons de minimiser l’impact de l’érosion est de pratiquer l’agriculturesans travail du sol. Elle consiste à ne pas nettoyer les champs après la récolte et à laisser lamatière végétale se décomposer dans le but d’enrichir le sol. Cette matière recouvrant leschamps, les vents ne peuvent pas éroder les sols.

L’utilisation d’engrais chimiques est importante pour l’enrichissement des sols en fournissantl’azote nécessaire à la croissance des plantes. La fixation de l’azote est un processus naturel quiassure une quantité adéquate d’azote par l’entremise de bactéries fixatrices d’azote qu’on trouvedans les nodosités des racines des légumineuses. Heureusement, au Canada, l’utilisation desengrais chimiques a diminué. Cette diminution est due à la pratique de rotation des cultures : laculture des légumineuses alterne avec celle des céréales. Une année, on sèmera de la fève soya etl’année suivante, du maïs. Cela limitera la quantité d’engrais nécessaire, car la fève soya fixeral’azote fournissant ainsi assez d’azote pour l’année suivante.

La surutilisation des engrais chimiques mène au lessivage qui peut contaminer la source d’eausouterraine et causer l’eutrophisation. Cette eau souterraine fournit l’eau potable; il est doncprimordial de bien la gérer.

Une des raisons pour lesquelles le sud de l’Ontario est propice à l’agriculture est le climat. Maisle climat attire aussi la population et pour répondre à ses besoins, il faut des maisons, des écoles,des centres commerciaux, etc. Le développement urbain empiète de plus en plus sur les terresagricoles.

76


La diminution des terres agricoles occasionne de nombreux problèmes, dont la perte d’emploisdans le secteur agroalimentaire. Au Canada, 14 % de tous les emplois sont directement ouindirectement liés à l’agriculture. Cela représente environ 2 millions de personnes. L’agricultureest un élément essentiel à l’économie canadienne, dont les exportations annuelles s’élèventà environ 17 milliards de dollars.

Les pratiques agricoles modernes qui ont amélioré le rendement et la production épuisentl’écosystème agricole. Il faut donc recourir à des pratiques agricoles qui assurent la durabilité. Ilne faut pas perdre de vue les liens existant entre la nourriture et la terre qui la produit. Il fautpratiquer l’agriculture en harmonie avec l’environnement; sinon, il sera impossible de répondreaux besoins mondiaux en nourriture.

1. Explique pourquoi le sud de l’Ontario est l’une des principales régions agricoles du Canada.

2. Explique la façon dont on peut minimiser l’impact de l’érosion.

3. Pourquoi pratique-t-on la rotation des cultures?

4. L’engrais est essentiel à la productivité des sols. Pourquoi faut-il cependant faire attentionà l’utilisation des engrais chimiques?

5. Explique l’effet de la population croissante dans le sud de l’Ontario sur le secteuragroalimentaire.

77

Annexe 1.4.4

Étude d’impact sur l’environnement

Mise en situation

Le ministre des Richesses naturelles de l’Ontario a reçu une demande pour la construction d’unterrain de golf. Il te demande de faire une étude d’impact sur l’environnement (EIE). Tu doisanalyser deux écosystèmes et préciser l’impact d’un tel projet sur l’environnement. Commeécologiste débutant pour le Ministère, tu dois maintenant présenter un rapport au ministre quantà la demande de permis de construction pour le terrain de golf.

Pour faire ton étude d’impact sur l’environnement (EIE), tu dois analyser l’écosystème d’uneforêt du nord et celui d’une terre agricole du sud. Sers-toi des travaux déjà faits sur lesécosystèmes pour ton analyse. Pose-toi également les questions suivantes :

- Où sera situé le terrain de golf dans l’écosystème? Près ou loin des villes?

- Une fois l’endroit choisi, devra-t-on procéder à un déboisement? Si oui, quelle en seral’étendue?

- Est-ce que le sol sera affecté? Si oui, comment?

- Est-ce que les cours d’eau seront affectés? Si oui, comment?

- Est-ce que l’aménagement du terrain générera des emplois? Si oui, lesquels?

- Une fois construit, quel impact le terrain de golf aura-t-il sur l’environnement?

- Les retombées économiques seront-elles plus importantes que l’impact sur l’environnement?

78


Prise de décision

Remplis le tableau ci-dessous en notant les avantages et les désavantages pour chaqueécosystème; cela te permettra de prendre une décision éclairée dans le choix de l’emplacement duterrain de golf.

Écosystèmes Avantages Désavantages

Forêt du nord

Terre agricole du sud

79


Lorsque ta décision sera prise, rédige ton rapport au ministre des Richesses naturelles. Voici unexemple de format de présentation d’un rapport.

Rapport final

Le ___________________

Ministère des Richesses naturelles 67, rue Wellesley OuestToronto (Ontario) M4N 1X2

Monsieur le Ministre ou Madame la Ministre,

À la suite de l’étude d’impact sur l’environnement de la construction d’unnouveau terrain de golf dans la province, je recommande que______________________ _________________ pour les raisons suivantes :

1.

2.

3.

Veuillez agréer, Monsieur le Ministre ou Madame la Ministre, mes salutationsdistinguées.

Ton nom en lettres mouléesTa signature

80

Annexe 1.4.5



Un peu de

difficulté

Beaucoupde

difficulté


Je comprends le principe de durabilité. 1.4.1

Je peux appliquer le principe dedurabilité.

1.4.21.4.31.4.4

Je suis conscient ou consciente del’impact des activités humaines sur lesécosystèmes et de la façon dont elles lesinfluencent.

1.4.21.4.31.4.4

Je peux compiler des données sur labiodiversité des écosystèmes et en faire lacomparaison.

1.4.4

Je peux communiquer des résultats parécrit.

1.4.4

81

Annexe 1.4.6

Tâche d’évaluation sommative – Écosystèmes et activités humaines

Partie A : Questions à réponse choisie

Encercle la lettre qui correspond à la bonne réponse.

1. Quelle est la source originale d’énergie dans un écosystème boisé?A) les arbresB) le soleilC) les animauxD) les arbres tombés

2. Les organismes qui utilisent directement l’énergie du soleil sont :A) les consommateurs.B) les décomposeurs.C) les nécrophages.D) les producteurs.

3. Quels organismes détruisent les substances mortes et retournent les éléments nutritifsessentiels au sol?A) les herbivoresB) les carnivoresC) les décomposeursD) les omnivores

4. Laquelle des réponses ci-dessous comprend les trois autres?A) réseau trophiqueB) chaîne alimentaireC) consommateurD) producteur

5. Laquelle des descriptions ci-dessous correspond à un écosystème?A) les poissons d’un aquariumB) tous les organismes vivants d’un aquariumC) tous les organismes vivants d’un aquarium et sa source de lumièreD) tous les organismes vivants d’un aquarium, sa lumière, l’eau et les sables

82


6. Que représentent les flèches dans la chaîne alimentaire : luzerne 6 vache 6 coyote?A) l’énergie lumineuseB) la migrationC) les transferts d’énergieD) la mort

7. Quel processus permet aux plantes de retourner de l’oxygène dans l’air?A) la respiration cellulaireB) la photosynthèseC) l’eutrophisationD) la fixation

8. Parmi les gaz ci-dessous, lequel n’est pas un gaz à effet de serre?A) le méthaneB) le gaz carboniqueC) l’azoteD) le CFC

9. Quels éléments nutritifs contiennent les engrais chimiques?A) l’azote, le magnésium et le phosphoreB) l’azote, le potassium et le phosphoreC) le potassium, le magnésium et le phosphoreD) l’azote, le magnésium et le potassium

10. Dans une pyramide d’énergie, si 1 000 kJ sont accessibles, quel serait l’apport énergétiquerespectif d’un couguar et d’un mulot?A) 100 kJ et 10 kJ d’énergieB) 1 000 kJ et 100 kJ d’énergieC) 10 kJ d’énergie chacunD) 50 kJ et 5 kJ d’énergie

83


Partie B – Vrai ou faux

Dans l’espace fourni à cet effet, indique si chacune des affirmations ci-après est vraie ou fausseen écrivant la lettre V ou F. Corrige les affirmations qui sont fausses.

______ Le vent est un facteur abiotique.______ Le carbone entre dans la composition de tous les tissus animaux et végétaux.______ Les bactéries servent à transformer l’azote gazeux en ammoniac ou en nitrates.______ Les organismes les moins nombreux d’une chaîne alimentaire sont les

producteurs.______ Tous les organismes vivants font la photosynthèse.______ Les consommateurs primaires occupent le premier niveau trophique des chaînes

alimentaires.

Partie C : Associations

Écris, dans l’espace prévu à cet effet, la lettre du mot ou de l’expression de la colonne B quicorrespond le mieux à la description de la colonne A.

____ : accroissement du nombre d’algues. A. Pois chiche____ : mouvement d’éléments nutritifs. B. Niveau trophique____ : combustible fossile. C. Carotte____ : niveau alimentaire d’un organisme. D. Essence____ : légumineuse. E. Eutrophisation____ : herbivore. F. Cycle nutritif

Partie D : Questions à court développement

Réponds brièvement, et de façon précise, aux questions suivantes.

1. Compare le processus de respiration cellulaire au processus de photosynthèse.

2. Quel est le lien entre l’agriculture et l’eutrophisation?

84


3. Donne un exemple d’application du principe de durabilité.

4. Décris le rôle de la photosynthèse dans le cycle du carbone.

5. À l’aide d’un exemple, explique pourquoi il est important de pratiquer la rotation descultures.

6. Explique comment une molécule de carbone qui a déjà fait partie d’un dinosaure peutmaintenant faire partie de toi?

7. Décris le processus de bioaccumulation d’un herbicide dans la chaîne alimentaire ci-dessous.HERBES ± SAUTERELLE ± OISEAU

8. Examine la suite des relations trophiques suivante.algues ± vairon ± poisson ± mouette ± vautour

- Lequel de ces organismes est un herbivore? _____________________________- Lequel de ces organismes est un producteur? ___________________________- Lequel de ces organismes est le consommateur de dernier ordre? _____________- Comment appelle-t-on une suite linéaire de relations trophiques?

____________________- Qu’arriverait-il si la population de vairons venait à disparaître? _____________________

85


9. D’une année à l’autre, la récolte de grain varie. Tu remarques que le printemps qui suit unerécolte abondante de grain, plus d’oiseaux voltigent autour de ta ferme. Explique le lien entrel’abondance de la récolte de grain et la taille de la population d’oiseaux.

10. Tu as le pouvoir de créer ta propre planète. Fais une liste de tout ce qui est nécessaire pourassurer la survie et la durabilité de ta planète. Justifie tes choix. Organise toutes tes idées dansun réseau conceptuel.

86

Annexe 1.4.7

Grille d’évaluation adaptée – Écosystèmes et activités humaines

Type d’évaluation : diagnostique 9 formative 9 sommative :

Compétences etcritères

50 - 59 %Niveau 1

60 - 69 %Niveau 2

70 - 79 %Niveau 3

80 - 100 %Niveau 4

Connaissance et compréhension

L’élève : - montre une connaissance descomposantes d’unécosystème, de larelation entre laphotosynthèse et larespirationcellulaire et dumécanisme de labioaccumulation.- montre unecompréhension descycles de l’azote etdu carbone, et desliens entre lesressources d’unmilieu et l’équilibredes populationsnaturelles qui s’ytrouvent.

L’élève montre uneconnaissancelimitée desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre unecompréhensionlimitée des rapportsentre les concepts.

L’élève montre uneconnaissancepartielle desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre unecompréhensionpartielle desrapports entre lesconcepts.

L’élève montre uneconnaissancegénérale desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre unecompréhensiongénérale desrapports entre lesconcepts.

L’élève montre uneconnaissanceapprofondie desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre unecompréhensionapprofondie etsubtile des rapportsentre les concepts.

Recherche

L’élève : - applique deshabiletés et desstratégies propres à la recherchescientifique.

L’élève applique unnombre limité deshabiletés et desstratégies propres à la recherchescientifique.

L’élève appliquecertaines deshabiletés et desstratégies propres à la recherchescientifique.

L’élève applique laplupart deshabiletés et desstratégies propres à la recherchescientifique.

L’élève appliquetoutes ou presquetoutes les habiletéset les stratégiespropres à larecherchescientifique.

Communication

L’élève : - utilise laterminologiespécifique à l’écologie.

L’élève utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec peud’exactitude etune efficacitélimitée.

L’élève utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unecertaine exactitudeet efficacité.

L’élève utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unegrande exactitudeet efficacité.

L’élève utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unetrès grandeexactitude etefficacité.

87

.

Rapprochements

L’élève : - montre unecompréhension desrapprochementsentre l’écologie, lasociété etl’environnement.- montre unecompréhension duconcept dedurabilité desécosystèmes.

L’élève montre unecompréhensionlimitée desrapprochementsdans des contextesfamiliers.

L’élève montre unecertainecompréhension desrapprochementsdans des contextesfamiliers.

L’élève montre unecompréhensiongénérale desrapprochementsdans des contextesfamiliers et danscertains contextespeu familiers.

L’élève montre unecompréhensionapprofondie desrapprochementsdans des contextesfamiliers et peufamiliers.

Remarque :L’élève dont le rendement est en deçà du niveau 1 (moins de 50 %) n’a pas satisfait aux attentes decette tâche.

89


Chimie – Réactions chimiques


Cette unité porte sur les réactions chimiques. L’élève identifie des utilisations et équilibre deséquations chimiques de composés binaires. Elle ou il étudie les réactions de déplacement simple,de déplacement double et de combustion, les représente par des équations équilibrées et construitle modèle de plusieurs composés organiques combustibles, à l’aide d’une trousse d’atomes. Deplus, elle ou il utilise l’échelle de pH pour classer des solutions, nomme divers acides et diversesbases, en écrit la formule et équilibre des équations de neutralisation.


Domaine : Chimie – Réactions chimiques

Attentes : SNC2P-C-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-C-Comp.1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6SNC2P-C-Acq.1 - 2 - 6 - 7 - 9SNC2P-C-Rap.2 - 3 - 4


Activité 2.1 : Formules et réactions (partie 1) 180 minutesActivité 2.2 : Formules et réactions (partie 2) 180 minutesActivité 2.3 : Vitesse de réaction 180 minutesActivité 2.4 : Acides et bases 180 minutes

Ressources


Manuels pédagogiquesGRACE, Eric, et al., Omnisciences 10, Montréal, Les Éditions de la Chenelière, 2001, 633 p.

Ouvrages généraux/de référence/de consultationGRAVEL, Jean-Paul, et al., Éléments de chimie moderne, Toronto, 3e édition, McGraw-Hill

Ryerson Limited, 1981, 387 p.HIRSCH, Alan, et al., Exploration scientifique 10, Montréal, Guérin éditeur, 1990, 581 p.

90

LAHAIE, René, et al., Éléments de chimie expérimentale édition SI, Montréal, Les ÉditionsHRW LTÉE, 1976, 533 p.

O’CONNOR, Paul, La chimie : Expériences et principes, Montréal, Centre Éducatif et Culturel,D.C. Heath, 1974, 464 p.

Médias électroniquesCFORP – La boussole. (consulté le 17 mai 2003)

www.cforp.on.caChimie 534. (consulté le 29 mai 2003)

http://www.geocities.com/CapeCanaveral/9305

91


Formules et réactions (partie 1)


Cette activité porte sur les composés binaires avec et sans ions polyvalents. L’élève nomme etécrit la formule des composés binaires simples ayant une valence unique, et identifie leursutilisations dans sa vie courante. À l’aide d’un tableau de valences, elle ou il nomme et écrit laformule de composés binaires ayant un ion polyvalent, et équilibre des équations chimiquessimples de synthèse et de décomposition. De plus, elle ou il décrit des emplois dans le domainede la chimie.



Attente : SNC2P-C-A.1

Contenus d’apprentissage : SNC2P-C-Comp.2 - 4SNC2P-C-Acq.1SNC2P-C-Rap.4


- Se procurer des produits étiquetés et les apporter pour la mise en situation.- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- Prévoir l’utilisation de la salle d’ordinateurs.- Se familiariser avec le site décrivant les emplois dans le domaine de la chimie.


Mise en situation

- Demander à l’élève d’écrire trois noms de produits chimiques provenant d’étiquettes deproduits de consommation.

- Inviter l’élève à les écrire au tableau.

92

- Faire relever les ressemblances dans les noms (p. ex., plusieurs des noms finissent par «ure»,«ate», «ite» et «yde»).

OU- Écrire, au tableau, une série de noms de produits de consommation et les noms des composés

chimiques qu’ils contiennent (p. ex., le sel de table contient du chlorure de sodium, certainespâtes dentifrices contiennent du fluorure de sodium, la poudre à pâte contient du bicarbonatede sodium, l’eau de javel contient de l’hypochlorite de sodium, l’air qu’on expire contient dudioxyde de carbone).

- Faire relever les ressemblances dans les noms (p. ex., plusieurs des noms finissent par «ure»,«ate», «ite» et «yde»).


Bloc A – Évaluation diagnostique- Expliquer à l’élève qu’une bonne compréhension des composés et des réactions l’aidera

à mieux comprendre le monde qui l’entoure.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.1.1 et lui demander de répondre aux questions portant sur les

composés binaires.- Expliquer à l’élève qu’il s’agit d’une évaluation diagnostique et que l’intention de

l’évaluation est de déterminer ses forces et ses faiblesses.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (ED)

Bloc B – Composés binaires simples- Remettre à l’élève l’Annexe 2.1.2 et l’Annexe 2.1.3.- Présenter trois exemples de formules de composés binaires au tableau (p. ex., NaCl, MgO et

Al2O3).- Montrer la façon d’utiliser l’Annexe 2.1.3 pour déterminer les indices dans les formules

chimiques des exemples donnés. - Faire remarquer que l’élément positif est toujours écrit en premier dans la formule chimique.- Présenter le nom de chacun des exemples (p. ex., chlorure de sodium, oxyde de magnésium et

oxyde d’aluminium).- Présenter les exceptions à la règle de «ure» (p. ex., oxygène devient oxyde, soufre devient

sulfure, azote devient nitrure et phosphore devient phosphure).OU- Demander à l’élève de consulter la page 157 du manuel Omnisciences 10 pour des exemples

et des explications.- Inviter l’élève à faire le travail de l’Annexe 2.1.4. (EF)

Bloc C – Noms et formules de composés avec ions polyvalents- Faire remarquer à l’élève que plusieurs des éléments ont plus d’une valence (p. ex., plusieurs

des métaux de transition), à l’aide de l’Annexe 2.1.3.- Écrire au tableau les formules : FeO et Fe2O3.- Demander à l’élève de nommer et de noter le nom de chacun de ces composés.- Écrire le nom de chacun des exemples au tableau, oxyde de fer (II) et oxyde de fer (III).

93

- Expliquer que cette façon de nommer les composés se nomme le système Stock et qu’onl’utilise seulement si l’ion positif a plus d’une valence.

- Animer une discussion au sujet de l’importance de la précision, pour la sécurité, lorsqu’onnomme des composés et lorsqu’on écrit des formules chimiques. Deux composés qui seressemblent n’ont pas nécessairement les mêmes propriétés physiques et chimiques, ce quipourrait résulter en des réactions inattendues.

- Faire remarquer à l’élève que la détermination des indices dans la formule se fait de la mêmefaçon que celle des composés binaires.

- Inviter l’élève à lire la page 158 du manuel Omnisciences 10 pour obtenir des exemples et desexplications supplémentaires.

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.1.5 et l’inviter à faire le travail. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc D – Calcul du nombre d’atomes et de molécules- Faire observer la différence entre un atome et une molécule (p. ex., O est un atome d’oxygène

et H2O est une molécule d’eau formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atomed’oxygène).

- Remettre l’Annexe 2.1.6 à l’élève.- Inviter les élèves à faire le travail de l’Annexe 2.1.6.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc E – Équilibrer des équations chimiques (partie 1)- Expliquer la différence entre une équation non équilibrée et une équation équilibrée à l’aide

d’un exemple (p. ex., Na + S º Na2S, équation non équilibrée, et 2Na + S º Na2S, équationéquilibrée.

- Faire noter que le nombre total d’atomes de chaque élément doit être le même de chaque côtéde l’équation.

- Faire noter que les atomes ou composés du côté gauche de la flèche se nomment LESRÉACTIFS et que ceux du côté droit se nomment LES PRODUITS.

- Inviter l’élève à lire les pages 170 à 172 du manuel Omnisciences 10 pour obtenir desexplications et des exemples supplémentaires.

- Remettre l’Annexe 2.1.7 à l’élève.- Inviter les élèves à faire le travail de l’Annexe 2.1.7. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc F – Recherche sur un emploi associé à la chimie- Animer un remue-méninges sur les différents emplois que l’on peut trouver dans le domaine

de la chimie.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.1.8 et lui expliquer qu’elle ou il doit faire une recherche dans

Internet afin de répondre à des questions.- Expliquer à l’élève comment accéder à l’information du site proposé.- Assigner plus d’un emploi si le temps le permet.

Bloc G – Objectivation- Remettre à l’élève l’Annexe 2.1.9 et l’inviter à faire un retour sur les tâches de cette activité

en remplissant la fiche d’objectivation. Lui faire observer qu’il y a une relation directe entrechaque concept ou notion et une des tâches faites dans cette activité.

94


- Voir la section Évaluation sommative de l’Activité 2.4.


Annexe 2.1.1 : Évaluation diagnostiqueAnnexe 2.1.2 : Tableau périodique des élémentsAnnexe 2.1.3 : Tableau de valencesAnnexe 2.1.4 : Composés binaires simplesAnnexe 2.1.5 : Noms et formules de composés avec ions polyvalentsAnnexe 2.1.6 : Calcul du nombre d’atomes et de moléculesAnnexe 2.1.7 : Équilibration d’équations chimiques (partie 1)Annexe 2.1.8 : Recherche sur un emploi associé à la chimieAnnexe 2.1.9 : Objectivation de l’Activité 2.1

95

Annexe 2.1.1

Évaluation diagnostique

1. Nomme le composé formé par la combinaison des paires d’éléments suivants.

- sodium et chlore

- magnésium et fluor

- calcium et oxygène

- potassium et soufre

- aluminium et phosphore

2. Écris la formule chimique des composés suivants.

- bromure de lithium

- oxyde de fer (III)

- sulfure de césium

- oxyde d’aluminium

- iodure de baryum

3. Indique le nombre d’atomes de chaque élément dans les composés suivants.

- CH4 Nombre de d’atomes de C : ______ Nombre d’atomes de H : ______

- Ca3P2 Nombre d’atomes de Ca : ______ Nombre d’atomes de P : ______

- P2O5 Nombre d’atomes de P : ______ Nombre d”atomes de O : ______

Annexe 2.1.2

1 1,008

HHydrogène

2 4,003

HeHélium

3 6,941

LiLithium

4 9,012

BeBéryllium

5 10,811

BBore

6 12,011

CCarbone

7 14,007

NAzote

8 15,999

OOxygène

9 18,998

FFluor

10 20,180

NeNéon

11 22,990

NaSodium

12 24,305

MgMagnésium

13 26,982

AlAluminium

14 28,086

SiSilicium

15 30,974

PPhosphore

16 32,066

SSoufre

17 35,453

ClChlore

18 39,948

ArArgon

19 39,098

KPotassium

20 40,078

CaCalcium

21 44,956

ScScandium

22 47,88

TiTitane

23 50,942

VVanadium

24 51,996

CrChrome

25 54,938

MnManganèse

26 55,847

FeFer

27 58,933

CoCobalt

28 58,693

NiNickel

29 63,546

CuCuivre

30 65,39

ZnZinc

31 69,723

GaGallium

32 72,61

GeGermanium

33 74,922

AsArsenic

34 78,96

SeSélénium

35 79,904

BrBrome

36 83,80

KrKrypton

37 85,468

RbRubidium

38 87,62

SrStrontium

39 88,906

YYttrium

40 91,224

ZrZirconium

41 92,906

NbNiobium

42 95,94

MoMolybdène

43 97,907

TcTechnétium

44 101,07

RuRuthénium

45 102,906

RhRhodium

46 106,42

PdPalladium

47 107,868

AgArgent

48 112,411

CdCadmium

49 114,82

InIndium

50 118,710

SnÉtain

51 121,757

SbAntimoine

52 127,60

TeTellure

53 126,904

IIode

54 131,290

XeXénon

55 132,905

CsCésium

56 137,327

BaBaryum

71 174,967

LuLutécium

72 178,49

HfHafnium

73 180,948

TaTantale

74 183,85

WTungstène

75 186,207

ReRhénium

76 190,2

OsOsmium

77 192,22

IrIridium

78 195,08

PtPlatine

79 196,967

AuOr

80 200,59

HgMercure

81 204,383

TlThallium

82 207,2

PbPlomb

83 208,980

BiBismuth

84 208,982

PoPolonium

85 209,987

AtAstate

86 222,018

RnRadon

87 223,020

FrFrancium

88 226,025

RaRadium

103 260,105

LrLawrencium

104 (261)

RfRutherfordium

105 (262)

DbDubnium

106 (263)

SgSeaborgium

107 (262)

BhBohrium

108 (265)

HsHassium

109 (266)

MtMeitnerium

110 (271)

DsDarmstadtium

111 (272)

UuuUnununium

112 (277)

UubUnunbium

114 (285)

UuqUnunquadium

116 (289)

UuhUnunhexiu

118 (293)

UuoUnunoctium

\ [ Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z57 138,9

La Lanthane

58 140,115

CeCérium

59 140,908

PrPraséodyme

60 144,24

NdNéodyme

61 144,913

PmProméthium

62 150,36

SmSamarium

63 151,965

EuEuropium

64 157,25

GdGadolinium

65 158,925

TbTerbium

66 162,50

DyDysprosium67 164,930

68 167,26

ErErbium

69 168,934

TmThulium

70 173,04

YbYtterbiumHolmium

[89 (227)

AcActinium

90 232,038

ThThorium

91 231,036

PaProactinium

92 238,029

UUranium

93 237,048

NpNeptunium

94 244,064

PuPlutonium

95 243,061

AmAméricium

96 247,070

CmCurium

97 247,070

BkBerkélium

98 251,080

CfCalifornium

100 257,095

FmFermium

101 258,099

MdMendélévium

102 259,101

NoNobélium

Tableau périodique des éléments

Annexe 2.1.3

1H

Tableau de valences 2He

0

3Li

1+

4Be

2+

5B

3+

6C

4+

7N

3-

8O

2-

9F

1-

10Ne

0

11Na

1+

12Mg

2+

13Al

3+

14Si

4+

15P

3-

16S

2-

17Cl

1-

18Ar

0

19K

1+

20Ca

2+

21Sc

3+

22Ti

4+

23V

4+

24Cr

3+

25Mn

2+

26Fe

3+

27Co

2+

28Ni

2+

29Cu

2+

30Zn

2+

31Ga

3+

32Ge

4+

33As

3-

34Se

2-

35Br

1-

36Kr

0

37Rb

1+

38Sr

2+

39Y

3+

40Zr

4+

41Nb

5+

42Mo

2+

43Tc

7+

44Ru

2+

45Rh

3+

46Pd

2+

47Ag

1+

48Cd

2+

49In

3+

50Sn

2+

51Sb

3+

52Te

2-

53I

1-

54Xe

0

55Cs

1+

56Ba

2+

57La

3+

72Hf

4+

73Ta

5+

74W

2+

75Re

4+

76Os

3+

774+Ir2+

78Pt

4+

79Au

3+

80Hg

1+

81Tl

1+

82Pb

2+

83Bi

3+

84Po

2+

85At

1-

86Rn

0

87Fr

1+

88Ra

2+

98


Quelques ions communs

carbonate CO32! phosphate PO4

3!

bicarbonate HCO31! hypochlorite ClO1!

permanganate MnO41! hydroxyde OH1!

nitrate NO31! peroxyde O2

2!

nitrite NO21! chlorate ClO3

1!

acétate C2H3O21! sulfite SO3

2!

sulfate SO42! bisulfite HSO3

1!

bisulfate HSO41! ammonium NH4

1+

99

Annexe 2.1.4

Composés binaires simples

1. À l’aide du tableau périodique (Annexe 2.1.2) et du tableau de valences (Annexe 2.1.3),trouve les ions et écris la formule des composés suivants.

Nom Cation (+) Anion (!) Formule

chlorure de magnésium Mg2+ Cl1! MgCl2

bromure de sodium

chlorure de potassium

iodure de rubidium

oxyde de sodium

nitrure de potassium

sulfure d’argent

sulfure d’aluminium

oxyde de zinc Zn2+ O2! ZnO

sulfure de strontium

oxyde de potassium

MgS

CaO

Na1+ F1!

100


2. Écris la formule des composés suivants.

a) iodure de baryum e) phosphure de béryllium

b) chlorure d’aluminium f) bromure de zinc

c) nitrure de magnésium g) fluorure de calcium

d) sulfure de lithium h) sulfure d’argent

101

Annexe 2.1.5

Noms et formules de composés avec ions polyvalents

1. À l’aide du tableau périodique (Annexe 2.1.2) et du tableau de valences (Annexe 2.1.3),trouve les ions et écris la formule des composés suivants.

Nom Cation (+) Anion (!) Formule

oxyde de fer (II) Fe2+ O2! FeO

oxyde de fer (III) Fe3+

chlorure de titane (IV)

sulfure de mercure (I)

fluorure d’étain (IV)

CuBr

Ni2O3

Co2+ N3!

FeS

séléniure de palladium (II)

oxyde de platine (II)

phosphure d’or (III)


a) iodure de fer (III) e) phosphure de mercure (I)

b) chlorure de cuivre (I) f) bromure de nickel (II)

c) nitrure de manganèse (II) g) fluorure de titane (III)

d) sulfure de chrome (III) h) sulfure d’or (I)

102

Annexe 2.1.6

Calcul du nombre d’atomes et de molécules

Calcul du nombre d’atomes de chaque élément dans 3 molécules de H2ONombre d’atomes d’hydrogène : 3 (coefficient) × 2 (indice) = 6Nombre d’atomes d’oxygène : 3 (coefficient) × 1 (indice sous-entendu) = 6

Nombre d’atomes d’un élément dans des molécules : coefficient de la molécule × indice del’élément

Molécule Symbole dupremierélément

Symbole dudeuxièmeélément

Nombre d’atomes du

premierélément


deuxièmeélément

Nombre demolécules

de H2O

2H2O H O 4 2 2

3CH4

Al2O3

5MgO

3CO2

K2O

2CaF2

3CuCl

Ag2S

2NH3

103

Annexe 2.1.7

Équilibration d’équations chimiques (partie 1)

Équilibrer une équation chimique, c’est comme équilibrer deux poids sur une balance à plateauxou une balançoire faite d’une longue pièce en équilibre sur un point d’appui.

Dans l’équation chimique, les réactifs et les produits sont les masses à équilibrer. La flèche (º)agit comme le point d’appui et remplace le signe d’égalité (=) des équations algébriques. Observeattentivement le diagramme suivant.

- Dans le premier cas, on compte un atome de sodium (Na) et un atome de soufre (S) du côtégauche (les réactifs) et deux atomes de sodium et un atome de soufre (S) du côté droit (lesproduits). Il n’y a pas d’équilibre.

- Dans le deuxième cas, on compte deux atomes de sodium et un atome de soufre de chaquecôté. Il y a équilibre.

L’équation équilibrée s’écrit ainsi : 2Na + S º Na2S.

Équilibre les équations ci-dessous. Souviens-toi que tu ne peux pas changer les formuleschimiques; tu peux seulement changer les coefficients. Si le coefficient est 1, tu ne l’écris pas.

____ At + ____ Li º ____ LiAt ____ NaCl º ____ Na + ____ Cl2

____ Mg + ____ Cl2 º ____ MgCl2 ____ H2O º ____ H2 + ____ O2

____ Al + ____ O2 º ____ Al2O3 ____ NO º ____ N2 + ____ O2

____ P + ____ CL2 º ____ PCl5 ____ CaCl2 º ____ Ca + ____ Cl2

____ P4 + ____ O2 º ____ P4O10 ____ Ba3P2 º ____ Ba + ____ P

104

Annexe 2.1.8

Recherche sur un emploi associé à la chimie

Parmi les emplois associés à la chimie dont la liste a été dressée en salle de classe, choisisl’emploi qui t’intéresse le plus. Fais une recherche sur cet emploi et réponds aux questionssuivantes.

Le site Internet www.cforp.on.ca, sous La boussole, t’offre des pistes de recherche appropriées.

1. Si tu voulais obtenir ce type d’emploi, quel niveau de scolarité ou quelle formation pratiquedevrais-tu posséder?

2. Décris le genre de tâches que tu devrais accomplir en cours d’emploi.

3. Quel est le salaire moyen de cet emploi?

105

Annexe 2.1.9



Un peu dedifficulté

Beaucoup dedifficulté

Annexe à revoiren cas de difficulté

Je peux écrire les formuleset les noms des composésbinaires simples.

2.1.4

Je peux écrire les formulesdes composés binairescomprenant des ionspolyvalents et les nommeren utilisant le systèmeStock.

2.1.5

Je comprends commentutiliser les indices et lescoefficients des formuleschimiques pour déterminerle nombre de molécules etle nombre d’atomes.

2.1.6

Je peux équilibrer deséquations en m’assurant quele nombre d’atomes desréactifs est le même que lenombre d’atomes desproduits.

2.1.7

Je connais bien au moins unemploi dans le domaine dela chimie.

2.1.8

106


Formules et réactions (partie 2)


Cette activité porte sur les réactions chimiques de synthèse et de décomposition et leurreprésentation par des équations équilibrées. L’élève apprend à écrire une équation équilibrée enpartant d’une équation nominative et associe plusieurs composés chimiques et leurs utilisationsdans des produits de consommation.



Attentes : SNC2P-C-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-C-Comp.2 - 4 - 6SNC2P-C-Acq.1 - 6 SNC2P-C-Rap.2


- Photocopier les annexes en quantité suffisante.


Mise en situation

- Écrire le mot union au tableau et animer un remue-méninges dans le but de nommer dessynonymes de ce mot.

- Faire noter que le mot synthèse veut dire «préparation d’un composé à partir d’éléments».- Répéter le remue-méninges, mais cette fois-ci avec le mot séparation.- Faire noter que le mot décomposition veut dire «séparation».


Bloc A – Évaluation diagnostique- Remettre l’Annexe 2.2.1 à l’élève.- Inviter les élèves à faire le travail de l’Annexe 2.2.1.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (ED)

107

Bloc B – Réactions de synthèse et de décomposition- Présenter la définition du mot synthèse et du mot décomposition tels qu’ils sont utilisés en

chimie.- Présenter l’équation générale d’une réaction de synthèse ainsi que celle d’une réaction de

décomposition.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.2.2 et l’inviter à faire l’exercice. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc C – Formules et noms d’éléments- Rappeler qu’il y a certains éléments qui se trouvent en paire dans la nature. Donc, ils forment

des molécules diatomiques.- Faire noter à l’élève les éléments diatomiques dans son cahier.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.2.3 et l’inviter à faire le travail. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc D – Une équation après l’autre- Écrire une équation déjà vue (p. ex., Mg + Cl2 º MgCl2) au tableau ou sur un transparent

pour rétroprojecteur.- Faire nommer chacun des réactifs et le produit.- Écrire l’équation nominative sous l’équation.- Demander à l’élève de donner un autre exemple d’une équation nominative et l’écrire au

tableau ou sur le transparent.- Amener l’élève à écrire le deuxième exemple sous forme d’équation.- Inviter l’élève à lire la page 170 du manuel Omnisciences 10 portant sur la formulation

d’équations.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.2.4 et l’inviter à faire l’exercice. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc E – À quoi sert ce composé?- Expliquer que plusieurs produits de consommation résultent de la compréhension des

réactions chimiques et des propriétés de ces substances (p. ex., la poudre à pâte, bicarbonatede sodium, réagit avec d’autres ingrédients dans les pâtisseries pour produire des bulles deCO2, créant les petits trous dans la pâte; certaines pâtes dentifrices contiennent du bicarbonatede sodium comme abrasif pour mieux nettoyer les dents).

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.2.5 et lui demander de faire le travail.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc F – Noms et formules des composés polyatomiques- Expliquer qu’il n’y a pas seulement des composés binaires (formés de deux sortes d’atomes),

mais qu’il existe une autre catégorie de composés : les composés polyatomiques.- Écrire quelques exemples de formules chimiques et leur nom au tableau (p. ex., HCO3,

carbonate d’hydrogène, NaOH, hydroxyde de sodium, LiNO2, nitrite de lithium, Be(NO3)2,nitrate de béryllium).

- Utiliser l’exemple du nitrate de béryllium pour préciser que s’il n’y avait pas de parenthèses,la formule indiquerait 32 atomes d’oxygène.

- Demander à l’élève de se reporter à l’Annexe 2.1.3.

108

- Faire noter que la plupart des ions polyatomiques finissent par «ate» ou «ite».- Faire noter que tous les ions sont négatifs, à l’exception de l’ammonium (NH4

1+).- Montrer la façon d’écrire la formule d’un composé polyatomique en partant de deux ions

donnés et du nom.- Faire remarquer que la méthode utilisée pour écrire la formule est identique à celle utilisée

pour les composés binaires.- Inviter l’élève à lire la page 150 du manuel Omnisciences 10 pour des explications

supplémentaires et des exemples.- Assigner l’exercice de l’Annexe 2.2.6. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc G – Noms et formules des molécules covalentes- Inviter l’élève à écrire, au tableau, des exemples de formules chimiques.- Faire observer le fait que chacun de ces composés est formé d’un métal (positif) et d’un non-

métal (négatif) ou d’un métal qui est positif et d’un ion polyatomique qui est négatif.- Expliquer qu’il existe aussi des substances, nommées molécules, qui sont formées de deux

non- métaux. - Faire noter que les molécules sont formées par des liens covalents.- Faire noter la définition d’une liaison de covalence : partage d’électrons de valence.- Faire remarquer qu’elle ou il pourra distinguer les molécules covalentes des composés

ioniques en observant les atomes qui les composent. Si le premier élément dans la formulechimique est un métal, c’est un composé; si le premier élément est un non-métal, c’est unemolécule. Il y a une exception, c’est l’ammonium (NH4

1+).- Faire noter les préfixes utilisés dans la nomenclature des molécules.- Donner un exemple de formule à nom et un exemple de nom à formule (p. ex., CO2 =

dioxyde de carbone, trifluorure de diazote = N2F3).- Inviter l’élève à lire la page 162 du manuel Omnisciences 10 pour trouver des exemples et

des explications portant sur la nomenclature des molécules covalentes.- Assigner l’exercice de l’Annexe 2.2.7. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc H – Devoirs – Faisons des bulles- Donner la liste des matériaux nécessaires pour faire une expérience à la maison : du

bicarbonate de soude, du vinaigre, de l’eau, un verre transparent d’environ 150 ml et unecuillère à thé.

- Faire noter les étapes à suivre : - étape 1 : verser du vinaigre jusqu’à environ 1 cm du fond du verre.- étape 2 : verser de l’eau jusqu’à environ 10 cm du fond du verre.- étape 3 : tenir le verre au-dessus du lavabo.- étape 4 : vider une cuillère à thé de bicarbonate de sodium dans le verre.- étape 5 : noter les observations, en particulier la vitesse du dégagement des bulles.- étape 6 : rincer le verre.- étape 7 : vider du vinaigre jusqu’à environ 10 cm du fond du verre.- étape 8 : répéter les étapes 3 à 5.

109

Bloc I – Objectivation- Remettre à l’élève l’Annexe 2.2.8 et l’inviter à faire un retour sur les tâches de cette activité

en remplissant la fiche d’objectivation. Lui faire observer qu’il y a une relation directe entrechaque concept ou notion et une des tâches faites dans cette activité.




Annexe 2.2.1 : Évaluation diagnostiqueAnnexe 2.2.2 : Réactions de synthèse et de décompositionAnnexe 2.2.3 : Formules et noms d’élémentsAnnexe 2.2.4 : Une équation après l’autreAnnexe 2.2.5 : À quoi sert ce composé?Annexe 2.2.6 : Noms et formules des composés polyatomiquesAnnexe 2.2.7 : Noms et formules des molécules covalentesAnnexe 2.2.8 : Objectivation de l’Activité 2.2

110

Annexe 2.2.1


1. Identifie chacune des réactions comme réaction de synthèse ou réaction de décomposition.

- Na + F2 º NaF ______________________

- H2O2 º H2O + O2 ______________________

- Mg + O2 º MgO ______________________

2. Écris la première équation du numéro 1 sous forme d’équation nominative.

3. Écris le nom des composés représentés par les formules suivantes.

- P2O5 ___________________

- NaCO3 ________________________________

- K2SO4 ___________________

- Br2 ___________________

- Ca(NO3)2 ___________________

- NO2 ___________________

4. Écris la formule chimique des composés représentés par les expressions suivantes :

- tétrachlorure de carbone ____________

- carbonate de potassium ____________

- monoxyde de carbone ____________

- hydroxyde de sodium ____________

- phosphate d’hydrogène ____________

111

Annexe 2.2.2

Réactions de synthèse et de décomposition

Il y a quatre principaux types de réactions chimiques. Voici les deux premiers.

Réaction de synthèse : Cette réaction se reconnaît par le fait qu’il y a deux réactifs ou plus qui donnenthabituellement un seul produit.

A + B º C (2 réactifs) º (1 produit)

Réaction de décomposition : Cette réaction se reconnaît par le fait qu’il y a un seul réactif qui donne deux produits ouplus.

C º A + B (1 réactif) º (2 produits)

Écris le type de réaction pour chacune des équations et justifie ton choix.

Fe + O2 º Fe2O3 Synthèse (2 réactifs, 1 produit, donc synthèse)

HgO º Hg + O2

Mg + O2 º MgO

H2 + O2 º H2O

P4 + O2 º P4O10

H2O2 º H2 + O2

KClO3 º KCl + O2

CaCO3 º CaO + CO2

N2 + H2 º NH3

Na + N2 º Na3N

112

Annexe 2.2.3

Formules et noms d’éléments

La formule de la plupart des éléments est la même que celle de leur symbole, mais il y a quelquesexceptions. Ce sont les éléments qui forment des molécules diatomiques. Afin de te souvenir deces sept éléments, tu peux mémoriser ce mot : BrOFHINCl.

Remplis le tableau suivant.

Symbole Formule de l’élément

H H2

Mg

Sc

Br

Os

Ga

O

Ar

Bi

Cu

He

F

K

Cl

Ni

Ba

I

Fe

N

113

Annexe 2.2.4

Une équation après l’autre

1. Écris les équations chimiques ci-dessous sous forme d’équations nominatives.

Al + O2 º Al2O3 ____________________________

K + N2 º K3N ____________________________

H2O º H2 + O2 ____________________________

Fe + O2 º FeO ____________________________

Hg2 O º Hg + O2 ____________________________

2. Équilibre les équations du numéro 1.

3. Écris les équations nominatives ci-dessous sous forme d’équations chimiques.

étain + oxygène º oxyde d’étain (II)

potassium + brome º bromure de potassium

argent + soufre º sulfure d’argent

aluminium + fluor º fluorure d’aluminium

cuivre + phosphore º phosphure de cuivre (II)

114

Annexe 2.2.5

À quoi sert ce composé?

Chaque jour, tu utilises des produits de consommation qui résultent des réactions chimiques etdes propriétés de certains composés chimiques. Dans l’espace approprié, écris la lettre ducomposé qui correspond à la description donnée.

A. monoxyde de carbone E. oxyde d’azote I. hydroxyde de sodium

B. oxyde de cuivre F. hypochlorite de sodium J. nitrate de potassium

C. oxyde de fer G. fluorure de sodium K. sulfure d’argent

D. carbonate d’hydrogène H. pyrophosphate disodique

1. _____ Un pigment rouge brun utilisé dans les peintures; c’est aussi la rouille.

2. _____ Un additif à la pâte dentifrice qui réduit les caries.

3. _____ Le gaz hilarant utilisé par plusieurs dentistes.

4. _____ Le solide vert foncé qui se forme sur les toits de cuivre.

5. _____ La substance noire qui se forme sur l’argent qui ternit.

6. _____ Le gaz toxique produit par la combustion.

7. _____ L’ingrédient dans les dentifrices antitartre.

8. _____ La substance dans l’eau de javel qui donne une odeur forte de chlore et qui aideà blanchir le linge.

9. _____ La source de potassium dans l’engrais chimique qu’on épand sur nos pelouses.

10. _____ La substance qu’on trouve dans les produits utilisés pour débloquer les conduits.

11. _____ Le gaz qui se trouve dans les boissons carbonisées.

115

Annexe 2.2.6

Noms et formules des composés polyatomiques

1. En partant des paires d’ions données, détermine la formule chimique et le nom du composéqui serait formé par leur réaction. (Reporte-toi à l’Annexe 2.1.3.)

Ca2+ et NO31! Ca(NO3)2 nitrate de calcium

K1+ et CO32!

Al3+ et HCO31!

Mg2+ et SO42!

K1+ et MnO41!

Cu2+ et SO32!

NH41+ et HSO3

2!

Ba2+ et OH1!

Zn2+ et PO43!

Ag1+ et O22!

2. Écris la formule chimique des composés polyatomiques suivants. (Reporte-toi à l’Annexe 2.1.2.)

nitrite de magnésium Mg2 et NO21 : Mg(NO2)2

sulfate d’hydrogène

phosphate de potassium

carbonate d’hydrogène

hydroxyde de calcium

carbonate de fer (II)

nitrate d’aluminium

peroxyde de lithium

116

Annexe 2.2.7

Noms et formules des molécules covalentes

1. Écris le nom des molécules suivantes.

a) CO2

b) CO

c) SO2

d) SO3

e) N2O4

f) NO2

2. Écris la formule de chacune des molécules représentées par les expressions suivantes.

a) tétrachlorure de carbone

b) tétroxyde de diphosphore

c) monoxyde de diazote

d) trifluorure de phosphore

e) tétrabromure de silicium

117

Annexe 2.2.8




Beaucoup dedifficulté

Annexeà revoir en cas

de difficulté

Je peux reconnaître les réactionsde synthèse et de décompositionen observant les réactifs et lesproduits.

2.2.2

Je peux nommer les éléments etje reconnais les moléculesdiatomiques par coeur.

2.2.3

Je peux écrire une équationchimique sous la formenominative et sous la formeéquilibrée.

2.2.4

Je connais plusieurs utilisationsdes composés polyatomiques etbinaires.

2.2.5

Je peux écrire les noms et lesformules chimiques descomposés polyatomiques.

2.2.6

Je peux écrire les noms et lesformules chimiques desmolécules covalentes.

2.2.7

118


Vitesse de réaction


Cette activité porte sur les réactions chimiques de déplacement simple, de déplacement double etde combustion, et sur leur représentation par des équations équilibrées. L’élève écrit deséquations équilibrées en partant d’équations nominatives et construit le modèle de plusieurscomposés organiques combustibles simples de sa vie courante, à l’aide d’une trousse d’atomes.De plus, elle ou il explique l’effet de divers facteurs sur la vitesse de réactions chimiques, à l’aided’exemples tirés de sa vie courante.



Attentes : SNC2P-C-A.1 - 2

Contenus d’apprentissage : SNC2P-C-Comp.2 - 3 - 4 - 6SNC2P-C-Acq.6 - 7


- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- S’assurer d’avoir du bicarbonate de soude, du vinaigre, de l’eau et un becher de 100 ml pour

refaire en démonstration l’expérience assignée en devoirs.- Se procurer des comprimés effervescents.


Mise en situation

- Demander à l’élève de présenter les résultats de son expérience avec le bicarbonate de soudeet le vinaigre. Faire l’expérience, en démonstration, si la majorité des élèves ne l’a pas faiteen devoirs.

- Poser des questions sur les facteurs qui pourraient affecter la vitesse de cette réaction. - Expliquer qu’il y a quatre facteurs qui affectent la vitesse d’une réaction et que ces facteurs

seront étudiés au cours de cette activité.

119


Bloc A – Évaluation diagnostique- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.1 et lui demander de répondre aux questions portant sur les

équations chimiques, sur les types de réactions et sur les facteurs qui affectent la vitessed’une réaction, en se servant du tableau périodique et du tableau de valences et d’ionscommuns.

- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (ED)

Bloc B – Calcul du nombre d’atomes et de molécules- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.2 et utiliser l’exemple de l’annexe pour rappeler ce

qu’indiquent les parenthèses dans les formules chimiques.- Faire d’autres exemples au tableau, au besoin.- Assigner l’exercice de l’Annexe 2.3.2. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc C – Équilibration d’équations chimiques - Présenter l’exemple d’une équation comprenant des ions polyatomiques. Voir l’exemple de

l’Annexe 2.3.3.- Expliquer la façon de calculer le nombre d’atomes de chaque élément, du côté des réactifs et

du côté des produits.- Rappeler à l’élève qu’il faut multiplier les coefficients et les indices pour déterminer le

nombre d’atomes, et qu’il ne faut pas oublier d’additionner les atomes du même élément dechaque côté de l’équation.

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.3 et lui demander de répondre aux questions.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc D – Les deux autres types de réactions chimiques- Demander à l’élève de donner le nom des deux types de réactions déjà étudiés et les écrire au

tableau.- Inviter l’élève à écrire l’équation générale de chaque type sous le nom :

(p. ex., A + B º AB et AB º A + B).- Présenter l’équation générale d’une réaction de déplacement simple (X + YZ º XZ + Y) et

celle d’une équation générale d’une réaction de déplacement double (XW + YZ º XZ +YW).

- Spécifier que les réactions de déplacement se distinguent des réactions de synthèse et dedécomposition par le nombre de réactifs et de produits. Les réactions de déplacementcomprennent au moins deux réactifs et au moins deux produits, tandis que les réactions desynthèse comprennent deux réactifs et un produit, et les réactions de décomposition, unréactif et deux produits.

- Faire remarquer que les réactions de déplacement simple comprennent un réactif simple (iln’est ni binaire ni polyatomique); donc, il a juste une sorte d’atome.

- Inviter l’élève à lire les pages 190 à 191 et 194 à 195 du manuel Omnisciences 10 pourobtenir d’autres explications et des exemples.

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.4 et lui demander de répondre aux questions.- Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

120

Bloc E – Une équation après l’autre- Écrire une équation déjà vue (p. ex., Sn + AgNO3 º Sn(NO3)2 + Ag) au tableau ou sur un

transparent pour le rétroprojecteur.- Faire nommer chacun des réactifs et des produits, et écrire l’équation nominative sous

l’équation chimique.- Demander à l’élève de donner un autre exemple d’une équation nominative. L’écrire au

tableau et faire écrire le deuxième exemple sous la forme d’une équation chimique.- Inviter l’élève à lire les pages 172 à 173 du manuel Omnisciences 10 pour obtenir d’autres

explications et des exemples.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.5 et l’inviter à faire l’exercice. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc F – La vitesse d’une réaction- Rappeler les résultats de l’expérience avec le bicarbonate de sodium et le vinaigre.- Faire noter que la concentration est l’un des quatre facteurs qui affectent la vitesse de

réaction.- Faire noter que les trois autres facteurs sont : la surface de contact, la température et la

présence d’un catalyseur.- Fournir un exemple de chacun de ces trois facteurs affectant la vitesse de réaction. Ainsi, une

feuille de papier s’allume très vite comparativement à tout un livre; la viande cuit plus viteà 400 EC qu’à 250 EC; dans le système d’échappement, les autos ont un convertisseurcatalytique qui contient de la platine (un métal qui agit comme catalyseur) et qui convertit leCO en CO2.

- Inviter l’élève à lire les pages 245 à 246 et 248 du manuel Omnisciences 10 pour obtenird’autres explications et des exemples.

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.6 et l’inviter à faire le travail. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc G – Une expérience de bulles- Assigner la lecture de l’activité 8-A dans le manuel Omnisciences 10 aux pages 243 à 244.- Montrer un comprimé effervescent aux élèves et le déposer dans un demi-verre d’eau.- Animer une discussion afin de trouver une méthode pour observer l’effet du changement de

la surface de contact des comprimés sur la vitesse de dissolution des pastilles.- Animer une discussion afin de trouver une méthode pour observer l’effet du changement de

la température de l’eau sur la vitesse de dissolution des pastilles.- Animer une discussion afin de trouver une méthode pour observer l’effet du changement de

la concentration de l’acide sur la vitesse de dissolution des pastilles. (Note : Le magnésium aété remplacé par des comprimés effervescents.)

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.3.7 et lui faire remarquer que les trois tableaux d’observationcorrespondent aux trois parties de l’expérience.

- Faire noter que le premier tableau (surface de contact) montre qu’on a utilisé un pleincomprimé, un comprimé brisé en quatre et un comprimé écrasé en poudre.

- Faire noter que le deuxième tableau (température) montre qu’on a utilisé trois températuresd’eau (5 EC, 20 EC et 90 EC).

121

- Faire noter que le troisième tableau (concentration) montre qu’on a utilisé troisconcentrations d’acide (mélange eau/acide, 90 ml/10 ml, 50 ml/50 ml, 10 ml/90 ml).

- Assigner la tâche de l’Annexe 2.3.7. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc H – Objectivation- Remettre à l’élève le tableau d’objectivation de l’Annexe 2.3.8 et l’inviter à revoir les

exercices qui lui ont présenté le plus de difficulté.




Annexe 2.3.1 : Évaluation diagnostiqueAnnexe 2.3.2 : Calcul du nombre d’atomes et de moléculesAnnexe 2.3.3 : Équilibration d’équations chimiquesAnnexe 2.3.4 : Deux autres types de réactions chimiquesAnnexe 2.3.5 : Une équation après l’autreAnnexe 2.3.6 : La vitesse d’une réactionAnnexe 2.3.7 : Une expérience de bullesAnnexe 2.3.8 : Objectivation de l’Activité 2.3

122

Annexe 2.3.1


1. Écris l’équation chimique qui correspond à l’équation nominative suivante.

zinc + sulfate d’hydrogène º sulfate de zinc + hydrogène

2. Équilibre les équations chimiques ci-dessous; écris leur forme nominative et indique le typede réaction : déplacement simple ou déplacement double.

Na + LiCl º NaCl + Li

K + CuSO4 º K2SO4 + Cu

Ca(OH)2 + Na2SO4 º CaSO4 + NaOH

NH4NO3 + Mg(OH)2 º NH4OH + Mg(NO3)2

3. a) Nomme les quatre facteurs qui influent sur la vitesse d’une réaction chimique.

b) Donne un exemple pour chacun des facteurs.

123

Annexe 2.3.2

Calcul du nombre d’atomes et de molécules

Le calcul du nombre des atomes se fait de la même façon qu’à l’Annexe 2.1.6, sauf pour lecalcul à faire en tenant compte de l’indice à l’extérieur de la parenthèse.Dans le composé Ca(NO3)2, on trouve :1 atome de calcium (Ca) : 1 (coefficient) × 1 (indice) = 12 atomes d’azote (N) : 1 (coefficient) × 2 (indice) = 26 atomes d’oxygène : 1 (coefficient) × 3 × 2 (indice) = 6

Pour le même composé avec le coefficient 4, on trouve : 4 atomes de calcium 4 × 1 = 48 atomes d’azote 4 × 1 × 2 = 824 atomes d’oxygène 4 × 3 × 2 = 24


3Mg(HCO3)2 4Fe(OH)3

2Al2(SO4)3 3(NH4)2S

124

Annexe 2.3.3

Équilibration d’équations chimiques

Équilibre les équations en ajoutant les coefficients appropriés. Suis la méthode proposée dansl’exemple.

Équation AgNO3 + MgCl2 º AgCl + Mg(NO3)2

Équation équilibrée (Suggestion : équilibre le groupe polyatomique en premier)

2AgNO3 + 1MgCl2 º 2AgCl + 1Mg(NO3)2

2 atomes de Ag (2 × 1) 2 atomes de Ag (2 × 1)2 atomes de N (2 × 1) 2 atomes de N (1 × 1 × 2)6 atomes de O (2 × 3) 6 atomes de O (1 × 3 × 2)1 atome de Mg (1 × 1) 1 atome de Mg (1 × 1)2 atomes de Cl (1 × 2) 2 atomes de Cl (2 × 1)

CaO + H2O º Ca(OH)2 CaCO3 º CaO + CO2

Na2SO4 + BaCl2 º BaSO4 + NaCl Cu + AgNO3 º Cu(NO3)2 + Ag

Na + H2O º NaOH + H2 Ca(NO3)2 + NaOH º Ca(OH)2 + NaNO3

AgNO3 + FeCl3 º AgCl + Fe(NO3)3 HBr + Fe(OH)3 º FeBr3 + H2O

Fe + HClO4 º Fe(ClO4)2 + H2 Al(OH)3 + Hcl º AlCl3 + H2O

125

Annexe 2.3.4

Deux autres types de réactions chimiques

Réaction de déplacement simple Équation générale : X + YZ º XZ + Y Une seule lettre se déplace. (Le Z change departenaire, donc un seul déplacement.)

Réaction de déplacement double Équation générale : XW + YZ º XZ + YWDeux lettres se déplacent. (Le W et le Zchangent de partenaire, donc deuxdéplacements.)

Pour chacune des équations ci-dessous, indique le type de réaction : déplacement simple oudéplacement double.

Zn + H2SO4 º ZnSO4 + H2

Pb(NO3) + KI º PbI2 + KNO3

Ca(OH)2 + Hcl º CaCl2 + H2O

Sn + AgNO3 º Sn(NO3)4 + Ag

Al + CuSO4 º Al2(SO4)3 + Cu

NaCl + Pb(NO3)2 º NaNO3 + PbCl2

MgI2 + Br2 º MgBr2 + I2

(NH4)2S + Pb(NO3)2 º PbS + NH4NO3

126

Annexe 2.3.5

Une équation après l’autre

1. Équilibre les équations chimiques ci-dessous et écris-les ensuite sous forme d’équationsnominatives.


Pb(NO3)2 + KI º PbI2 + KNO3

Na + Br2 º NaBr

H2CO3 º CO2 + H2O

NaCl + Pb(NO3)2 º NaNO3 + PbCl2

MgI2 + Br2 º MgBr2 + I2


aluminium + sulfate de cuivre (II) º sulfate d’aluminium + cuivre

carbonate de sodium + chlorure d’hydrogène º chlorure de sodium + carbonated’hydrogène

carbonate d’argent º oxyde d’argent + dioxyde de carbone

aluminium + oxygène º oxyde d’aluminium

cuivre + soufre º sulfure de cuivre (II)

sulfure de sodium + bromure d’hydrogène º bromure de sodium + sulfure d’hydrogène

127

Annexe 2.3.6

La vitesse d’une réaction

Indique le facteur (la concentration, la surface de contact, la température, le catalyseur) qui influesur les réactions chimiques décrites qui suivent.

Le sucre granuleux se dissout plus vite que le sucre en cube.

Les fruits pourrissent plus vite sur le comptoir que dans leréfrigérateur.

Les autos rouillent plus vite lorsqu’elles sont exposées au seldes routes.

La réaction entre le bicarbonate de soude et le vinaigre est plusrapide lorsque le bicarbonate de soude est déposé dans duvinaigre pur.

Pour allumer un feu de camp, on fend le bois en éclisses parcequ’elles prennent feu plus facilement.

Les bougies scintillantes qu’on met sur des gâteauxd’anniversaire sont fabriquées de fer en poudre.

Le sucre se dissout plus vite dans le thé chaud que dans le théglacé.

Une éclisse de bois s’enflamme plus vite dans l’oxygène purque dans l’air.

Des tranches de fromage se gaspillent plus vite qu’un bloc defromage.

Un silo contenant de la farine en poussière dans l’air forme unmélange explosif.

128

Annexe 2.3.7

Une expérience de bulles

Les observations ci-dessous ont été notées lors d’une expérience. Écris un énoncé qui décritl’effet de chacun des facteurs sur la vitesse de la réaction chimique.- la surface de contact des réactifs- la température des réactifs- la concentration des réactifs

Tableau d’observation 1 : Effet de la surface de contact sur la vitesse de dissolution

Grandeur des particules (surface de contact)

Temps de dissolution

plein comprimé (petite surface)

25

comprimé coupé en 4 morceaux(surface moyenne)

15

comprimé écrasé en poudre(grande surface)

8

Tableau d’observation 2 : Effet de la température sur la vitesse de dissolution d’un comprimé

Température de 100 ml d’eau (EC) Temps de dissolution

5 EC 35

20 EC 25

90 EC 12

Tableau d’observation 3 : Effet de la concentration de l’acide sur la vitesse de dissolution d’uncomprimé

Concentration d’acide (mélange d’eau/acide)

Temps de dissolution

90 ml d’eau/10 ml d’acide 20



129

Annexe 2.3.8




Beaucoupde

difficulté

Annexe à revoiren cas dedifficulté

Je sais calculer le nombre d’atomesd’une formule chimique comprenantdes ions polyatomiques.

2.3.2

Je peux équilibrer des équationschimiques comprenant des composéspolyatomiques.

2.3.3

Je peux identifier des équations dedéplacement simple et des équations dedéplacement double.

2.3.4

Je peux équilibrer une équationchimique comprenant des composéspolyatomiques et l’écrire sous sa formenominative.

2.3.5

Je connais les quatre facteurs quiinfluent sur la vitesse d’une réactionchimique et je peux reconnaître leursapplications dans des situationsquotidiennes.

2.3.6

Je peux interpréter les données d’uneexpérience au sujet des facteurs quiinfluent sur la vitesse de réaction pouren tirer des conclusions.

2.3.7

130


Acides et bases


Cette activité porte sur les acides, les bases et la neutralisation. L’élève utilise l’échelle de pHpour classer des solutions communes, nomme divers acides et diverses bases, en écrit la formuleet équilibre des équations de neutralisation entre un acide et une base. Elle ou il montre lesconnaissances acquises au cours de l’unité au sujet des réactions chimiques et de la façon de lesreprésenter, en répondant aux questions d’une évaluation sommative.



Attentes : SNC2P-C-A.1 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-C-Comp.1 - 2 - 5SNC2P-C-Acq.1 - 9SNC2P-C-Rap.1 - 3


- Photocopier les annexes en quantité suffisante.- S’assurer que chaque élève a une copie du manuel Omnisciences 10.- Trouver des exemples de l’utilisation de la réaction de neutralisation dans la vie courante.


Mise en situation

- Écrire le nom d’une variété de produits de consommation au tableau (p. ex., citron, ananas,nettoyant à vitres, savon à vaisselle, jus d’orange, nettoyant en crème pour le lavabo, savonà lessive, vinaigre, tomates).

- Faire un tableau de classement à deux colonnes, en ayant une colonne intitulée ACIDE etl’autre, BASE. Inviter l’élève à classer chacun des produits comme acide ou base.

- Faire remarquer que les aliments sont souvent des acides et que les produits de nettoyage, lessavons, sont des bases.

131


Bloc A – Évaluation diagnostique- Remettre à l’élève l’Annexe 2.4.1 et l’inviter à faire l’évaluation diagnostique. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (ED)

Bloc B – Comment reconnaître un acide et une base- Écrire, au tableau, le nom chimique de quelques acides et faire noter les similitudes dans les

noms de divers acides. Spécifier que les substances acidiques sont faciles à reconnaître, carleur nom commence par «acide».

- Laisser les noms au tableau et ajouter le nom de quelques bases. Faire noter les similitudesentre les noms des bases. Spécifier que les substances basiques sont faciles à reconnaître, carleurs noms commencent par «hydroxyde».

- Laisser les noms au tableau.- Écrire la formule chimique à côté de chacun des noms d’acides et de bases.- Faire noter que la formule des acides commence toujours par un «H» et que la formule des

bases se termine toujours avec «OH».- Faire noter la définition d’un acide (une substance qui libère des ions H+ en solution avec

l’eau) et la définition d’une base (une substance qui libère des ions OH! en solution avecl’eau).

- Remettre à l’élève l’Annexe 2.4.2 et l’inviter à faire le travail en consultant la section 7.3 deson manuel Omnisciences 10.

Bloc C – Échelle de pH- Remettre à l’élève l’Annexe 2.4.3 et inviter un ou une volontaire à faire la lecture de

l’information à voix haute.- Vérifier la compréhension de l’élève en faisant nommer :

- deux valeurs de pH (plus petite que 7 et plus grande que 7) et lui demander laquelle est laplus forte ou la plus faible;

- deux valeurs de pH (de 0 à14) et lui demander d’identifier les acides, les bases et lessubstances neutres.

- Assigner le travail de l’Annexe 2.4.3. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)- Assigner, en devoirs, la lecture des pages 234, 252 à 253 et 265 à 267 du manuel

Omnisciences 10.

Bloc D – La neutralisation et ses applications- Faire noter l’équation générale de la neutralisation (ACIDE + BASE º EAU + SEL).- Expliquer que le mot sel, dans ce contexte, veut dire un composé ionique qui n’est ni un

acide ni une base et qui est formé d’un métal et d’un non-métal (ou d’un ion polyatomiquenégatif).

- Écrire un exemple directement sous l’équation générale (p. ex., HCl + NaOH º H2O +NaCl).

- Présenter quelques exemples de neutralisation de la vie courante (p. ex., Les déversementsd’acide peuvent être neutralisés avec le bicarbonate de sodium, une base faible. L’odeur dupoisson est causée par une base dans la chair (une amine) et peut être éliminée en y ajoutant

132

du citron. Pour friser les cheveux, les coiffeurs et les coiffeuses utilisent une base pourassouplir les cheveux. Cela permet aux cheveux de prendre la forme des rouleaux. Par lasuite, une solution acidique permet de conserver cette nouvelle forme.).

- Inviter l’élève à proposer d’autres utilisations des acides et des bases.- Remettre à l’élève l’Annexe 2.4.4 et lui demander de faire le travail. - Évaluer le travail de l’élève à l’aide du corrigé. (EF)

Bloc E – Évaluation sommative- Remettre à l’élève l’Annexe 2.4.5 et l’encourager à utiliser ce tableau ainsi que les tableaux

des trois premières unités pour se préparer à l’évaluation sommative.- Présenter et expliquer la grille d’évaluation adaptée pour une épreuve sur les processus

chimiques (voir Annexe 2.4.7).- Diviser les élèves en équipes de deux et leur demander de composer des questions qui

pourraient faire partie de l’évaluation sommative. Les élèves pourraient utiliser les tableauxd’objectivation pour les guider dans cette activité de revue.

- Inviter l’élève à échanger ses questions avec un ou une autre élève. (O)- Remettre à l’élève le test papier-crayon (voir Annexe 2.4.6) et l’inviter à répondre aux

questions à l’aide du tableau périodique (Annexe 2.1.2) et du tableau de valences(Annexe 2.1.3).

- Corriger le travail de l’élève à l’aide des réponses suggérées dans le corrigé. (ES)


- Évaluer les notions associées aux processus chimiques à l’aide d’un test papier-crayon enfonction des éléments vus dans l’unité, en utilisant une grille d’évaluation adaptéecomportant les critères suivants : - Connaissance et compréhension

- montrer une compréhension de la nomenclature et des règles de l’UICPA et dulangage utilisé dans des réactions chimiques;

- montrer une compréhension des facteurs qui influent sur la vitesse d’une réactionchimique;

- montrer une connaissance de diverses réactions chimiques.- Recherche

- appliquer des habiletés de résolution de problèmes portant sur les équationsà équilibrer;

- appliquer des habiletés d’analyse et de résolution de problèmes environnementaux.- Communication

- communiquer de l’information et des idées qui se rapportent aux réactions chimiques,de façon claire et précise;

- utiliser la terminologie et les symboles spécifiques aux produits et aux réactionschimiques.

- Rapprochements- montrer une compréhension des rapprochements entre les facteurs qui influent sur la

vitesse d’une réaction chimique et les applications de cette réaction dans la viequotidienne;

- évaluer l’utilisation de la chimie pour résoudre des problèmes environnementaux.

133


Annexe 2.4.1 : Évaluation diagnostiqueAnnexe 2.4.2 : Comment reconnaître un acide et une baseAnnexe 2.4.3 : L’échelle de pHAnnexe 2.4.4 : La neutralisation et ses applicationsAnnexe 2.4.5 : Objectivation de l’Activité 2.4Annexe 2.4.6 : Tâche d’évaluation sommative – Réactions chimiquesAnnexe 2.4.7 : Grille d’évaluation adaptée – Réactions chimiques

134

Annexe 2.4.1


1. Identifie les acides, les bases et les sels dans les formules chimiques suivantes.

H3PO4 ____________________

NaCl ____________________

NaOH ____________________

H2CO3 _________________________________

Mg(OH)2 _________________________________

2. Identifie les acides, les bases et les sels dans les composés suivants.

acide chlorhydrique ____________________

hydroxyde de calcium ____________________

sulfate de potassium ____________________

sulfate de lithium ____________________

hydroxyde de béryllium ____________________

3. a) Nomme un acide et explique son utilisation dans la vie courante.

b) Nomme une base et explique son utilisation dans la vie courante.

135


4. Place les valeurs de pH 3,2, pH 8,9, pH 13,0, pH 7,0 et pH 10,5 sur l’échelle ci-dessous.Indique s’il s’agit d’une base forte, d’une base faible, d’un acide fort, d’un acide faible oud’une solution neutre.

5. Écris l’équation de la réaction de neutralisation entre le HBr et le Ca(OH)2, et identifie lesdeux réactifs et les deux produits.

6. Donne un exemple d’une utilisation environnementale de substances acidiques ou basiques.

136

Annexe 2.4.2

Comment reconnaître un acide et une base

1. Pour chacune des substances ci-dessous, indique si elle est un acide, une base ou unesubstance neutre.

acide acétique hydroxyde de sodium

hydroxyde de potassium sulfate d’argent

acide chlorhydrique permanganate de sodium

hydroxyde de calcium acide sulfurique

dioxyde de carbone acide nitrique

2. Indique si les formules chimiques ci-dessous représentent un acide, une base ou unesubstance neutre.

H2CO3 Ca(OH)2

KCl H2SO4

FeO H3PO4

NH4OH MgSO4

HNO3 KOH

3. Les énoncés ci-dessous présentent une utilisation d’un acide ou d’une base que tu doisnommer. À l’aide du manuel Omnisciences 10, trouve les substances chimiques.

On me trouve dans les batteries d’auto.

On m’utilise pour fabriquer des engrais.

Je suis un des ingrédients dans les déboucheurs de conduits.

On me trouve dans les boissons gazeuses.

On m’utilise pour fabriquer du ciment.

Je suis aussi connu sous le nom d’acide muriatique.

Je sens très fort et je suis une base utilisée dans des produitsde nettoyage.

137

Annexe 2.4.3L’échelle de pH

L’échelle de pH va de 0 à 14. Elle indique si une solution est un acide, une base ou si elle estneutre; elle indique aussi la force de l’acide ou de la base.

pH 0-6,9Une substance qui a un pH entre 0 et 6,9 est considérée comme un acide, car elle contient plusde H+ que de OH! en solution. La concentration de H+ est plus grande que la concentration deOH!.

pH 7 Une substance qui a un pH de 7 est considérée comme neutre, car le nombre de H+ est égal aunombre de OH! en solution. La concentration de H+ est égale à la concentration de OH!.

pH 7,1-14 Une substance qui a un pH de plus de 7 est considérée comme une base, car elle contient plusde OH! que de H+ en solution. La concentration de OH! est plus grande que la concentrationde H+.

Comparaison de valeurs de pH

Pour chaque unité de valeur de pH, la concentration de H+ est 10 fois plus ou moinsconcentrée. Donc, une substance de pH 3 a une concentration 10 fois plus forte qu’unesubstance de pH 4. Ainsi, on peut dire qu’une substance de pH 3 est 10 fois plus forte qu’unesubstance de pH 4. Une substance de pH 2 a une concentration 100 fois plus forte qu’unesubstance de pH 4. Une substance de pH 2 est (10 × 10) 100 fois plus forte qu’une substancede pH 4.

1. À l’aide des valeurs de pH données, classe les substances acides ci-dessous, de la plus faibleà la plus forte.a) morsure de fourmis (pH 3,1)

eau de pluie (pH 5,5)acidité d’estomac (pH 2,0)

138


b) du lait (pH 6,5)du yogourt (pH 4,5)du fromage (pH 5,5)

c) acide de batterie (pH 1,0)tomates (pH 4,5)jus de citron (pH 3)

2. À l’aide des valeurs de pH données, classe les substances basiques ci-dessous, de la plusfaible à la plus forte.a) détergent (pH 10,4)

sang humain (pH 7,4)eau de mer (pH 8,0)

b) déboucheur de conduits (pH 14,0)sang humain (pH 7,4)bicarbonate de soude (pH 8)

3. Compare les paires de pH ci-dessous et détermine combien de fois une substance est plusforte que l’autre. Montre tes calculs.

pH 1 et pH 4 4 ! 1 = 3, donc, 10 × 10 × 10 = 1000, alors pH 1 est 1000 fois plus acideque le pH 4

pH 8 et pH 10

pH 5 et pH 9

pH 12 et pH 14

pH 4 et pH 7

139

Annexe 2.4.4

La neutralisation et ses applications

1. Écris l’équation de neutralisation des réactions chimiques (il n’est pas nécessaire del’équilibrer) et identifie chaque composante comme un acide, une base, un sel ou de l’eau.

H2SO4 et Mg(OH)2

HBr et Ca(OH)2

NaOH et HNO3

NH4OH et HCl

H2CO3 et LiOH

2. Choisis deux applications de la neutralisation aux pages 234, 252 à 253 et 265 à 267 dumanuel Omnisciences 10 et explique, en tes propres mots, leur importance pourl’environnement ou la société.

140

Annexe 2.4.5




Beaucoupde difficulté

Annexeà revoir en cas

de difficulté

Je reconnais le nom d’un acide etd’une base.

2.4.2

Je reconnais la formule d’un acide etd’une base.

2.4.2

Je connais des utilisations possiblesdes acides et des bases.

2.4.2

Je peux reproduire l’échelle de pH etl’utiliser pour classer des substancescomme des acides, des bases ou dessubstances neutres.

2.4.3

Je peux déterminer si un acide ouune base sont des substances fortesou faibles et comparer lesconcentrations de H+ de diversessubstances.

2.4.3

Je peux écrire une équation deneutralisation et nommer lescomposantes de la réaction.

2.4.4

Je peux donner des exemplesd’applications, de réactions et deneutralisation des acides et des baseset préciser leurs effets surl’environnement et la société.

2.4.4

141

Annexe 2.4.6

Tâche d’évaluation sommative – Réactions chimiques

1. Écris le nom chimique des composés suivants.

MgBr2 Ca(NO3)2

K2SO4 CCl4

PbI2


nitrure de potassium pentoxyde de diazote

fluorure de calcium chlorure de nickel (II)

sulfate d’aluminium

3. Équilibre les réactions ci-dessous et détermine leur type : réaction de synthèse, réaction dedécomposition, réaction de déplacement simple ou réaction de déplacement double.

NiCO3 º NiO + CO2

CaO + H2O º Ca(OH)2

Cu + AgNO3 º Cu(NO3)2 + Ag

Ba(OH)2 + Na2SO4 º BaSO4 + NaOH

H2SO4 + Al2O3 º Al2(SO4)3 + H2O

4. Écris l’équation nominative des deux équations suivantes.

NiCO3 º NiO + CO2


142


5. Des facteurs influent sur la vitesse des réactions chimiques; nommes-en trois. Dans lapremière colonne, nomme le facteur; dans la deuxième, décris son effet; et dans la troisième,donne un exemple de l’effet dans la vie courante.

Nom du facteur Effet sur la vitesse de réaction Exemple dans la viecourante

6. Reproduis une échelle de pH et explique son utilité dans la vie courante. Accompagne tonexplication d’exemples.

143


7. Tu travailles pour le ministère de l’Environnement, et on te demande de te rendre à un site dedéraillement d’un train. Tu constates, à ton arrivée au site, qu’un wagon-citerne qui contenaitde l’acide de batterie coule. Le site est près d’un ruisseau qui se déverse dans un petit lac.

a) Quels problèmes cet acide pourrait-il causer à l’environnement avoisinant? Explique cesproblèmes, d’une façon claire et concise, en utilisant les termes chimiques appropriés.

b) Nomme et décris le processus couramment utilisé pour neutraliser des étendues d’eau quisont devenues trop acides.

c) Écris l’équation de la réaction de neutralisation du lac; nomme les réactifs et les produits.

144

Annexe 2.4.7

Grille d’évaluation adaptée – Réactions chimiques



50 - 59 %Niveau 1

60 - 69 %Niveau 2

70 - 79 %Niveau 3

80 - 100 %Niveau 4


L’élève : - montre unecompréhension de lanomenclature et desrègles de l’UICPA etdu langage utilisé dansdes réactionschimiques.- montre unecompréhension desfacteurs qui influent surla vitesse d’uneréaction chimique;- montre uneconnaissance dediverses réactionschimiques.

L’élève montreunecompréhensionlimitée desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre uneconnaissancelimitée des faits etde la terminologiescientifique.

L’élève montreunecompréhensionpartielle desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre uneconnaissancepartielle des faitset de laterminologiescientifique.

L’élève montreunecompréhensiongénérale desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre uneconnaissancegénérale des faitset de laterminologiescientifique.

L’élève montre unecompréhensionapprofondie desconcepts, desprincipes, des loiset des théories, etmontre uneconnaissanceapprofondie desfaits et de laterminologiescientifique.

Recherche

L’élève : - applique des habiletésde résolution deproblèmes portant surles équations à équilibrer.- applique des habiletésd’analyse et derésolution deproblèmesenvironnementaux.

L’élève appliqueun nombre limitédes habiletés et desstratégies propresà la recherchescientifique.

L’élève appliquecertaines deshabiletés et desstratégies propresà la recherchescientifique.

L’élève applique laplupart deshabiletés et desstratégies propresà la recherchescientifique.


145

Communication

L’élève : - communique del’information et desidées portant sur lesréactions chimiques, defaçon claire et précise.- utilise la terminologieet les symbolesspécifiques auxproduits et auxréactions chimiques.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec peude clarté et uneprécision limitéeet utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec peud’exactitude etune efficacitélimitée.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unecertaine clarté etprécision et utilisela terminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unecertaineexactitude etefficacité.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unegrande clarté etprécision et utilisela terminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unegrande exactitudeet efficacité.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unetrès grande clartéet précision etutilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unetrès grandeexactitude etefficacité.

Rapprochements

L’élève : - montre unecompréhension desrapprochements entreles facteurs qui influentsur la vitesse d’uneréaction chimique etses applications dans lavie quotidienne.- évalue l’utilisation dela chimie pour résoudredes problèmesenvironnementaux.

L’élève montreunecompréhensionlimitée desrapprochementsdans des contextesfamiliers et évaluel’impact sur lasociété etl’environnementavec unecompétencelimitée.

L’élève montreune certainecompréhensiondesrapprochementsdans des contextesfamiliers et évaluel’impact sur lasociété etl’environnementavec une certainecompétence.

L’élève montreunecompréhensiongénérale desrapprochementsdans des contextesfamiliers et danscertains contextespeu familiers etévalue l’impact surla société etl’environnementavec une grandecompétence.

L’élève montreunecompréhensionapprofondie desrapprochementsdans des contextesfamiliers et peufamiliers et évaluel’impact sur lasociété etl’environnementavec une trèsgrandecompétence.

Remarque : L’élève dont le rendement est en deçà du niveau 1 (moins de 50 %) n’a pas satisfait aux attentes decette tâche.

147


Physique – Applications du mouvement


Cette unité porte sur l’étude du mouvement. L’élève se familiarise avec les concepts de distance,de vitesse et d’accélération, et effectue des expériences sur les mouvements rectilignes uniformeset uniformément accélérés. De plus, elle ou il résout des problèmes, analyse des graphiques etexamine des technologies se rapportant au mouvement.


Domaine : Physique – Applications du mouvement

Attentes : SNC2P-P-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-P-Comp.1 - 2 - 4SNC2P-P-Acq.1 - 2 - 5 - 6 - 8 - 9SNC2P-P- Rap.1 - 2 - 3 - 4 - 5


Activité 3.1 : Mouvement uniforme 180 minutesActivité 3.2 : Mouvement uniformément accéléré 180 minutesActivité 3.3 : Applications de l’accélération 180 minutesActivité 3.4 : Accélération gravitationnelle 180 minutes

Ressources



Ouvrages généraux/de référence/de consultationMARTINDALE, D., et al., Élément de physique, cours d’introduction, Montréal, 2e édition, Les

Éditions de la Chenelière, 1992, 773 p.

148

Médias électroniquesAuto sportive. (consulté le 17 mai 2003)

http://auto.sport.free.fr/SOMMAIRE.htmNatation Canada. (consulté le 17 mai 2003) http://www.swimming.ca/records/index_f.asp?CaId=4&PgId=250Donavan Bailey – L’homme le plus rapide du monde. (consulté le 17 mai 2003)

http://membres.lycos.fr/seddryck.htmlLe site officiel Bruny Surin. (consulté le 17 mai 2003)

http://brunysurin.infinit.net/faits.htmlUniversité Lemans – Simulation du mouvement accéléré. (consulté le 25 avril 2003)

http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/meca/chien.htmlUniversité Lemans – Simulation du mouvement rectiligne uniforme. (consulté le 25 avril 2003)

http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/meca/coussin.html

149


Mouvement uniforme


Cette activité porte sur l’étude du mouvement avec une vitesse constante. L’élève applique larelation entre la distance, la vitesse et le temps dans des situations courantes. Elle ou il estime lesvitesses moyennes de véhicules connus, interprète des graphiques de distance-temps et devitesse-temps, et effectue des calculs de trajet à l’aide d’une carte routière.




Contenus d’apprentissage : SNC2P-P-Comp.1 - 2SNC2P-P-Acq.1 - 2 - 5 - 6 - 8 - 9SNC2P-P-Rap.2


- Se procurer une carte routière de la province de l’Ontario comportant l’indication desdistances entre les villes mesurées en kilomètres.


Mise en situation

- Animer une discussion sur le thème du voyage en vue de susciter l’intérêt sur les concepts dedistance, de vitesse et de temps. Présenter la situation suivante : la famille de Frédéric, quihabite Toronto, a loué un chalet à Sudbury pour célébrer la fête du Canada au bord de l’eau.Combien de temps doit-elle prévoir pour le déplacement si elle roule à une vitesse moyennede 100 km/h?

- Remettre à l’élève une carte routière et lui faire estimer le temps nécessaire pour faire letrajet. (Selon la carte routière, la distance entre Toronto et Sudbury est de 390 km. À unevitesse variant entre 90 km/h et 100 km/h, le trajet dure environ 4 heures.)

- Faire expliquer les écarts entre le temps estimé pour effectuer un voyage et le temps réel endemandant à l’élève de dresser une liste de facteurs qui pourraient influencer la durée réelled’un voyage (p. ex., la durée du trajet sera plus longue si on traverse plusieurs petites villes

150

où la limite de vitesse est de 50 km/h ou s’il y a un ralentissement provoqué par la circulationdense).


Bloc A – Estimation et calcul de la vitesse - Demander à l’élève de se rappeler la formule pour calculer la vitesse selon la distance et le

temps : . (ED)dvt

=

- Remettre à l’élève l’Annexe 3.1.1 et lui demander d’estimer la vitesse des moyens detransport énumérés dans le tableau.

- Inviter l’élève à comparer sa liste avec celles d’autres élèves et animer une discussion sur lavraisemblance des réponses. Faire corriger les estimations qui ne semblent pas plausibles.

- Montrer à l’élève la marche à suivre pour calculer la vitesse à l’aide de la formule et luivdt

=

demander de répondre à la deuxième question de l’annexe en montrant tous ses calculs dansson cahier de notes.

- Corriger à l’aide de l’Annexe 3.1.1 et amener l’élève à reconnaître les erreurs commises, s’ily a lieu. (EF)

Bloc B – Calcul de la durée selon la distance et la vitesse- Demander à l’élève de prédire la formule qui permettrait de calculer la durée selon la distance

et la vitesse. (ED)

- Dériver la formule du temps en fonction de la distance et de la vitesse, soit ettdv

=

présenter un exemple de problème à résoudre à l’aide de cette formule.- Remettre l’Annexe 3.1.2 à l’élève et lui demander de faire l’exercice. Fournir l’aide

nécessaire et répondre aux questions, s’il y en a.- Corriger le travail à l’aide de l’Annexe 3.1.2 du corrigé. (EF)- Si le temps le permet, demander à l’élève d’organiser une course semblable à celle du

problème précédent. Elle ou il fait le choix des villes, des différents moyens de transport et deleur vitesse moyenne.

Bloc C – Calcul de la distance - Demander à l’élève de se rappeler la formule pour calculer la distance selon la vitesse et le

temps, d = vt.- Présenter à l’élève le problème ci-dessous où il faut calculer la distance selon la vitesse et le

temps, et revoir, au besoin, les techniques de conversion des unités de distance, de vitesse etde temps.

Les libellules peuvent effectuer plusieurs manoeuvres aériennes, comme voler à reculons,faire du vol sur place ou monter à la verticale. En plus, elles sont très rapides : ellespeuvent atteindre une vitesse de 75 km/h. Une libellule part de la ferme des Lavigueur etatteint la ferme des Filion en volant en ligne droite pendant 15 minutes sans arrêt.Calcule la distance entre les deux fermes.

151

- Demander à l’élève de déterminer les paramètres connus du problème et ceux qui sontinconnus.

- Rappeler les facteurs représentés par les différentes variables de la formule et les unités demesure de chacun d’eux (p. ex., si v, la vitesse, est exprimée en kilomètres/heure (km/h), letemps doit être exprimé en heures (h) et la distance en kilomètre (km)).

- Finaliser le résolution du problème avec l’élève.- Présenter à l’élève des problèmes sur le calcul de la distance, de la vitesse ou du temps

(Annexe 3.1.3).- Circuler, vérifier les travaux, commenter et répondre aux questions. (EF)

Bloc D – Interprétation des graphiques distance-temps- Présenter à l’élève un problème de graphique distance-temps à résoudre (Annexe 3.1.4).- Allouer le temps nécessaire à l’élève pour faire chacune des tâches du problème.- Circuler et vérifier le travail de l’élève.- S’assurer que l’élève a correctement établi la distinction entre les différents segments du

graphique.- Vérifier les énoncés de l’élève à propos de la relation entre la position des segments et la

nature du mouvement du véhicule. (Voir l’Annexe 3.1.4, question numéro 4.).- Donner à l’élève des problèmes d’interprétation de graphiques distance-temps. (Voir le

manuel Omnisciences 10, p. 348.) (EF)

Bloc E – Objectivation- Demander à l’élève de résumer les trois formules de l’activité ainsi que les énoncés tirés du

graphique et de les échanger avec ses pairs.- Demander à l’élève de produire un graphique distance-temps et de demander à ses pairs

d’associer une situation à ce graphique.




Annexe 3.1.1 : J’me déplace en bateau et en vélo! Annexe 3.1.2 : À vos marques, prêts, partez!Annexe 3.1.3 : Savais-tu que...Annexe 3.1.4 : En auto ou sur le pouce!

152

Annexe 3.1.1

J’me déplace en bateau et en vélo!

En été, on utilise une variété de moyens de transport pour toutes sortes de raisons. On se promèneen patins à roues alignées pour le plaisir, on prend le train pour visiter ses cousins ou on s’envoleen montgolfière pour voir le paysage du haut des airs.

1. Estime la vitesse moyenne de chacun des moyens de locomotion énumérés dans le tableau ci-dessous et note-la dans la première colonne du tableau.

Moyen de transport Estimation de la vitessemoyenne (km/h)

Temps/Durée Vitesse moyenne(km/h)

Voiture 2 heures

Patins à roues alignées 12 heures

Bateau à moteur 2 heures

Voilier 30 heures

Montgolfière 8 h 30 min

Vélo 7 h 15 min

Motocyclette 2 h 10 min

Train 1 h 30 min

Hydravion 40 minutes

Ponton 7 heures

2. Tu parcours la distance de 180 km entre Kingston et Cornwall en utilisant chacun des moyensde transport donnés et tu fais le trajet dans le temps indiqué au tableau. Calcule la vitesse

moyenne de chaque moyen de transport à l’aide de la formule . Compare ta réponsevdt

=

avec ton estimation. Quel moyen de transport choisirais-tu?

Écris ta réponse dans la dernière colonne du tableau.

N’oublie pas de convertir les minutes en heure. Par exemple, pour un temps de 7 h 15minutes, tu dois convertir 15 minutes en heure, en faisant les calculs suivants :

Donc, 7 h 15 min = 7,25 h.1 h15 min 0,25 h.

60 min× =

153

Annexe 3.1.2

À vos marques, prêt, partez!

Tu participes à une course... une grande course dans le sud-ouest de l’Ontario, avec tous lesélèves de ton groupe.

La course commence à Windsor. Il y a un premier arrêt à Tilbury, un autre arrêt à Chatham et letout se termine à London.

Le but est d’arriver la première ou le premier à London en utilisant un seul moyen de transportpour chaque segment du trajet. Tu peux utiliser un même véhicule une seule fois, et tu dois roulerà la vitesse moyenne donnée. Voici les trois moyens de transport accessibles pour la course.

Moyens de transport Vitesse (km/h)

Voiture 80

Bicyclette 30

Motocyclette 50

1. Utilise une carte routière pour déterminer la distance entre les villes.2. Indique le moyen de transport que tu prendrais pour parcourir chaque segment du trajet dans

un temps minimal. 3. Calcule le temps nécessaire pour parcourir chacun des segments en substituant la vitesse

correspondant au véhicule dans la formule . Montre tous tes calculs dans ton cahier detdv

=

notes.4. Calcule le temps total qu’il te faut pour terminer la course.5. Compare ta réponse avec celles des autres élèves. Arrives-tu la première ou le premier?

Segments du trajet Distance(km)

Moyen detransport choisi

Vitesse(km/h)

Temps/Durée (h)

Windsor à Tilbury

Tilbury à Chatham

Chatham à London

Temps pour parcourir le trajet de la course

154

Annexe 3.1.3

Savais-tu que...

1. Le colibri voyage à une vitesse moyenne de 42 km/h. Sachant qu’il a la capacité de voler surplace et qu’il peut battre des ailes plus de 50 fois par seconde, calcule la distance parcouruepar un colibri en 45 minutes.

2. Le guépard est l’animal terrestre le plus rapide. Il peut atteindre la vitesse incroyable de110 km/h, ce qui lui permet de chasser des proies très rapides. Sa longue queue lui permet degarder l’équilibre pendant qu’il court. Quelle distance un guépard peut-il parcourir en deuxminutes à sa vitesse maximale?

3. L’albatros hurleur, l’un des plus grands oiseaux capables de voler, peut parcourir de trèslongues distances sans battre des ailes. Calcule la distance parcourue par un albatros hurleurs’il plane à 60 km/h pendant 90 minutes.

4. Le mamba noir est un serpent qui vit dans les savanes sèches. Il fait 3 mètres de long et est leserpent le plus rapide du monde. S’il parcourt 111,10 mètres en 20 secondes, calcule savitesse à l’heure en kilomètres.

5. Voyager à pas de tortue... lent comme un escargot! Pour se déplacer, l’escargot utilise unmécanisme particulier. Il sécrète un mucus qui colle au sol et lui sert d’appui. Lorsqu’ilbouge son pied, le mucus devient liquide, ce qui lui permet de glisser. Calcule la vitesse del’escargot s’il parcourt un mètre à l’heure, et sachant qu’il glisse sur 6,7 mètres en 10minutes.

6. Qui n’a jamais vu un groupe de papillons monarques au printemps? Quelle beauté! Cepapillon aux ailes colorées peut parcourir de très longues distances sans se nourrir et sanss’arrêter, le jour comme la nuit. Il voyage en moyenne à 35 km/h. Calcule la distanceparcourue par un papillon monarque qui a volé pendant 77 heures.

7. Gentil petit dauphin! Grâce à ses puissantes nageoires et à son corps de forme parfaitementadaptée à son habitacle, le dauphin est un mammifère très rapide. Il peut parcourir180,50 mètres en 10 secondes. Transforme cette vitesse en kilomètres à l’heure.

8. Les pingouins d’Adélie vivent dans l’Antarctique. Sur terre, ils se déplacent en glissant à platventre. Dans l’eau, par contre, c’est une autre histoire. Si un pingouin peut atteindre unevitesse de pointe de 30 km/h à la nage, combien de temps lui faudra-t-il pour atteindre unpoisson à 88 mètres?

155


9. Une voiture électrique roule à 42 km/h. Combien de minutes lui faudra-t-il pour parcourirles 200 km entre Ottawa et Gananoque?

10 . Un avion part de Toronto pour se rendre à Sudbury. Il parcourt les 475 km qui séparent lesdeux villes en 1,35 h. Calcule la vitesse de l’avion.

156

Annexe 3.1.4 En auto ou sur le pouce!

Érica a noté, dans un tableau, des données qui illustrent une situation vécue par un automobiliste.Cet automobiliste roule sur la grande route lorsqu’il aperçoit son voisin qui fait du pouce. Ilralentit, s’arrête, recule, s’arrête à nouveau pour laisser monter son voisin et repart. Pour mieuxvisualiser les mouvements de la voiture, Érica a fait un graphique à l’aide d’un plan cartésien.

Temps (s) Distance (m)

0 2

1 4

1,5 5

2 5

3 4

4 3

5 3

6 3

7 4

8 5

9 7

10 9 1. Place les données ci-dessus dans un plan cartésien. Le temps est représenté sur l’axe

horizontal et la distance, sur l’axe vertical. Joins les coordonnées ainsi obtenues.2. Associe chacun des segments de droite brisée du graphique au mouvement correspondant de

la voiture : marche avant, marche arrière, arrêt.3. Détermine la variation de la distance de chacun des segments de droite en utilisant un des

termes suivants : croissante, décroissante ou constante.4. En observant son graphique, Erica a fait une excellente remarque : «Dans un graphique

distance-temps, un segment de droite croissante correspond à un mouvement de marche avantdu véhicule.»

Formule deux autres remarques sur le rapport entre les segments de droite du graphique et lanature du mouvement du véhicule.

157


Mouvement uniformément accéléré


Cette activité porte sur l’étude du mouvement uniformément accéléré. L’élève étudie le conceptd’accélération, la relation entre ce concept et la vitesse, le temps et la distance. Elle ou il réaliseune expérience en vue d’étudier la relation entre la vitesse et l’accélération, interprète desgraphiques de vitesse-temps, résout des problèmes sur le mouvement uniformément accéléré enutilisant les outils mathématiques appropriés.




Contenus d’apprentissage : SNC2P-P-Comp.1 - 2 SNC2P-P-Rap.3 - 4 - 5


- Se procurer le matériel nécessaire à une expérience de course à l’extérieur : papier, crayon,chronomètre ou montre dotée d’un indicateur de secondes, du ruban adhésif de 5 centimètresde largeur, un ruban à mesurer d’un mètre ou plus.

- Préparer des exercices et des problèmes sur le calcul de l’accélération et sur l’interprétationde l’accélération dans divers graphiques vitesse-temps. (Voir le manuel Omnisciences 10,p. 364.)

- Préparer des exercices et des problèmes sur le calcul de la vitesse ou sur le temps selonl’accélération. (Voir Omnisciences 10, p. 378.)

- Vérifier l’accès aux pages Web suivantes : L’auto sportive : http://auto.sport.free.fr/SOMMAIRE.htmNatation Canada : http://www.swimming.ca/records/index_f.asp?CaId=4&PgId=250Le site officiel Bruny Surin : http://brunysurin.infinit.net/faits.htmlDonavan Bailey – L’homme le plus rapide du monde :http://membres.lycos.fr/seddryck.html

158


Mise en situation

- Demander à l’élève de préciser les principales différences entre un sprint et un marathon(sprint : course sur de courtes distances, 400 m au maximum, accélération en peu de temps,épuisement rapide; marathon : course sur de longues distances, vitesse presque constanteà maintenir, énergie à conserver sur une longue période).

- Demander à l’élève d’utiliser Internet pour recueillir des données sur les performances dessprinteurs pratiquant la course ou la natation. (Voir les notes de planification.)

- Fournir à l’élève un tableau de classement pour entrer les données (Annexe 3.2.1).


Bloc A – Lien entre accélération et vitesse – Étude expérimentale de l’accélération- Présenter une expérience pour illustrer le concept d’accélération se rapportant à la variation

de la vitesse (Annexe 3.2.2).

- Rappeler la formule pour calculer la vitesse selon la distance et le temps : vdt

= .

- Aider l’élève à effectuer les calculs pour remplir la colonne des vitesses. - Faire observer les changements de vitesse pendant le parcours : du premier au deuxième

tronçon, la vitesse est censée augmenter, entre le deuxième et le quatrième, elle est censéeêtre la même et du quatrième au dernier, elle est censée baisser.

- Présenter l’accélération comme étant la cause de ce changement de vitesse.- Définir l’accélération comme le taux de variation de la vitesse, c’est-à-dire le rapport du

changement de vitesse au temps : a = (v2 – v1)/t.- Présenter et expliquer l’unité de mesure de l’accélération : m/s2.- Faire quelques exemples de calcul de l’accélération au tableau, demander ensuite à l’élève de

faire les calculs pour remplir la colonne Accélération du tableau. (ED)- Circuler et aider les élèves qui ont de la difficulté.- Faire observer que l’accélération est positive pour les tronçons correspondant à une

augmentation de la vitesse, qu’elle est nulle pour ceux où la vitesse est constante et qu’elleest négative quand la vitesse diminue.

- Faire remarquer que la vitesse augmente quand l’accélération est positive et qu’elle diminuequand l’accélération est négative.

- Demander à l’élève de formuler une hypothèse sur la valeur de l’accélération quand la vitesseest constante; réponse espérée : l’accélération vaut zéro. (EF)

- Donner à l’élève des problèmes sur le calcul de l’accélération. (Voir les notes deplanification.) (EF)

- Circuler, commenter et fournir de l’aide, au besoin.

Bloc B – Calcul de la vitesse ou du temps selon l’accélération- Présenter un problème de calcul de la vitesse selon l’accélération et le temps (Annexe 3.2.3).- En partant de la formule de l’accélération, dériver celle de la différence des vitesses :

v2 ! v1 = at, ou en fonction de la vitesse finale et de la vitesse initiale vf ! vi = at. - Définir chacune des variables de la formule et établir leur unité de mesure.

159

- Faire remarquer que, si la vitesse initiale vaut zéro, la formule est alors réduite à .vf = at- Appliquer une démarche analogue pour dériver la formule du temps : . t = (vf ! vi)/a- Résoudre le problème de l’Annexe 3.2.3 au tableau.- Donner à l’élève des exercices et des problèmes sur le calcul de la vitesse ou du temps selon

l’accélération. (Voir Omniscience 10, p. 378.) (EF)- Circuler, vérifier et commenter les travaux.

Bloc C – Interprétation graphique de l’accélération- Présenter à l’élève un problème de représentation graphique de la vitesse d’un véhicule

(Annexe 3.2.4). - Demander à l’élève d’écrire la formule pour calculer la pente d’une

droite : . (ED)2 1

2 1

−=−

y ymx x

- Montrer la correspondance entre y et v, x et t dans le graphique vitesse-temps, et déduire que

la pente est l’accélération, soit : .2 1

2 1

−= =−

v vm at t

- Établir graphiquement la correspondance entre le signe de l’accélération et la nature dumouvement; ainsi, une accélération positive entraîne une augmentation de la vitesse.

- Fournir à l’élève des exercices et des problèmes sur l’interprétation graphique del’accélération. (Voir Omnisciences 10, page 364.)

Bloc D – Effet de l’accélération sur la distance- Présenter à l’élève une série de données de distance-temps tirées d’une situation de

mouvement uniformément accéléré (Annexe 3.2.5).

- Présenter la formule pour calculer la distance selon le temps et l’accélération : .2

2= atd

- Expliquer les conditions d’application de la formule, c’est-à-dire que la vitesse initiale doitêtre nulle et que l’accélération doit être constante.

- Effectuer au tableau quelques exemples de vérification de la formule.- Demander à l’élève d’appliquer les données restantes pour compléter la vérification.- Demander à l’élève de prendre la feuille de données sur les athlètes, recueillies lors de la

mise en situation, et de faire les calculs ci-après pour chacun d’eux : - la vitesse atteinte par l’athlète à la fin du trajet;

- l’accélération pour passer du début à la fin de la course. (Voir l’Annexe 3.2.1 et l’Annexe 3.2.2.) (EF)

- Circuler, vérifier et commenter les travaux.

Bloc E – Objectivation - Demander à l’élève de dresser un tableau des formules étudiées dans cette activité et des

unités de mesures des variables, de comparer son tableau avec celui d’autres élèves et de leprésenter pour le faire commenter. (O)

- Demander à l’élève de donner des valeurs approximatives à la vitesse et à l’accélération dedivers objets en mouvement (Annexe 3.2.6).

160




Annexe 3.2.1 : Données sur les sprintsAnnexe 3.2.2 : Expérience sur l’accélérationAnnexe 3.2.3 : Vroum – Vroum! Annexe 3.2.4 : Interprétation de l’accélérationAnnexe 3.2.5 : Relation entre la distance et l’accélérationAnnexe 3.2.6 : Valeurs approximatives de la vitesse et de l’accélération.

161

Annexe 3.2.1

Données sur les sprints

Natation Canada : http://www.swimming.ca/records/index_f.asp?CaId=4&PgId=250Le site officiel de Bruny Surin : http://brunysurin.infinit.net/faits.htmlDonavan Bailey – L’homme le plus rapide du monde : http://membres.lycos.fr/seddryck.html

Nom Données recueillies Résultats calculés

Distance parcourue

Temps Accélération(a = 2 d/t 2)

Vitesse finale

162

Annexe 3.2.2

Expérience sur l’accélération

Sur le terrain de l’école, organiser une course où l’objectif n’est pas de déterminer un ou unegagnante, mais de calculer les différentes variations de la vitesse pendant la course.- Marquer une ligne de départ à environ 200 mètres d’une ligne d’arrivée.- Placer 4 lignes de repère entre la ligne de départ et la ligne d’arrivée, de manière à former

5 tronçons.- Mesurer la longueur de chacun des tronçons.- Placer, à côté de chacune des lignes de repère, une ou un élève muni d’un chronomètre ou

d’une montre.- Son rôle consiste à écrire l’heure, à la seconde près, à laquelle la coureuse ou le coureur

franchira la ligne de repère. Ce temps sera utilisé pour calculer la vitesse moyenne de lacoureuse ou du coureur pour chacun des tronçons. Bien que les données recueillies pourune seule coureuse ou un seul coureur seront suffisantes, répéter l’expérience avecd’autres élèves, au besoin.

De retour en classe, placer les données dans les deux premières colonnes du tableau.

Distance(m)

Temps (s)

Vitesse(m/s)

V2 ! V1 Accélération = (V2 ! V1)/temps

Départ aurepère 1

0

Repère 1 à repère 2




Repère 5 à l’arrivée

163

Annexe 3.2.3

Vroum – Vroum!

Utilise la fiche technique de la Honda Civic pour répondre aux questions suivantes.

Honda Civic, type R

CARACTÉRISTIQUESMoteur : 4 cyl. en ligne 16 s, VTECCylindrée : 1 998 cm3

Puissance : 200 ch à 7 400 tr/mnPoids : 1212 kg

PERFORMANCESVitesse max. : 222 km/h1000 m D.A. : 26,7 s0 à 100 km/h : 6,7 s80 à 120 km/h : 6,9 s

CONSOMMATIONVille/route/autoroute : 12,6/7,8/9,8 l pour 100 kmDistance de freinage : 111 m à 170 km/h

1. Calcule l’accélération en m/s2 avant d’atteindre 100 km/h.2. En supposant que la voiture garde la même accélération, calcule sa vitesse en km/h après

2 secondes et après 4 secondes.3. Selon cette accélération, dans combien de temps atteindra-t-elle la limite de vitesse qui est de

50 km/h en ville?

164

Annexe 3.2.4

Interprétation de l’accélération

Le mouvement d’un véhicule tout-terrain est représenté par le graphique vitesse-temps ci-dessus.a) Calcule la pente de chacun des segments de droite du graphique.b) Calcule l’accélération du véhicule, sur chacun des tronçons, en utilisant des données

tirées du graphique.c) Quel genre de rapport existe-t-il entre la pente et l’accélération?d) Quels segments de droite du graphique représentent une accélération positive, nulle ou

négative?e) Quel renseignement sur la vitesse du véhicule tout-terrain peut-on déduire du segment de

droite AB du graphique?

165

Annexe 3.2.5

Relation entre la distance et l’accélération

Andrée a lu dans une revue de science-fiction que la distance parcourue par un objet dont

l’accélération est constante peut être calculée en utilisant la formule . 2

2atd =

En vue de vérifier cette formule, Andrée se fait aider de son copain pour effectuer une expérienceen véhicule tout-terrain (VTT). Le VTT roule en accélérant constamment, et elle relève ladistance parcourue toutes les 30 secondes. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant.


0 0

30 36

60 144

90 324

120 576

150

180

210

240

270

a) D’autre part, Andrée a noté qu’après 30 secondes le VTT a atteint une vitesse de 3,4 m/s etqu’après 60 secondes il roulait à 5,8 m/s. Calcule l’accélération du VTT.

b) Vérifie la formule en utilisant les données du tableau.c) Utilise la formule pour calculer les distances manquantes du tableau.

166

Annexe 3.2.6

Valeurs approximatives de la vitesse et de l’accélération

Tente d’estimer la vitesse ou l’accélération dans les cas suivants.

Vitesse de la lumière

Vitesse du son

Vitesse d’un avion de ligne

Vitesse d’un avion supersonic

Vitesse d’une tortue

Vitesse d’une balle de fusil

Accélération d’un objet en chutelibre

167


Applications de l’accélération


Cette activité porte sur les applications technologiques du principe de l’accélération. L’élèveapprend la relation entre la force non équilibrée et l’accélération, et détermine les avantages et lesinconvénients de divers véhicules capables d’atteindre de grandes vitesses.


Domaine : Physique – applications du mouvement


Contenus d’apprentissage : SNC2P-P-Comp.1 - 2 - 4SNC2P-P-Acq.6 - 8 - 9SNC2P-P-Rap.1 - 3


- Se procurer : - une règle à tableau ou un objet semblable pour tracer un plan incliné;- une bille ou une petite balle, telle une balle de tennis ou de golf;- un bocal transparent de 25 centimètres ou plus de hauteur.


Mise en situation

- Discuter de la promesse faite par les partisans de la grande vitesse : passer moins de tempsà voyager pour aller travailler et disposer de plus de temps pour la famille et les loisirs.

- Présenter quelques données statistiques à propos de l’incidence des applicationstechnologiques de la cinématique sur la qualité de vie et sur l’environnement.- Selon le ministère des Transports de l’Ontario, pour chaque kilomètre au-dessus de la

limite permise, soit 100 km/h, la consommation d’essence augmente de 1 %.

168

- Selon le groupe d’écologistes Terre et Environnement, lorsque la vitesse est multipliéepar 1,5, les émissions de gaz nocifs dans l’air sont multipliées par 5.

- Selon la Société de l’Assurance Automobile du Québec, l’excès de vitesse est la causeprincipale dans 23 % des accidents mortels, l’excès de vitesse cause 200 décès et6 000 blessés par année au Québec.

- Selon le groupe Cercle Bruit, une voiture dont le moteur tourne à 4 000 tours par minutefait autant de bruit que 32 voitures dont les moteurs tournent à 2 000 tours par minute.

- Demander à l’élève de se rappeler les formules de distance, de vitesse et d’accélération. (ED)


Bloc A – Avantages et inconvénients des véhicules à grande vitesse- Organiser un débat en vue de déterminer les avantages et les inconvénients de divers

véhicules à grande vitesse.- Fournir à l’élève un document qui contient des adresses de sites Web offrant des informations

pertinentes, ainsi qu’un gabarit pour noter les données retenues (Annexe 3.3.1).- Former des équipes et demander à l’élève de choisir deux ou trois des sites Internet de la liste,

de relever les avantages et les inconvénients du ou des véhicules mentionnés dans ces sites,ainsi que les données qui servent d’appui.

- Faire une mise en commun des avantages et des inconvénients relevés, ainsi que des donnéesqui servent d’appui.

- Demander à l’élève de proposer des mesures à prendre en vue de limiter les inconvénients oud’améliorer les avantages et de les justifier en partant des données relevées dans les sitesInternet (p. ex., la loi devrait être plus sévère pour les excès de vitesse qui dépassent la limitepermise de 50 %, car les émissions sont multipliées par 5).

Bloc B – Reconnaître que l’accélération est le résultat d’une force non équilibrée- Demander à l’élève de dire ce qu’elle ou il croit être la cause de l’accélération d’un objet en

mouvement; réponse attendue : une force. (ED)- Pour l’aider à trouver une réponse ou à dissiper ses doutes, faire les démonstrations suivantes.

1. Placer une règle à tableau sur le pupitre, placer ensuite un livre sur la règle, à l’une de sesextrémités; le livre ne bouge pas. Soulever tranquillement l’extrémité de la règle qui setrouve sous le livre de manière à le faire glisser sur la règle comme sur un plan incliné.

Explication : le glissement du livre est l’effet de son propre poids.2. Placer une bille ou une balle de golf sur le pupitre et attendre qu’elle s’immobilise. Faire

observer que la bille restera immobilisée aussi longtemps qu’il n’y a pas d’action. Taperd’un doigt sur la bille, faire observer qu’elle se met tout de suite en mouvement et que lavitesse diminue tranquillement.

Explication : le mouvement de la bille est causé par la force exercée par le doigt.- Faire remarquer que seules les forces non équilibrées causent du mouvement. - Présenter l’exemple suivant : Si Paul monte à bicyclette, son poids est une force qui est

appliquée à la bicyclette, mais celui-ci ne bouge pas, car le poids de Paul est équilibré ouannulé par la rétroaction du cadre de la bicyclette. Cependant, quand Paul commenceà pédaler, il cause une force non équilibrée qui provoque son déplacement à bicyclette.

- Demander à l’élève de donner des exemples de forces non équilibrées et du mouvementqu’elles causent.

169

Bloc C – Reconnaître que l’accélération est proportionnelle à la force qui la cause- Présenter à l’élève un problème dans lequel deux forces non équilibrées de grandeur

différente agissent séparément sur le même objet et lui demander de formuler une hypothèsesur la valeur relative des accélérations (Annexe 3.3.3).

- Demander à l’élève de se rappeler les formules de la vitesse moyenne et de l’accélération.(ED)

- À titre d’exemple, remplir au tableau quelques rangées d’un des tableaux.- Demander à l’élève de remplir les deux tableaux, de répondre aux questions et de vérifier son

hypothèse. (EF)- Aider l’élève à comprendre le but du problème qui est de prévoir que la glissade, dont

l’inclinaison est la plus élevée, produit une plus grande force, donc, une plus grandeaccélération sur l’individu.

- Dire à l’élève qu’il s’agit d’une loi générale : l’accélération est le résultat d’une force nonéquilibrée et elle est proportionnelle à celle-ci.

- Demander à l’élève de donner quelques exemples d’objets en mouvement accéléré etd’identifier la force causant l’accélération (p. ex., la force de frappe d’un joueur de baseballcause une accélération positive de la balle; la force des freins d’une voiture cause uneaccélération négative de la voiture, ce qui la fait ralentir jusqu’à l’arrêter). (EF)

Bloc D – Décrire l’application du principe d’accélération dans diverses technologies- Expliquer l’application du principe d’accélération dans diverses technologies connues de

l’élève, à l’aide d’exemples.- Le tir à l’arc : la bande élastique en extension et relâchée communique une force non

équilibrée à l’arc qui se met immédiatement en mouvement avec une accélérationproportionnelle à la contraction de la bande élastique.

- La force déployée par le moteur d’une voiture cause le mouvement de celle-ci.- La force du vent dans la voile d’un voilier cause le mouvement de celui-ci.

- Décrire en détail un cas d’application technologique de l’accélération, par exemple, lefonctionnement de la ceinture de sécurité (Annexe 3.3.3).

- Expliquer l’effet de l’accélération sur un objet libre de bouger à l’intérieur d’une voiture.Ainsi, un yo-yo accroché au plafond du véhicule subira un déplacement vers l’arrière si levéhicule accélère vers l’avant et vice versa.

- Faire une démonstration de l’effet de l’accélération décrit précédemment : - placer une bille dans un bocal, garder le bocal ouvert;- placer le bocal contenant la bille à l’horizontale sur le pupitre;- faire glisser le bocal avec le goulot en avant sur le pupitre et l’arrêter brusquement. Selon

la force avec laquelle le bocal a été poussé, la bille sera projetée hors du bocal.- Expliquer comment ce principe de l’accélération est utilisé dans le fonctionnement de la

ceinture de sécurité (Annexe 3.3.3).

170




Annexe 3.3.1 : Avantages et inconvénients des véhicules à grande vitesse.Annexe 3.3.2 : Les glissades, youpi!Annexe 3.3.3 : Fonctionnement de la ceinture de sécurité

171

Annexe 3.3.1

Avantages et inconvénients des véhicules à grande vitesse

Véhicules Adresse Internet

Avion http://www.ieb.be/cp/cp2003/cp_avions_23jan03.htm

http://www.amisdelaterre.org/publications/publications_22.html

Train http://sncf.com/fret/decouv/idf-1.htm

http://www.b-rail.be/about/pdf/envirfr.pdf

Voiture http://f5rhs.free.fr/bugey/lutter_contre_la_pollution.htm

http://www.saaq.gouv.qc.ca/prevention/vitesse/ralentir/lois.html

http://www.cipcre.org/ecovox/eco27/pageprat2.htm

http://www.mto.gov.on.ca/french/pubs/fueleconomy.htm

http://www.autoroutes.fr/securite/campagne_11.php

http://www.ac-versailles.fr/pedagogi/villette/jbville/Polluants_des_voitures_2.htm

Véhicule :

___________

Avantages Inconvénients

Véhicule :

___________

Avantages Inconvénients

172

Annexe 3.3.2

Les glissades, youpi!

Pendant leur cours d’été, Josée et Elijah ont recueilli des données sur deux glissades d’eau depente différente en vue de comparer l’accélération qu’elles produisent. Ils ont noté des donnéesconcernant la distance et la vitesse de déplacement dans les glissades Mont-Palpitant etMont-Plaisir.1. Selon les renseignements fournis dans les tableaux ci-dessous, quelle glissade provoque la

plus grande accélération?2. Vérifie si tu as raison en faisant des calculs précis.

- Remplis la colonne de la vitesse moyenne des deux tableaux.- Remplis la colonne de variation de la vitesse.- Remplis la colonne de l’accélération.

3. Ton hypothèse s’est-elle vérifiée?4. Identifie la force non équilibrée causant l’accélération dans chacune des glissades.

Glissade Mont-Palpitant

Déplacement∆d (m)

Temps∆t (s)

VitessemoyenneVmoy (m/s)

Variation de lavitesse∆v (m/s)

Accélération∆v/∆t(m/s2)

0,38 0,5

1,13 0,5

1,88 0,5

2,63 0,5

3,38 0,5

4,13 0,5

4,88 0,5

5,63 0,5

6,38 0,5

173


Glissade Mont-Plaisir


Temps∆t (s)




0,69 0,5

2,06 0,5

3,44 0,5

4,81 0,5

6,19 0,5

7,56 0,5

8,94 0,5

10,3 0,5

174

Annexe 3.3.3

Fonctionnement de la ceinture de sécurité

DescriptionLe diagramme ci-dessus représente le mécanisme, en deux temps, de déclenchement et deblocage du dévidoir d’une ceinture de sécurité.Le dessin de gauche représente le dispositif en temps normal, c’est-à-dire quand la voiture n’estsoumise à aucune accélération négative. Dans cette position, le dévidoir ou l’enrouleur est librede fonctionner.Le dessin de droite montre le mécanisme quand la voiture est soumise à une accélérationnégative. Dans ce cas, le dévidoir est bloqué ainsi que la ceinture.

ComposantesLe dispositif se compose de quatre parties : - la ceinture, qui est à la fois souple et forte;- l’enrouleur ou le dévidoir (bobine autour de laquelle s’enroule ou se déroule la ceinture) est

doté de dents permettant de bloquer la rotation du dévidoir lorsque c’est nécessaire;- le pendule est fixé à un seul point autour duquel il peut pivoter. - la bille lourde qui doit pouvoir bouger facilement en cas de besoin est attachée à l’extrémité

inférieure du pendule.Le mouvement de la bille lourde se fait vers la droite seulement, comme dans le dessin du côtédroit.

Fonctionnement- Quand la voiture avance ou recule, le pendule reste dans la position verticale, dégageant ainsi

le dévidoir, ce qui permet le libre mouvement de la personne à bord.- En marche avant, quand la voiture freine, la force de freinage, qui s’oppose au mouvement,

crée une accélération négative propulsant la bille lourde et le passager vers l’avant.Cependant, le pendule dans cette position bloque le dévidoir, ce qui a pour effet de retenir lepassager à son siège.

175


Remplace les tirets par les termes appropriés.

Le mécanisme d’une ceinture de sécurité est composé de quatre parties :

- la __________________ forte et souple, qui retient la ________________;

- l’_________________ ou le __________________ (bobine autour de laquelle s’enroule la

ceinture et qui est dotée de __________________ permettant de bloquer la

_______________________ du dévidoir);

- le __________________ fixé à un seul point autour duquel il peut _______________;

- une _________________ lourde attachée au ____________ du pendule qui peut bouger

facilement.

En temps normal, quand la voiture ___________________ ou ___________________, le

pendule reste en position __________________, dégageant le dévidoir. Quand le

_______________ est dégagé, la ceinture peut s’__________________ ou se

__________________, permettant le libre _______________ de la personne.

Quand la voiture _____________, la force de freinage crée une accélération

_________________. La bille lourde continue son mouvement vers l’avant, forçant le

______________ à pivoter et à bloquer les dents du ___________________. Le dévidoir étant

bloqué, la __________________ ne peut plus bouger et retient ainsi le ________________ dans

son _____________________.

176


Accélération gravitationnelle


Cette activité porte sur l’étude de l’accélération gravitationnelle. L’élève apprend l’effet del’accélération gravitationnelle sur les objets en mouvement près de la Terre. Elle ou il décrit desemplois qui font appel aux connaissances en cinématique, ainsi que les contributions du Canadaau progrès scientifique et technologique dans le domaine de la cinématique.



Attentes : SNC2P-P-A.1 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-P-Comp.1SNC2P-P-Acq.6 - 8SNC2P-P-Rap.1 - 4 - 5


- Se procurer des objets de poids différent, par exemple aki, balle de golf et bille.- Préparer des problèmes sur l’accélération gravitationnelle. (Voir Omnisciences 10, p. 391.)


Mise en situation

- Tout ce qui est placé à la surface de la Terre y demeure. Pourquoi?- Isaac Newton est le premier à s’être posé cette question et à y répondre.- Revoir avec l’élève les formules suivantes : (ED)

- a = (vf ! vi)/t;- v = at;- d = at2/2.

177


Bloc A – Mouvement accéléré dû à l’accélération gravitationnelle- Rappeler l’existence de l’attraction de la Terre sur les objets avoisinants en laissant tomber

quelques objets (p. ex., un livre, un morceau de craie ou un crayon).- Faire observer que l’attraction de la Terre sur les objets cause leur déplacement et que la

force qui provoque cette accélération est le poids de l’objet.- Présenter à l’élève un problème sur le calcul de la valeur de l’accélération gravitationnelle

(Annexe 3.4.1).- Faire remarquer :

- que le temps correspondant à chacune des positions sur le montage de photos de l’akis’obtient en additionnant 0,5 au temps précédent;

- que les distances parcourues par l’aki, à chaque intervalle de temps, se lisent sur le rubanet augmentent à chaque intervalle.

- Demander à l’élève de se rappeler la formule pour calculer la distance, selon le temps et

l’accélération, dans le cas où la vitesse initiale vaut zéro; réponse attendue : . (ED)2

2atd =

- Dériver la formule pour calculer l’accélération en partant de la formule précédente, c’est-à-

dire .2

2dat

=

- Rappeler les unités de mesure des différentes variables de la dernière formule.- Remplir les deux premières colonnes du tableau pour montrer à l’élève la façon d’utiliser la

formule.- Demander à l’élève de résoudre le problème en vue de déterminer la valeur approximative de

l’accélération gravitationnelle.- Faire remarquer les différences entre les valeurs calculées de l’accélération. Mentionner que

ces différences sont dues à un manque de précision dans les mesures (Annexe 3.4.1).- Dire à l’élève que le symbole pour l’accélération gravitationnelle est «g» et que sa valeur

approximative est 9,8 m/s2 en direction descendante, donc !9,8 m/s2.- Présenter à l’élève une situation où on laisse tomber deux objets de grosseur différente, par

exemple une bille et un ballon de basket-ball, et lui demander de prédire celui des deux quitouchera le sol en premier.

- Demander à l’élève de concevoir une expérience pour vérifier sa prédiction en se basant surl’expérience présentée précédemment (Annexe 3.4.2). (EF)

- Laisser tomber deux objets en même temps, par exemple une pièce de 5 cents et une pièce de2 dollars, et faire remarquer que les deux atteignent le sol en même temps.

- Résoudre, au tableau, divers problèmes sur l’accélération gravitationnelle (Annexe 3.4.3). - Demander à l’élève de résoudre des problèmes sur l’accélération gravitationnelle. (Voir

Omnisciences 10, p. 391.) (EF)

Bloc B – Applications de l’accélération gravitationnelle et les contributions du Canada- Dire à l’élève que l’accélération gravitationnelle a donné lieu à la création de diverses

technologies, soit par ses applications directes, soit par le désir ou le besoin de l’être humainde s’y opposer.

178

- Présenter et expliquer diverses applications de l’accélération gravitationnelle, ainsi que lescontributions canadiennes au progrès scientifique et technologique en cinématique(Annexe 3.4.4).

Bloc C – Emplois qui font appel aux connaissances en cinématique - Pilote d’avion : L’avion est le moyen de transport doté de la plus grande capacité

d’accélération. Ainsi, pour pouvoir le piloter, il faut des connaissances en cinématique quipermettent : - de prévoir les changements brusques d’accélération et leurs effets sur les personnes

à bord; - d’adapter les manoeuvres de décollage et d’atterrissage aux conditions

atmosphériques;- de prévoir le temps de voyage en fonction de la vitesse de l’avion.

- Artilleur : Dans son travail quotidien, l’artilleur lance des projectiles en vue d’atteindreun objectif. Connaissant la position de l’objectif, les conditions dues à l’environnement etles caractéristiques physiques du canon, il a besoin de connaissances en cinématique pourpouvoir prévoir la trajectoire du projectile et déterminer la direction et l’orientation ducanon.

- Policier : La policière ou le policier peut utiliser ses connaissances en cinématique pourdéterminer la vitesse d’une voiture. En mesurant la longueur des traces de pneus sur laroute, elle ou il peut déterminer la vitesse de la voiture avant le freinage.

- Demander à l’élève de décrire l’usage de connaissances en cinématique par des personnestelles que : (O)- la mécanicienne ou le mécanicien;- l’astronaute;- l’aiguilleur ou l’aiguilleuse d’une tour de contrôle dans un aéroport.

- Demander à l’élève de dresser une liste des principales formules utilisées dans cette unité.(O)

- Remettre à l’élève l’évaluation sommative (Annexe 3.4.5) et l’inviter à répondre auxquestions. (ES)


- Évaluer les notions associées à la cinématique à l’aide d’un test papier-crayon, en fonctiondes éléments vus dans l’unité, en utilisant une grille d’évaluation adaptée comportant lescritères suivants : - Connaissance et compréhension

- montrer une compréhension des facteurs qui caractérisent le mouvement, c’est-à-direla distance, la vitesse et l’accélération;

- montrer une compréhension du mouvement uniforme et du mouvement uniformémentaccéléré.

- Recherche- appliquer les habiletés d’interprétation de données présentées sous forme de tableau et

de graphique.

179

- Communication- communiquer de l’information et des idées portant sur la cinématique, et ses impacts

sur l’environnement;- utiliser les formules mathématiques appropriées à la cinématique.

- Rapprochements- montrer une compréhension des rapprochements entre la cinématique, la société et

l’environnement;- évaluer l’impact, sur l’environnement, des véhicules capables d’atteindre de hautes

vitesses; - proposer des mesures concrètes à l’égard du problème de pollution causé par les

moyens de transport.


Annexe 3.4.1 : Calcul de l’accélération gravitationnelleAnnexe 3.4.2 : Qui arrivera le premier?Annexe 3.4.3 : Problèmes sur l’accélération gravitationnelleAnnexe 3.4.4 : Applications de l’accélération gravitationnelle et contribution canadienneAnnexe 3.4.5 : Tâche d’évaluation sommative – Applications du mouvementAnnexe 3.4.6 : Grille d’évaluation adaptée – Applications du mouvement

180

Annexe 3.4.1

Calcul de l’accélération gravitationnelle

Pour mesurer la valeur de l’accélération gravitationnelle,Jean-François réalise une expérience. De sa fenêtre, il pendun ruban à mesurer. Le ruban est attaché à l’extrémité quiporte le chiffre zéro. À quelques mètres du mur, il placeune caméra numérique qui est programmée pour prendreune photo chaque quart de seconde. À côté du chiffre zérodu ruban, il laisse tomber un aki. Après avoir développé lefilm, il demande à son amie, habile en informatique, defaire un diagramme dont le résultat est celui de la figure ci-contre.

1. À l’aide des données du diagramme, remplis les deuxcolonnes de gauche du tableau suivant.

Temps [seconde]

Distance[mètre]

Accélération[m/s2]

0 0

0,25

2. Calcule, au dixième près, l’accélération de l’aki chaque quart de seconde. Écris tes réponses

dans la 3e colonne du tableau.

3. Compare les valeurs trouvées pour l’accélération, puis déduis la valeur de l’accélérationgravitationnelle.

181

Annexe 3.4.2

Qui arrivera le premier?

Matériel - bille- balle de baseball- ruban à mesurer gradué - caméra vidéo

Marche à suivre1. Coller le ruban à mesurer au mur, tenir la bille d’un côté et la balle de l’autre côté du ruban.2. Placer la caméra vidéo à une distance telle qu’elle puisse capter les objets sur pellicule, du

départ jusqu’à la chute au sol.3. Mettre la caméra en marche, puis laisser tomber les deux objets en même temps.4. Filmer la chute jusqu’à la fin, puis visionner le film au ralenti et noter les différentes

positions des deux objets à chaque instant et vérifier l’hypothèse.5. Résultat attendu : les deux objets arriveront en même temps.

182

Annexe 3.4.3

Problèmes sur l’accélération gravitationnelle

1. Une balle de tennis est projetée verticalement dans les airs à une vitesse initiale de 26,5 m/s. - Quelle est la valeur de l’accélération de la balle pendant son ascension?

- Combien de temps passera-t-elle à monter avant de commencer à descendre?- Calcule la hauteur qu’elle a atteinte avant de commencer à descendre.

2. Un aérostier est un passager ou un pilote à bord d’un ballon dirigeable ou d’une montgolfière.Il se laisse tomber d’un ballon dont l’altitude est de 6 500 mètres, avec son parachute fermé.Après 4,5 secondes, il ouvre son parachute.- Calcule la vitesse de l’aérostier au moment d’ouvrir son parachute.

Six secondes plus tard, sa vitesse est de 8,9 m/s.- Calcule sa nouvelle accélération.

3. Du sommet d’un gratte-ciel, Gémila laisse tomber une balle de tennis. Louis, chronomètre enmain, dit que la balle a touché le sol à 7 secondes. Calcule la hauteur de l’édifice.

4. Du haut d’une falaise, à 59,3 mètres au-dessus d’un lac, Anido laisse tomber un caillou.Après 2 secondes, son amie lance une bille verticalement vers le lac. La bille et le cailloufrappent la surface de l’eau en même temps. - Dans combien de temps le caillou atteindra-t-il la surface du lac?- Pendant combien de temps la bille a-t-elle parcouru les 59,3 mètres?- Sachant que la vitesse de la bille au contact du lac est de 62 m/s, à quelle vitesse la bille

a-t-elle été lancée?

5. Le jeu du panier mobile consiste à laisser tomber une bille, d’une certaine hauteur donnée,dans un petit chariot mobile. Une fois sa direction fixée, le chariot se déplace toujours danscette même direction à une vitesse constante de 6,8 m/s.

À 5,6 mètres au-dessus du sol, Madeleine laisse tomber la bille. À cet instant, le chariot setrouve à 1,2 m du point où elle croit que la bille va tomber dans le panier. Fais les calculsci-dessous pour déterminer si Madeleine a réussi. - Calcule, au dixième près, le temps qu’il faut au chariot pour arriver au point de rencontre.- Calcule, au dixième près, le temps qu’il faut à la bille pour atteindre le même point.- Madeleine a-t-elle réussi?- Pour réussir, à quelle distance devrait être le chariot quand elle laisse tomber la bille?

183

Annexe 3.4.4

Applications de l’accélération gravitationnelle et contribution canadienne

Les diverses technologies découlant de l’accélération gravitationnelle peuvent se regrouper endeux grandes catégories : celles qui en sont une application directe et celles qui sont nées dubesoin de défier la force gravitationnelle, la pesanteur.

Voici quelques exemples d’applications directes de l’accélération gravitationnelle.- La glissade d’eau ou sur la neige et le ski alpin sont des activités où une partie du poids de la

personne est utilisée pour provoquer son déplacement, selon un mouvement uniformémentaccéléré, l’autre partie étant équilibrée par le tube, le traîneau ou les skis.

- Le marteau mécanique ou marteau-pilon est utilisé pour enfoncer de gros poteaux dans le sol.En principe, un marteau mécanique est formé d’une énorme masse soulevée lentement par laforce d’un moteur et qui tombe brusquement sur le poteau à enfoncer. La force accompagnantl’accélération gravitationnelle est appliquée au poteau forçant celui-ci à s’enfoncer dans lesol. (Voir Arrow-Master, incorporated pour une animation du marteau mécanique.)

Le besoin de défier la pesanteur a donné naissance à plusieurs applications technologiques etaussi à plusieurs domaines de recherche. En voici quelques exemples.- Les effets physiologiques de l’accélération est un domaine de recherche qui a beaucoup

d’importance pour le secteur de l’aviation civile de Transports Canada. Leurs spécialistes dela médecine aéronautique disent qu’une personne à bord d’un avion est soumise à desaccélérations dirigées vers le haut et vers l’extérieur, alors que, sur la terre, l’accélération esttoujours dirigée vers le bas; cela exige des adaptations qui ne sont pas encore identifiées. Leseffets physiologiques sont beaucoup plus importants dans le cas des pilotes des Forcesarmées canadiennes aux commandes d’un CF-18. Ces avions de guerre peuvent atteindre uneaccélération 40 fois plus grande que celle de la gravité. Dans ce cas, l’accélération cause uneaccumulation sanguine dans les membres inférieurs, ce qui occasionne au pilote des troublesvisuels et une perte de conscience.

Les mêmes symptômes sont aussi observés chez les astronautes après leur retour d’un volspatial.

Le vêtement anti-g à la rescousse- Le vêtement anti-gravité, ou anti-g, est un projet expérimental de l’Agence spatiale

canadienne qui sert à réduire quelques-uns des effets physiologiques de la gravitation. Il estformé de sacs gonflables portés aux jambes et à l’abdomen. Il agit en appliquant une pressionà ces endroits, ce qui a pour effet d’augmenter le débit sanguin vers les membres supérieurs.

- La combinaison anti-g est conçue pour contrer les effets d’un type d’accélération, celui quiest dirigé de la tête aux pieds, comme la gravité. On n’a pas trouvé encore de solution pourcentrer les effets d’une accélération des pieds à la tête. Le département de Recherche etdéveloppement de Défense Canada veut en trouver une. Il a mis au point le lit inclinable.

184


- Le lit inclinable, pas moyen d’y bien dormir Doté d’une commande électronique, le lit inclinable permet d’incliner la personne à raison de

5 à 45 degrés par seconde et de choisir une des deux orientations possibles : tête en haut outête en bas. La personne peut y prendre place en position allongée ou assise, ce qui permet desimuler l’environnement du poste de pilotage.

Le lit inclinable est utilisé dans la recherche des mécanismes qui interviennent dans lesréactions cardiovasculaires aux accélérations gravitationnelles. D’autres recherches visentl’amélioration de la sécurité et l’efficacité des opérations des Forces canadiennes.

- Si le lit ne convient pas, essaie la centrifugeuse! Dans le but de simuler l’apparition soudaine des forces de gravité que subissent les pilotes

des Forces canadiennes, le département de Recherche et développement de Défense Canada(RDDC) à Toronto a mis au point une centrifugeuse humaine. Cet appareil a unfonctionnement identique à celui d’une machine à laver. Il comprend une plate-forme quiprend la place du cylindre de la machine à laver et qui tourne autour d’un axeperpendiculaire, générant ainsi une accélération proportionnelle à la vitesse de rotation.

À quoi sert la centrifugeuse humaine? Contrairement à une laveuse dans laquelle on trouvedes vêtements mouillés, la centrifugeuse humaine héberge des humains, en particulier despilotes d’avions dont la vitesse peut atteindre 1 200 km/h, et produire ainsi des accélérationsde grande intensité, de 1,4 à 15G. Rappelle-toi que 1G vaut 9,8 m/s2, donc l’accélérationproduite par la centrifugeuse peut être jusqu’à 15 fois plus grande que celle de la Terre.Autrement dit, la personne qui subit cette accélération se sent 15 fois plus pesante qu’ellel’est réellement.

Les résultats de recherches faites en utilisant la centrifugeuse ont permis de développer descombinaisons anti-G améliorées et, par conséquent, d’améliorer la protection des pilotes dechasse des Forces canadiennes. Elle a été utilisée aussi pour faire la mise au point d’uncapteur de gravité à commande numérique.

À l’heure actuelle, la centrifugeuse humaine est utilisée pour faire de la recherche dans lesdomaines suivants :- l’entraînement des muscles respiratoires;- l’effet d’une exposition répétée aux forces de gravité;- l’équipement de survie d’un équipage de vol.

185


1. Relève, dans le texte, un exemple d’une application de la force gravitationnelle pourl’amusement. Donne un exemple qui n’est pas mentionné dans le texte.

2. Relève, dans le texte, un exemple d’une application de la force gravitationnelle associée autravail. Donne un exemple qui n’est pas mentionné dans le texte.

3. Pourquoi les spécialistes de la médecine aéronautique étudient-ils les effets de l’accélération?

4. Explique comment le vêtement anti-g fonctionne pour réduire les effets de l’accélération. Enquelles situations d’accélération est-il efficace? En quelles situations d’accélération est-ilinutile?

5. Dans le texte, on compare la centrifugeuse humaine à une machine à laver. Relève lessimilarités. Explique les différences.

6. À quoi sert la centrifugeuse humaine? Donne quatre utilisations.

186

Annexe 3.4.5

Tâche d’évaluation sommative – Applications du mouvement

1. Dans les espaces, écris les mots et les expressions associés à la cinématique qui conviennentau sens des phrases.a) Une force non équilibrée appliquée à un objet en mouvement cause une _____________.b) Si l’accélération d’un véhicule en mouvement est nulle, alors sa _____________ est

constante.c) Le _____________ est une unité de mesure de la vitesse.d) La pollution causée par un véhicule augmente avec la _____________ de celui-ci.

e) Dans un graphique distance-temps, la pente d’un segment de droite représente la______________.

2. Rédige un texte pour expliquer les avantages de divers moyens de transport pour la société etleur impact négatif sur l’environnement. Ensuite, explique ce que les usagers de chacun deces moyens de transport peuvent faire pour réduire la pollution.

3. La distance de freinage d’une voiture est la distance parcourue à partir de l’instant où leconducteur applique les freins jusqu’à l’instant où la voiture est immobilisée. Le tableauci-dessous montre les distances de freinage de différentes voitures. Laquelle de ces voitures ala meilleure distance de freinage? Justifie ton choix.

Freinage [100-0 km/h]

Voiture Distance (m)

Saturn Ion 48,72

Hyundai Tiburon 37,7

Pontiac Sunfire 50,44

Mitsubishi Eclipse 43,31

Mazda Protégé 38,78

BMW Z4 39,48

Honda Civic 42,57

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

187

Vite

sse

(m/s

)

Temps (s)


4. Pour tester le fonctionnement d’une motomarine, un mécanicien fait une courte balade de8 secondes. Les vitesses atteintes sont représentées dans le graphique suivant.

a) Associe chacun des segments de droite du graphique au mouvement de la motomarine enutilisant le tableau suivant.

Segment de droite Mouvement

OA Ralentissement

BC Avancement

DE Arrêt

b) Explique la façon dont le mouvement de la motomarine correspond au segment de droite AB en utilisant les concepts de cinématique appropriés.

c) D’après le graphique, quelle est la vitesse de la motomarine après 2 secondes?

d) À quel moment la motomarine a-t-elle atteint la vitesse de 3 m/s?

188


5. Réjean quitte le chalet de ses parents pour aller se baigner au lac Nipissing à 32 km de là. Ilmonte sur son véhicule tout-terrain et accélère à 0,20 m/s2 jusqu’à ce qu’il atteigne 42 km/h.À partir de cet instant, il garde la même vitesse jusqu’à son arrivée au lac.

a) Exprime la vitesse de 42 km/h en mètres par seconde.b) Combien de temps a-t-il roulé avant d’atteindre cette vitesse?c) Quelle distance a-t-il parcourue au moment d’atteindre cette vitesse?d) En combien de temps a-t-il parcouru la distance restante?e) Calcule le temps qu’il a mis pour arriver au lac.

189

Annexe 3.4.6

Grille d’évaluation adaptée – Applications du mouvement



50 - 59 %Niveau 1

60 - 69 %Niveau 2

70 - 79 %Niveau 3

80 - 100 %Niveau 4


L’élève : - montre une compréhension de ladistance, de la vitesse,de l’accélération, dumouvement uniforme etdu mouvementuniformément accéléré.

L’élève montreunecompréhensionlimitée desconcepts, desprincipes, des loiset des théories.

L’élève montreunecompréhensionpartielle desconcepts, desprincipes, des loiset des théories.

L’élève montreunecompréhensiongénérale desconcepts, desprincipes, des loiset des théories.

L’élève montre unecompréhensionapprofondie desconcepts, desprincipes, des loiset des théories.

Recherche

L’élève : - applique des habiletésd’analyse etd’interprétation dedonnées.





Communication

L’élève : - communique del’information et desidées.- utilise la terminologie,les symboles, lesconventionsscientifiques et lesunités du systèmeinternational d’unités(unités SI).- utilise les formulesmathématiques dedistance, de vitesse etd’accélération.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec peude clarté et uneprécision limitée;utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec peud’exactitude etune efficacitélimitée et utiliseles mathématiquesappropriées avecune efficacitélimitée.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unecertaine clarté etprécision; utilisela terminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unecertaineexactitude etefficacité et utilise lesmathématiquesappropriées avecune certaineefficacité.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unegrande clarté etprécision; utilisela terminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unegrande exactitudeet efficacité etutilise lesmathématiquesappropriées avecune grandeefficacité.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unetrès grande clartéet précision;utilise laterminologie, lessymboles, lesconventionsscientifiques et lesunités SI avec unetrès grandeexactitude etefficacité et utiliseles mathématiquesappropriées avecune très grandeefficacité.

190

Rapprochements

L’élève : - montre unecompréhension desrapprochements entrela vitesse et lapollution.- propose des mesuresconcrètes à l’égard duproblème lié à lapollution del’environnement par lesvéhicules à grandesvitesses.

L’élève montreunecompréhensionlimitée desrapprochementsdans des contextesfamiliers et montreune compétencelimitée à élaborerdes mesuresconcrètes pourrésoudre desproblèmesfamiliers.

L’élève montreune certainecompréhensiondesrapprochementsdans des contextesfamiliers et montreune certainecompétenceà élaborer desmesures concrètespour résoudre desproblèmesfamiliers.

L’élève montreunecompréhensiongénérale desrapprochementsdans des contextesfamiliers et danscertains contextespeu familiers, etmontre unegrandecompétenceà élaborer desmesures concrètespour résoudre desproblèmesfamiliers.

L’élève montreunecompréhensionapprofondie desrapprochementsdans des contextesfamiliers et peufamiliers, etmontre une trèsgrandecompétenceà élaborer desmesures concrètespour résoudre desproblèmesfamiliers.


191


Sciences de la Terre et de l’espaceSystèmes météorologiques


Cette unité porte sur l’étude du développement des phénomènes météorologiques. L’élèveexamine les facteurs qui influent sur les conditions météorologiques de la Terre et interprète desdonnées météorologiques afin de pouvoir prédire le temps. De plus, elle ou il analyse l’impact dela météorologie sur l’environnement et le secteur économique.


Domaine : Sciences de la Terre et de l’espace – Systèmes météorologiques

Attentes : SNC2P-T-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-T-Comp.1 - 2 - 4 - 5 - 6SNC2P-T-Acq.1 - 2 - 8 - 10 - 11SNC2P-T-Rap.1 - 2 - 4


Activité 4.1 : Facteurs de la météo 180 minutesActivité 4.2 : Prévisions météorologiques 180 minutesActivité 4.3 : Météorologie, société et environnement 180 minutes

Ressources



Ouvrages généraux/de référence/de consultationBURROUGHS, William J., et al., Guide pratique de la météorologie, Montréal, Sélection du

Reader’s Digest, 1996, 288 p.CLARK, John, et Morza, Louis, L’atmosphère, Saint-Lambert, Les éditions Héritage, 1994,

32 p.FAUCHET, Françoise, La météorologie, Paris, Nathan, 1997, 63 p.

192

Médias électroniquesgalileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/prevision/massesair.htm. (consulté le 24 avril 2003)galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/temperature/effet_serre.htm. (consulté le 12 mai 2003)galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/vent/p_vent1_def.htm. (consulté le 30 avril 2003)jean.paquet.net/yfb/nunavut.html. (consulté le 20 mai 2003)meteo.ec.gc.ca/canada_f.html. (consulté le 10 mai 2003)www.ec.gc.ca/climate/overview_affect-f.html. (consulté le 4 mai 2003)www.meteo.ec.gc.ca/jet_stream/index_f.html. (consulté le 2 mai 2003)www.msc-smc.ec.gc.ca/ccrm/bulletin/national_f.cfm. (consulté le 12 mai 2003)www.msc-smc.ec.gc.ca/education/elnino/index_f.cfm. (consulté le 1 mai 2003)www.nlc-bnc.ca/caninfo/fp06.htm. (consulté le 12 mai 2003)www.on.ec.gc.ca/canada-country-study/intro-f.html. (consulté le 11 mai 2003)

193


Facteurs de la météo


Cette activité porte sur les facteurs qui influencent la météorologie. L’élève se familiarise avecl’hydrosphère et l’atmosphère de la Terre. L’élève fait une expérience afin de vérifier l’influencede l’eau sur la température de l’air. Elle ou il étudie également l’influence de la rotation de laTerre ainsi que les courants terrestres.



Attente : SNC2P-T-A.1

Contenus d’apprentissage : SNC2P-T-Comp.1 - 2 - 4 - 5 - 6SNC2P-T-Acq.1


- Photocopier les annexes et se familiariser avec les corrigés.- Vérifier les sites Internet pour s’assurer qu’ils sont encore actifs.- Faire un choix parmi les blocs d’apprentissage proposés dans le déroulement de l’activité

dans le but de répondre aux besoins de l’élève, tout en respectant les limites de temps.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10 et un ordinateur avec accès

à Internet et à un programme de traitement de texte.- Préparer le matériel nécessaire pour l’expérience du Bloc A : 2 bechers, 2 thermomètres, eau

bouillante, glace.- Mettre à la disposition de l’élève le matériel nécessaire pour faire une affiche.


Mise en situation

- Diviser le groupe en équipes de deux ou de trois élèves et demander à chaque équipe de faireun réseau conceptuel de la météorologie avec le terme météorologie au centre. (ED)

- Demander à chaque équipe de communiquer son réseau conceptuel au groupe.- Faire un réseau conceptuel commun avec l’information de chaque équipe.

194


Bloc A – L’atmosphère, l’eau et le Soleil- Animer une discussion sur l’atmosphère et l’hydrosphère, les deux couches fluides de la

Terre. (ED)- Remettre à l’élève l’Annexe 4.1.1 sur l’atmosphère et l’hydrosphère, et lui demander de faire

le travail. (EF)- Permettre à l’élève de se servir du manuel Omnisciences 10, au besoin.- Former des équipes de deux ou de trois afin de permettre à l’élève de vérifier ses solutions.- Discuter du rôle du cycle de l’eau et de son importance.- Demander à l’élève d’effectuer l’expérience décrite ci-après afin de comprendre l’influence

de l’eau sur l’air environnant.- Placer de l’eau bouillante dans un becher et de la glace dans un autre.- Noter la température de l’eau bouillante et celle de la glace en utilisant deux différents

thermomètres.- Noter la température de l’air environnant des deux bechers.

- Assigner à l’élève la tâche de l’Annexe 4.1.2.- Faire une mise en commun pour s’assurer que l’élève a découvert l’influence de la

température de l’eau sur l’air environnant. (EF)- Animer une discussion sur la rotation de la Terre. (ED)- Demander à l’élève de faire une affiche avec des diagrammes explicatifs de la rotation de la

Terre sur elle-même et autour du Soleil, afin de montrer sa compréhension des changementsde température. (EF)

- Inviter l’élève à utiliser le manuel Omnisciences 10 pour sa recherche.

Bloc B – Les courants terrestres- Animer une discussion sur le vent en faisant comprendre :

- que la Terre tourne sur elle-même d’Ouest en Est créant la déviation des molécules versla droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud. (Utiliser unglobe terrestre pour que ce soit plus visuel.)

- que la Terre tourne aussi autour du Soleil créant les déviations du vent.- Inviter l’élève à faire de la recherche dans Internet sur les déviations du vent.- Remettre à l’élève les feuilles de route sur les courants d’air et les fronts. (Voir l’Annexe

4.1.3 et l’Annexe 4.1.4.)- Demander à l’élève de remplir les feuilles de route. (EF)- Former des équipes de deux ou de trois élèves et demander à l’élève de faire une mise en

commun de ses réponses.- Demander à l’élève de lire la section sur les brises dans le manuel Omnisciences 10 à la page

441 et de prendre des notes (Annexe 4.1.5). (EF)- Faire la correction du travail sur les brises avec tout le groupe.- Expliquer qu’il existe des courants dans les océans qui sont influencés par les courants d’air.- Faire voir que les courants marins agissent de façon semblable aux courants d’air, mais qu’ils

sont détournés par les océans.- Remettre à l’élève la grille de mots croisés sur les courants marins (Annexe 4.1.6) et lui

demander de la faire. (EF)- Permettre à l’élève l’utilisation du manuel Omnisciences 10.

195

- Demander à l’élève de vérifier les réponses de sa grille de mots croisés auprès d’un ou d’uneélève.

Bloc C – Devoirs- Demander à l’élève de remplir la fiche d’objectivation portant sur les notions vues dans

l’activité (Annexe 4.1.7). (O)- Demander à l’élève de visionner un bulletin météorologique à la télévision et d’en noter les

caractéristiques en guise de préparation pour la prochaine activité.




Annexe 4.1.1 : La planète TerreAnnexe 4.1.2 : L’eau et l’air environnant – Une expérienceAnnexe 4.1.3 : Les courants d’air et le ventAnnexe 4.1.4 : Les masses d’air et les frontsAnnexe 4.1.5 : Les brisesAnnexe 4.1.6 : Les courants marins – Grille de mots croisésAnnexe 4.1.7 : Objectivation de l’Activité 4.1

196

Annexe 4.1.1

La planète Terre

Utilise les mots de la liste ci-dessous pour compléter le texte. Tu peux te servir du manuelOmnisciences 10, au besoin.

corpslithosphèrethermosphèreprécipitationsairénergieoxygènemésosphèrerayonnementmolécules

troposphèreévaporepressiongazhydrosphèreévaporation101,3 kPabaissentocéanseaux

convexionazotegravitationnelleconductionsolidesstratosphèrecondensationatmosphériqueSoleilatmosphère

La planète Terre est composée de trois couches différentes : ________________ ________________ ________________

La lithosphère correspond aux parties ________________ de la Terre comme les îles, le sol, etc.Nous allons examiner de plus près les deux autres couches de la planète.

L’atmosphère- comprend la couche d’________________ qui entoure la Terre et d’autres

________________ célestes.- se compose d’une variété de ________________ :

- 78 % ________________- 21 % ________________- 1 % autres gaz.

- se divise en quatre sections : - ________________ (3 km)- ________________ (50 km)- ________________ (80 km)- ________________ ou exosphère (1 000 km).

197

1.

2.

3.

Eaux de

ruissellementEaux souterraines

Océan


Chacune des couches d’air de l’atmosphère exerce une ________________ sur la coucheinférieure à cause de la force ________________ qui attire les ________________ d’air versla Terre. Cette pression est connue sous le nom de pression ________________. La pressionatmosphérique standard au niveau de la mer à 25 EC est de ________________.

L’hydrosphère- comprend toutes les ________________ de la planète (océans, rivières, mers, lacs et eaux

souterraines) et en constitue 70 %.

Beaucoup d’eau de l’hydrosphère s’________________ et entre dans l’atmosphère. Bien quecette eau se soit évaporée principalement des ________________, les niveaux de ces derniers ne________________ pas grâce au cycle de l’eau.

Le cycle de l’eau

L’énergie du ________________ vient réchauffer la Terre par ________________ (transfert dela chaleur par des ondes électromagnétiques). À la surface de la Terre, cette ________________est principalement transmise soit par ________________ (transfert de la chaleur par collision desmolécules), soit par ________________ (transfert de chaleur par le déplacement des molécules).C’est ainsi que l’énergie absorbée par le sol et l’eau vient réchauffer l’air environnant.

198

Annexe 4.1.2

L’eau et l’air environnant – Une expérience

ButDéterminer si la température de l’eau a une influence sur l’air environnant.

Matériel- 2 thermomètres- 2 bechers- eau bouillante- glace

Marche à suivre1. Note la température de la salle.2. Remplis un becher d’eau bouillante.3. En utilisant deux thermomètres différents, note la température de l’eau dans le becher et de

l’air tout près du becher toutes les 2 minutes pendant une période de 10 minutes.4. Écris tous tes résultats dans le tableau ci-dessous.5. Répète la même démarche avec un becher de glace.

Tableau d’observations

Temps Températurede la salle

Températurede l’eau

bouillante

Températureenvironnante

de l’eaubouillante

Températurede la glace


de la glace

début

2 min

4 min

6 min

8 min

10 min

199


AnalyseCompare la température de la salle aux températures environnantes des bechers. Explique lesdifférences.

ConclusionTire une conclusion au sujet de l’effet de la température de l’eau sur la température de l’air.

200

Annexe 4.1.3Les courants d’air et le vent

Consulte le site http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/vent/p_vent1_def.htm.

Lis l’information de chacune des pages, visionne toutes les animations et réponds aux questionssuivantes.

LE VENT – SON ORIGINE

1. a) Décris comment se déplace l’air.

b) Pourquoi y a-t-il des variations de pression dans l’air?

LE VENT – LES EFFETS DE LA ROTATION DE LA TERRE – 1

2. Décris la déviation apparente des corps dans l’hémisphère Nord et dans l’hémisphère Sud.


3. Décris comment la force du gradient de la pression et la force de Coriolis interagissent pourinfluencer la direction du vent.

LE VENT – LES EFFETS DE LA FRICTION DU SOL – 1

Passe à la prochaine section.

LE VENT – LES EFFETS DE LA FRICTION DU SOL – 2

Passe à la prochaine section.

201


LES GRANDS SYSTÈMES DE VENT – ET SI LA TERRE NE TOURNAIT PAS...

4. À l’aide d’un diagramme, décris la circulation de l’air si la Terre ne tournait pas.

LES GRANDS SYSTÈMESDE VENT – LES EFFETS DE LA ROTATION DE LA TERRE

5. a) À l’aide d’un diagramme, décris la circulation réelle de l’air.

b) Comment se produisent les vents d’est polaires, les vents d’ouest et les alizés?

202

Annexe 4.1.4

Les masses d’air et les fronts

Consulte le site http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/prevision/massesair.htm.

Lis l’information de chacune des pages, visionne toutes les animations. Après avoir fait lesactivités de la première page, passe aux pages intitulées Front introduction, Fronts chauds etFronts froids.

Réponds aux questions suivantes.

MASSES D’AIR1. a) Qu’est-ce qu’une masse d’air?

b) Nomme les quatre masses d’air en Amérique du Nord.

FRONT INTRODUCTION2. a) Qu’est-ce qu’un front?

b) Nomme les principaux fronts.

FRONTS CHAUDS3. a) Réponds aux questions de cette page du site et vérifie tes solutions.

b) Nomme les principales étapes de la formation d’un front chaud.

203


FRONTS FROIDS4. Nomme les principales étapes de la formation d’un front froid.

Il existe deux autres types de fronts qui ne sont pas expliqués sur le site Web.

Front stationnaire : - front qui se forme lorsqu’une masse d’air froid et une masse d’air chaud sont en contact

et ne bougent pas;- apporte souvent de la pluie.

Front occlus : - front qui se forme lorsqu’un front froid vient en contact avec un front chaud qui se

déplace plus lentement;- apporte souvent des précipitations de longue durée.

5. Utilise le manuel Omnisciences 10 à la page 498 et réponds aux questions suivantes.

a) Comment appelle-t-on un système de haute pression?

b) Décris la formation d’un système de haute pression.

c) Comment appelle-t-on un système de basse pression?

204


d) Décris la formation d’un système de basse pression.

205

Annexe 4.1.5Les brises

Utilise le manuel Omnisciences 10 à la page 441 pour répondre aux questions suivantes.

1. Nomme les deux types de brises.

2. Représente chacune de ces brises par un diagramme.

3. Explique comment chacune de ces brises est formée.

206

1

1

2

2

33

4

45

5

Annexe 4.1.6

Les courants marins – Grille de mots croisés

Remplis la grille de mots croisés à l’aide des pages 469 à 475 du manuel Omnisciences 10.

HORIZONTALEMENT1. Influencent les courants produits dans les océans.2. Courants marins distribuent cette énergie dans le monde.3. Effet des vents dans l’eau.4. Un des facteurs qui contribuent à la formation des courants profonds (2 mots).5. Terme qui signifie chaleur marine.

VERTICALEMENT1. Ce que les courants océaniques doivent contourner.2. Direction des courants dans l’hémisphère Nord.3. Courants plus rapides, profonds et étroits.4. Nom d’un courant marin chaud nord-américain (2 mots).5. Caractéristique des courants marins.

207

Annexe 4.1.7


Coche une des trois cases ci-dessous et, au besoin, propose une solution concrète à tes difficultés.

Compréhension des notionsou concepts

Aucunedifficulté


Beaucoupde

difficulté

Ce que je propose de faireconcrètement pour améliorer ma

compréhension

L’atmosphère et sesquatre couches.

L’hydrosphère et le cyclede l’eau.

Les trois méthodes detransfert de chaleur(rayonnement,convection etconduction).

La rotation de la Terre etl’effet du Soleil.

La force de Coriolis.

La création des vents.

Les masses d’air.

Les fronts (froids,chauds, occlus,stationnaires).

Les systèmes de hautepression et de bassepression.

La brise de mer.

La brise de terre.

Les courants océaniques.

208


Prévisions météorologiques


Cette activité porte sur les prévisions météorologiques. L’élève effectue une courte recherche surles conditions créant le phénomène El Niño. Par la suite, elle ou il se familiarise avec lesinstruments météorologiques et en bâtit un. Afin de faire des prévisions justes, elle ou il examineles divers types de nuages. De plus, elle ou il analyse les symboles et les cartes météorologiquesde façon détaillée afin de faire des prévisions.



Attente : SNC2P-T-A.2

Contenus d’apprentissage : SNC2P-T-Comp.6SNC2P-T-Acq.1 - 2 - 8 - 10 - 11



dans le but de répondre aux besoins de l’élève, tout en respectant les limites de temps.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10 et un ordinateur avec accès

à Internet et un programme de traitement de texte.


Mise en situation

- Former des équipes de deux ou de trois élèves et demander à chaque équipe de relever lescaractéristiques d’un bulletin météorologique analysé en devoirs le soir précédent. (ED)

- Faire une mise en commun de toutes les caractéristiques mentionnées par les équipes.- Animer une discussion sur la façon dont les bulletins météorologiques influencent nos vies.

209


Bloc A – L’effet El Niño- Relever les connaissances de l’élève sur le phénomène El Niño. (ED)- S’assurer que l’élève a accès à Internet et à un programme de traitement de texte.- Demander à l’élève de créer un dépliant informatif sur le phénomène El Niño et ses effets sur

le climat de l’Ontario (Annexe 4.2.1) comportant les éléments suivants : (EF)- description du phénomène;- explication en termes météorologiques de la formation du phénomène;- effets du phénomène en Ontario.

- Demander à l’élève de présenter son dépliant au groupe.- Animer une discussion sur les découvertes du groupe.

Bloc B – Les instruments de mesure- Dresser une liste des divers instruments utilisés dans le domaine de la météorologie. (ED)- Demander à l’élève de faire le travail sur les instruments météorologiques (Annexe 4.2.2).- Demander à l’élève de vérifier ses réponses à l’aide du manuel Omnisciences 10.- Diviser le groupe en équipes de deux et demander à chaque équipe de fabriquer un baromètre

ou une girouette en suivant les consignes de la page 523 pour le baromètre et de la page 526,pour la girouette dans le manuel Omnisciences 10.

- Mettre à la disposition de l’élève le matériel nécessaire pour fabriquer les deux instrumentsde mesure.

- Demander à l’élève de répondre aux questions d’Évaluation à la page 523 et aux questionsd’Analyse à la page 526. (EF)

- Faire une mise en commun.

Bloc C – Les prévisions météorologiques- Faire comprendre à l’élève que, pour prédire la météo, il faut connaître les termes utilisés

ainsi que les divers types de nuages, car ceux-ci sont des indicateurs importants.- Remettre à l’élève un mot caché qui porte sur les types de nuages (Annexe 4.2.3). - Demander à l’élève de faire le mot caché à l’aide du manuel Omnisciences 10, au besoin.

(EF)- Demander à l’élève de vérifier son travail avec un ou une autre élève du groupe.- Animer une discussion sur les connaissances au sujet des nuages. (EF)- Former des équipes de deux ou de trois élèves et demander à chaque équipe d’examiner les

symboles météorologiques à la page 576 du manuel Omnisciences 10.- Demander à chaque équipe d’étudier deux types de symboles (précipitations, vitesse et

direction du vent, nébulosité, types de nuages élevés, types de nuages moyens, types denuages bas, types de front et systèmes de pression).

- Demander à chaque équipe de présenter les symboles étudiés plus profondément.- Faire comprendre les différentes composantes de la représentation des observations

météorologiques. (Voir la page 576 du manuel Omnisciences 10.)- Soumettre à l’élève une série de représentations d’observations météorologiques et demander

à l’élève d’interpréter les données (Annexe 4.2.4).

210

- Faire une mise en commun pour s’assurer que l’élève a pu identifier les différents symbolesmétéorologiques :- précipitations;- vitesse et direction du vent;- nébulosité;- types de nuages élevés, moyens et bas;- température;- point de rosée;- pression barométrique;- variation de la pression barométrique.

- Former des équipes de deux ou de trois élèves et demander à chacune d’observer les cartesmétéorologiques aux pages 533 à 535 du manuel Omnisciences 10.

- Demander à chaque équipe de relever les différents types d’information des cartesmétéorologiques et de définir les termes isotherme et isobare.

- Faire une mise en commun pour s’assurer que l’élève a compris les notions suivantes : - isothermes : lignes qui relient les mêmes températures; les isothermes situent les masses

d’air- isobares : lignes qui relient les mêmes pressions; les isobares sont en forme de boucles.- des isothermes rapprochées et des vents indiquent un front froid;- des isothermes éloignées et un ciel couvert indiquent un front chaud.

- Remettre à l’élève l’Annexe 4.2.5 sur les cartes météorologiques et les prévisions. (EF)- Animer une discussion sur les connaissances acquises.

Bloc D – Devoirs- Demander à l’élève de visionner à nouveau un bulletin météorologique à la télévision afin de

vérifier si elle ou il a mieux compris la façon de prédire la météo. (O)- Demander à l’élève de faire un réseau conceptuel à l’aide des concepts vus dans cette activité.

(O)




Annexe 4.2.1 : Le phénomène El Niño – Un dépliantAnnexe 4.2.2 : La météo et les instrumentsAnnexe 4.2.3 : Les nuages – DéfinitionsAnnexe 4.2.4 : Les symboles météorologiquesAnnexe 4.2.5 : Les cartes météorologiques et les prévisions

211

Annexe 4.2.1

Le phénomène El Niño – Un dépliant

Tu es rédacteur ou rédactrice en chef de la publicité pour Environnement Canada. Tu doisproduire un dépliant sur le phénomène El Niño. Les objectifs du dépliant sont les suivants : - décrire le phénomène;- expliquer la formation du phénomène en utilisant les termes justes;- identifier les effets du phénomène en Ontario.

N’oublie pas d’ajouter des diagrammes dans ton dépliant.

Environnement Canada a un site Web sur ce sujet, consulte-le : http://www.msc-smc.ec.gc.ca/education/elnino/index_f.cfm. Tu peux aussi te servir dumanuel Omnisciences 10, aux pages 475 à 478 pour ta recherche.

212

Annexe 4.2.2

La météo et les instruments

Associe chaque utilisation à un instrument. Il est possible qu’une utilisation soit appropriée à plusd’un instrument.

a) sonde thermique

b) baromètre ________ : mesure la température, la pression et l’humidité à dehautes altitudes.

c) radar météo ________ : mesure la vitesse du vent.

d) girouette ________ : mesure la température.

e) thermomètre ________ : détecte des objets solides ou des gouttes liquides.

f) hygromètre ________ : mesure l’humidité dans l’air.

g) radar Doppler ________ : détecte la lumière et le rayonnement infrarouge de laTerre et de l’atmosphère.

h) psychromètre ________ : indique la direction du vent.

i) satellite météorologique ________ : mesure la quantité de pluie.

j) anémomètre ________ : mesure la pression atmosphérique.

k) ballon-sonde ________ : détecte la direction et la vitesse d’une tempête.

l) pluviomètre

213

Annexe 4.2.3

Les nuages – Définitions

Trouve le terme qui correspond à la définition. Les termes sont placés par ordre alphabétique.Sers-toi du manuel Omnisciences 10 aux pages 489 à 491, au besoin.

_ _ _ _ _ _ _ _ Facteur d’après lequel les météorologues classent les nuages.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages arrondis à base plate, à une haute altitude.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages en couches situés à une altitude moyenne.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages arrondis qui se situent à une altitude élevée.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages en couches uniformes à une haute altitude.

_ _ _ _ _ _ Nuages qui se trouvent à de hautes altitudes.

_ _ _ _ _ _ _ Nuages à tous les niveaux qui ont une forme arrondie.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages arrondis qui apportent souvent de la pluie.

_ _ _ _ _ Cristaux dont sont formés les cirrus.

_ _ _ _ _ Forme de précipitations autre que la pluie et que les nuages peuventapporter.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages à basse altitude qui causent des précipitations.

_ _ _ _ _ Petites gouttelettes d’eau qui se forment par condensation de la vapeur.

_ _ _ _ _ _ _ Nuages formés en couches à de basses altitudes.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nuages arrondis à base plate, à une basse altitude.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Couche de l’atmosphère où se situent la plupart des nuages.

214

Annexe 4.2.4

Les symboles météorologiques

Plusieurs représentations d’observations météorologiques sont présentées ci-dessous. Interprèteles données. Tu peux te servir du manuel Omnisciences 10, au besoin.

a)

b)

c)

215


d)

e)

216

Annexe 4.2.5

Les cartes météorologiques et les prévisions

Rends-toi au site http://www.meteo.ec.gc.ca/jet_stream/index_f.html et examine la cartemétéorologique présentée.

1. Essaie de prédire les conditions météorologiques d’une ville de la côte Ouest du Canada, uneville de la côte Est du Canada et celles de ta ville ou de la ville la plus près de chez toi.

2. As-tu de la difficulté? Pourquoi?

3. Sélectionne Prévisions sur 5 jours dans la colonne de gauche de l’écran.

Choisis la ville de la côte Ouest et celle de la côte Est précédemment retenues, et vérifie tesprévisions. Tes prévisions étaient-elles valables?

4. Sélectionne l’Ontario. Ensuite, choisis la ville qui représente le mieux ta région. Tesprévisions étaient-elles valables?

217


5. Dessine les symboles météorologiques pour ta ville. Te manque-t-il des informations? Si oui,lesquelles?

218


Météorologie, société et environnement


Cette activité porte sur la relation entre la météorologie, les humains et l’environnement. L’élèveétudie le réchauffement de la planète et la contribution canadienne à la météorologie. Elle ou ilproduit une affiche sur l’influence du climat sur l’économie de l’Ontario. De plus, elle ou ilcomplète une évaluation sommative sous forme d’un article de journal faisant appel auxconnaissances et aux habiletés développées dans cette unité.



Attentes : SNC2P-T-A.1 - 2 - 3

Contenus d’apprentissage : SNC2P-T-Comp.4SNC2P-T-Acq.1 - 8 - 11SNC2P-T-Rap.1 - 2 - 4



dans le but de répondre aux besoins des élèves, tout en respectant les limites de temps.- Mettre à la disposition de l’élève le manuel Omnisciences 10 et un ordinateur avec accès

à Internet et à un programme de traitement de texte.- Télécharger ou imprimer le document Changement climatique – Comment ceci peut nous

affecter du site Internet http://www.ec.gc.ca/climate/overview_affect-f.htmld’Environnement Canada.


Mise en situation

- Former des équipes de deux ou de trois élèves.- Demander à chaque équipe de réagir aux situations suivantes :

- Tu as un match de balle molle, mais il commence à pleuvoir.- Tes amis et toi avez planifié une journée de ski, et il fait 10 EC dehors.- Tu décides de tondre le gazon par une belle journée ensoleillée de 28 EC.

219

- Un test est prévu à l’école, et il tombe 45 cm de neige.- Les météorologistes prévoient qu’une tornade passera dans ta région.- Ton père et toi êtes à la pêche quand des nuages orageux s’approchent.

- Animer une discussion sur les réactions des élèves aux différentes situations.- Amener l’élève à constater l’impact des conditions météo dans sa vie, sur l’environnement et

en économie. (ED)


Bloc A – Le réchauffement planétaire- Former des équipes de deux ou de trois élèves et demander à chaque équipe de construire un

réseau ayant le terme réchauffement planétaire au centre. (ED)- Amener l’élève à mettre en évidence certains facteurs qui influencent le réchauffement

planétaire (p. ex., effet de serre et inversion de température).- Amener l’élève au laboratoire d’informatique pour assurer l’accès à Internet.- Remettre à l’élève l’Annexe 4.3.1 qui porte sur l’effet de serre et l’inversion de la

température. Demander à l’élève de remplir la feuille de route. (EF)- Faire une mise en commun afin de s’assurer que l’élève comprend bien le phénomène de

l’effet de serre et celui de l’inversion.- Animer une discussion sur l’effet du réchauffement planétaire sur la vie humaine.- Remettre à l’élève le document Changement climatique – Comment ceci peut nous affecter

d’Environnement Canada.- Former des équipes de deux ou de trois élèves et demander à chacune de lire le document et

de dégager les effets du changement climatique au Canada.- Faire une mise en commun et animer une discussion sur les découvertes des élèves.

Bloc B – Impact des conditions météo sur l’économie- S’assurer que l’élève a accès à Internet et à un programme de traitement de texte.- Demander à l’élève de créer une affiche informative qui montre l’influence du climat sur

l’économie (Annexe 4.3.2).- Inviter l’élève à se rendre au site Internet d’Environnement Canada pour trouver de

l’information (voir http://www.on.ec.gc.ca/canada-country-study/intro-f.html) et préciser quel’affiche doit comporter les éléments suivants : - description de l’impact économique du changement climatique;- mention de quelques autres effets du changement climatique;- certaines mesures que le gouvernement est prêt à prendre afin de minimiser ces

conséquences.- Demander à l’élève de créer son affiche en utilisant un logiciel approprié.- Inviter l’élève à présenter son affiche au groupe et à la commenter. (EF)

Bloc C – Les contributions canadiennes à la météorologie- Animer une discussion sur les instruments de mesure étudiés à l’activité précédente.- Demander à l’élève d’examiner de plus près les technologies et les techniques utilisées pour

prédire le temps, tels l’effet Doppler et les satellites.- Demander à l’élève si elle ou il connaît le rôle du Canada, dans le domaine de la

météorologie. (ED)

220

- Remettre à l’élève l’Annexe 4.3.3 portant sur la météorologie et le Canada, et lui demanderde faire le travail à l’aide des pages 546 à 550 du manuel Omnisciences 10.

- Faire corriger le travail en équipe afin de s’assurer que l’élève a trouvé tous les termesrecherchés. (Voir le corrigé l’Annexe 4.3.3.) (EF)

Bloc D – Évaluation sommative de l’unité- Présenter et expliquer la grille d’évaluation adaptée pour une épreuve sur la météorologie

(Annexe 4.3.5). (ES)- Évaluer les notions associées à la météorologie à l’aide d’un article de journal

(Annexe 4.3.4) en fonction des éléments vus dans l’unité en utilisant une grille d’évaluationadaptée comportant les critères suivants :

- Connaissance et compréhension- montrer une compréhension des facteurs qui influent sur les conditions météorologiques;- montrer une compréhension de la prédiction de la météorologie;- appliquer les concepts de la météorologie à une ville canadienne.

- Recherche- appliquer les habiletés d’interprétation des données météorologiques d’une ville

canadienne.- Communication

- communiquer l’information et les idées spécifiques au domaine de la météorologie defaçon claire et précise;

- communiquer au moyen d’un article de journal en tenant compte des destinataires.- Rapprochements

- montrer une compréhension des rapprochements entre la météorologie, la société etl’environnement;

- analyser l’impact des conditions météorologiques sur l’économie;- évaluer l’impact des conditions météorologiques sur l’environnement.


Annexe 4.3.1 : L’effet de serre et l’inversion de températureAnnexe 4.3.2 : L’impact économique des changements climatiques en Ontario Annexe 4.3.3 : Le Canada et la météorologieAnnexe 4.3.4 : La météo d’une ville canadienne – Systèmes météorologiquesAnnexe 4.3.5 : Grille d’évaluation adaptée – Systèmes météorologiques

221

Annexe 4.3.1

L’effet de serre et l’inversion de température

Consulte le site http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/temperature/effet_serre.htm et réponds auxquestions suivantes.

1. a) Que fait la Terre avec la chaleur reçue du Soleil?

b) Nomme les gaz qui laissent passer le rayonnement solaire.

c) Explique la façon dont l’effet de serre est produit.

d) Comment les humains contribuent-ils à l’effet de serre?

2. Sélectionne Inversion dans le menu au bas de la page. Lis cette section et réponds aux questionsqui suivent.

a) Explique le phénomène de l’inversion de température.

b) Pourquoi le phénomène de l’inversion de température est-il si dangereux?

222

Annexe 4.3.2

L’impact économique des changements climatiques en Ontario

Les changements climatiques ont une grand influence sur la vie des humains. En effet, le climatdétermine les vêtements que tu porteras ou même l’activité à laquelle tu participeras à l’extérieur.Mais le changement climatique a également un impact sur l’économie.

Rends-toi au site d’Environnement Canada L’étude pancanadienne sur les impacts et l’adaptationà la variabilité et au changement climatique et lis le texte. (Voir http://www.on.ec.gc.ca/canada-country-study/intro-f.html.)

Avec l’information présentée dans ce site, prépare une affiche informative qui comporte les élémentssuivants :

- une description de l’impact économique du changement climatique;- une liste de quelques autres effets du changement climatique;- certaines mesures que le gouvernement est prêt à prendre afin de minimiser ces conséquences.

Tu présenteras ton affiche au groupe.

223

Annexe 4.3.3

Le Canada et la météorologie

Lis les pages 546 à 550 du manuel Omnisciences 10 à partir de l’intertitre Alors et maintenant.Trouve les termes associés aux énoncés ci-après, fais le mot caché et découvre la phrase secrète.Pour te rendre la tâche un peu plus facile, les termes sont par ordre alphabétique.

_ _ _ _ _ Type de pluie dont on a commencé à noter les effets en 1970.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Le smog augmente le nombre de crises chez ces personnes.

_ _ _ _ _ _ Pays bénéficiant d’un service météorologique depuis plus de 100ans.

_ _ _ Substance qui détruit la couche d’ozone.

_ _ _ _ _ La population de la Terre ______________ rapidement.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ On croyait que les gaz nocifs se ______________ à hautealtitude.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Ministère à qui on a confié le Service météorologique en 1971.

_ _ _ _ _ _ _ _ Période où la température au Canada est la plus élevée.

_ _ _ _ _ Saison durant laquelle le Québec réalise beaucoup de profits.

_ _ _ _ _ _ _ _ Indice créé par le Canada (2 mots).

_ _ _ _ _ _ _ _ Professeur qui a fondé le Service météorologique du Canada.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Personnes qui font des prévisions météorologiquesprofessionnelles.

_ _ _ _ Vallée des États-Unis d’où provient une partie du smog del’Atlantique; le reste provient de l’Ontario et du Québec.

_ _ _ _ _ _ _ Province canadienne la plus affectée par le smog.

_ _ _ _ _ _ _ Type de tempête qui a incité le gouvernement canadien à mettresur pied un système national d’avertissement météorologique.

_ _ _ _ _ _ _ _ Regroupement de provinces qui ont connu de graves sécheressesdans les années trente.

_ _ _ _ _ _ _ _ Propriété caractéristique des radicaux libres.

_ _ _ _ _ _ _ _ Premier présentateur de la météo à la télévision.

_ _ _ On le répand sur les routes en hiver.

224

_ _ _ _ Les oxydes d’azote et les polluants sont responsables de saformation.

_ _ _ _ _ _ Les réactions qui produisent l’ozone en ont besoin.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Couche de l’atmosphère où se trouve l’ozone.

L D A L N O T S G N I K M E

T I E E I O E L A V I T S E

A S T H M A T I Q U E S N R

N P O S F I T C A E R V O E

C E U U S A I D E A I U C H

A R O M R P R A I R I E S P

N S O P R A E N O E D C M S

A E O I R E G N L V E I O O

D R I C T L N A I I C D G T

A A R M A E T E N H F N T A

E I A N M V I R O N C I N R

M E T E O R O L O G U E S T

E N N A C I D E L I E L O S

M T O E N T N A M Z T L A S

Phrase secrète

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ l’_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

225

Annexe 4.3.4

La météo d’une ville canadienne – Systèmes météorologiques

Un journal décide de publier une section sur la météo des villes canadiennes. On te demande,comme journaliste, d’écrire un texte qui inclut les éléments suivants :

- description géographique de la ville canadienne choisie;- description des facteurs qui influent sur le développement et l’évolution des systèmes

météorologiques de cette ville canadienne;- analyse des données météorologiques de cette ville afin de pouvoir prédire les conditions

météorologiques des prochains mois;- explication de l’incidence de la météo sur les activités quotidiennes de la ville et son

économie.

Tu peux choisir parmi les villes canadiennes suivantes :

- Vancouver (Colombie-Britannique),- Calgary (Alberta),- Iqaluit (Nunavut),- Toronto (Ontario),- Halifax (Nouvelle-Écosse).

Ton article doit compter environ deux pages dactylographiées.

Les prochaines pages te proposent une démarche à suivre pour la rédaction de ton article dejournal. Suis les étapes du processus d’écriture.

226


Titre _________________________________Titre accrocheur qui précise le sujet de l’article.

PréambuleCourt résumé qui incite le lecteur ou la lectrice à lire l’article.

IntroductionLe sujet est présenté et divisé selon le nombre d’idées principales à développer (p. ex.,j’aborderai la géographie, le climat, les prévisions météorologiques et les conséquenceséconomiques des particularités climatiques d’une ville canadienne).

DéveloppementExplication du sujet divisé sous forme de paragraphes selon le nombre d’idées principales;chaque idée principale est développée par des idées secondaires pertinentes.

Paragraphe 1 Description géographique de la ville canadienne.

227


Paragraphe 2Description des facteurs qui influent sur le développement et l’évolution des systèmesmétéorologiques de cette ville canadienne.

Paragraphe 3Analyse des données météorologiques de cette ville canadienne afin de pouvoir prédire lesconditions météorologiques des prochains mois.

Paragraphe 4 Explication de l’incidence de la météo sur les activités quotidiennes de la ville canadienne et sonéconomie.

228


ConclusionParagraphe qui résume les idées principales; il peut contenir une réflexion personnelle.

229

Annexe 4.3.5

Grille d’évaluation adaptée – Systèmes météorologiques



50 - 59 %Niveau 1

60 - 69 %Niveau 2

70 - 79 %Niveau 3

80 - 100 %Niveau 4


L’élève : - montre unecompréhension desfacteurs qui influent surles conditionsmétéorologiques.- montre unecompréhension de laprédiction enmétéorologie.- transfère des conceptsde la météorologieà une ville canadienneparticulière.

L’élève montreunecompréhensionlimitée desconcepts, desprincipes, des loiset des théories ettransfère rarementdes conceptssimples à denouveauxcontextes.

L’élève montreunecompréhensionpartielle desconcepts, desprincipes, des loiset des théories ettransfère parfoisdes conceptssimples à denouveauxcontextes.

L’élève montreunecompréhensiongénérale desconcepts, desprincipes, des loiset des théories ettransfère souventdes conceptssimples et certainsconceptscomplexes à denouveauxcontextes.

L’élève montre unecompréhensionapprofondie desconcepts, desprincipes, des loiset des théories ettransfère toujoursou presquetoujours desconcepts simples etcomplexes à denouveauxcontextes.

Recherche

L’élève : - applique des habiletésd’interprétation desdonnéesmétéorologiques d’uneville canadienneparticulière.





Communication

L’élève : - communique del’information et desidées sur lamétéorologie de façonclaire et précise.- communique aumoyen d’un article dejournal et tient comptedes destinataires.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec peude clarté et uneprécision limitéeet communique enayant unecompréhensionlimitée descaractéristiques del’article de journalet respecte trèspeu lesdestinataires.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unecertaine clarté etprécision etcommunique enayant une certainecompréhensiondescaractéristiques del’article de journalet respecte un peules destinataires.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unegrande clarté etprécision etcommunique enayant unecompréhensiongénérale descaractéristiques del’article de journalet respecte lesdestinataires defaçon acceptable.

L’élèvecommunique del’information etdes idées avec unetrès grande clartéet précisionet communique enayant unecompréhensionapprofondie descaractéristiques del’article de journalet respecte lesdestinataires defaçon trèsacceptable.

230

Rapprochements

L’élève : - montre unecompréhension desrapprochements entrela météorologie, latechnologie, la sociétéet l’environnement.- analyse l’impact desconditionsmétéorologiques surl’économie. - évalue l’impact desconditionsmétéorologiques surl’environnement.

L’élève montreunecompréhensionlimitée desrapprochementsdans des contextesfamiliers et analysedes questionssociales etéconomiques etévalue l’impact surl’environnementavec unecompétencelimitée.

L’élève montreune certainecompréhensiondesrapprochementsdans des contextesfamiliers et analysedes questionssociales etéconomiques etévalue l’impact surl’environnementavec une certainecompétence.

L’élève montreunecompréhensiongénérale desrapprochementsdans des contextesfamiliers et danscertains contextespeu familiers etanalyse desquestions socialeset économiques etévalue l’impact surl’environnementavec une grandecompétence.

L’élève montreunecompréhensionapprofondie desrapprochementsdans des contextesfamiliers et peufamiliers et analysedes questionssociales etéconomiques etévalue l’impact surl’environnementavec une trèsgrandecompétence.


Recueil de corrigés

232

Annexe 1.1.1

Les composantes d’un écosystème – Corrigé

j 1. Comprend tout organisme vivant. a. Oxygène

b. Écologie

c. Producteur

d. Biotique

e. Carnivore

f. Organique

g. Écosystème

h. Herbivore

i. Réseau

alimentaire

j. Biotique

k. Azote

l. Chaîne alimentaire

m. Consommateur

n. Omnivore

o. Cycle nutritif

p. Abiotique

q. Biodiversité

r. Niveau trophique

s. Producteur

t. Hétérotrophe

s 2. Organisme qui produit sa propre nourriture.

k

3. Gaz atmosphérique dominant qui, sous une formeassimilable dans le sol, constitue un élément nutritifimportant pour les plantes.

b4. Étude des relations entre les organismes vivants et leur

environnement.

f 5. Molécule qui contient du carbone; molécule de vie.

d 6. Élément non vivant d’un écosystème.

c7. Organisme qui mange et digère la matière organique et la

convertit en matière utile.

e 8. Organisme qui se nourrit d’autres organismes.

p 9. Endroit physique où vit un organisme.

t 10. Organisme qui se nourrit d’autres organismes.

a 11. Gaz atmosphérique nécessaire à la respiration cellulaire.

g12. Ensemble des composants biotiques et abiotiques d’un

environnement.

h 13. Organisme qui se nourrit de plantes.

l14. Relations entre les organismes illustrant le transfert

d’énergie d’un organisme à l’autre.

n 15. Organisme qui se nourrit de plantes et d’autres animaux.

m16. Organisme qui se procure son énergie en mangeant

d’autres organismes.

r17. Niveau alimentaire d’un ou de plusieurs organismes dans

un réseau.

i 18. Plusieurs chaînes alimentaires qui interagissent.

q 19. Diversité des organismes vivants sur la Terre.

o 20. Trajet d’un élément dans un écosystème.

233

234

Annexe 1.1.2

Chaînes alimentaires – Corrigé

Producteurs Herbivores Carnivores

1er ordre

Carnivores

2e ordre

Décomposeurs

1 trèfle lièvre renard lynx bactérie

2 mousse fourmi araignée grenouille bactérie

3 feuille sauterelle mulot faucon ver blanc

4 algue krill baleine épaulard ver marin

235

Annexe 1.1.3

Réseau alimentaire arctique – Corrigé

1. Ajoute des flèches au réseau alimentaire arctique ci-dessous pour indiquer toutes les chaînesalimentaires représentées.

2. Combien de chaînes alimentaires simples as-tu trouvées?Au moins sept (7).

3. À l’aide de mots et de flèches, illustre trois chaînes alimentaires.Ours ± phoques ± poissons ± invertébrés ± photoplanctons ± alguesOurs ± poissons ± invertébrés ± photoplanctons ± alguesOurs ± morses ± calmars ± invertébrés ± photoplanctons ± alguesGoélands ± huards ± calmars ± photoplanctons ± alguesRenards ± morses ± calmars ± photoplanctons ± alguesBaleines ± poissons ± invertébrés ± photoplanctons ± alguesOurs ± phoques ± crevettes ± photoplanctons ± algues

236


4. Dans quel sens l’énergie circule-t-elle?Soleil ± producteurs ± consommateurs primaires ± consommateurs secondaires ±consommateurs tertiaires ± consommateurs quaternaires

5. Nomme- les producteurs :

algues marines, photoplanctons- les consommateurs primaires (herbivores) :

invertébrés- les consommateurs secondaires (carnivores primaires) :

crevettes, calmars, poissons- les consommateurs tertiaires (carnivores secondaires) :

phoques, morses, huards, goélands- les consommateurs quaternaires (carnivores supérieurs) :

ours, baleines

6. Que se passerait-il : - si l’on éliminait les poissons de cet écosystème?

On causerait un déséquilibre car les ours, les phoques et les baleines consommeraientd’autres organismes. Les baleines devraient trouver une autre source de nourriture, lesphoques mangeraient beaucoup plus de crevettes; donc, cette population risquerait dediminuer de façon significative. Les ours auraient recours seulement aux phoques etcette population diminuerait à son tour, affectant aussi la population de crevettes.

- si l’on augmentait le nombre de phoques dans cet écosystème?L’augmentation du nombre de phoques aurait un impact direct sur la population despoissons qui diminuerait; donc, il y aurait moins de poissons pour les baleines et lesours.

- si l’on diminuait le nombre d’ours dans cet écosystème?La diminution du nombre d’ours aurait un impact direct sur les populations dephoques et de poissons qui augmenteraient, causant ainsi un déséquilibre dansl’écosystème.

7. En général, quelle conclusion peux-tu tirer de l’importance des chaînes alimentairesà l’intérieur d’un écosystème?Les chaînes alimentaires sont toutes reliées ensemble dans un réseau alimentaire et ellessont en équilibre les unes avec les autres. Si un élément d’une chaîne augmente oudiminue, cela cause un impact direct sur les éléments de cette chaîne et un impact indirectsur les éléments des autres chaînes qui sont associées à cette dernière.

237

Annexe 1.1.4

L’écosystème d’un marais – Corrigé

Organisme Source d’énergie Je suis un...

Castor plante aquatique, feuille de chêne consommateur de premier ordre

Canard colvert plante aquatique, larve d’insecte consommateur de premier ordre

Grenouille verte libellule, criquet consommateur de deuxième ordre

Poisson rouge algue verte consommateur de premier ordre

Plante aquatique soleil, eau, sol producteur

Faucon mésange, canard colvert consommateur de troisième ordre

Bactérie organisme mort décomposeur

Raton laveur œuf d’oiseau, grenouille consommateur de troisième ordre

Chêne blanc soleil, eau, sol producteur

Renard mésange, grenouille verte consommateur de troisième ordre

Grand héron poisson rouge, larve d’insecte,grenouille

consommateur de troisième ordre

Libellule cornouiller du Canada consommateur de premier ordre

Cornouiller duCanada

soleil, eau, sol producteur

Algue verte soleil, eau producteur

Mésange larve d’insecte, criquet consommateur de deuxième ordre

Criquet feuille de cornouiller ou de chêne consommateur de premier ordre

Champignon chêne blanc mort décomposeur

Salicaire pourpre soleil, sol, eau producteur

238

Annexe 1.1.5

Les pyramides alimentaires – Corrigé

1. Dessine une pyramide alimentaire avec les données suivantes.

80 000 brins d’herbe

8 000 chenilles

800 rouges-gorges

80 couleuvres

8 faucons

2. Dessine une pyramide de la biomasse en utilisant les données suivantes.

45 000 kg de luzerne

4 500 kg de mulots

450 kg de couleuvres

4,5 kg de faucons

3. En examinant tes pyramides, que remarques-tud’un niveau à l’autre?

Seulement 10 % d’un niveau se trouve au prochain niveau.

239

Annexe 1.1.6

Polluants et chaînes alimentaires – Corrigé

1. Le mot mystère est BIOACCUMULATION.

S N O T C N A L P O T Y H P E

P O L L U A N T S D D T V A N

P S O L B E L U G A S B O I V

O I S E U Q I N A G R O L G I

P E R S I S T A N T S O A L R

T B P C A S R U O P V C T E O

B I O A C C U M U L A T I O N

S G U C C U M P R O I E L N N

N O V N I N F E R T I L I T E

O E U I I S E N I A H C S A M

S L L A A A R C T I Q U E R E

S A L E D N O M U L O I N I N

I N A T I O D G R A S N T O T

O D C Y C L E E E R E C N A C

P S S O U T E R R A I N E A U

240


2. QUE SONT LES POLLUANTS ORGANIQUES PERSISTANTS (POP)?

Les polluants organiques persistants (POP) sont des polluants rejetés dans l’environnement. Ilsmettent des années à se dégrader et s’accumulent dans les chaînes alimentaires.

Parmi les plus connus, on trouve les BPC qu’on utilisait dans les huiles synthétiques destransformateurs, le DDT qu’on utilisait dans les pesticides et la dioxine, un produit à base dechlore libéré dans l’environnement par les incinérateurs à déchets, lors du blanchiment des pâteset papiers ou lors de la production de polyvinyle chloré (PVC ou vinyle).

On ne produit plus de BPC et on n’utilise plus de DDT dans les pesticides, mais des centaines demilliers de tonnes de ces polluants ont été déversées dans l’environnement ou sont stockés defaçon non sécuritaire et ils continuent à circuler dans l’environnement partout dans le monde, ycompris en Ontario.

POURQUOI LES POP S’ACCUMULENT-ILS DANS L’ENVIRONNEMENT?

Les POP s’accumulent dans l’environnement parce qu’ils se dégradent lentement. Ils sevolatilisent dans l’atmosphère, sont transportés sur des milliers de kilomètres, s’infiltrent dans lecycle de l’eau, puis contaminent les cours d’eau, l’eau souterraine et le sol. Au Canada, les plusfortes concentrations de POP se retrouvent dans l’Arctique, dans la région des Grands Lacs etdans le bassin du Saint-Laurent.

Y A-T-IL DES ORGANISMES AFFECTÉS PAR LES POP?

On croit que les BPC sont responsables de la disparition de l’aigle à tête blanche du lac Ontario.

Les bélugas de l’estuaire du Saint-Laurent sont hautement contaminés par les POP et souffrentd’une baisse de fertilité et ont de nombreuses tumeurs. Plusieurs autres espèces de mammifères,d’oiseaux, de poissons et de reptiles des Grands Lacs ont des difficultés de reproduction, desmalformations et des troubles de comportement attribuables aux POP.

Parmi les aliments consommés par les humains, les poissons, la viande et les produits laitierssont les plus contaminés par les POP, même s’ils respectent les limites spécifiées par la loi.

LES ÊTRES HUMAINS SONT-ILS AUSSI AFFECTÉS PAR LES POP?

Les gens qui vivent près des zones industrielles sont les plus exposés, mais le problème ne selimite pas aux gens des grandes villes. Les Inuits, qui vivent dans des régions nordiqueséloignées, sont aussi porteurs de hauts taux de POP dans leur organisme. Le lait maternel decertaines femmes inuit est jusqu’à neuf fois plus concentré en POP que celui des femmes vivantdans le sud du Canada. Les POP peuvent passer de la mère à l’enfant par le placenta et le laitmaternel.

241


Les POP causent plusieurs effets négatifs sur la santé humaine, même à de très petites doses. Ilspeuvent provoquer le cancer, des problèmes d’infertilité, des mutations génétiques, un retard decroissance chez l’enfant et des problèmes neurologiques.

POURQUOI LES POP S’ACCUMULENT-ILS DANS LES CHAÎNES ALIMENTAIRES?

La nourriture est la principale cause de contamination des organismes vivants.

Les POP qui contaminent les cours d’eau sont d’abord recueillis par les phytoplanctons. Lespoissons de petite taille consomment de grandes quantités de phytoplancton et les POPs’accumulent dans leur organisme et se déposent dans leurs tissus gras. Comme les petitspoissons sont mangés par les goélands, les truites, les saumons ou d’autres carnivores, les POPs’accumulent dans leur organisme aussi. C’est ainsi que les animaux au bout des chaînesalimentaires comme les ours, les oiseaux de proie et même les humains sont les plus atteints, carla concentration de ces polluants augmente à chaque niveau trophique d’une chaîne alimentaire.On appelle ce phénomène la bioaccumulation.

3. 3. Chaîne alimentaire

4. 4. Concentration desPOP

242


5. Explique pourquoi on recommande de ne pas manger trop de poissons qui se nourrissentd’autres poissons, comme le doré, la truite, le saumon de grande taille et le brochet.

Les poissons au sommet d’une chaîne alimentaire accumulent une plus grande quantité demercure que les poissons qui se nourrissent de phytoplancton à cause de labioaccumulation de polluants qui se produit au fur et à mesure qu’on augmente de niveautrophique.

243

Annexe 1.2.1

Faire le point sur les écosystèmes – Corrigé

Une chaîne alimentaire est une suite d’organismes vivants reliés par une relation alimentaire et énergétique. Elle commence toujours par des composants abiotiques. Ces composants, comme le gaz carbonique et l’eau, sont utilisés par les plantes qui sont des producteurs etappartiennent au premier niveau trophique.

Les plantes tirent leur énergie du Soleil. Elles sont mangées par les herbivores qui sont desconsommateurs de premier ordre et appartiennent au deuxième niveau trophique.

Les herbivores sont à leur tour mangés par les carnivores qui sont des consommateurs dudeuxième ordre et appartiennent au troisième niveau trophique. Certains carnivores mangentd’autres carnivores. On les appelle alors des consommateurs de troisième ordre et ilsappartiennent au quatrième niveau trophique.

À la fin de la chaîne alimentaire, on trouve toujours les décomposeurs qui décomposent lesdéchets, les animaux et les végétaux morts. La position de chaque organisme dans une chaînealimentaire représente son niveau trophique.

On appelle réseau alimentaire, une combinaison de plusieurs chaînes alimentaires quiinteragissent.

Une pyramide alimentaire est une chaîne alimentaire sous forme de pyramide. Chaque étage de lapyramide correspond à un transfert d’énergie et, en moyenne, chaque transfert d’énergieoccasionne des pertes de 90 %. Le nombre d’organismes diminue à mesure que l’on monte versle sommet de la pyramide alimentaire.

244

Annexe 1.2.2

Le recyclage des éléments nutritifs – Corrigé

1. Les organismes vivants ont besoin d’éléments chimiques pour construire leur corps et lesfaire fonctionner. On appelle ces éléments chimiques des éléments nutritifs. Nomme les troiséléments nutritifs les plus importants pour les organismes vivants.

Le carbone, l’azote et l’oxygène.

2. Où les organismes se procurent-ils ces éléments nutritifs dans l’environnement?

Le carbone : dans l’air.L’azote : dans l’air et le sol.L’oxygène : dans l’air et l’eau.

3. Comment l’azote peut-il se retrouver dans le sol en partant du corps d’un lièvre mort?

Il y a libération de nitrates dans le sol lorsque les bactéries et les champignonsdécomposent des organismes morts.

4. Comment le carbone de l’air peut-il se retrouver dans le corps d’un castor?

L’air contient 0,03 % de gaz carbonique. Au moment de la photosynthèse, les plantesabsorbent et fabriquent des substances à base de carbone, comme des glucides, que lecastor récupère en mangeant des plantes.

5. Comment l’oxygène est-il utilisé par les plantes, les animaux, les champignons et lesbactéries?

Les plantes absorbent du gaz carbonique et produisent de l’oxygène pour les animaux. Lesbactéries et les champignons ont besoin d’oxygène pour décomposer les plantes et lesanimaux morts.

245

Annexe 1.2.6

La circulation du carbone – Corrigé

Dans la première activité, tu as appris que les plantes sont hétérotrophes, c’est-à-dire qu’ellespeuvent produire leur propre nourriture. Cette nourriture se présente sous forme de glucides. Leprocessus par lequel les plantes produisent ces glucides s’appelle photosynthèse. Laphotosynthèse exige comme ingrédients de départ, ou réactifs, de l’eau provenant du sol et dugaz carbonique provenant de l’atmosphère.

Ces deux réactifs se combinent en présence de l’énergie lumineuse provenant du soleil pourfabriquer des glucides et de l’oxygène. Ces glucides contiennent du carbone qui était auparavantdans les molécules de gaz carbonique. Quand les consommateurs mangent les plantes, lecarbone des glucides est utilisé pour fabriquer les tissus des animaux.

Carbone - atmosphère - gaz carbonique - photosynthèse - plantes - glucides - tissus - animaux

Les consommateurs doivent produire de l’énergie afin de pouvoir accomplir leurs activités. Cetteénergie est produite par un processus qui s’appelle la respiration cellulaire. La respirationcellulaire se déroule dans les mitochondries des cellules des organismes vivants. Il est importantde noter que tous les organismes vivants, les plantes et les animaux, font la respirationcellulaire. Les mitochondries sont des minifournaises qui brûlent les glucides qui ont étéconsommés par les animaux et produits par les plantes. Ces glucides sont brûlés avec l’oxygèneinspiré pour produire du gaz carbonique et de l’eau qui retournent à l’atmosphère sous forme devapeur.

246

Annexe 1.2.7

La photosynthèse et la respiration cellulaire – Corrigé

1. Résous le rébus portant sur les équations de la photosynthèse et de la respiration cellulaireà l’aide de la liste de mots et d’expressions au bas de la page. (Certains mots peuvent êtreutilisés plus d’une fois.)

gaz carbonique + eau + énergie lumineuse ## photosynthèse ##

oxygène + sucre ## respiration ##

gaz carbonique + eau + énergie chimique

2. Quels sont les réactifs de la photosynthèse?Le gaz carbonique et l’eau en présence d’énergie lumineuse.

3. Quels sont les produits de la photosynthèse?L’oxygène et le sucre.

4. Quels sont les réactifs de la respiration cellulaire?L’oxygène et le sucre.

5. Quels sont les produits de la respiration cellulaire?Le gaz carbonique et l’eau.

6. Que remarques-tu entre les produits d’une réaction et les réactifs de l’autre?- Les réactifs de la photosynthèse sont les produits de la respiration cellulaire.- Les réactifs de la respiration cellulaire sont les produits de la photosynthèse.- L’oxygène et le sucre sont brûlés pour produire le gaz carbonique et l’eau; ensuite, le

gaz carbonique et l’eau sont utilisés pour produire l’oxygène et le sucre.- Les matériaux sont recyclés.

247

Annexe 1.2.8

L’effet de serre – Corrigé

1. Qui est responsable de cette surproduction de gaz carbonique?- Les humains.

2. Quelles sont les activités humaines responsables de cette surproduction?- La combustion de combustibles fossiles.- La déforestation.- L’utilisation d’engrais chimiques.- La climatisation.- La fabrication de produits EN styromousse.- La décomposition de matière végétale en absence d’oxygène.- Les déchets organiques des herbivores.

3. Nomme trois autres gaz à effet de serre.- Le méthane.- L’oxyde nitreux.- La chlorofluorocarbone (CFC).- Le monoxyde de carbone.

4. Nomme les sources de ces trois gaz à effet de serre.- La décomposition de matière végétale en absence d’oxygène.- Les déchets organiques des herbivores.- La climatisation.- La fabrication des produits EN styromousse.- L’utilisation d’engrais chimiques.- La combustion incomplète de combustibles fossiles.

5. Quels sont les avantages des gaz à effet de serre?- Augmentation de la durée du cycle végétatif pour l’agriculture.- Diminution des factures de chauffage.

6. Quels sont les effets potentiellement dangereux des gaz à effet de serre?- Fonte des glaciers qui peuvent augmenter le niveau des océans.- Assèchement des forêts qui augmente l’incidence d’incendies.- Augmentation de l’humidité, donc de l’incidence de tempêtes.

248


7. Dresse une liste des activités que tu fais et des ressources que tu utilises, qui produisent dugaz à effet de serre.- Utilisation d’une voiture.- Utilisation d’engrais chimiques.- Utilisation de styromousse.- Abattage d’arbres.- Utilisation de la climatisation à la maison et dans la voiture.- Chauffage de la maison au gaz naturel.

8. À l’aide d’un schéma, explique le principe de l’effet de serre.Les réponses peuvent varier. Les comparer avec les schémas présentés dans les manuels deréférence.

249

Annexe 1.2.9

Grille de mots croisés sur l’effet de serre – Corrigé

1 P É T R O L E

H 9

O 10 C F C

2 M É T H A N E H

3 O 5 A

R S D 11 I N F R A R O U G E

É Y É B 12

C N F O O

H T 6 O X Y D E N I T R E U X

A H R Y

U 7 E F F E T D E S E R R E G

F S S È

F E T N

E 8 G A Z C A R B O N I Q U E

4 M T

R E S P I R A T I O N

N O

T N

250

Annexe 1.3.1

Exercice d’association – Corrigé

Dans l’espace de gauche, écris la lettre du mot ou de l’expression qui correspond à la définition.Consulte les fiches de travail précédentes, au besoin.

D : gaz à effet de serre. A) Réchauffement

B) Dioxyde de carbone

C) Photosynthèse

D) Méthane

E) Soleil

F) Mitochondrie

G) Glucide

H) Organisme vivant

I) Oxygène

J) Pétrole

F : où se produit la respiration cellulaire.

G : produit important de la photosynthèse.

E : source d’énergie lumineuse.

I : gaz nécessaire à la combustion des glucides.

A : effet néfaste de l’effet de serre.

J : combustible fossile.

C : processus produisant des glucides.

H : fait la respiration cellulaire.

B : produit de la respiration cellulaire.

251

Annexe 1.3.3

Le cycle de l’azote I – Corrigé

1. Quels sont les deux gaz affichés à l’écran?- L’azote N2- L’oxygène O2

2. Quel phénomène naturel apparaît à l’écran?- Un orage accompagné d’éclairs.

3. Quelle substance chimique ce phénomène produit-il?- Les oxydes d’azote : NOx

4. Comment les oxydes d’azote se produisent-ils? (Clique sur le cercle rayé de la flèche rouge.)Au cours d’orages, l’azote et l’oxygène peuvent réagir grâce à la chaleur libérée par leséclairs et se combiner pour former des oxydes d’azote.

5. Quel phénomène naturel se produit ensuite?- La pluie.

6. Quelle substance chimique est produite par ce phénomène?- Le nitrate d’hydrogène : HNO3 (acide nitrique).

7. Cette substance se dirige ensuite à deux endroits. Nomme ces deux endroits.- Le sol et l’eau.

8. Que représente la flèche rose?- La fixation de l’azote par les bactéries des nodosités des racines des légumineuses.

9. À quoi ressemblent les nodosités des légumineuses? (Clique sur le cercle rayé de la flècherose.)- À de petites boules attachées aux racines.

10. Quelle substance est produite par les bactéries des nodosités?- L’ammonium : NH4

11. En quelle substance l’ammonium se transforme-t-il?- Le nitrite : NO2

!

12. Qu’est-ce qui est responsable de cette transformation?- Les bactéries nitrifiantes.

13. En quelle autre substance le nitrite est-il ensuite transformé?- Les nitrates : NO3

!

252


14. Quels organismes vivants absorbent le nitrate du sol?- Les végétaux et les plantes.

15. Qu’arrive-t-il aux plantes?- Elles sont mangées par des herbivores comme la vache.

16. Que font les herbivores avec les plantes qu’ils mangent?- Ils les digèrent pour produire de l’énergie.

17. Quel processus se passe après la digestion des plantes par les herbivores?- Le rejet des excréments se produit.

18. Qu’arrive-t-il aux animaux quand ils sont vieux ou malades?- Ils meurent.

19. En plus des animaux, quels êtres meurent?- Les plantes meurent.

20. Qu’arrive-t-il aux animaux et aux plantes une fois qu’ils sont morts?- Ils se font décomposer par les bactéries.

21. Qu’arrive-t-il à l’azote recyclé?- Il est transformé en ammonium et le cycle recommence.

22. Que font les industries avec l’azote?- Ils fixent artificiellement l’azote pour produire des engrais chimiques.

23. Que se passe-t-il quand il y a un surplus de nitrates dans l’eau?- Il y a un lessivage.

24. Quel effet le lessivage produit-il? (Clique sur le cercle rayé de la petite flèche rouge.)- Il accélère le phénomène d’eutrophisation.

25. Qu’arrive-t-il aux nitrates du sol et de l’eau?- Ils retournent dans l’atmosphère grâce aux bactéries dénitrifiantes.

253

Annexe 1.3.4

Le cycle de l’azote II – Corrigé

1. Plusieurs types de bactéries entrent dans le cycle de l’azote, plus spécifiquement quatred’entre elles.

a) Les bactéries nitrifiantes transforment l’azote atmosphérique et l’ammonium, en nitrate.

b) Les bactéries dénitrifiantes transforment le nitrate en azote atmosphérique.

c) Les bactéries dans les nodosités des légumineuses transforment l’azote atmosphérique enammonium.

d) Les bactéries dans le sol transforment les organismes morts en ammonium.

2. Complète les cycles de l’azote ci-dessous en faisant les transformations.

azote atmosphérique [ oxygène atmosphérique ¸ oxydes d’azote ¸ nitrate d’hydrogène¸ nitrates ¸ lessivage ¸ eau ¸ azote atmosphérique

azote atmosphérique [ bactéries dans les nodosités des légumineuses ¸ ammonium ¸nitrite ¸ nitrates ¸ plantes ¸ herbivores ¸ mort ¸ décomposition ¸ ammonium

3. Comment appelle-t-on le processus par lequel les bactéries nitrifiantes transforment l’azoteatmosphérique en nitrate?Nitrification.

4. Comment appelle-t-on le processus par lequel les bactéries dénitrifiantes transforment lesnitrates en azote atmosphérique?Dénitrification.

254

Annexe 1.3.5

Le cycle de l’azote et l’activité humaine – Corrigé

Pour cette activité, tu dois consulter le manuel Omnisciences 10, section 2.3, Le cycle de l’azote,aux pages 52 à 60. Le texte ci-dessous résume les grandes lignes de cette section. Il te permettrade réviser tes connaissances sur le cycle de l’azote et de découvrir comment nos actions peuventl’affecter.

Dans les paires de mots ou d’expressions, en caractères gras, encercle le mot ou l’expression quiconvient au sens.

Les plantes fabriquent leur nourriture par la photosynthèse. En présence d’énergie lumineuse,elles utilisent le gaz carbonique contenu dans l’air ainsi que l’eau du sol.

Elles ont aussi besoin de trois éléments vitaux : l’azote, le phosphore et le potassium. Le plusimportant de ces éléments est l’azote. Les plantes reçoivent leur azote naturellement par unprocessus qui s’appelle la fixation d’azote. L’atmosphère est composée de 78 % d’azote, mais lesplantes ne sont pas capables d’utiliser cet azote directement. Pour être utilisable, l’azote doit êtrefixé par des bactéries qui vivent dans des nodosités qui sont des bosses sur les racines deslégumineuses, comme les pois, le trèfle et les haricots. Ces bactéries sont appelées rhizobium.Elles extraient l’azote de l’air et le combinent avec de l’hydrogène ou de l’oxygène pour formerde l’ammonium et du nitrate qui seront ensuite absorbés par les racines des plantes. Les animauxmangeront les plantes à leur tour afin d’absorber l’azote nécessaire à la construction de leursmuscles.

Les trois éléments vitaux pour les plantes sont aussi présents dans les engrais chimiques. Voicil’importance de chacun : l’azote (N) favorise la croissance, le phosphore (P) favorise la floraisonet la reproduction, tandis que le potassium (K) renforce la croissance des racines.

Sur toute étiquette d’un contenant d’engrais, on trouve trois lettres : N, P, K. Ces lettrescorrespondent à la proportion des trois éléments essentiels aux engrais. Ces engrais sont de plusen plus utilisés afin d’améliorer la croissance des plantes, ce qui augmente les récoltesnécessaires pour nourrir une population humaine en croissance. La surutilisation de ces engraischimiques a occasionné une situation de déséquilibre.

Quand nous utilisons trop d’azote, ce surplus d’azote doit aller quelque part et ces endroits sontles lacs et les ruisseaux près des terres agricoles. Si les engrais améliorent la croissance desplantes, qu’en est-il des plantes aquatiques? En grandissant, ces plantes aquatiques respirent etretirent l’oxygène de l’eau. L’accumulation d’azote dans les écosystèmes aquatiques s’appellel’eutrophisation. D’autres coupables de l’eutrophisation sont les phosphates des détergents. C’estpourquoi, aujourd’hui, les phosphates ne sont plus utilisés dans la fabrication de détergents.

Lorsque l’eutrophisation se produit, les algues à la surface de l’eau croissent et empêchent lalumière d’atteindre le fond des lacs. Sans lumière, la photosynthèse est impossible; les plantesmeurent et ne produisent plus d’oxygène. Les décomposeurs augmentent et ils utilisent del’oxygène pour la respiration cellulaire. Cette diminution d’oxygène tue les poissons et autresorganismes aquatiques qui ont besoin de cet oxygène.

255

fixationdénitrification

nitrificationnitrification

assimilation dégradation

Azote atmosphérique

Nitrites

Azote organique

AmmoniumNitrates

Annexe 1.3.6

Le cycle de l’azote résumé – Corrigé

1. Résume le cycle de l’azote en écrivant, dans les bulles, les termes appropriés : ammonium,nitrates, nitrites, azote atmosphérique, azote organique.

2. Résume le cycle de l’azote en un paragraphe. Commence avec le concept dans la bulle dumilieu et suis les flèches.- L’azote atmosphérique est fixé pour former de l’ammonium qui est changé en nitrites

par le processus de nitrification.- Les nitrites sont changés en nitrates par le même processus et assimilés pour devenir

de l’azote organique qui sera par la suite dégradé en ammonium.- L’azote atmosphérique peut aussi être directement fixé en nitrites ou transformé en

azote organique.- Les nitrates sont transformés en azote atmosphérique par le processus de

dénitrification.

256

Annexe 1.3.7

Grille de mots croisés sur le cycle de l’azote – Corrigé

1 N 3 8 N O D O S I T E S

D 2 I 9 É 15

E U T R O P H I S A T I O N A

C R I Z

O A 10 N I T R I F I C A T I O N

M T R T

P E 11 L É G U M I N E U S E S

O F

S 5 12 P O T A S S I U M

E P C

U 4 H 13 A M M O N I U M

R H I Z O B I U M T

S S I

P 14 O X Y G È N E

H N

6 F I X A T I O N

T

7 L E S S I V A G E

257

Annexe 1.4.1

La durabilité : gestion des ressources – Corrigé

1. Examine attentivement les images à la page 67 du manuel Omnisciences 10 et expliquepourquoi elles sont placées sous les rubriques OUI ou NON.Les articles dans la colonne des OUI sont composés de matières biodégradables, c’est-à-dire recyclables, tandis que les articles dans la colonne des NON ne sont pasbiodégradables.

2. Quel concept est illustré?La biodégradabilité.

3. Lis le texte à la page 68 et explique en quoi consiste la durabilité.- Capacité des écosystèmes de pouvoir se perpétuer, c’est-à-dire d’exister par eux-mêmes

sans apport de matières externes.- Recyclage continuel des matières.

4. a) Parmi les villes énumérées, lesquelles sont considérées comme étant dans le sud de laprovince? Windsor, Toronto et Barrie.

Lesquelles, dans le nord de la province?North Bay, Sudbury et Timmins.

b) En survolant la province, que remarques-tu par rapport aux espèces d’arbres et à leurnombre?- Le nombre d’arbres augmente quand on se dirige vers le nord de la province.- Le type d’arbres change de feuillus à conifères.

5. a) Selon tes connaissances de la végétation des différentes régions, crois-tu qu’ellesdevraient être gérées de la même façon? Non – explications variées.

b) Quelles industries dominent le nord de la province?Mines, pâtes et papiers et produits forestiers.

c) Quelles industries dominent dans le sud de la province?Agriculture, industrie de l’automobile, etc.

d) Compare le climat du nord de l’Ontario à celui du sud.- Nord : froid et sec.- Sud : chaud et humide.

258

Annexe 1.4.2

La durabilité des forêts – Corrigé

1. Pourquoi dit-on que nos forêts sont une richesse naturelle?- Elles ont beaucoup à offrir : beauté, habitats pour les animaux, écotourisme, produits

forestiers.- Elles sont des ressources renouvelables.

2. Explique comment les arbres agissent comme des filtres naturels?- À cause de la photosynthèse, ils absorbent le gaz carbonique produit dans l’atmosphère

par la combustion des combustibles fossiles et, en échange, ils remettent de l’oxygènedans l’air.

3. Qu’est-ce que la coupe à blanc?- Une technique de déboisement qui consiste à couper les arbres dans une partie de la

forêt et à expédier vers une scierie ceux qui présentent une valeur marchande.

4. Nomme les avantages et les inconvénients de la coupe à blanc.- Avantages : enlève les vieux arbres;

contribue au renouvellement de la forêt;fournit des emplois.

- Inconvénients : détruit des habitats d’animaux.

5. Pourquoi l’industrie forestière continue-t-elle à pratiquer la coupe à blanc?- L’argent généré par les produits forestiers et les emplois.

6. Nomme quelques produits dérivés de l’industrie forestière.- Bois de construction et de chauffage, arbre de Noël, sirop d’érable, etc.

7. Quelle est l’importance de ces produits dans ta vie?- Construction des maisons, chauffage des maisons, etc.

259

Annexe 1.4.3

La durabilité des terres agricoles : Corrigé

1. Explique pourquoi le sud de l’Ontario est l’une des principales régions agricoles du Canada.

Le sol et le climat du sud de l’Ontario sont propices à l’agriculture.

2. Explique la façon dont on peut minimiser l’impact de l’érosion.

Afin de minimiser l’impact de l’érosion, le sol doit contenir amplement de matièreorganique. On doit pratiquer l’agriculture sans travail du sol, ce qui consiste à ne pasnettoyer les champs après la récolte et à laisser la matière végétale se décomposer.

3. Pourquoi pratique-t-on la rotation des cultures?

La rotation des cultures de légumineuses avec les céréales limite la quantité d’engraischimique nécessaire, car la fève soya fixe l’azote, fournissant assez d’azote pour l’annéesuivante.

4. L’engrais est essentiel à la productivité des sols. Pourquoi faut-il cependant faire attentionà l’utilisation des engrais chimiques?

La surutilisation des engrais chimiques mène au lessivage des sols, ce qui peutcontaminer les sources d’eau souterraines et causer l’eutrophisation des cours d’eau desurface.

5. Explique l’effet de la population croissante dans le sud de l’Ontario sur le secteuragroalimentaire.

La population croissante a besoin de plus de maisons, d’écoles, de centres commerciaux,etc. Le développement urbain empiète sur les terres agricoles fertiles. La diminution deterres agricoles occasionne la perte d’emplois dans le secteur agroalimentaire.

260

Annexe 1.4.4

Prise de décision : Corrigé

Remplis le tableau ci-dessous en notant les avantages et les désavantages pour chaqueécosystème; cela te permettra de prendre une décision éclairée sur le choix de l’emplacement duterrain de golf.

Écosystèmes Avantages Désavantages

Forêt du nord

- création d’emplois :construction, entretien,services secondaires

- partie de la forêt affectée estminime

- attraction touristique

- déboisement partiel

- perte d’habitat pourcertaines espèces

- perte de quelques emploisdans l’industrie forestière

Terre agricole du sud

- création d’emplois :construction, entretien,services secondaires

- à proximité de centresurbains

- climat permettant une pluslongue saison d’opération

- attraction touristique

- perte importante de terreagricole dans une régiondéjà sous stress urbain

- perte d’emplois dans lesecteur agroalimentaire

- possibilité de pollution de lanappe aquifère souterrainepar la surutilisationd’engrais chimiques pour leterrain de golf

261



Rapport final : CorrigéRecommandation de la forêt du nord

Le ______________________



À la suite de l’étude d’impact sur l’environnement de la construction d’unnouveau terrain de golf dans la province, je recommande que vous reteniez le sitede la forêt du nord pour les raisons suivantes :

1. Des emplois seront créés pendant la construction et, ensuite, pourl’entretien du terrain de golf. La légère perte d’emplois dans le secteurforestier sera amplement compensée.

2. Les effets négatifs sur l’environnement tels que le déboisement partiel, laperte d’habitats et le risque de pollution par les engrais chimiques sontsecondaires parce qu’une très petite partie de la forêt est affectée.

3. La saison de golf est plus courte dans le nord, mais pendant les moisd’opération les retombées économiques seront considérables. Onpourrait développer une autre utilisation du terrain pendant l’hiver.

Veuillez agréer, Monsieur le Ministre ou Madame la Ministre, mes salutationsdistinguées.


262



Rapport final : CorrigéRejet du projet sur une terre agricole du sud

Le ______________________



À la suite de l’étude d’impact sur l’environnement de la construction d’unnouveau terrain de golf dans la province, je recommande que vous rejetiez le sitesur une terre agricole du sud pour les raisons suivantes :

1. Les bénéfices de l’ajout d’un autre terrain de golf ne compensent pas laperte de terre agricole, ni la perte d’emplois dans le secteuragroalimentaire.

2. De grandes superficies de terres agricoles sont déjà envahies par les villeset leur banlieue. Cette perte représente un pourcentage élevé des terresdisponibles pour l’agriculture.

3. L’utilisation excessive d’engrais chimiques sur les terrains de golfpourrait causer la pollution des cours d’eau avoisinants et de la nappeaquifère souterraine.

Veuillez agréer, Monsieur le Ministre ou Madame la Ministre, mes salutations lesplus sincères.


263

Annexe 1.4.6

Tâche d’évaluation sommative – Écosystèmes et activités humainesCorrigé

Partie A : Questions à réponse choisieEncercle la lettre qui correspond à la bonne réponse.1. Quelle est la source originale d’énergie dans un écosystème boisé?

A) les arbresB) le soleilC) les animauxD) les arbres tombés

2. Les organismes qui utilisent directement l’énergie du soleil sont :A) les consommateurs.B) les décomposeurs.C) les nécrophages.D) les producteurs.

3. Quels organismes détruisent les substances mortes et retournent les éléments nutritifsessentiels au sol?A) les herbivoresB) les carnivoresC) les décomposeursD) les omnivores

4. Laquelle des réponses ci-dessous comprend les trois autres?A) réseau trophiqueB) chaîne alimentaireC) consommateurD) producteur

5. Laquelle des descriptions ci-dessous correspond à un écosystème?A) les poissons d’un aquariumB) tous les organismes vivants d’un aquariumC) tous les organismes vivants d’un aquarium et sa source de lumièreD) tous les organismes vivants d’un aquarium, sa lumière, l’eau et les sables

6. Que représentent les flèches dans la chaîne alimentaire : luzerne 6 vache 6 coyote?A) l’énergie lumineuseB) la migrationC) les transferts d’énergieD) la mort

264


7. Quel processus permet aux plantes de retourner de l’oxygène dans l’air?A) la respiration cellulaireB) la photosynthèseC) l’eutrophisationD) la fixation

8. Parmi les gaz ci-dessous, lequel n’est pas un gaz à effet de serre?A) le méthaneB) le gaz carboniqueC) l’azoteD) le CFC

9. Quels éléments nutritifs contiennent les engrais chimiques?A) l’azote, le magnésium et le phosphoreB) l’azote, le potassium et le phosphoreC) le potassium, le magnésium et le phosphoreD) l’azote, le magnésium et le potassium

10. Dans une pyramide d’énergie, si 1 000 kJ sont accessibles, quel serait l’apport énergétiquerespectif d’un couguar et d’un mulot?A) 100 kJ et 10 kJ d’énergieB) 1 000 kJ et 100 kJ d’énergieC) 10 kJ d’énergie chacunD) 50 kJ et 5 kJ d’énergie

Partie B : Vrai ou faux

Dans l’espace fourni à cet effet, indique si chacune des affirmations ci-après est vraie ou fausseen écrivant la lettre V ou F. Corrige les affirmations qui sont fausses.

V Le vent est un facteur abiotique.V Le carbone entre dans la composition de tous les tissus animaux et végétaux.V Les bactéries servent à transformer l’azote gazeux en ammoniac ou en nitrates.F Les organismes les PLUS nombreux d’une chaîne alimentaire sont les producteurs.F Tous les organismes vivants font la RESPIRATION CELLULAIRE.F Les consommateurs primaires occupent le DEUXIÈME niveau trophique des chaînes

alimentaires.

265


Partie C : Associations

Écris, dans l’espace prévu à cet effet, la lettre du mot ou de l’expression de la colonne B quicorrespond le mieux à la description de la colonne A.

E : accroissement du nombre d’algues. A. Pois chicheF : mouvement d’éléments nutritifs. B. Niveau trophiqueD : combustible fossile. C. CarotteB : niveau alimentaire d’un organisme. D. EssenceA : légumineuse. E. EutrophisationC : herbivore. F. Cycle nutritif

Partie D : Questions à court développement

1. Compare le processus de respiration cellulaire au processus de photosynthèse.Le processus de respiration cellulaire utilise l’oxygène par photosynthèse pour dégagerdu gaz carbonique. Le processus de respiration se fait toujours en l’absence de lumière,tandis que la photosynthèse exige la présence de l’énergie lumineuse et se fait doncpendant la journée.

2. Quel est le lien entre l’agriculture et l’eutrophisation?L’agriculture se pratique souvent près des cours d’eau et exige souvent l’utilisation desengrais chimiques. Ces engrais risquent de ruisseler vers les cours d’eau où il y auraeutrophisation. Les engrais font croître les algues, ce qui empêche la lumière de pénétrerau fond du cours d’eau. Les plantes aquatiques meurent, et l’oxygène diminue. Lesdécomposeurs en ont besoin pour la décomposition. Cela a un impact direct sur lespoissons et d’autres animaux qui consomment beaucoup d’oxygène.

3. Donne un exemple d’application du principe de durabilité.Recycler le papier éviterait de couper trop d’arbres et d’accumuler des déchets dansl’environnement. (D’autres réponses sont possibles.)

4. Décris le rôle de la photosynthèse dans le cycle du carbone.La photosynthèse utilise le gaz carbonique de l’air pour former des glucides chez lesplantes qui seront mangées par des consommateurs de premier niveau, qui seront à leurtour mangés par des consommateurs de deuxième niveau. Par la suite, cesconsommateurs vont mourir et être décomposés pour retourner au sol.

5. À l’aide d’un exemple, explique pourquoi il est important de pratiquer la rotation descultures.La rotation des cultures peut se faire en plantant une légumineuse comme la fève de soyaune année pour permettre à ces plantes d’enrichir naturellement le sol par le processus dela fixation d’azote. On évite donc l’utilisation d’engrais chimiques.

266


L’année suivante, on plantera du maïs sans avoir besoin d’utiliser d’engrais, parce que lesol aura été enrichi par les fèves soya. On augmente ainsi la durabilité des sols enrecyclant les matières premières.

6. Explique comment une molécule de carbone qui a déjà fait partie d’un dinosaure peutmaintenant faire partie de toi?Les tissus des organismes vivants sont tous composés de carbone. Quand les dinosauressont morts, ils ont été décomposés par des décomposeurs qui ont retourné le carbone ausol, qui s’est par la suite rendu dans les plantes qui ont été mangées par une vache et tuas mangé un hamburger fait de cette vache. Excellent exemple de recyclage des élémentsnutritifs.

7. Décris le processus de bioaccumulation d’un herbicide dans la chaîne alimentaire ci-dessous.HERBES ± SAUTERELLE ± OISEAU

Un herbicide est utilisé pour détruire l’herbe. Dans cette chaîne alimentaire, lessauterelles mangent l’herbe et l’oiseau mange la sauterelle. Les produits chimiquess’accumulent dans le corps des organismes en concentrations croissantes au fur età mesure qu’ils grimpent dans la chaîne alimentaire. Il s’agit donc d’une accumulationbiologique : la bioaccumulation.

8. Examine la suite de relations trophiques suivante : algues ± vairon ± poisson ± mouette ± vautour- Lequel de ces organismes est un herbivore? Le vairon.- Lequel de ces organismes est un producteur? Les algues.- Lequel de ces organismes est le consommateur de dernier ordre? Le vautour.- Comment appelle-t-on une suite linéaire de relations trophiques? Une chaîne

alimentaire.- Qu’arriverait-il si la population de vairons venait à disparaître?

La prolifération des algues.La diminution de la quantité d’oxygène dans l’écosystème aquatique.La modification du régime alimentaire du poisson ou bien sa disparition qui affecteraainsi la mouette et le vautour.

9. D’une année à l’autre, la récolte de grain varie. Tu remarques que le printemps qui suit unerécolte abondante de grain, plus d’oiseaux voltigent autour de ta ferme. Explique le lienentre l’abondance de la récolte de grain et la taille de la population d’oiseaux.Il y a une relation directe entre la quantité de grain et le nombre d’oiseaux. Quand il ya abondance de grain, plus d’oiseaux viennent se nourrir de ces grains.

10. Tu as le pouvoir de créer ta propre planète. Fais une liste de tout ce qui est nécessaire pourassurer la survie et la durabilité de ta planète. Justifie tes choix. Organise ensuite toutes tesidées dans un réseau conceptuel.Les réponses des élèves varieront. S’assurer que le vocabulaire utilisé est approprié et queles idées sont logiquement organisées.

267

Annexe 2.1.1

Évaluation diagnostique – Corrigé

1. Nomme le composé formé par la combinaison des paires d’éléments suivants.

- sodium et chlore chlorure de sodium

- magnésium et fluor fluorure de magnésium

- calcium et oxygène oxyde de calcium

- potassium et soufre sulfure de potassium

- aluminium et phosphore phosphure d’aluminium

2. Écris la formule chimique des composés suivants.

- bromure de lithium LiBr

- oxyde de fer (III) Fe2O3

- sulfure de césium Cs2S

- oxyde d’aluminium Al2O3

- iodure de baryum BaI2


- CH4 Nombre d’atomes de C : 1 Nombre d’atomes de H : 4

- Ca3P2 Nombre d’atomes de Ca : 3 Nombre d’atomes de P : 2

- P2O5 Nombre d’atomes de P : 2 Nombre d”atomes de O : 5

268

Annexe 2.1.4

Composés binaires simples – Corrigé

1. Nom Cation (+) Anion (!) Formule

chlorure de magnésium Mg2+ Cl1! MgCl2

bromure de sodium Na1+ Br1! NaBr

chlorure de potassium K1+ Cl1! KCl

iodure de rubidium Rb1+ I1! RbI

oxyde de sodium Na1+ O2! Na2O

nitrure de potassium K1+ N3! K3N

sulfure d’argent Ag1+ S2! Ag2S

sulfure d’aluminium Al3+ S2! Al2S3

oxyde de zinc Zn2+ O2! ZnO

sulfure de strontium Sr1+ S2! SrS

oxyde de potassium K1+ O2! K2O

sulfure de magnésium Mg2+ S2! MgS

oxyde de calcium Ca2+ O2! CaO

fluorure de sodium Na1+ F1! NaF


a) iodure de baryum BaI2 e) phosphure de béryllium Be3P2

b) chlorure d’aluminium AlCl3 f) bromure de zinc ZnBr2

c) nitrure de magnésium Mg3N2 g) fluorure de calcium CaF2

d) sulfure de lithium Li2S h) sulfure d’argent Ag2S

269

Annexe 2.1.5

Noms et formules de composés avec ions polyvalents – Corrigé

1. Nom Cation (+) Anion (!) Formule

oxyde de fer (II) Fe2+ O2! FeO

oxyde de fer (III) Fe3+ O2! Fe2O3

chlorure de titane (IV) Ti4+ Cl1! TiCl4

sulfure de mercure (I) Hg1+ S2! Hg2S

fluorure d’étain (IV) Sn4+ F1! SnF4

bromure de cuivre (I) Cu1+ Br1! CuBr

oxyde de nickel (III) Ni3+ O2! Ni2O3

nitrure de cobalt (II) Co2+ N3! Co3N2

sulfure de fer (II) Fe2+ S2! FeS

séléniure de palladium (II) Pd2+ Se2! PdSe

oxyde de platine (II) Pt2+ O2! PtO

phosphure d’or (III) Au3+ P3! AuP


a) iodure de fer (III) FeI3 e) phosphure de mercure (I) Hg3P

b) chlorure de cuivre (I) CuCl f) bromure de nickel (II) NiBr2

c) nitrure de manganèse (II) Mn3N2 g) fluorure de titane (III) TiF3

d) sulfure de chrome (III) Cr2S3 h) sulfure d’or (I) Au2S

270

Annexe 2.1.6

Calcul du nombre d’atomes et de molécules – Corrigé

Molécule Symbole dupremierélément

Symbole dudeuxièmeélément


premierélément


deuxièmeélément

Nombre demolécules de

H2O

2H2O H O 4 2 2

3CH4 C H 3 12 3

Al2O3 Al O 2 3 1

5MgO Mg O 5 5 5

3CO2 C O 3 6 3

K2O K O 2 1 1

2CaF2 Ca F 2 4 2

3CuCl Cu Cl 3 3 3

Ag2S Ag S 2 1 1

2NH3 N H 2 6 2

271

Annexe 2.1.7

Équilibration d’équations chimiques (partie 1) – Corrigé

Équilibre les équations ci-dessous. Souviens-toi que tu ne peux pas changer les formuleschimiques; tu peux seulement changer les coefficients. Si le coefficient est 1, tu ne l’écris pas.

At + Li º LiAt 2NaCl º 2Na + Cl2

Mg + Cl2 º MgCl2 2H2O º 2H2 + O2

4Al + 3 O2 º 2Al2O3 2NO º N2 + O2

2P + 5Cl2 º 2PCl5 CaCl2 º Ca + Cl2

P4 + 5O2 º P4O10 Ba3P2 º 3Ba + 2P

272

Annexe 2.2.1


1. Identifie chacune des réactions comme réaction de synthèse ou réaction de décomposition.

- Na + F2 º NaF synthèse

- H2O2 º H2O + O2 décomposition

- Mg + O2 º MgO synthèse

2. Écris la première équation du numéro 1 sous forme d’équation nominative.

Sodium + fluor º fluorure de sodium

3. Écris le nom des composés représentés par les formules suivantes.

- P2O5 pentoxyde de diphosphore

- NaCO3 carbonate de sodium

- K2SO4 sulfate de potassium

- Br2 brome

- Ca(NO3)2 nitrate de calcium

- NO2 dioxyde d’azote

4. Écris la formule chimique des composés représentés par les expressions suivantes.

- tétrachlorure de carbone CCl4

- carbonate de potassium K2CO3

- monoxyde de carbone CO

- hydroxyde de sodium NaOH

- phosphate d’hydrogène H3PO4

273

Annexe 2.2.2

Réactions de synthèse et de décomposition – Corrigé

Fe + O2 º Fe2O3 synthèse (2 réactifs, 1 produit = synthèse)

HgO º Hg + O2 décomposition (1 réactif, 2 produits)

Mg + O2 º MgO synthèse (2 réactifs, 1 produit)

H2 + O2 º H2O synthèse (2 réactifs, 1 produit)

P4 + O2 º P4O10 synthèse (2 réactifs, 1 produit)

H2O2 º H2 + O2 décomposition (1 réactif, 2 produits)

KClO3 º KCl + O2 décomposition (1 réactif, 2 produits)

CaCO3 º CaO + CO2 décomposition (1 réactif, 2 produits)

N2 + H2 º NH3 synthèse (2 réactifs, 1 produit)

Na + N2 º Na3N synthèse (2 réactifs, 1 produit)

274

Annexe 2.2.3

Formules et noms d’éléments – Corrigé

Symbole Formule de l’élément

H H2

Mg Mg

Sc Sc

Br Br2

Os Os

Ga Ga

O O2

Ar Ar

Bi Bi

Cu Cu

He He

F F2

K K

Cl Cl2

Ni Ni

Ba Ba

I I2

Fe Fe

N N2

275

Annexe 2.2.4

Une équation après l’autre – Corrigé

1. Écris les équations ci-dessous sous forme d’équations nominatives.

Al + O2 º Al2O3aluminium + oxygène º oxyde d’aluminium

K + N2 º K3Npotassium + azote º nitrure de potassium

H2O º H2 + O2oxyde d’hydrogène º hydrogène + oxygène

Fe + O2 º FeOfer + oxygène º oxyde de fer (II)

Hg2O º Hg + O2oxyde de mercure (I) º mercure + oxygène

2. Équilibre les équations du numéro 1.

4 Al + 3 O2 º 2 Al2O36 K + N2 º 2 K3N2 H2O º 2 H2 + O22 Fe + O2 º 2 FeOHg2O º Hg + O2


étain + oxygène º oxyde d’étain (II)Sn + O2 º SnO

potassium + brome º bromure de potassiumK + Br2 º KBr

argent + soufre º sulfure d’argentAg + S º Ag2S

aluminium + fluor º fluorure d’aluminiumAl + F2 º AlF3

cuivre + phosphore º phosphure de cuivre (II)Cu + P º Cu3P2

276

Annexe 2.2.5

À quoi sert ce composé? – Corrigé

1. C Un pigment rouge brun utilisé dans les peintures; c’est aussi la rouille.

2. G Un additif à la pâte dentifrice qui réduit les caries.

3. E Le gaz hilarant utilisé par plusieurs dentistes.

4. B Le solide vert foncé qui se forme sur les toits de cuivre.

5. K La substance noire qui se forme sur l’argent qui ternit.

6. A Le gaz toxique produit par la combustion.

7. H L’ingrédient dans les dentifrices antitartre.

8. F La substance dans l’eau de javel qui donne une odeur forte de chlore et qui aideà blanchir le linge.

9. J La source de potassium dans l’engrais chimique qu’on épand sur nos pelouses.

10. I La substance qu’on trouve dans les produits utilisés pour débloquer les conduits.

11. D Le gaz qui se trouve dans les boissons carbonisées.

277

Annexe 2.2.6

Noms et formules des composés polyatomiquesCorrigé

1. En partant des paires d’ions données, détermine la formule chimique et le nom du composéqui serait formé par leur réaction. (Voir Annexe 2.1.3.)

Ca2+ et NO31! Ca(NO3)2 nitrate de calcium

K1+ et CO32! K2CO3 carbonate de potassium

Al3+ et HCO31! Al2(HCO3)3 bicarbonate d’aluminium

Mg2+ et SO42! MgSO4 sulfate de magnésium

K1+ et MnO41! KMnO4 permanganate de potassium

Cu2+ et SO32! CuSO3 sulfite de cuivre(II)

NH41+ et HSO3

2! (NH4)2HSO3 bisulfite d’ammonium

Ba2+ et OH1! Ba(OH)2 hydroxyde de baryum

Zn2+ et PO43! Zn3(PO4)2 phosphate de zinc

Ag1+ et O22! Ag2O2 peroxyde d’argent

2. Écris la formule chimique des composés polyatomiques suivants. (Voir l’Annexe 2.1.2.)

nitrite de magnésium Mg2+ et NO21!: Mg(NO2)2

sulfate d’hydrogène H1+ et SO42 ! : H2SO4

phosphate de potassium K1+ et PO43! : K3PO4

carbonate d’hydrogène H1+ et CO32! : H2CO3

hydroxyde de calcium Ca2+ et OH1 : Ca(OH)2

carbonate de fer (II) Fe2+ et CO32! : FeCO3

nitrate d’aluminium Al3+ et NO31! : Al(NO3)3

peroxyde de lithium Li1+ et O22! : Li2O2

278

Annexe 2.2.7

Noms et formules des molécules covalentes – Corrigé

1. Écris le nom des molécules suivantes.

a) CO2 : dioxyde de carbone

b) CO : monoxyde de carbone

c) SO2 : dioxyde de soufre

d) SO3 : trioxyde de soufre

e) N2O4 : tétroxyde de diazote

f) NO2 : dioxyde d’azote

2. Écris la formule de chacune des molécules représentées par les expressions suivantes.

a) tétrachlorure de carbone : CCl4

b) tétroxyde de diphosphore : P2O4

c) monoxyde de diazote : N2O

d) trifluorure de phosphore : PF3

e) tétrabromure de silicium : SiBr4

279

Annexe 2.3.1


1. Écris l’équation chimique qui correspond à l’équation nominative suivante.

zinc + sulfate d’hydrogène º sulfate de zinc + hydrogène


2. Équilibre les équations chimiques ci-dessous; écris leur forme nominative et indique le typede réaction : déplacement simple ou déplacement double.

Na + LiCl º NaCl + Lisodium + chlorure de lithium º chlorure de sodium + lithium

déplacementsimple

2K + CuSO4 º K2SO4 + Cupotassium + sulfate de cuivre (II) º sulfate de potassium + cuivre

déplacementsimple

Ca(OH)2 + Na2SO4 º CaSO4 + 2NaOHhydroxyde de calcium + sulfate de sodium º sulfate de calcium +hydroxyde de sodium

déplacementdouble

2NH4NO3 + Mg(OH)2 º 2NH4OH + Mg(NO3)2nitrate d’ammonium + hydroxyde de magnésium º hydroxyded’ammonium + nitrate de magnésium

déplacementdouble

3. a) Nomme les quatre facteurs qui influent sur la vitesse d’une réaction chimique.- La température, la concentration, la surface de contact et le catalyseur.

b) Donne un exemple pour chacun des facteurs.Température : les fruits se gaspillent plus rapidement sur le comptoir que dans le frigo.Concentration : une flamme brûle beaucoup plus en présence d’oxygène pur que dans

l’air.Surface : une brindille de bois brûle mieux qu’une bûche de bois.Catalyseur : les autos ont des catalyseurs branchés au système d’échappement.

280

Annexe 2.3.2

Calcul du nombre d’atomes et de molécules – Corrigé

3Mg(HCO3)23 atomes de Mg 4Fe(OH)3 4 atomes de Fe6 atomes de H

6 atomes de C 12 atomes de O

18 atomes de O 12 atomes de H

2Al2(SO4)34 atomes de Al 3(NH4)2S 6 atomes de N

6 atomes de S 24 atomes de H

24 atomes de O 3 atomes de S

281

Annexe 2.3.3

Équilibration d’équations chimiques – Corrigé

Équilibre les équations en ajoutant les coefficients appropriés. Suis la méthode proposée dansl’exemple.

CaO + H2O º Ca(OH)2 CaCO3 º CaO + CO2

Na2SO4 + BaCl2 º BaSO4 + 2NaCl Cu + 2AgNO3 º Cu(NO3)2 + 2Ag

2Na + 2 H2O º 2NaOH + H2 Ca(NO3)2 + 2NaOH º Ca(OH)2 + 2NaNO3

3AgNO3 + FeCl3 º 3AgCl + Fe(NO3)3 3HBr + Fe(OH)3 º FeBr3 + 3H2O

Fe + 2HClO4 º Fe(ClO4)2 + H2 Al(OH)3 + 3Hcl º AlCl3 + 3H2O

282

Annexe 2.3.4

Deux autres types de réactions chimiques – Corrigé

Zn + H2SO4 º ZnSO4 + H2 déplacement simple

Pb(NO3) + KI º PbI2 + KNO3 déplacement double

Ca(OH)2 + Hcl º CaCl2 + H2O déplacement double

Sn + AgNO3 º Sn(NO3)4 + Ag déplacement simple

Al + CuSO4 ºAl2(SO4)3 + Cu déplacement simple

NaCl + Pb(NO3)2 º NaNO3 + PbCl2 déplacement double

MgI2 + Br2 º MgBr2 + I2 déplacement simple

(NH4)2S + Pb(NO3)2 º PbS + NH4NO3 déplacement double

283

Annexe 2.3.5

Une équation après l’autre – Corrigé

1. Équilibre les équations chimiques ci-dessous et écris-les ensuite sous forme d’équationsnominatives.

Zn + H2SO4 º ZnSO4 + H2zinc + sulfate d’hydrogène º sulfate de zinc + hydrogène

Pb(NO3)2 + 2KI º PbI2 + 2KNO3nitrate de plomb (II) + iodure de potassium º iodure de plomb (II) + nitrate de potassium

2Na + Br2 º 2NaBrsodium + brome º bromure de sodium

H2CO3 º CO2 + H2Ocarbonate d’hydrogène º dioxyde de carbone + monoxyde de dihydrogène ou eau

2NaCl + Pb(NO3)2 º 2 NaNO3 +PbCl2chlorure de sodium + nitrate de plomb (II) º nitrate de sodium + chlorure de plomb (II)

MgI2 + Br2 º MgBr2 + I2iodure de magnésium + brome º bromure de magnésium + iode


aluminium + sulfate de cuivre (II) º sulfate d’aluminium + cuivreAl + CuSO4 º Al2(SO4)3 + Cu

carbonate de sodium + chlorure d’hydrogène º chlorure de sodium + carbonate d’hydrogèneNa2CO3 + HCl º NaCl + H2CO3

carbonate d’argent º oxyde d’argent + dioxyde de carboneAg2CO3 º Ag2O + CO2

aluminium + oxygène º oxyde d’aluminiumAl + O2 º Al2O3

cuivre + soufre º sulfure de cuivre (II) Cu + S º CuS

sulfure de sodium + bromure d’hydrogène º bromure de sodium + sulfure d’hydrogène Na2S + HBr º NaBr + H2S

284

Annexe 2.3.6

La vitesse d’une réaction – Corrigé

Indique le facteur (la concentration, la surface de contact, la température, le catalyseur) qui influesur les réactions chimiques décrites qui suivent.

Le sucre granuleux se dissout plus vite que le sucre en cube.Surface de contact

Les fruits pourrissent plus vite sur le comptoir que dans le réfrigérateur.Température

Les autos rouillent plus vite lorsqu’elles sont exposées au sel desroutes. Catalyseur

La réaction entre le bicarbonate de soude et le vinaigre est plus rapidelorsque le bicarbonate de soude est déposé dans du vinaigre pur. Concentration

Pour allumer un feu de camp, on fend le bois en éclisses parce qu’ellesprennent feu plus facilement. Surface de contact

Les bougies scintillantes qu’on met sur des gâteaux d’anniversaire sontfabriquées de fer en poudre. Surface de contact

Le sucre se dissout plus vite dans le thé chaud que dans le thé glacé.Température

Une éclisse de bois s’enflamme plus vite dans l’oxygène pur que dansl’air. Concentration

Des tranches de fromage se gaspillent plus vite qu’un bloc de fromage.Surface de contact

Un silo contenant de la farine en poussière dans l’air forme un mélangeexplosif. Surface de contact

285

Annexe 2.3.7

Une expérience de bulles – Corrigé

Les observations ci-dessous ont été notées lors d’une expérience. Écris un énoncé qui décritl’effet de chacun des facteurs sur la vitesse de la réaction chimique.

- la surface de contact sur la vitesse de dissolution,Plus la surface du comprimé exposé à l’eau est grande, plus la réaction est rapide.

- la température sur la vitesse de dissolution d’un comprimé,Plus la température de l’eau est élevée, plus le comprimé se dissout rapidement.

- la concentration de l’acide sur la vitesse de dissolution d’un comprimé,Plus la concentration de vinaigre est élevée, plus le comprimé se dissout rapidement.

286

Annexe 2.4.1


1. Identifie les acides, les bases et les sels dans les formules chimiques suivantes.H3PO4 acideNaCl selNaOH baseH2CO3

acideMg(OH)2

base

2. Identifie les acides, les bases et les sels dans les composés suivants.acide chlorhydrique acidehydroxyde de calcium basesulfate de potassium selsulfate de lithium selhydroxyde de béryllium base

3. a) Nomme un acide et explique son utilisation dans la vie courante.acide acétique = vinaigreacide sulfurique = acide de batteries d’auto

b) Nomme une base et explique son utilisation dans la vie courante.hydroxyde de sodium = déboucheur de conduitsbicarbonate de sodium = poudre à pâte

4. Place les valeurs pH 3,2, pH 8,9, pH 13,0, pH 7,0 et pH 10,5 sur l’échelle ci-dessous. Indiques’il s’agit d’une base forte, d’une base faible, d’un acide fort, d’un acide faible ou d’unesolution neutre.

5. Écris l’équation de la réaction de neutralisation entre le HBr et le Ca(OH)2, et identifie lesdeux réactifs et les deux produits.

2HBr + Ca(OH)2 º CaBr2 + 2H2Oacide base sel eau

6. Donne un exemple d’une utilisation environnementale de substances acidiques ou basiques.Réponses variées

287

Annexe 2.4.2

Comment reconnaître un acide et une base – Corrigé

1. Pour chacune des substances ci-dessous, indique si elle est un acide, une base ou unesubstance neutre.

acide acétique acide hydroxyde de sodium base

hydroxyde de potassium base sulfate d’argent substance neutre

acide chlorhydrique acide permanganate de sodium substance neutre

hydroxyde de calcium base acide sulfurique acide

dioxyde de carbone substance neutre acide nitrique acide

2. Indique si les formules chimiques ci-dessous représentent un acide, une base ou unesubstance neutre.

H2CO3 acide Ca(OH)2 base

KCl substance neutre (sel) H2SO4 acide

FeO substance neutre (sel) H3PO4 acide

NH4OH base MgSO4 substance neutre (sel)

HNO3 acide KOH base

3. Les énoncés ci-dessous présentent une utilisation d’un acide ou d’une base que tu doisnommer. À l’aide de ton manuel Omnisciences 10, trouve les substances chimiques.

On me trouve dans les batteries d’auto. acide sulfurique

On m’utilise pour fabriquer des engrais. acide nitrique

Je suis un des ingrédients dans les déboucheurs de conduits. hydroxyde de sodium

On me trouve dans les boissons gazeuses. acide carbonique

On m’utilise pour fabriquer du ciment. hydroxyde de calcium

Je suis aussi connu sous le nom d’acide muriatique. acide chlorhydrique

Je sens très fort et je suis une base utilisée dans des produits denettoyage.

ammoniac

288

Annexe 2.4.3

L’échelle de pH

1. À l’aide des valeurs de pH données, classe les substances acides ci-dessous, de la plus faibleà la plus forte.a) eau de pluie, morsure de fourmis, acidité d’estomac

b) lait, fromage, yogourt

c) tomates, jus de citron, acide de batterie

2. À l’aide des valeurs de pH données, classe les substances basiques ci-dessous, de la plusfaible à la plus forte.a) sang humain, eau de mer, détergent

b) sang humain, bicarbonate de soude, déboucheur de conduits

3. Compare les paires de pH ci-dessous et détermine combien de fois une substance est plusforte que l’autre. Montre tes calculs.

pH 1 et pH 4 4 ! 1 = 3, donc, 10 × 10 × 10 = 1000, alors pH 1 est 1000 fois plus acide quele pH 4

pH 8 et pH 10 10 ! 8 = 2, donc, 10 × 10 = 100, alors pH 8 a 100 plus de H+

pH 5 et pH 9 9 ! 5 = 4, donc, 10 × 10 × 10 × 10 = 10 000, alors pH 5 a 10 000 fois plusde H+

pH 12 et pH 14 14 ! 12 = 2, donc, 10 × 10 = 100), alors pH 12 a 100 fois plus de H+

pH 4 et pH 7 7 ! 4 = 3, donc, 10 × 10 × 10 = 1000, alors pH 4 a 1000 fois plus de H+

289

Annexe 2.4.4

La neutralisation et ses applications – Corrigé

1. Écris l’équation de neutralisation des réactions (il n’est pas nécessaire de l’équilibrer) etidentifie chaque composante comme un acide, une base, un sel ou de l’eau.

H2SO4 et Mg(OH)2H2SO4 + Mg(OH)2 º H2O + MgSO4acide base eau sel

HBr et Ca(OH)2Hbr + Ca(OH)2 º H2O + CaBr2acide base eau sel

NaOH et HNO3 NaOH + HNO3 º H2O + NaNO3base acide eau sel

NH4OH et HClNH4OH + Hcl º H2O + NH4Clbase acide eau sel

H2CO3 et LiOHH2CO3 + LiOH º H2O + Li2CO3acide base eau sel

2. Choisis deux applications de la neutralisation aux pages 234, 252 à 253 et 265 à 267 dumanuel Omnisciences 10 et explique, en tes propres mots, leur importance pourl’environnement ou la société.Réponses variées.

290

Annexe 2.4.6

Évaluation sommative – Réactions chimiques – Corrigé

1. Écris le nom chimique des composés suivants.

MgBr2 bromure de magnésium Ca(NO3)2 nitrate de calcium

K2SO4 sulfate de potassium CCl4 tetrachlorure de carbone

PbI2 iodure de plomb (II)


nitrure de potassium K3N pentoxyde de diazote N2O5

fluorure de calcium CaF2 chlorure de nickel (II) NiCl2

sulfate d’aluminium Al2(SO4)3

3. Équilibre les réactions ci-dessous et détermine leur type : réaction de synthèse, réaction dedécomposition, réaction de déplacement simple ou réaction de déplacement double.

NiCO3 º NiO + CO2 décomposition

CaO + H2O º Ca(OH)2 synthèse

Cu + 2AgNO3 º Cu(NO3)2 + 2Ag déplacement simple

Ba(OH)2 + Na2SO4 º BaSO4 + 2NaOH déplacement double

3H2SO4 + Al2O3 º Al2(SO4)3 + 3H2O déplacement double

4. Écris l’équation nominative des deux équations suivantes.

NiCO3 º NiO + CO2

carbonate de nickel (II) º oxyde de nickel (II) + dioxyde de carbone


hydroxyde de baryum + sulfate de sodium º sulfate de baryum + hydroxyde de sodium

291


5. Des facteurs influent sur la vitesse des réactions chimiques; nommes-en trois. Dans lapremière colonne, nomme le facteur; dans la deuxième, décris l’effet; et dans la troisième,donne un exemple de l’effet dans la vie courante.

Nom du facteur Effet sur la vitesse de réaction Exemple de la vie courante

la concentrationSi la concentration des réactifsaugmente, la vitesse de réaction

augmente.

réponses variées

la températureSi la température des réactifs

augmente, la vitesse de réactionaugmente.

réponses variées

la surface de contactSi une plus grande surface des

réactifs est en contact avecl’autre réactif, la vitesse de

réaction augmente.

réponses variées

Un quatrième facteur aurait pu être mentionné : le catalyseur.

6. Reproduis une échelle de pH et explique son utilité dans la vie courante. Accompagne tonexplication d’exemples.

Exemples variés.

292


7. Tu travailles pour le ministère de l’Environnement, et on te demande de te rendre à un site dedéraillement d’un train. Tu constates, à ton arrivée au site, qu’un wagon-citerne qui contenaitde l’acide de batterie coule. Le site est près d’un ruisseau qui se déverse dans un petit lac.

a) Quels problèmes cet acide pourrait-il causer à l’environnement avoisinant? Explique cesproblèmes, d’une façon claire et concise, en utilisant les termes chimiques appropriés.L’acide coule dans le lac et fait baisser le pH de l’eau. L’eau du lac est un peu acide audépart, mais si son pH baisse de 1, elle est 10 fois plus acide.Le pH trop bas affectera toutes les formes de vie dans le lac (plantes et animaux).

b) Nomme et décris le processus couramment utilisé pour neutraliser des étendues d’eau qui

sont devenues trop acides.Le processus se nomme chaulage, il consiste à épandre de la chaux (CaCO3), une basefaible, sur la lac afin de neutraliser l’acide versé.

c) Écris l’équation de la réaction de neutralisation du lac; nomme les réactifs et les produits.

H2SO4 + CaCO3 º CaSO4 + H2O + CO2

acide base sel eau dioxyde de carbone

N. B. Il serait acceptable que l’élève utilise une base comme NaOH, car l’étudedétaillée de la réaction de neutralisation avec CaCO3 n’a pas encore été faite.

293

Annexe 3.1.1

J’me déplace en bateau et en vélo! – Corrigé

1. Estime la vitesse moyenne de chacun des moyens de locomotion énumérés dans le tableau ci-dessous et note-la dans la première colonne du tableau.

Moyen de transport Estimation de la vitessemoyenne (km/h)

Temps/Durée Vitesse moyenne(km/h)

Voiture Réponses variées 2 heures 90

Patins à roues alignées 12 heures 15

Bateau à moteur 2 heures 90

Voilier 30 heures 6

Montgolfière 8 h 30 min 21,2

Vélo 7 h 15 min 24,8

Motocyclette 2 h 10 min 83,1

Train 1 h 30 min 120

Hydravion 40 minutes 270

Ponton 7 heures 25,7

2. Calcule la vitesse moyenne de chaque moyen de transport à l’aide de la formule .vdt

=

Compare ta réponse avec ton estimation. - Voir les réponses dans la dernière colonne du tableau.

Quel moyen de transport choisirais-tu?- Réponse personnelle.

294

Annexe 3.1.2

À vos marques, prêt, partez! – Corrigé

Segments du trajet Distance(km)

Moyen detransport choisi

Vitesse(km/h)

Temps/Durée (h)

Windsor à Tilbury 60 Motocyclette 50 1,2

Tilbury à Chatham 20 Bicyclette 30 1,5

Chatham à London 110 Voiture 80 1,4

Temps pour parcourir le trajet de la course 4,1

295

Annexe 3.1.3

Savais-tu que... – Corrigé

1. 42 km 45 min 31,5 km60 min

× =

2. 110 km 2min 3,67 km60min

× =

3. 60 km × 90 min = 90 km

60

4. 111,10 m 3600× = 20 km/h

20 s 1000

5. 6,7 m × 60 min = 40,2 km/h

10 min

6. 35 km/h × 77 h = 2 695 km

7. 180,5 m 3600 s× = 65 km/h

10 s 1000 m

8. 35 km × 1000 m 6,63 min60 min × 88 m

≈

9 .200 km × 60 min 286 min42 km/h

≈

10. 475 km/1,35 h » 352 km/h

296

Temps (s)

Dis

tanc

e (m

)

Annexe 3.1.4En auto ou sur le pouce! – Corrigé

1. Place les données ci-dessus dans un plan cartésien. Le temps est représenté sur l’axehorizontal et la distance, sur l’axe vertical. Joins les coordonnées ainsi obtenues.

2. Associe chacun des segments de droite brisée du graphique au mouvement correspondant dela voiture : marche avant, marche arrière, arrêt.

(0,2) à (1,5) : marche avant(1,5,5) à (2,5) : arrêt(2,5) à (4,3) : marche arrière(4,3) à (6,3) : arrêt(6,3) à (10,9) : marche avant

3. Détermine la variation de la distance de chacun des segments de droite en utilisant un destermes suivants : croissante, décroissante ou constante.

Segments de (0,2) à (1,5) et (6,3) à (10,9) : croissanteSegments de (1,5) à (2,5) et (4,3) à (6,3) : constanteSegments de (2,5) à (4,3) : décroissante

4. Formule deux autres remarques sur le rapport entre les segments de droite du graphique et lanature du mouvement du véhicule.

- Dans un graphique distance-temps, un segment de droite horizontale correspond à unarrêt.

- Dans un graphique distance-temps, un segment de droite décroissante correspond à unmouvement de marche arrière.

297

Annexe 3.2.1

Données sur les sprints – Corrigé Les données sont à titre d’exemples seulement et peuvent varier.

Nom Données recueillies Résultats calculés

Distance parcourue

Temps Accélération (a = 2d/t2)

Vitesse finale

Donavan Bailey 100 m 9,56 s 2,19 m/s2 20,94 m/s

Donavan Bailey 50 m 5,56 s 3,24 m/s2 18,01 m/s

Bruny Surin 200 m 20,21 s 0,98 m/s2 19,81 m/s

Bruny Surin 100 m 9,88 s 2,05 m/s2 20,25 m/s

Ryan Laurin 50 m 22,15 s 0,20 m/s2 4,43 m/s

Garet Pulle 50 m 23,71 s 0,18 m/s2 4,27 m/s

298

Annexe 3.2.3

Vroum – Vroum! – Corrigé

1. Calcule l’accélération en m/s2 avant d’atteindre 100 km/h.

a = (v2 ! v1)/t= (100 km/h ! 0 km/h)/6,7 s= 14,9 km/h/s

2. En supposant que la voiture garde la même accélération, calcule sa vitesse en km/h, après2 secondes et après 4 secondes.

la vitesse après 2 s v2 ! v1 = atv2 ! 0 = 14,9 km/h/s × 2 sv2 = 29,8 km/h

la vitesse après 4 s v2 ! v1 = atv2 ! 0 = 14,9 km/h/s × 4 sv2 = 59,6 km/h

3. Selon cette accélération, dans combien de temps atteindra-t-elle la limite de vitesse qui est de50 km/h en ville?

t = (v2 ! v1)/a= (50 km/h ! 0 km/h)/14,9 km/h/s= 3,36 s

299

Annexe 3.2.4

Interprétation de l’accélération – Corrigé

Le mouvement d’un véhicule tout terrain est représenté par le graphique vitesse-temps suivantes.

a) Calcule la pente de chacun des segments de droite du graphique.

Segment Pente

OA 3

AB 0

BC !1

CD 0

DE 0,5

EF 1

FG 0

GH !4

HI !1

b) Calcule l’accélération du véhicule, sur chacun des tronçons, en utilisant des donnéestirées du graphique.Mêmes valeurs que les pentes avec l’unité m/s2. (Voir réponses a).)

c) Quel genre de rapport existe-t-il entre la pente et l’accélération?Elles sont identiques.

300


d) Quels segments de droite du graphique représentent une accélération positive, nulle ounégative?

- : accélération positive, ,OA DE EF

- : accélération nulle, ,AB CD FG

- : accélération négative, ,BC GH HI

e) Quel renseignement sur la vitesse du véhicule tout-terrain peut-on déduire du segment dedroite AB du graphique?La vitesse ne change pas.

301

Annexe 3.2.5

Relation entre la distance et l’accélération – Corrigé


0 0

30 36

60 144

90 324

120 576

150 900

180 1296

210 1764

240 2304

270 2916

a) D’autre part, Andrée a noté qu’après 30 secondes le VTT a atteint une vitesse de 3,4 m/s etqu’après 60 secondes il roulait à 5,8 m/s. Calcule l’accélération du VTT.a = (3,6 ! 3,4)/(60 ! 30) = 0,08 m/s2

b) Vérifie la formule en utilisant les données du tableau. L’élève fait les calculs et vérifie que le même résultat est obtenu des deux côtés du signe

d’égalité.

c) Utilise la formule pour calculer les distances manquantes du tableau. Voir le tableau précédent, elles sont en italiques et en caractères gras.

302

Annexe 3.2.6

Valeurs approximatives de la vitesse et de l’accélération – Corrigé

Tente d’estimer la vitesse ou l’accélération dans les cas suivants.

Vitesse de la lumière 300 000 km/s

Vitesse du son 340 m/s

Vitesse d’un avion de ligne 400 km/h

Vitesse d’un avion supersonic 1 200 à 1 600 km/h

Vitesse d’une tortue 0,2 m/s

Vitesse d’une balle de fusil 300 à 550 m/s

Accélération d’un objet en chute libre 9,8 m/s2

303

Annexe 3.3.2

Les glissades, youpi! – Corrigé

Pendant leur cours d’été, Josée et Elijah ont recueilli des données sur deux glissades d’eau depente différente en vue de comparer l’accélération qu’elles produisent. Ils ont noté des donnéesconcernant la distance et la vitesse de déplacement dans les glissades Mont-Palpitant et Mont-Plaisir.1. Selon les renseignements fournis dans les tableaux ci-dessous, quelle glissade provoque la

plus grande accélération?2. Vérifie si tu as raison en faisant des calculs précis.

- Remplis la colonne de la vitesse moyenne des deux tableaux.- Remplis la colonne de variation de la vitesse.- Remplis la colonne de l’accélération.

Glissade Mont-Palpitant


Temps∆t (s)




0,38 0,5 0,76 1,5 3

1,13 0,5 2,26 1,5 3

1,88 0,5 3,76 1,5 3

2,63 0,5 5,26 1,5 3

3,38 0,5 6,76 1,5 3

4,13 0,5 8,26 1,5 3

4,88 0,5 9,76 1,5 3

5,63 0,5 11,26 1,5 3

6,38 0,5 12,76 1,5 3

304


Glissade Mont-Plaisir


Temps∆t (s)




0,69 0,5 1,38 2,74 5,5

2,06 0,5 4,12 2,74 5,5

3,44 0,5 6,88 2,74 5,5

4,81 0,5 9,62 2,74 5,5

6,19 0,5 12,38 2,74 5,5

7,56 0,5 15,12 2,74 5,5

8,94 0,5 17,88 2,74 5,5

10,3 0,5 20,62 2,74 5,5

3. Ton hypothèse s’est-elle vérifiée?Réponse personnelle.

4. Identifie la force non équilibrée causant l’accélération dans chacune des glissades.La pente.

305

Annexe 3.3.3

Fonctionnement de la ceinture de sécurité : Corrigé

Remplace les tirets par les termes appropriés.

Le mécanisme d’une ceinture de sécurité est composé de quatre parties : - la ceinture forte et souple, qui retient la personne;- l’enrouleur ou le dévidoir (bobine autour de laquelle s’enroule la ceinture et qui est doté

de dents permettant de bloquer la rotation du dévidoir);- le pendule fixé à un seul point autour duquel il peut pivoter;- une bille lourde attachée au bas du pendule et qui peut bouger facilement.

En temps normal, quand la voiture avance ou recule, le pendule reste en position horizontale,dégageant le dévidoir. Quand le dévidoir est dégagé, la ceinture peut s’enrouler ou se dérouler,permettant le libre mouvement de la personne.

Quand la voiture freine, la force de freinage crée une accélération négative. La bille lourdecontinue son mouvement vers l’avant, forçant le pendule à pivoter et à bloquer les dents dudévidoir. Le dévidoir étant bloqué, la ceinture ne peut plus bouger et retient ainsi le passagerdans son siège.

306

Annexe 3.4.1

Calcul de l’accélération gravitationnelle – Corrigé

Pour mesurer la valeur de l’accélération gravitationnelle, Jean-François réalise une expérience.De sa fenêtre, il pend un ruban à mesurer. Le ruban est attaché à l’extrémité qui porte le chiffrezéro. À quelques mètres du mur, il place une caméra numérique qui est programmée pourprendre une photo chaque quart de seconde. À côté du chiffre zéro du ruban, il laisse tomber unaki. Après avoir développé le film, il demande à son amie, habile en informatique, de faire undiagramme des résultats.

1. À l’aide des données du diagramme, remplis les deux colonnes de gauche du tableau suivant.

Temps [seconde]

Distance [mètre]

Accélération[m/s2]

0 0 !

0,25 0,307 9,824

0,5 1,226 9,808

0,75 2,759 9,81

1 4,905 9,810

1,25 7,664 9,809

1,5 11,036 9,81

2. Calcule, au dixième près, l’accélération de l’aki chaque quart de seconde. Écris tes réponsesdans la 3e colonne du tableau.Pour calculer l’accélération, utiliser la formule a= 2d/t2. Les réponses des élèves ne seront pas nécessairement identiques à celles du tableau. Arrondie au dixième, l’accélération est 9,8 m/s2.

3. Compare les valeurs trouvées pour l’accélération, puis déduis la valeur de l’accélérationgravitationnelle.

g . 9,8 m/s2

307

Annexe 3.4.3

Problèmes sur l’accélération gravitationnelle – Corrigé

1. Une balle de tennis est projetée verticalement dans les airs à une vitesse initiale de 26,5 m/s. - Quelle est la valeur de l’accélération de la balle pendant son ascension?

g = !9,8 m/s2

- Combien de temps passera-t-elle à monter avant de commencer à descendre?g = (vf ! vi)/∆t | ∆t = !22,5/!9,8 = 2,70 s

- Calcule la hauteur qu’elle a atteinte avant de commencer à descendre.d = gt2/2 | d = 35,72 m

2. Un aérostier est un passager ou un pilote à bord d’un ballon dirigeable ou d’une montgolfière.Il se laisse tomber d’un ballon dont l’altitude est de 6 500 mètres, avec son parachute fermé.Après 4,5 secondes, il ouvre son parachute.- Calcule la vitesse de l’aérostier au moment d’ouvrir son parachute.

g = (vf ! vi)/∆t et vi = 0 | vf = 9,8 × 4,5 = 44,1 m/s

Six secondes plus tard, sa vitesse est de 8,9 m/s.- Calcule sa nouvelle accélération.

a = (vf ! vi)/∆t | a = (44,1 ! 8,9)/ = 5, 87 m/s2

3. Du sommet d’un gratte-ciel, Gémila laisse tomber une balle de tennis. Louis, chronomètre enmain, dit que la balle a touché le sol à 7 secondes. Calcule la hauteur de l’édifice.

d = gt2/2 | Hauteur = 240,1 m

4. Du haut d’une falaise, à 59,3 mètres au-dessus d’un lac, Anido laisse tomber un caillou.Après 2 secondes, son amie lance une bille verticalement vers le lac. La bille et le cailloufrappent la surface de l’eau en même temps. - Dans combien de temps le caillou atteindra-t-il la surface du lac?

d = gt2/2, d = 59,3 m | t = ∆t = 3,48 s

- Pendant combien de temps la bille a-t-elle parcouru les 59,3 mètres?∆t = 3,48 s ! 2 s = 1,48 s

- Sachant que la vitesse de la bille au contact du lac est de 62 m/s, à quelle vitesse la billea-t-elle été lancée?g = (vf ! vi)/∆t, vf = 62 m/s vi = 47,50 m/s

308


5. Le jeu du panier mobile consiste à laisser tomber une bille, d’une certaine hauteur donnée,dans un petit chariot mobile. Une fois sa direction fixée, le chariot se déplace toujours danscette même direction à une vitesse constante de 6,8 m/s.

À 5,6 mètres au-dessus du sol, Madeleine laisse tomber la bille. À cet instant, le chariot setrouve à 1,2 m du point où elle croit que la bille va tomber dans le panier. Fais les calculs ci-dessous pour déterminer si Madeleine a réussi. - Calcule, au dixième près, le temps qu’il faut au chariot pour arriver au point de rencontre.

t = d/v Y t = 1,2/6,8 Y t = 0,2 s

- Calcule, au dixième près, le temps qu’il faut à la bille pour atteindre le même point.t2 = 2d/g = 2 × 5,6/9,8 Y t = 1,1 s

- Madeleine a-t-elle réussi?Non

- Pour réussir, à quelle distance devrait être le chariot quand elle laisse tomber la bille? d = (6,8)(1,1) = 7, 9 m

309

Annexe 3.4.4

Applications de l’accélération gravitationnelle et contribution canadienneCorrigé

1. Relève, dans le texte, un exemple d’une application de la force gravitationnelle pourl’amusement. Donne un exemple qui n’est pas mentionné dans le texte.- Un exemple d’une application de la force gravitationnelle pour l’amusement est le ski

alpin. - Un autre exemple d’une application de la force gravitationnelle pour l’amusement, ce

sont les montagnes russes dans les parcs d’attractions.

2. Relève, dans le texte, un exemple d’une application de la force gravitationnelle associée autravail. Donne un exemple qui n’est pas mentionné dans le texte.- Un exemple d’une application de la force gravitationnelle associée au travail est le

marteau mécanique. - Autres exemples d’une application de la force gravitationnelle associée au travail, ce

sont un élévateur, un rouleau compresseur.

3. Pourquoi les spécialistes de la médecine aéronautique étudient-ils les effets de l’accélération?On étudie les effets de l’accélération sur le corps parce que ça peut affecter les pilotes, lespassagers à bord des avions et les astronautes.

4. Explique comment le vêtement anti-g fonctionne pour réduire les effets de l’accélération. Enquelles situations d’accélération est-il efficace? En quelles situations d’accélération est-ilinutile?Le vêtement anti-g utilise des sacs gonflables pour appliquer de la pression sur les jambeset l’abdomen, ce qui force le sang à se diriger vers les parties supérieures du corps. Il estefficace lorsque l’accélération se dirige de la tête aux pieds. Il est inefficace lorsquel’accélération se dirige des pieds à la tête.

5. Dans le texte, on compare la centrifugeuse humaine à une machine à laver. Relève lessimilarités. Explique les différences.La centrifugeuse humaine et la machine à laver ont la même forme et font le mêmemouvement circulaire. Les objets dans les deux machines subissent une pression qui lespousse contre les parois du cylindre. Dans la centrifugeuse humaine, la machine est plusgrande et le linge mouillé est remplacé par des personnes.

6. À quoi sert la centrifugeuse humaine? Donne quatre utilisations.La centrifugeuse humaine sert à la recherche sur : - le développement du vêtement anti-g;- l’entraînement des muscles respiratoires;- l’effet d’une exposition répétée aux forces gravitationnelles;- l’équipement de survie d’une équipe de vol.

310

Annexe 3.4.5

Tâche d’évaluation sommative – Applications du mouvementCorrigé

1. Dans les espaces, écris les mots et expressions associés à la cinématique qui conviennent ausens des phrases.a) Une force non équilibrée appliquée à un objet en mouvement cause une accélération.b) Si l’accélération d’un véhicule en mouvement est nulle, alors sa vitesse est constante.c) Le mètre par seconde est une unité de mesure de la vitesse.d) La pollution causée par un véhicule augmente avec la vitesse de celui-ci.

e) Dans un graphique distance-temps, la pente d’un segment de droite représente la vitesse.

2. Rédige un texte pour expliquer les avantages de divers moyens de transport pour la société etleur impact négatif sur l’environnement. Ensuite, explique ce que les usagers de chacun deces moyens de transport peuvent faire pour réduire la pollution.Réponses variées.

3. La distance de freinage d’une voiture est la distance parcourue à partir de l’instant où leconducteur applique les freins jusqu’à l’instant où la voiture est immobilisée. Le tableauci-dessous montre les distances de freinage de différentes voitures. Laquelle de ces voitures ala meilleure distance de freinage? Justifie ton choix.

Freinage [100 à 0 km/h]

Voiture Distance (m)

Saturn Ion 48,72

Hyundai Tiburon 37,7

Pontiac Sunfire 50,44

Mitsubishi Eclipse 43,31

Mazda Protégé 38,78

BMW Z4 39,48

Honda Civic 42,57

- Hyundai Tiburon - Quand le conducteur d’un véhicule freine, il veut que le véhicule s’arrête le plus

rapidement possible. Donc, celui qui s’arrête sur la plus courte distance a la meilleuredistance de freinage.

311


4. Pour tester le fonctionnement d’une motomarine, un mécanicien fait une courte balade de 8 secondes. Les vitesses atteintes sont représentées dans le graphique suivant.

a) Associe chacun des segments de droite du graphique au mouvement de la motomarine enutilisant le tableau ci-dessous.

Segment de droite Mouvement

OA Ralentissement

BC Avancement

DE Arrêt : AvancementOA

: RalentissementBC: ArrêtDE

b) Explique la façon dont le mouvement de la motomarine correspond au segment de droite AB en utilisant les concepts de cinématique appropriés.

La pente, c’est-à-dire l’accélération, est nulle, mais la vitesse est de 6 m/s; lamotomarine bouge donc à une vitesse constante.

c) D’après le graphique, quelle est la vitesse de la motomarine après 2 secondes? 4 m/s

d) À quel moment la motomarine a-t-elle atteint la vitesse de 3 m/s? 1,5 m/s et 7 m/s

312


5. Réjean quitte le chalet de ses parents pour aller se baigner au lac Nipissing à 32 km de là. Ilmonte sur son véhicule tout-terrain et accélère à 0,20 m/s2 jusqu’à ce qu’il atteigne 42 km/h.À partir de cet instant, il garde la même vitesse jusqu’à son arrivée au lac.

a) Exprime la vitesse de 42 km/h en mètres par seconde.42 × 1 000/3 600 = 11,67 m/s

b) Combien de temps a-t-il roulé avant d’atteindre cette vitesse?a = (vf ! vi)/t Y t = (11,67 ! 0)/0,20 Y t = 58,35 s

c) Quelle distance a-t-il parcourue au moment d’atteindre cette vitesse?d = at2/2 Y d = 0,20 × 58,35 × 58, 25/2 Y d = 340,47 m

d) En combien de temps a-t-il parcouru la distance restante?Distance restante : 32 × 1 000 ! 340,47 = 31 659,53 md = vt Y t = 31 659,53/11,67 Y t = 2 712,90 s

e) Calcule le temps qu’il a mis pour arriver au lac.Temps total : 2 712,90 + 58,35 = 2 771,25 s ou 46,18 minutes

313

Annexe 4.1.1La planète Terre – Corrigé

La planète Terre est composée de trois couches différentes : - lithosphère- atmosphère- hydrosphère

La lithosphère correspond aux parties solides de la Terre comme les îles, le sol, etc. Nous allonsexaminer de plus près les deux autres couches de la planète.

L’atmosphère- comprend la couche d’air qui entoure la Terre et d’autres corps célestes.- se compose d’une variété de gaz :

- 78 % azote- 21 % oxygène- 1 % autres gaz.

- se divise en quatre sections : - troposphère (3 km)- stratosphère (50 km)- mésosphère (80 km)- thermosphère ou exosphère (1 000 km).

Chacune des couches d’air de l’atmosphère exerce une pression sur la couche inférieure à causede la force gravitationnelle qui attire les molécules d’air vers la Terre. Cette pression est connuesous le nom de pression atmosphérique. La pression atmosphérique standard au niveau de la merà 25 EC est de 101,3 kPa.

L’hydrosphère- comprend toutes les eaux de la planète (océans, rivières, mers, lacs et eaux souterraines)

et en constitue 70 %.

Beaucoup d’eau de l’hydrosphère s’évapore et entre dans l’atmosphère. Bien que cette eau se soitévaporée principalement des océans, les niveaux de ces derniers ne baissent pas grâce au cyclede l’eau.

314

1.

2.

3.

Eaux de

ruissellementEaux souterraines

Océan

Condensation

ÉvaporationPrécipitation


Le cycle de l’eau

L’énergie du Soleil vient réchauffer la Terre par rayonnement (transfert de la chaleur par des ondesélectromagnétiques). À la surface de la Terre, cette énergie est principalement transmise soit parconduction (transfert de la chaleur par collision des molécules), soit par convexion (transfert dechaleur par le déplacement des molécules). C’est ainsi que l’énergie absorbée par le sol et l’eau vientréchauffer l’air environnant.

315

Annexe 4.1.2

L’eau et l’air environnant – Une expérience : Corrigé

Exemple de réponse

Temps Températurede la salle

Températurede l’eau

bouillante


de l’eaubouillante

Températurede la glace


de la glace

début 20 EC 95 EC 20 EC 10 EC 20 EC

2 min 20 EC 89 EC 21 EC 7 EC 20 EC

4 min 20 EC 84 EC 22 EC 3 EC 18 EC

6 min 20 EC 79 EC 24 EC 2 EC 18 EC

8 min 20 EC 76 EC 25 EC 2 EC 18 EC

10 min 20 EC 72 EC 25 EC 2 EC 17 EC

Analyse

Compare la température de la salle aux températures environnantes des bechers. Explique lesdifférences.

L’air environnant le becher d’eau chaude était plus chaud que l’air de la classe. L’airenvironnant le becher de glace était plus froid que l’air de la classe.

Conclusion

Tire une conclusion au sujet de l’effet de la température de l’eau sur la température de l’air.

L’eau chaude fait augmenter la température de l’air environnant. L’eau froide ou la glacefait baisser la température de l’air environnant.

316

H

H

B

Annexe 4.1.3

Les courants d’air et le vent – Corrigé

L’élève consulte le site http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/vent/p_vent1_def.htm.

LE VENT – SON ORIGINE

1. a) Décris comment se déplace l’air.- L’air se déplace d’une région de haute pression vers une région de basse pression.

b) Pourquoi y a-t-il des variations de pression dans l’air?- La surface terrestre se réchauffe de façon inégale.


2. Décris la déviation apparente des corps dans l’hémisphère Nord et dans l’hémisphère Sud.- Dans l’hémisphère Nord, les corps dévient vers la droite.- Dans l’hémisphère Sud, les corps dévient vers la gauche.


3. Décris comment la force du gradient de la pression et la force de Coriolis interagissent pourinfluencer la direction du vent.- La force du gradient de pression et la force de Coriolis sont perpendiculaires.- Ils causent une trajectoire courbée entre les deux forces.

LE VENT – LES EFFETS DE LA FRICTION DU SOL – 1Passe à la prochaine section.

LE VENT – LES EFFETS DE LA FRICTION DU SOL – 2Passe à la prochaine section.

LES GRANDS SYSTÈMES DE VENT – ET SI LA TERRE NE TOURNAIT PAS...

4. À l’aide d’un diagramme, décris la circulation de l’air si la Terre ne tournait pas.

317


LES GRANDS SYSTÈMES DE VENT – LES EFFETS DE LA ROTATION DE LA TERRE

5. a) À l’aide d’un diagramme, décris la circulation réelle de l’air.

b) Comment se produisent les vents d’est polaires, les vents d’ouest et les alizés?- Vents d’est polaires :

- force de Coriolis vers la droite dans hémisphère Nord et vers la gauche dansl’hémisphère Sud

- Vents d’ouest :- de haute à basse pression entre 30E à 60E de latitude- vers la droite dans l’hémisphère Nord à cause de la force de Coriolis- vers la gauche dans l’hémisphère Sud à cause de la force de Coriolis

- Alizés :- de haute à basse pression entre 30E de latitude et l’équateur- vers la droite dans l’hémisphère Nord à cause de la force de Coriolis- vers la gauche dans l’hémisphère Sud à cause de la force de Coriolis

318

Annexe 4.1.4

Les masses d’air et les fronts – Corrigé

L’élève consulte le site http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/prevision/massesair.htm.

MASSES D’AIR

1. a) Qu’est-ce qu’une masse d’air?- C’est la portion de la troposphère où la température et l’humidité varient très peu

à l’horizontale.

b) Nomme les quatre masses d’air en Amérique du Nord.- polaire continental- polaire maritime- tropical continental- tropical maritime

FRONT INTRODUCTION

2. a) Qu’est-ce qu’un front?- C’est une séparation entre deux masses d’air de température différente.

b) Nomme les principaux fronts.- front chaud- front froid- front occlus- front stationnaire

FRONTS CHAUDS

3. a) Réponds aux questions sur cette page du site et vérifie tes solutions.L’élève s’autocorrige.

b) Nomme les principales étapes de la formation d’un front chaud.- Une masse d’air chaud interagit avec une masse d’air froid.- La masse d’air froid se retire.- L’air chaud monte et se refroidit.- Des nuages se forment.- Des précipitations de longue durée se produisent.

319


FRONTS FROIDS

4. Nomme les principales étapes de la formation d’un front froid.- Une masse d’air froid converge vers une masse d’air chaud.- L’air est soulevé là où les masses ont convergé.- L’air chaud monte et se refroidit.- Des nuages se forment.- Des précipitations de courte durée se produisent.

5. a) Comment appelle-t-on un système de haute pression?- Un système de haute pression s’appelle un anticyclone.

b) Décris la formation d’un système de haute pression.- Un système de haute pression est formé lorsque l’air descend et forme un système

stable. Les conditions météorologiques restent les mêmes.

c) Comment appelle-t-on un système de basse pression?- Un système de basse pression s’appelle une dépression.

d) Décris la formation d’un système de basse pression.- Un système de basse pression est formé lorsque l’air monte.- Ce système est très instable et apporte des changements dans les conditions

climatiques.

320

Annexe 4.1.5

Les brises – Corrigé

1. Nomme les deux types de brises.- La brise de terre.- La brise de mer.

2. Représente chacune de ces brises par un diagramme.

3. Explique comment chacune de ces brises est formée.- L’air chaud est moins dense et monte, tandis que l’air froid est plus dense et descend.- La brise de mer est formée pendant le jour

- le sol est réchauffé par le Soleil;- l’air chaud au-dessus du sol monte;- l’air froid au-dessus de l’eau vient remplacer l’air chaud;- l’air chaud qui est monté se refroidit, devient plus dense et descend vers l’eau;- le cycle recommence.

- La brise de terre est formée pendant la nuit- le sol refroidit plus vite que l’eau;- l’air chaud au-dessus de l’eau monte;- l’air froid au-dessus du sol vient remplacer l’air chaud au-dessus de l’eau;- l’air chaud qui est monté se refroidit, devient plus dense et descend vers le sol;- le cycle recommence.

BRISE DE MER BRISE DE TERRE

321

1CO

STNEV1T

ERIALOS2N

2EDN

SNOLLIBRUOT33OSC4IHGT

EÉLASUAE45ULDDFESSN

TSRIET

ENILAHOMREHT5M

Annexe 4.1.6

Les courants marins – Grille de mots croisés – Corrigé

322

Annexe 4.2.2

La météo et les instruments – Corrigé

Associe chaque utilisation à un instrument. Il est possible qu’une utilisation soit appropriéeà plus d’un instrument.

a) sonde thermique

b) baromètre k) : mesure la température, la pression et l’humidité à dehautes altitudes.

c) radar météo j) : mesure la vitesse du vent.

d) girouette a) et e) : mesure la température.

e) thermomètre c) : détecte des objets solides ou des gouttes liquides.

f) hygromètre f) et h) : mesure l’humidité dans l’air.

g) radar Doppler i) : détecte la lumière et le rayonnement infrarouge de la Terreet de l’atmosphère.

h) psychromètre d) : indique la direction du vent.

i) satellite météorologique l) : mesure la quantité de pluie.

j) anémomètre b) : mesure la pression atmosphérique.

k) ballon-sonde g) : détecte la direction et la vitesse d’une tempête.

l) pluviomètre

323

Annexe 4.2.3

Les nuages – Définitions – Corrigé

Trouve le terme qui correspond à la définition. Les termes sont placés par ordre alphabétique. Sers-toi du manuel Omnisciences 10 aux pages 489 à 491, au besoin.

altitude Facteur d’après lequel les météorologues classent les nuages.

altocumulus Nuages arrondis à base plate, à une haute altitude.

altostratus Nuages en couches situés à une altitude moyenne.

cirrocumulus Nuages arrondis qui se situent à une altitude élevée.

cirrostratus Nuages en couches uniformes à une haute altitude.

cirrus Nuages qui se trouvent à de hautes altitudes.

cumulus Nuages à tous les niveaux qui ont une forme arrondie.

cumulonimbus Nuages arrondis qui apportent souvent de la pluie.

glace Cristaux dont sont formés les cirrus.

neige Forme de précipitations autre que la pluie et que les nuages peuvent apporter.

nimbostratus Nuages à basse altitude qui causent des précipitations.

rosée Petites gouttelettes d’eau qui se forment par condensation de la vapeur.

stratus Nuages formés en couches à de basses altitudes.

stratocumulus Nuages arrondis à base plate, à une basse altitude.

troposphère Couche de l’atmosphère où se situent la plupart des nuages.

324

Annexe 4.2.4Les symboles météorologiques – Corrigé

Plusieurs représentations d’observations météorologiques sont présentées ci-dessous. Interprèteces données.a)nébulosité : 1/2température : 11 ECpoint de rosée : 3 ECvent : - direction : NE - vitesse : 48 à 52 nœudstypes de précipitations : pluie et bruinepression barométrique : 1 003,8 millibarsaugmentation de la pression : 1,1 millibartypes de nuages :

- bas : cumulus de beau temps- moyen : traces d’alto-stratus minces- haut : cirrus couvrant partiellement le ciel

b)nébulosité : complètement couverttempérature : 7 ECpoint de rosée : 2 ECvent : - direction : SE - vitesse : 18 à 22 nœudstypes de précipitations : aversespression barométrique : 1 015,5 millibarsaugmentation de la pression : 2,3 millibarstype de nuages :

- bas : fractocumulus de mauvais temps- moyen : couche épaisse d’altostratus- élevé : voile de cirrus couvrant tout le ciel

c)nébulosité : 0température : 25 ECpoint de rosée : 4 ECvent : - direction : NO - vitesse : 8 à 12 nœudstypes de précipitations : aucunepression barométrique : 1 018,8 millibarsdiminution de la pression : 4,6 millibarstypes de nuages :

- bas : stratus de beau temps- moyen : mince couche d’altostratus- élevé : cirrus dispersés

325


d)nébulosité : 6/10température : 18 ECpoint de rosée : 7 ECvent : - direction : SO - vitesse : 8 à 12 nœudstypes de précipitations : oragepression barométrique : 1 025,8 millibarsaugmentation de la pression : 4,5 millibarstypes de nuages :

- bas : fractocumulus de mauvais temps- moyen : traces d’altostratus minces- élevé : cirrus dispersés

e)nébulosité : 4/10température : !4 ECpoint de rosée : !1 ECvent : - direction : SO - vitesse : 13 à 17 nœudstypes de précipitations : neigepression barométrique : 937,3 millibarsdiminution de la pression : 3,4 millibarstypes de nuages :

- bas : stratocumulus- moyen : mince couche d’altostratus- élevé : traces de cirrus denses

326

Annexe SNC2D 4.3.1

L’effet de serre et l’inversion de température – Corrigé

L’élève consulte le site http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/temperature/effet_serre.htm.

1. a) Que fait la Terre avec la chaleur reçue du Soleil? - La Terre emmagasine la chaleur du Soleil et la transforme dans l’atmosphère et

dans les océans.

b) Nomme les gaz qui laissent passer le rayonnement solaire.- Le gaz carbonique, le méthane et l’oxyde nitreux.

c) Explique la façon dont l’effet de serre est produit.- La vapeur d’eau et les gaz laissent passer le rayonnement solaire.- La vapeur d’eau et les gaz absorbent ensuite une partie du rayonnement émis par

la Terre.- C’est ainsi que la vapeur d’eau et les gaz ne permettent pas à ce rayonnement de

s’échapper plus loin dans l’atmosphère.- Alors, l’atmosphère se réchauffe comme dans une serre.

d) Comment les humains contribuent-ils à l’effet de serre?- Les activités humaines augmentent la concentration des gaz dans l’atmosphère.- Il y a donc plus d’absorption du rayonnement terrestre dans l’atmosphère, ce qui

cause une plus grande augmentation de la température.

2. Sélectionne Inversion dans le menu au bas de la page. Lis cette section et réponds aux questionsqui suivent.

a) Explique le phénomène de l’inversion de température.- Il y a inversion de température lorsqu’une masse d’air chaud se situe au-dessus d’une

masse d’air froid.

b) Pourquoi le phénomène de l’inversion de température est-il si dangereux?- L’inversion de température est un phénomène où les conditions météorologiques

demeurent stables pour une certaine période de temps.- Les polluants restent près de la surface de la Terre et peuvent causer des malaises et

même la mort pour certains individus (p. ex., Londres 1952).

327

Annexe 4.3.3

Le Canada et la météorologie – Corrigé

acide Type de pluie dont on a commencé à noter les effets en 1970.

asthmatiques Le smog augmente le nombre de crises chez ces personnes.

Canada Pays bénéficiant d’un service météorologique depuis plus de 100 ans.

CFC Substance qui détruit la couche d’ozone.

croît La population de la Terre ____________ rapidement.

disperseraient On croyait que les gaz nocifs se ____________ à haute altitude.

Environnement Ministère à qui on a confié le Service météorologique en 1971.

estivale Période où la température au Canada est la plus élevée.

hiver Saison durant laquelle le Québec réalise beaucoup de profits.

indice UV Indice créé par le Canada (2 mots).

Kingston Professeur qui a fondé le Service météorologique du Canada.

météorologues Personnes qui font des prévisions météorologiques professionnelles.

Ohio Vallée des États-Unis d’où provient une partie du smog de l’Atlantique; lereste provient de l’Ontario et du Québec.

Ontario Province canadienne la plus affectée par le smog.

ouragan Type de tempête qui a incité le gouvernement canadien à mettre sur pied unsystème national d’avertissement météorologique.

328


Prairies Regroupement de provinces qui ont connu de graves sécheresses dans lesannées trente.

réactifs Propriété caractéristique des radicaux libres.

Saltzman Premier présentateur de la météo à la télévision.

sel On le répand sur les routes en hiver.

smog Les oxydes d’azote et les polluants sont responsables de sa formation.

Soleil Les réactions qui produisent l’ozone en ont besoin.

stratosphère Couche de l’atmosphère où se trouve l’ozone.

L D A L N O T S G N I K M E

T I E E I O E L A V I T S E

A S T H M A T I Q U E S N R

N P O S F I T C A E R V O E

C E U U S A I D E A I U C H

A R O M R P R A I R I E S P

N S O P R A E N O E D C M S

A E O I R E G N L V E I O O

D R I C T L N A I I C D G T

A A R M A E T E N H F N T A

E I A N M V I R O N C I N R

M E T E O R O L O G U E S T

E N N A C I D E L I E L O S

M T O E N T N A M Z T L A S

Phrase secrète LA MÉTÉO NOUS AIDE À COMPRENDRE LE CLIMAT ET L’ENVIRONNEMENT.

329

Annexe 4.3.4

La météo d’une ville canadienne – Corrigé

L’élève rédige un article de journal sur la météo d’une des villes suivantes.

Vancouver (Colombie-Britannique)- côte ouest du Canada- très montagneuse- se situe du côté du vent des montagnes Rocheuses- influence de l’océan Pacifique (humidité)- courants océaniques chauds- étés frais (moyenne : 16 à 18 EC)- hivers doux (moyenne : 0 à 4 EC)- beaucoup de précipitations- neige fond rapidement; seulement 1 à 2 cm au sol en hiver

Calgary (Alberta)- prairies intérieures du Canada- relief monotone; climat plutôt sec- du côté est des montagnes Rocheuses- extrêmes thermiques (vent chinook)- étés (moyenne : 18 à 20 EC)- hivers (moyenne : !20 à !15 EC)- neige au sol entre 2 à 10 cm en hiver

Iqaluit (Nunavut)- désert nordique- beaucoup de précipitations en automne- température annuelle moyenne : !9,5 EC- étés (moyenne : 0 à 10 EC)- hivers (moyenne : !30 à !20 EC)- neige au sol toute l’année, sauf de juin à septembre- chute annuelle de neige en moyenne 250 cm

Toronto (Ontario)- au nord du lac Ontario (humide)- population d’environ 4 millions; beaucoup de pollution (smog)- étés (moyenne : 15 à 22 EC)- hivers (moyenne : !8 à 0 EC)- neige au sol entre 2 à 7 cm en hiver

Halifax (Nouvelle-Écosse)- côte est du Canada- influence de l’océan Atlantique- courants océaniques froids- beaucoup de précipitations- étés (moyenne : 15 à 18 EC)- hivers (moyenne : !8 à 0 EC)- neige au sol entre 1 à 15 cm en hiver

330

TABLEAU DES ATTENTES ET DES CONTENUS D’APPRENTISSAGE

SCIENCES (appliqué) Unités

Domaine : Biologie – Écosystèmes et activités humaines 1 2 3 4

Attentes

SNC2P-B-A.1 démontrer sa compréhension du concept de développementdurable en appliquant les principes de ce concept à unécosystème donné.

1.11.4

SNC2P-B-A.2 rechercher une situation environnementale problématique etproposer des solutions qui font valoir le concept de la durabilité.

1.21.31.4

SNC2P-B-A.3 évaluer l’impact de la technologie et des activités humaines sur ladurabilité des écosystèmes.

1.11.21.31.4

Contenus d’apprentissage : Compréhension des concepts

SNC2P-B-Comp.1 décrire les composantes d’un écosystème à partir d’exemples quidémontrent l’effet du milieu abiotique sur le milieu biotique.

1.1

SNC2P-B-Comp.2 donner des exemples de changements qui s’opèrent au sein d’unécosystème.

1.21.31.4

SNC2P-B-Comp.3 décrire les cycles du carbone, de l’eau, de l’azote et de l’oxygèneet suivre le cheminement des molécules organiques etinorganiques à travers les composantes biotiques et abiotiquesd’un écosystème.

1.21.3

SNC2P-B-Comp.4 démontrer la relation entre la photosynthèse et la respirationcellulaire dans les cycles du carbone et de l’oxygène ainsi quedans la production et l’utilisation de l’énergie dans unécosystème, y compris la consommation humaine.

1.2

SNC2P-B-Comp.5 décrire le mécanisme de la bioaccumulation et démontrer soneffet sur les consommateurs à tous les niveaux trophiques.

1.1

SNC2P-B-Comp.6 expliquer pourquoi des écosystèmes aux caractéristiquessemblables peuvent exister dans des milieux géographiquesdifférents.

SNC2P-B-Comp.7 illustrer les effets d’un choc environnemental à court terme età long terme sur un écosystème.

1.11.21.31.4

SNC2P-B-Comp.8 établir les liens entre les ressources d’un milieu et l’équilibre despopulations naturelles qui s’y trouvent.

1.11.4

SNC2P-B-Comp.9 évaluer la contribution de la biodiversité d’un écosystème à sadurabilité et en illustrer les bénéfices à tous les niveaux.

1.4


Domaine : Biologie – Écosystèmes et activités humaines 1 2 3 4

331

Contenus d’apprentissage : Acquisition d’habiletés en recherche scientifique et encommunication

SNC2P-B-Acq.1 définir les termes particuliers à ce domaine et les utiliser dans uncontexte situationnel.

1.11.21.31.4

SNC2P-B-Acq.2 repérer une situation problématique liée aux écosystèmes. 1.11.21.31.4

SNC2P-B-Acq.3 formuler des questions pour définir l’étendue de sa recherche etélaborer un plan de recherche qui détaille les paramètres de sontravail.

SNC2P-B-Acq.4 rechercher, choisir et intégrer à son travail des renseignementsprovenant de diverses sources.

SNC2P-B-Acq.5 incorporer à sa recherche une expérience qui porte sur desfacteurs écologiques connexes.

SNC2P-B-Acq.6 effectuer l’expérience et compiler les données en utilisant lesinstruments de mesure et l’équipement de façon précise etsécuritaire.

SNC2P-B-Acq.7 analyser les données et communiquer ses résultats oralement oupar écrit en utilisant divers médias.

1.3

SNC2P-B-Acq.8 effectuer des tests chimiques sur un environnement afin d’enévaluer l’état.

SNC2P-B-Acq.9 recueillir et compiler des données sur la biodiversité dans unécosystème naturel et dans un écosystème perturbé et en faire lacomparaison.

Contenus d’apprentissage : Rapprochement entre les sciences, la technologie, la sociétéet l’environnement

SNC2P-B-Rap.1 déterminer, à partir des indices de durabilité dans son milieu, lesactivités humaines qui pourraient être modifiées afin d’assurer undéveloppement durable.

1.4

SNC2P-B-Rap.2 évaluer l’impact des changements technologiques sur lesécosystèmes.

1.4

SNC2P-B-Rap.3 reconnaître la contribution canadienne à la protection desécosystèmes à l’échelle nationale et mondiale.

SNC2P-B-Rap.4 décrire l’effet d’une substance contaminante sur la compositiondu sol et sur l’ensemble de l’écosystème.

1.11.3

SNC2P-B-Rap.5 reconnaître et décrire des emplois qui découlent des technologiesenvironnementales et de l’étude des écosystèmes.

332


Domaine : Chimie – Réactions chimiques 1 2 3 4

Attentes

SNC2P-C-A.1 démontrer sa compréhension de diverses réactions chimiquescourantes et du langage qui sert à les décrire.

2.12.22.32.4

SNC2P-C-A.2 effectuer en laboratoire des réactions chimiques tirées de sonquotidien, identifier leurs applications pratiques et communiquerles résultats de ses apprentissages.

2.22.3

SNC2P-C-A.3 examiner l’utilisation de certains processus chimiques enagriculture, dans l’industrie ou dans la vie quotidienne et évaluerleur incidence sur la qualité de la vie.

2.22.4


SNC2P-C-Comp.1 reconnaître et décrire, à partir d’observations, quelques propriétésd’acides, de bases et de sels utilisés couramment en laboratoireou dans son quotidien.

2.4

SNC2P-C-Comp.2 décrire, à partir de ses observations, les réactifs utilisés et lesproduits des réactions de synthèse, de décomposition et dedéplacement, ainsi que des réactions de combustion de composésorganiques simples et les représenter par des équations chimiqueséquilibrées.

2.12.22.32.4

SNC2P-C-Comp.3 décrire, à partir de ses observations, l’effet de divers facteurs surla vitesse d’une réaction chimique.

2.3

SNC2P-C-Comp.4 utiliser le tableau périodique et une liste d’ions communs pourécrire le nom et la formule chimique de divers composés ioniqueset de molécules.

2.12.22.3

SNC2P-C-Comp.5 expliquer l’utilisation de l’échelle du pH dans l’identification desacides et des bases.

2.4

SNC2P-C-Comp.6 représenter des composés organiques simples à partir de leurformule chimique.

2.22.3


SNC2P-C-Acq.1 définir les termes particuliers à ce domaine et les utiliser dans uncontexte situationnel.

2.12.22.4

SNC2P-C-Acq.2 utiliser des méthodes de travail sécuritaires dans ses activités delaboratoire.

SNC2P-C-Acq.3 concevoir une expérience permettant de déterminer l’effet d’unfacteur sur la vitesse d’une réaction chimique et identifier lesvariables à contrôler lors de l’expérience.


Domaine : Chimie – Réactions chimiques 1 2 3 4

333

SNC2P-C-Acq.4 élaborer un plan de recherche qui détaille les paramètres del’expérience.

SNC2P-C-Acq.5 rechercher, choisir et intégrer à son travail des renseignementsprovenant de diverses sources.

SNC2P-C-Acq.6 effectuer l’expérience et compiler les données en utilisant lesinstruments de mesure et l’équipement de façon précise etsécuritaire.

2.22.3

SNC2P-C-Acq.7 analyser les données et communiquer ses résultats oralement oupar écrit en utilisant divers médias.

2.3

SNC2P-C-Acq.8 effectuer une expérience pour vérifier la loi de la conservation dela masse.

SNC2P-C-Acq.9 déterminer, à l’aide de l’échelle de pH, l’acidité ou la basicité dediverses substances rencontrées dans la vie courante.

2.4

SNC2P-C-Acq.10 effectuer une expérience pour déterminer qualitativement lesproduits d’une réaction de neutralisation.

SNC2P-C-Acq.11 démontrer à l’aide de modèles la réorganisation des atomes lorsd’une réaction chimique et préciser en quoi une équationchimique illustre la loi de la conservation de la masse.


SNC2P-C-Rap.1 examiner l’utilisation de diverses substances acides et basiquesdans la vie courante.

2.4

SNC2P-C-Rap.2 reconnaître diverses réactions chimiques rencontrées dans sonquotidien et les classer selon les types de réactions connues(réactions de neutralisation, de synthèse, d’oxydation).

2.2

SNC2P-C-Rap.3 rechercher des technologies qui font appel à des réactions deneutralisation.

2.4

SNC2P-C-Rap.4 trouver et décrire des emplois qui font appel à une connaissancedes diverses réactions chimiques.

2.1

334


Domaine : Physique – Applications du mouvement 1 2 3 4

Attentes

SNC2P-P-A.1 démontrer sa compréhension des facteurs impliqués dans lesmouvements rectilignes uniformes et uniformément accélérésd’un corps.

3.13.23.33.4

SNC2P-P-A.2 effectuer des expériences et des calculs simples sur lesmouvements rectilignes et communiquer les résultats de sestravaux.

3.13.23.3

SNC2P-P-A.3 reconnaître diverses applications de la cinématique dans sonquotidien et évaluer leur incidence sur la qualité de la vie et surl’environnement.

3.13.23.33.4


SNC2P-P-Comp.1 démontrer une compréhension des concepts de distance, devitesse, d’accélération et d’accélération gravitationnelle.

3.13.23.33.4

SNC2P-P-Comp.2 démontrer, à partir de formules appropriées, les relations entre ladistance, le temps, la vitesse et l’accélération.

3.13.23.3

SNC2P-P-Comp.3 distinguer la vitesse instantanée de la vitesse moyenne.

SNC2P-P-Comp.4 reconnaître que l’accélération est le résultat d’une force nonéquilibrée appliquée sur l’objet.

3.3


SNC2P-P-Acq.1 définir les termes particuliers au domaine du mouvement et lesutiliser dans un contexte situationnel.

3.1

SNC2P-P-Acq.2 concevoir une expérience permettant d’examiner le déplacement,la vitesse et l’accélération d’un corps en mouvement.

3.1

SNC2P-P-Acq.3 élaborer un plan de recherche qui détaille les paramètres del’expérience et formuler des questions qui permettent de dégagerles variables dépendantes et indépendantes de l’expériencechoisie.

SNC2P-P-Acq.4 rechercher, choisir et intégrer à son travail des renseignementsprovenant de diverses sources.

SNC2P-P-Acq.5 effectuer l’expérience et compiler les données en utilisant lesinstruments de mesure et l’équipement de façon précise etsécuritaire.

3.1

SNC2P-P-Acq.6 analyser les données et communiquer ses résultats oralement oupar écrit en utilisant divers médias.

3.13.33.4


Domaine : Physique – Applications du mouvement 1 2 3 4

335

SNC2P-P-Acq.7 interpréter des graphiques distance-temps et vitesse-temps.

SNC2P-P-Acq.8 résoudre divers problèmes sur les mouvements linéaires enutilisant les notions mathématiques appropriées.

3.13.33.4

SNC2P-P-Acq.9 explorer, lors d’activités en laboratoire, les mouvementsrectilignes uniformes et uniformément accélérés.

3.13.3

SNC2P-P-Acq.10 effectuer une expérience pour déterminer l’accélérationgravitationnelle et en calculer le pourcentage d’erreur.


SNC2P-P-Rap.1 décrire l’application du principe de l’accélération dans diversestechnologies.

3.33.4

SNC2P-P-Rap.2 effectuer des calculs de trajets à partir d’une carte routière. 3.1

SNC2P-P-Rap.3 déterminer les avantages et les inconvénients de divers véhiculescapables d’atteindre de grandes vitesses.

3.23.3

SNC2P-P-Rap.4 reconnaître les contributions canadiennes aux progrèsscientifiques et technologiques dans le domaine de lacinématique.

3.23.4

SNC2P-P-Rap.5 décrire des emplois qui font appel à une connaissance de lacinématique.

3.23.4

336


Domaine : Science de la Terre et de l’espace –Systèmes météorologiques

1 2 3 4

Attentes

SNC2P-T-A.1 démontrer sa compréhension des facteurs qui influent sur ledéveloppement et l’évolution des systèmes météorologiques.

4.14.3

SNC2P-T-A.2 effectuer des expériences sur divers aspects des bassinscalorifiques, analyser des données météorologiques etcommuniquer les résultats obtenus.

4.24.3

SNC2P-T-A.3 décrire les technologies utilisées pour recueillir des donnéesmétéorologiques et reconnaître l’incidence de la météorologie surles activités quotidiennes.

4.3


SNC2P-T-Comp.1 décrire les principales caractéristiques de l’hydrosphère et desquatre grandes couches de l’atmosphère.

4.1

SNC2P-T-Comp.2 vérifier l’influence de différents facteurs sur les transferts dechaleur dans le cycle de l’eau.

4.1

SNC2P-T-Comp.3 démontrer, à partir d’expériences ou de simulations, les conceptsde pression atmosphérique, de convection, de phénomèned’inversion, d’effet de corps noir et d’effet de serre.

SNC2P-T-Comp.4 décrire les facteurs qui causent les gradients de températureterrestre et illustrer le mouvement des masses d’air attribuableà la rotation terrestre.

4.14.3

SNC2P-T-Comp.5 expliquer la formation des masses d’air et des courants marins. 4.1

SNC2P-T-Comp.6 préciser le rôle des fronts froids et des fronts chauds dans ladétermination des conditions atmosphériques.

4.14.2


SNC2P-T-Acq.1 définir les termes particuliers à la météorologie et les utiliser dansun contexte situationnel.

4.14.24.3

SNC2P-T-Acq.2 identifier un sujet d’actualité lié à la météorologie. 4.2

SNC2P-T-Acq.3 formuler des questions pour définir l’étendue de sa recherche etélaborer un plan de recherche qui détaille les paramètres de sontravail.

SNC2P-T-Acq.4 rechercher, choisir et intégrer à son travail des renseignementsprovenant de diverses sources.

SNC2P-T-Acq.5 incorporer à sa recherche une expérience qui porte sur lesfacteurs atmosphériques connexes.



1 2 3 4

337

SNC2P-T-Acq.6 effectuer l’expérience et compiler les données en utilisant lesinstruments de mesure et l’équipement de façon précise etsécuritaire.

SNC2P-T-Acq.7 analyser les données et communiquer ses résultats oralement oupar écrit en utilisant divers médias.

SNC2P-T-Acq.8 interpréter les symboles d’une carte météorologique. 4.24.3

SNC2P-T-Acq.9 effectuer une expérience permettant de vérifier l’effet d’unphénomène atmosphérique sur les conditions météorologiques.

SNC2P-T-Acq.10 compiler des données météorologiques qualitatives ouquantitatives recueillies au cours de ses recherches et présenterses résultats sous forme de tableaux statistiques ou dediagrammes divers.

4.2

SNC2P-T-Acq.11 prédire des conditions météorologiques à partir de cartes. 4.24.3


SNC2P-T-Rap.1 décrire l’impact des conditions météorologiques sur certainssecteurs de l’économie en Ontario.

4.3

SNC2P-T-Rap.2 relever les facteurs relatifs au réchauffement global de la Terre etdiscuter de leurs effets.

4.3

SNC2P-T-Rap.3 trouver des exemples de technologies utilisées pour recueillir etanalyser des données météorologiques.

SNC2P-T-Rap.4 reconnaître la contribution canadienne au domaine de lamétéorologie.

4.3

.

Section 2

Évaluation des compétences de l’élève

340

GRILLE D’ÉVALUATION DES COMPÉTENCES DE L’ÉLÈVESNC2P

Inscrivez dans la colonne de droite le niveau de rendement de l’élève.

SCIENCES

Attentes et Contenus d’apprentissage Coursordinaire

Rattrapage

Domaine : Biologie – Écosystèmes et activitéshumaines

Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

SNC2P-B-A.1 démontrer sa compréhension du concept dedéveloppement durable en appliquant les principes dece concept à un écosystème donné.

SNC2P-B-A.2 rechercher une situation environnementaleproblématique et proposer des solutions qui font valoirle concept de la durabilité.

SNC2P-B-A.3 évaluer l’impact de la technologie et des activitéshumaines sur la durabilité des écosystèmes.


SNC2P-B-Comp.1 décrire les composantes d’un écosystème à partird’exemples qui démontrent l’effet du milieu abiotiquesur le milieu biotique.

SNC2P-B-Comp.2 donner des exemples de changements qui s’opèrent ausein d’un écosystème.

SNC2P-B-Comp.3 décrire les cycles du carbone, de l’eau, de l’azote et del’oxygène et suivre le cheminement des moléculesorganiques et inorganiques à travers les composantesbiotiques et abiotiques d’un écosystème.

SNC2P-B-Comp.4 démontrer la relation entre la photosynthèse et larespiration cellulaire dans les cycles du carbone et del’oxygène ainsi que dans la production et l’utilisationde l’énergie dans un écosystème, y compris laconsommation humaine.

SNC2P-B-Comp.5 décrire le mécanisme de la bioaccumulation etdémontrer son effet sur les consommateurs à tous lesniveaux trophiques.

SNC2P-B-Comp.6 expliquer pourquoi des écosystèmes auxcaractéristiques semblables peuvent exister dans desmilieux géographiques différents.

SNC2P-B-Comp.7 illustrer les effets d’un choc environnemental à courtterme et à long terme sur un écosystème.

SCIENCES


Rattrapage


Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

341

SNC2P-B-Comp.8 établir les liens entre les ressources d’un milieu etl’équilibre des populations naturelles qui s’y trouvent.

SNC2P-B-Comp.9 évaluer la contribution de la biodiversité d’unécosystème à sa durabilité et en illustrer les bénéficesà tous les niveaux.

SCIENCES


Rattrapage


Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

342


SNC2P-B-Acq.1 définir les termes particuliers à ce domaine et lesutiliser dans un contexte situationnel.

SNC2P-B-Acq.2 repérer une situation problématique liée auxécosystèmes.

SNC2P-B-Acq.3 formuler des questions pour définir l’étendue de sarecherche et élaborer un plan de recherche qui détailleles paramètres de son travail.

SNC2P-B-Acq.4 rechercher, choisir et intégrer à son travail desrenseignements provenant de diverses sources.

SNC2P-B-Acq.5 incorporer à sa recherche une expérience qui porte surdes facteurs écologiques connexes.

SNC2P-B-Acq.6 effectuer l’expérience et compiler les données enutilisant les instruments de mesure et l’équipement defaçon précise et sécuritaire.

SNC2P-B-Acq.7 analyser les données et communiquer ses résultatsoralement ou par écrit en utilisant divers médias.

SNC2P-B-Acq.8 effectuer des tests chimiques sur un environnementafin d’en évaluer l’état.

SNC2P-B-Acq.9 recueillir et compiler des données sur la biodiversitédans un écosystème naturel et dans un écosystèmeperturbé et en faire la comparaison.


SNC2P-B-Rap.1 déterminer, à partir des indices de durabilité dans sonmilieu, les activités humaines qui pourraient êtremodifiées afin d’assurer un développement durable.

SNC2P-B-Rap.2 évaluer l’impact des changements technologiques surles écosystèmes.

SNC2P-B-Rap.3 reconnaître la contribution canadienne à la protectiondes écosystèmes à l’échelle nationale et mondiale.

SNC2P-B-Rap.4 décrire l’effet d’une substance contaminante sur lacomposition du sol et sur l’ensemble de l’écosystème.

SCIENCES


Rattrapage


Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

343

SNC2P-B-Rap.5 reconnaître et décrire des emplois qui découlent destechnologies environnementales et de l’étude desécosystèmes.

344

SCIENCES


Rattrapage

Domaine : Chimie – Réactions chimiques Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

SNC2P-C-A.1 démontrer sa compréhension de diverses réactionschimiques courantes et du langage qui sert à lesdécrire.

SNC2P-C-A.2 effectuer en laboratoire des réactions chimiquestirées de son quotidien, identifier leurs applicationspratiques et communiquer les résultats de sesapprentissages.

SNC2P-C-A.3 examiner l’utilisation de certains processuschimiques en agriculture, dans l’industrie ou dans lavie quotidienne et évaluer leur incidence sur laqualité de la vie.


SNC2P-C-Comp.1 reconnaître et décrire, à partir d’observations,quelques propriétés d’acides, de bases et de selsutilisés couramment en laboratoire ou dans sonquotidien.

SNC2P-C-Comp.2 décrire, à partir de ses observations, les réactifsutilisés et les produits des réactions de synthèse, dedécomposition et de déplacement, ainsi que desréactions de combustion de composés organiquessimples et les représenter par des équationschimiques équilibrées.

SNC2P-C-Comp.3 décrire, à partir de ses observations, l’effet dedivers facteurs sur la vitesse d’une réactionchimique.

SNC2P-C-Comp.4 utiliser le tableau périodique et une liste d’ionscommuns pour écrire le nom et la formule chimiquede divers composés ioniques et de molécules.

SNC2P-C-Comp.5 expliquer l’utilisation de l’échelle du pH dansl’identification des acides et des bases.

SNC2P-C-Comp.6 représenter des composés organiques simplesà partir de leur formule chimique.


SNC2P-C-Acq.1 définir les termes particuliers à ce domaine et lesutiliser dans un contexte situationnel.

SCIENCES


Rattrapage


1 2 3 4 1 2 3 4

345

SNC2P-C-Acq.2 utiliser des méthodes de travail sécuritaires dans sesactivités de laboratoire.

SNC2P-C-Acq.3 concevoir une expérience permettant de déterminerl’effet d’un facteur sur la vitesse d’une réactionchimique et identifier les variables à contrôler lorsde l’expérience.

SNC2P-C-Acq.4 élaborer un plan de recherche qui détaille lesparamètres de l’expérience.

SNC2P-C-Acq.5 rechercher, choisir et intégrer à son travail desrenseignements provenant de diverses sources.

SNC2P-C-Acq.6 effectuer l’expérience et compiler les données enutilisant les instruments de mesure et l’équipementde façon précise et sécuritaire.

SNC2P-C-Acq.7 analyser les données et communiquer ses résultatsoralement ou par écrit en utilisant divers médias.

SNC2P-C-Acq.8 effectuer une expérience pour vérifier la loi de laconservation de la masse.

SNC2P-C-Acq.9 déterminer, à l’aide de l’échelle de pH, l’acidité oula basicité de diverses substances rencontrées dansla vie courante.

SNC2P-C-Acq.10 effectuer une expérience pour déterminerqualitativement les produits d’une réaction deneutralisation.

SNC2P-C-Acq.11 démontrer à l’aide de modèles la réorganisation desatomes lors d’une réaction chimique et préciser enquoi une équation chimique illustre la loi de laconservation de la masse.


SNC2P-C-Rap.1 examiner l’utilisation de diverses substances acideset basiques dans la vie courante.

SNC2P-C-Rap.2 reconnaître diverses réactions chimiquesrencontrées dans son quotidien et les classer selonles types de réactions connues (réactions deneutralisation, de synthèse, d’oxydation).

SCIENCES


Rattrapage


1 2 3 4 1 2 3 4

346

SNC2P-C-Rap.3 rechercher des technologies qui font appel à desréactions de neutralisation.

SNC2P-C-Rap.4 trouver et décrire des emplois qui font appel à uneconnaissance des diverses réactions chimiques.

347

SCIENCES


Rattrapage

Domaine : Physique – Applications du mouvement Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

SNC2P-P-A.1 démontrer sa compréhension des facteurs impliquésdans les mouvements rectilignes uniformes etuniformément accélérés d’un corps.

SNC2P-P-A.2 effectuer des expériences et des calculs simples surles mouvements rectilignes et communiquer lesrésultats de ses travaux.

SNC2P-P-A.3 reconnaître diverses applications de la cinématiquedans son quotidien et évaluer leur incidence sur laqualité de la vie et sur l’environnement.


SNC2P-P-Comp.1 démontrer une compréhension des concepts dedistance, de vitesse, d’accélération et d’accélérationgravitationnelle.

SNC2P-P-Comp.2 démontrer, à partir de formules appropriées, lesrelations entre la distance, le temps, la vitesse etl’accélération.

SNC2P-P-Comp.3 distinguer la vitesse instantanée de la vitessemoyenne.

SNC2P-P-Comp.4 reconnaître que l’accélération est le résultat d’uneforce non équilibrée appliquée sur l’objet.


SNC2P-P-Acq.1 définir les termes particuliers au domaine dumouvement et les utiliser dans un contextesituationnel.

SNC2P-P-Acq.2 concevoir une expérience permettant d’examiner ledéplacement, la vitesse et l’accélération d’un corpsen mouvement.

SNC2P-P-Acq.3 élaborer un plan de recherche qui détaille lesparamètres de l’expérience et formuler desquestions qui permettent de dégager les variablesdépendantes et indépendantes de l’expériencechoisie.

SNC2P-P-Acq.4 rechercher, choisir et intégrer à son travail desrenseignements provenant de diverses sources.

SCIENCES


Rattrapage

Domaine : Physique – Applications du mouvement Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

348

SNC2P-P-Acq.5 effectuer l’expérience et compiler les données enutilisant les instruments de mesure et l’équipementde façon précise et sécuritaire.

SNC2P-P-Acq.6 analyser les données et communiquer ses résultatsoralement ou par écrit en utilisant divers médias.

SNC2P-P-Acq.7 interpréter des graphiques distance-temps et vitesse-temps.

SNC2P-P-Acq.8 résoudre divers problèmes sur les mouvementslinéaires en utilisant les notions mathématiquesappropriées.

SNC2P-P-Acq.9 explorer, lors d’activités en laboratoire, lesmouvements rectilignes uniformes et uniformémentaccélérés.

SNC2P-P-Acq.10 effectuer une expérience pour déterminerl’accélération gravitationnelle et en calculer lepourcentage d’erreur.


SNC2P-P-Rap.1 décrire l’application du principe de l’accélérationdans diverses technologies.

SNC2P-P-Rap.2 effectuer des calculs de trajets à partir d’une carteroutière.

SNC2P-P-Rap.3 déterminer les avantages et les inconvénients dedivers véhicules capables d’atteindre de grandesvitesses.

SNC2P-P-Rap.4 reconnaître les contributions canadiennes auxprogrès scientifiques et technologiques dans ledomaine de la cinématique.

SNC2P-P-Rap.5 décrire des emplois qui font appel à uneconnaissance de la cinématique.

349

SCIENCES


Rattrapage


Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

SNC2P-T-A.1 démontrer sa compréhension des facteurs quiinfluent sur le développement et l’évolution dessystèmes météorologiques.

SNC2P-T-A.2 effectuer des expériences sur divers aspects desbassins calorifiques, analyser des donnéesmétéorologiques et communiquer les résultatsobtenus.

SNC2P-T-A.3 décrire les technologies utilisées pour recueillir desdonnées météorologiques et reconnaître l’incidencede la météorologie sur les activités quotidiennes.


SNC2P-T-Comp.1 décrire les principales caractéristiques del’hydrosphère et des quatre grandes couches del’atmosphère.

SNC2P-T-Comp.2 vérifier l’influence de différents facteurs sur lestransferts de chaleur dans le cycle de l’eau.

SNC2P-T-Comp.3 démontrer, à partir d’expériences ou de simulations,les concepts de pression atmosphérique, deconvection, de phénomène d’inversion, d’effet decorps noir et d’effet de serre.

SNC2P-T-Comp.4 décrire les facteurs qui causent les gradients detempérature terrestre et illustrer le mouvement desmasses d’air attribuable à la rotation terrestre.

SNC2P-T-Comp.5 expliquer la formation des masses d’air et descourants marins.

SNC2P-T-Comp.6 préciser le rôle des fronts froids et des frontschauds dans la détermination des conditionsatmosphériques.


SNC2P-T-Acq.1 définir les termes particuliers à la météorologie etles utiliser dans un contexte situationnel.

SNC2P-T-Acq.2 identifier un sujet d’actualité lié à la météorologie.

SNC2P-T-Acq.3 formuler des questions pour définir l’étendue de sarecherche et élaborer un plan de recherche quidétaille les paramètres de son travail.

SCIENCES


Rattrapage


Niveau Niveau

1 2 3 4 1 2 3 4

350

SNC2P-T-Acq.4 rechercher, choisir et intégrer à son travail desrenseignements provenant de diverses sources.

SNC2P-T-Acq.5 incorporer à sa recherche une expérience qui portesur les facteurs atmosphériques connexes.

SNC2P-T-Acq.6 effectuer l’expérience et compiler les données enutilisant les instruments de mesure et l’équipementde façon précise et sécuritaire.

SNC2P-T-Acq.7 analyser les données et communiquer ses résultatsoralement ou par écrit en utilisant divers médias.

SNC2P-T-Acq.8 interpréter les symboles d’une cartemétéorologique.

SNC2P-T-Acq.9 effectuer une expérience permettant de vérifierl’effet d’un phénomène atmosphérique sur lesconditions météorologiques.

SNC2P-T-Acq.10 compiler des données météorologiques qualitativesou quantitatives recueillies au cours de sesrecherches et présenter ses résultats sous forme detableaux statistiques ou de diagrammes divers.

SNC2P-T-Acq.11 prédire des conditions météorologiques à partir decartes.


SNC2P-T-Rap.1 décrire l’impact des conditions météorologiques surcertains secteurs de l’économie en Ontario.

SNC2P-T-Rap.2 relever les facteurs relatifs au réchauffement globalde la Terre et discuter de leurs effets.

SNC2P-T-Rap.3 trouver des exemples de technologies utilisées pourrecueillir et analyser des données météorologiques.

SNC2P-T-Rap.4 reconnaître la contribution canadienne au domainede la météorologie.

Documents

Sciences 10 e – (appliqué) (SNC2P)