notes de cours et activités préparatoires aux...
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NomNomNomNom : ________________________: ________________________: ________________________: ________________________________________ groupe________________ groupe________________ groupe________________ groupe : _______: _______: _______: _______
Science et technologie sec.2 Science et technologie sec.2 Science et technologie sec.2 Science et technologie sec.2
Univers Vivant +
Terre et Espace
Notes de cours et activités préparatoires aux évaluationsNotes de cours et activités préparatoires aux évaluationsNotes de cours et activités préparatoires aux évaluationsNotes de cours et activités préparatoires aux évaluations
Par : Guillaume Alain, enseignant © janvier 2014, École secondaire de la Rive
Note aux parents et aux élèves :
Pour réussir ses évaluations, l’élève devra au fil de la deuxième et troisième étape, remplir minutieusement toutes les pages de ce cahier, en plus d’avoir réalisé en classe toutes les activités qui y sont proposées. De plus, l’élève est responsable de son cahier et doit le conserver en bon état toute l’année. S’il advenait que ce cahier soit perdu, déchiré ou inutilisable, l’élève devra s’en procurer un nouveau auprès de son enseignant au coût de 2 $. J’ai pris connaissance des renseignements énoncés c i-dessus.
Signature du parent : _____________________________ ____________________________________
1
Table des matièresTable des matièresTable des matièresTable des matières
UV chapitre 4 : Le maintien de la vie
UV chapitre 3 : La perpétuation de la vie
TE chapitre 5 : La Terre : ses caractéristiques, ses phénomènes
UV Les systèmes vivants p.2 UV 4 : Les cellules animales et végétales p.3 UV 15 : Les intrants et les extrants de la cellule p.4 UV 16 : La diffusion et l’osmose p.5 UV 17 : La photosynthèse et la respiration cellulaire p.6 UV 15 à 17 : Exercices chapitre 4 p.7
UV 14 : Les chromosomes et les gènes p.9 UV 8 : Les gamètes p.11 UV 8 à 14 : Exercices sur la génétique p.13 UV 9 : La fécondation p.16 UV 10 : La grossesse p.17 UV 12 : La contraception p.19 UV 7 : Les organes reproducteurs p.21 UV 13 : Les infections transmissibles sexuellement(ITS) p.23 UV 7 à 14 : Exercices chapitre 3 p.24 UV 13 : Document de référence sur les ITS p.29 UV 13 : LABO sur les ITS p.39
TE 30 : Le relief p.40 TE 31 : L’érosion p.41 TE 18 : La formation des roches p.42 TE 18 : Les types de roches et les minéraux p.47 TE 18 : Les tests d’identification des minéraux p.48 TE 18 : Clé d’identification des minéraux p.56 TE 18 : Laboratoire sur l’identification des minéraux p.57 TE 44 : Matières premières, matériaux et matériel p.64 TE 19 : Les types de sols p.66 TE 20 : Les manifestations naturelles de l’énergie p.67 TE 21 : Les ressources énergétiques renouvelables et non re nouvelables p.68
TE 21 : Résumé des énergies renouvelables p.69 TE 18 à 31 : Exercices chapitre 5 p.71
TE 30 : Les transformations de l’énergie p.74
2
Page 94
Un peu plus tôt dans l’année, on a défini ce qu’était un système. Pour tout système, qu’il soit vivant ou non vivant, on peut définir un certain nombre d’intrants et d’extrants.
LES INTRANTS SONT :
________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
LES EXTRANTS SONT :
________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
ÉNUMÉREZ LES INTRANTS ET EXTRANTS POUR LES SYSTÈMES SUIVANTS :
UNE LAVEUSE À LINGE
UNE ÉPINETTE
UN RATON-LAVEUR
Les systèmes vivants
Intrants :
________________________
________________________
________________________
________________________
Extrants :
________________________
________________________
________________________
________________________
Intrants :
________________________
________________________
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________________________
Extrants :
________________________
________________________
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Intrants :
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________________________
________________________
________________________
Extrants :
________________________
________________________
________________________
________________________
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Page 116
ILLUSTRATION D’UNE CELLULE VÉGÉTALE
ILLUSTRATION D’UNE CELLULE ANIMALE
Les cellules végétales et animales
Rôle des chloroplastes : ___________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
Rôle de la vacuole : _______________________________________________________________________
Rôle de la vacuole : _______________________________________________________________________
DIFFÉRENCES :__________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
SIMILITUDES :____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
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15
Pages 94 à 96
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Les intrants et les extrants (énergie, nutriments, déchets)
• •
• •
• •
• •
5
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Pages 98 à 100
DIFFUSION : DÉFINITION ET REPRÉSENTATION
La diffusion est
Exemples de solutés :
DIFFUSION DE PARTICULES À TRAVERS LA MEMBRANE D’UNE CELLULE
Complétez les figures 1 et 2 avec les éléments donnés dans la légende.
Légende : Milieu le plus concentré Milieu le moins concentré Mouvement du soluté
OSMOSE : DÉFINITION ET REPRÉSENTATION
OSMOSE AUTOUR D’UNE CELLULE
Complétez les figures 3 et 4 avec les éléments donnés dans la légende.
Légende : Milieu le plus concentré Milieu le moins concentré Mouvement du solvant
La diffusion et l’osmose
L’osmose est
Exemple de solvant :
Selon-toi, les poissons ont-ils besoin de boire?
5%
1% 5%
1%
Sur les figures 3 et 4 on a représenté les
concentrations de sel à l’intérieur et à l’extérieur d’une cellule végétale.
Figure 3 Figure 4
Figure 1 Figure 2 8%
2%
2%
8%
Sur la figure 1 on a représenté la
concentration en oxygène(O2) à
l’intérieur et autour d’une cellule animale.
Sur la figure 2 on a représenté la
concentration en gaz carbonique(CO2) à l’intérieur et autour
d’une cellule animale.
6
17
Pages 101 à 104
La photosynthèse et la respiration cellulaire
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+ +
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12O
6 +
6
O2
→→ →→
6 C
O2
+ 6
H2O
+
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gie
7
Le maintien de la vie
Les systèmes vivants
1. Donnez l’exemple d’un animal qui serait un système vivant.
2. Nommez quelques organes qui pourraient être considérés comme des parties de ce système vivant.
3. Nommez trois intrants et trois extrants du système vivant que vous avez donné en exemple à la question 1.
Intrants :
Extrants :
4. Les cellules végétales sont aussi des systèmes vivants. Dans l’encadré ci-dessous, dessinez une cellule végétale avec ses principales composantes. Indiquez schématiquement sur votre dessin ses intrants et ses extrants lors de la respiration cellulaire.
CHAPITRE 4 Activités de soutien
MANUEL p. 94 à 96
8
Le maintien de la vie (suite) 5. Les cellules animales sont aussi des systèmes vivants. Dans l’encadré
ci-dessous, dessinez une cellule animale avec ses principales composantes. Indiquez schématiquement sur votre dessin ses intrants et ses extrants.
La cellule et les échanges avec son milieu
6. Pour les deux phénomènes décrits ci-dessous, précisez s’il s’agit de diffusion ou d’osmose.
a) Un parfum circule dans une pièce, de l’endroit le plus concentré vers l’endroit le moins concentré.
b) Un bâtonnet de légume placé quelques heures dans une solution très salée s’amollit.
La cellule et l’énergie
7. Quelles sont les substances nécessaires aux plantes pour faire la photosynthèse ?
8. Quelles substances produisent les plantes au moment de la photosynthèse ?
9. Quelles substances les cellules animales utilisent-elles pendant la respiration cellulaire ?
10. Quelles substances les cellules animales produisent-elles pendant la respiration cellulaire ?
CHAPITRE 4 Activités de soutien
MANUEL p. 98 à 100
MANUEL p. 101 à 104
9
14
Pages 81 à 83
CHROMOSOMES : DÉFINITION ET CARACTÉRISTIQUES
Définition
Un chromosome est
Caractéristiques des chromosomes humains
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
16 17 18 X
19 20 21 22
GÈNES : DÉFINITION ET CONTENU
Un gène est
Les gènes contiennent de
Les chromosomes et les gènes
Nombre de paires
Provenance
Information qu’ils contiennent
10
Résumé sur la «structure» génétique
Chromosomes Cellule ADN Noyau Gène
11
8
Page 64
DÉFINITION
Un gamète est
REPRÉSENTATION DES GAMÈTES MÂLE ET FEMELLE
Gamète mâle : Gamète femelle : (nom) (nom)
Description du gamète mâle Description du gamète femelle
Les gamètes
Durée de vie : Durée de vie :
12
Question
+
13
Exercices supplémentaires sur la génétique.
En consultant le tableau 1 au bas de la page, répon dez aux questions 1 et 2.
1. Les animaux ont-ils tous le même nombre de chromosomes ? Expliquez.
2. Les êtres vivants «plus évolués» ont plus de chromosomes que les êtres vivants dits plus «primitifs»?
3. De vrais jumeaux peuvent-ils être de sexe différent? Expliquez.
4. Quelle est la différence entre de faux et de vrais jumeaux? Expliquez en complétant les figures 1 et 2 à
la page suivante.
TABLEAU 1.
CHAPITRE 3
14
Figure 1 : Jumeaux ____________________________ ou « _______ ____ » jumeaux
_
Figure 2 : Jumeaux _________________________ ou « __________ » jumeaux
Deux ____________________________
Deux __________________
Deux __________________
Deux __________________ ______________________
15
5. Du point de vue génétique, qu’est-ce que la trisomie 21?
Figure 3 : Caryotype humain avec trisomie 21
16
A
B
A
B
9
Pages 65 et 66
DÉFINITION
La fécondation est
Organe où se fait la fécondation :
PÉRIODES D’UN CYCLE MENSTRUEL DE 28 JOURS
Ovulation
.
Description :
Description :
La fécondation
17
10
Pages 66 à 70
DÉFINITION
La grossesse est
PARCOURS DE L’OVULE FÉCONDÉ JUSQU’À LA NIDATION DANS L’UTÉRUS
Identifiez les éléments qu’on a pointés sur l’illustration.
ORGANES ASSURANT LE DÉVELOPPEMENT DE L’EMBRYON
Identifiez les éléments qu’on a pointés sur l’illustration et précisez leur rôle.
La grossesse
B
A
C
D
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_________________________________________________________
: _________________________________________________________ Rôle :____________________________________________________
_________________________________________________________
: _________________________________________________________ Rôle :____________________________________________________
_________________________________________________________
: _________________________________________________________ Rôle :____________________________________________________
_________________________________________________________
A
B
C
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E : _________________________
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2
3
4
5
18
EXERCICES
2 Marie-Ève a un cycle menstruel régulier et elle souhaite devenir enceinte. Ses dernières menstruations ont débuté le 19 octobre.
Figure 4
a) Entre quelles dates Marie-Ève devrait-elle avoir des relations sexuelles avec son conjoint pour favoriser une grossesse ?
b) Hachurez les jours des menstruations sur la figure 4.
c) Indiquez le jour de l’ovulation.
d) Encadrez la période de fertilité.
1 La reproduction sexuée implique la formation de gamètes.
a) Qu’est-ce qu’un gamète ?
b) Qu’est-ce qui fait qu’un gamète devient un zygote ?
/4
CHAPITRE 3
19
12
Pages 74 à 77
La contraception – Les moyens empêchant la fixation du zygote
DÉ
FIN
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La contraception – Les moyens empêchant la fixation du zygote (suite)
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ode
d’ac
tion
21
7
Pages 60 à 63
ORGANES REPRODUCTEURS EXTERNES DE LA FEMME
2 Organe :
Description :
3 Organe :
Description :
4 Organe :
1 Organe : 5 Organe :
Description : Description :
ORGANES REPRODUCTEURS INTERNES DE LA FEMME
3 Organe :
Description :
4 Organe :
Description :
1 Organe :
Description :
5 Organe :
2 Organe :. Description :
Description :
Les organes reproducteurs
1
2
3 4
5
Méat urinaire
Capuchon du clitoris
1
2 3
4 5
Endomètre
Col de l’utérus
22
7
ORGANES REPRODUCTEURS EXTERNES ET INTERNES DE L’HOMME
Organes externes 5 Organe :
1 Organe : Description :
Description :
6 Organe :
2 Organe : Description :
Description :
7 Organe :
Description :
Organes internes
3 Organe : 8 Organe :
Description : Description :
4 Organe : 9 Organe :
Description : Description :
Les organes reproducteurs (suite)
1
2
3 4
5 Méat
urinaire
6
7
8
9
Prépuce
Gland
Vessie
Ampoule du canal déférent
23
13
Pages 78 à 80
DÉFINITION
Les infections transmissibles sexuellement (ITS) sont
CONSÉQUENCES POSSIBLES DES ITS
•
•
•
ITS LES PLUS FRÉQUENTES
ITS Cause (bactérie, virus, parasite ou champignon)
SYMPTÔMES DE CERTAINES INFECTIONS
•
•
Les infections transmissibles sexuellement (ITS)
24
La perpétuation de la vie
La reproduction humaine
1. À quoi servent les hormones ?
2. Qu’est-ce que la puberté ?
Les organes reproducteurs
3. Comment se nomme l’ensemble des organes génitaux externes de la femme ?
4. Nommez les organes génitaux externes de la femme.
5. Nommez les organes génitaux internes de la femme.
MANUEL p. 60
CHAPITRE 3 Activités de soutien
MANUEL p. 60 à 63
25
La perpétuation de la vie (suite)
6. Donnez le rôle des organes génitaux féminins suivants.
a) Ovaires :
b) Trompes de Fallope :
c) Utérus :
d) Vagin :
7. Placez, dans l’ordre, les organes génitaux situés sur le passage des spermatozoïdes, depuis leur fabrication jusqu’à l’éjaculation.
a. Ampoule du canal déférent. d. Canal déférent.
b. Testicule. e. Épididyme.
c. Prostate. f. Urètre.
Les gamètes et la fécondation
8. Comment se nomment les gamètes de l’homme et de la femme ?
9. Qu’est-ce que la fécondation ?
10. Comment appelle-t-on l’ovule fécondé ?
CHAPITRE 3 Activités de soutien
MANUEL p. 64 à 66
26
La perpétuation de la vie (suite)
11. Quelle est la durée moyenne du cycle menstruel ?
12. Quelle est la durée moyenne des menstruations ?
13. Dans un cycle menstruel moyen, à quel moment l’ovulation se produit-elle ?
14. Quelle est la durée moyenne de la période de fertilité d’une femme pendant un cycle menstruel ?
La grossesse
15. Quel nom donne-t-on au futur bébé…
a) de sa nidation à 8 semaines de développement : .
b) de la 9e semaine de développement à sa naissance : .
16. Durant la grossesse, à quoi servent les organes suivants ?
a) Le placenta :
b) Le cordon ombilical :
c) Le sac et le liquide amniotique :
MANUEL p. 66 à 68
CHAPITRE 3 Activités de soutien
27
La perpétuation de la vie (suite) L’accouchement
17. Nommez les trois phases du travail pendant l’accouchement et donnez la durée approximative de chacune.
Les stades du développement humain
18. Nommez, dans l’ordre, les stades du développement humain en précisant à quel âge chacun de ces stades commence.
Stade Âge du début du stade
La contraception
19. Qu’est-ce que la contraception ?
20. Une jeune femme prend des contraceptifs oraux (sous forme de pilule). Que devra-t-elle faire si, pendant une journée ou deux, elle a oublié de prendre une pilule ?
CHAPITRE 3 Activités de soutien
MANUEL p. 71 à 73
MANUEL p. 74 à 77
MANUEL p. 69 à 71
28
La perpétuation de la vie (suite) Les infections transmissibles sexuellement (ITS)
21. Une seule méthode contraceptive protège contre certaines ITS. Quelle est-elle ?
22. Parmi les énoncés suivants, entourez ceux qui sont vrais.
a) Les ITS causent toujours de grandes douleurs.
b) Plusieurs ITS peuvent provoquer la stérilité.
c) Toutes les ITS se guérissent facilement.
d) Le sida est l’ITS la plus répandue en Amérique du Nord.
e) Le sida et l’herpès génital peuvent être traités mais non guéris.
f) On peut avoir une vaginite sans avoir eu de contact sexuel.
Les chromosomes et les gènes
23. Qu’est-ce qu’un chromosome ?
24. De quoi est composé un chromosome ?
25. Qu’est-ce qu’un gène ?
CHAPITRE 3 Activités de soutien
MANUEL p. 78 à 80
MANUEL p. 81 à 83
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Nom : _____________________________________ Groupe : ________
Laboratoire sur les ITS : L’échange des fluides!!
Introduction : Dans le but de voir à quelle vitesse la propagation d’une ITS (infection transmise sexuellement) peut se propager dans la population, ton enseignant te propose l’expérience suivante : Il te remet une éprouvette numérotée contenant un liquide incolore. Toutes les éprouvettes contiennent le même liquide sauf deux. Au début de l’expérience, il y a donc une trentaine d’éprouvettes saines contre deux dont le liquide est contaminé par une ITS. Note le numéro de ton éprouvette dans l’encadré ci-dessous : Numéro de ton éprouvette : Première partie Au signal de ton enseignant, échange le contenu de ton éprouvette avec trois personnes de la classe et note le numéro des éprouvettes avec lesquelles tu as fait un échange (par cet échange de fluides, ou simule un acte sexuel). Attention, une fois les 3 échanges faits, tu ne peux plus accepter d’autres partenaires pour des échanges de fluides. Numéros des éprouvettes avec qui tu as échangé tes fluides : Remets ton éprouvette à ton enseignant une fois que tu as terminé ton expérience. Il ajoutera quelques gouttes de phénolphtaléine dans chacune d’entre elles. Les éprouvettes contaminées se coloreront en rose tandis que les éprouvettes saines resteront incolores. Discussion Remplis le tableau ci-dessous :
Éprouvettes
Au départ
Nombre de rapports sexuels
À la fin
Pourcentage de sujets
contaminés (%) Saines
Contaminées
3
Total
100
40
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Pages 158 à 160
Univers sec.1
DÉFINITIONS
Le relief est
Un fjord est
TYPES DE RELIEF
Type Caractéristiques
RÉGIONS GÉOLOGIQUES DU QUÉBEC
1
2
3
Le relief
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Pages 161 et 162
Univers sec.1
DÉFINITION
L’érosion est
EXEMPLES D’AGENTS D’ÉROSION
EXEMPLE D’UN PHÉNOMÈNE D’ÉROSION : LES ROCHERS DES ÎLES DE MINGAN
Explication de l’érosion des rochers
L’érosion
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La formation des roches (Univers sec.2 p.120 à 126)
1. LA FORMATION DES ROCHES IGNÉES
a) Inscrivez dans le bon rectangle les deux catégories de roches ignées; ignées extrusives
et ignées intrusives .
b) Expliquez en vos mots comment se forment les roches ignées extrusives ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
c) Qu’est-ce qui caractérise l’aspect des roches ignées extrusives ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
d) Expliquez en vos mots comment se forment les roches ignées intrusives ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
e) Qu’est-ce qui caractérise l’aspect des roches ignées intrusives ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
IGNÉES EXTRUSIVES
IGNÉES INTRUSIVES
CHAPITRE 5
Exemples :
-Obsidienne
-pierre ponce
-basalte #66
Obsidienne
Pierre ponce
Exemples :
-Granite #51
-Diorite #55
-Gabbro #57
-porphyrique # 60
Granite
Basalte
Porphyrique
Granite
Gabbro
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2. LA FORMATION DES ROCHES SÉDIMENTAIRES
a) Sur le schéma ci-dessous, inscrivez dans le bon rectangle les mots ou les expressions
en gras qui suivent :
b) Expliquez comment se forment les roches sédimentaires détritiques ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________
c) Expliquez comment se forment les roches sédimentaires chimiques ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Transport des sédiments (par l’eau, le vent, les glaciers), compaction et cimentation des sédiments (diagénèse), érosion , accumulation de sédiments (roches sédimentaires détritiques) ou précipitation (roches sédimentaires chimiques).
SÉDIMENTAIRES CHIMIQUES
SÉDIMENTAIRES DÉTRITIQUES Exemples :
-Conglomérat #70
-Grès #71
-Shale #73
Exemples :
-Calcaire #74
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3. LA FORMATION DES ROCHES MÉTAMORPHIQUES.
a) Sur le schéma ci-dessous, inscrivez dans le bon rectangle les mots ou les expressions en gras qui suivent :
b) Expliquez comment se forment les roches ayant subi un métamorphisme de contact ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________
______________________________________________________________
______________________________________
c) Expliquez comment se forment les roches ayant subi un métamorphisme régional ?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_________________________________________
Métamorphisme régional, magma, métamorphisme de contact, réorientation des cristaux due aux pressions extrêmes, recristallisa tion de la roche due à la chaleur du magma.
Métamorphisme
___________________
Métamorphisme
___________________
MÉTAMORPHISME RÉGIONAL
CONTACT
MÉTAMORPHISME DE CONTACT
Exemples :
-Quartzite #76
-Dolomite #79
Exemples :
-Shiste Talc #83
-Shiste Mica #84
-Gneiss #85
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Résumé sur les roches Complétez les caractéristiques des trois types de roches illustrés dans le diagramme suivant. Ensuite, associez à chacune des flèches du diagramme un des mots suivants : FUSION, ÉROSION, SOLIDIFICATION, RÉARRANGEMENT dû à la pression et RECRISTALLISATION due à la chaleur. Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
Catégories
Formation et
apparence
Exemples
MAGMA
Roches Sédimentaires
Roches Ignées
Roches métamorphiques
1 2
3 4
5 6
7
8
Catégories
Formation et apparence
Exemples
Catégories
Formation et apparence
Exemples
1. ________________
2. ________________
3. ________________
4. ________________
5. ________________
6. ________________
7. ________________
8. ________________
CHAPITRE 5
46
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Résumé sur les roches (suite)
Placez les huit mots et expressions de la banque ci-dessous dans les bons rectangles sur le schéma. Aidez-vous des huit indices sous l’encadré pour placer les mots au bon endroit.
1. Roche métamorphique issue de la recristallisation du calcaire sous l’effet de la chaleur. 2. Grès transformé sous l’action de la chaleur du magma. 3. Roche métamorphique formée par la recristallisation du charbon sous l’effet de la chaleur 4. Roche formée par le refroidissement lent du magma à l’intérieur de la croute terrestre. 5. Roche sédimentaire chimique formée par précipitation et cimentation d’éléments présents dans l’eau de mer. 6. Roche sédimentaire formée par l’accumulation, la fossilisation et la transformation de matière
organique(aciennes forêts englouties). 7. Roche sédimentaire détritique formée par l’accumulation et la cimentation de grains de sable. 8. Transformation de la roche sous l’effet de la chaleur du magma.
8
3
2
7
4
6
5 1
Calcaire, Roches ignées intrusives, Quartzite, Métamorphisme de contact, Charbon, Anthracite, Grès, Marbre.
BANQUE DE MOTS
INDICES
SCHÉMA
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Pages 120 à 127
Les types de roches et les minéraux R
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Propriétés et tests d’identification des minéraux
a. Définition : Tout comme pour les liquides, la masse volumique ρ d’un
minéral est en fait la masse d’un cm3 (ou 1 ml) de cette substance.
Elle se calcule en divisant la masse du minéral par son Volume.
b. Formule : ρ = m ÷ V
c. Méthodes pour déterminer la masse volumique d’un minéral.
Méthode 1
1. ajuster la balance.
2. Déposer le minéral sec sur le plateau de la balance et mesurer sa masse.
(Ex. m = 10,60 g).
3. Verser 10 mL d’eau dans un cylindre gradué(voir Figure 1).
4. Laisser glisser doucement le minéral dans l’eau du cylindre sans qu’il y
ait d’éclaboussures (voir Figure 2).
5. Mesurer l’augmentation du volume d’eau dans le cylindre. Cette augmentation correspond au volume du minéral et se calcule comme suit : V = 14 mL – 10 mL = 4 mL
6. Calculons la masse volumique à l’aide de la formule : ρ = m ÷ V
m = 10,60 g V = 4 mL ρ = ?
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15
10
5 ml
Figure 2.
20
15
10
5 ml
Figure 1.
Mesure du volume du minéral
Mesure de la masse du minéral
Calcul de la masse volumique du minéral
ρ = m ÷ V
ρ = 10,60 g ÷ 4 mL =
ρ = 2,65 g/mL ou g/cm3
TEST 1 : LA MASSE VOLUMIQU E D’UN MINÉRAL
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Méthode 2 ( plus précise )
Pour déterminer la masse volumique, on peut utiliser le principe d'Archimède en mesurant la masse de l'échantillon sur la balance puis dans l'eau.
1. Attacher le minéral sec sur le plateau de la balance et mesurer sa masse(voir figure 3). Ex. On obtient une masse de 18,59g.
Figure 3.
2. Ensuite, plonger le minéral accroché à la balance dans l’eau d’un bécher(voir
figure 4). Attention! Il ne doit y avoir aucun contact entre la balance et le bécher, ainsi qu'entre le minéral et les parois du bécher.
Figure 4.
3. Peser le minéral immergé dans l’eau du bécher. On obtient une masse de
15,45g 4. La masse du minéral dans l'air( mair ) moins sa masse dans l'eau( meau ) donne
la masse de l'eau déplacée et par conséquent, le volume du minéral V .
V = mair - meau
Mesure de la masse du minéral.
Mesure du volume du minéral
Note : pour éviter de tenir le bécher avec la main, utilisez le socle mobile situé sous le plateau à la base de la balance. Il suffit de le monter à la hauteur désirée au
dessus du plateau.
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Voyons le calcul du volume V en détail :
V = mair - meau
V = 18,59g - 15,45g = 3,14 g
Cette masse d’eau déplacée(3,14 g) a aussi un volume de 3,14 mL(1 mL
d’eau pèse 1 g), donc V = 3,14 mL
5. Calculons la masse volumique ρ : ρ = m ÷ V ρ = 18,59 g ÷ 3,14 mL = 5,92 g/mL = 5,92 g/ cm3
d. Exercices.
1. Un échantillon de minéral pèse 32,50 g. Lorsqu’on le dépose dans un cylindre gradué rempli d’eau, le volume de l’eau passe de 20 ml à 26,5 ml. Quelle est la masse volumique de ce minéral? Réponse : ________
Calcul : m =
V =
V =
ρ = ?
2. Un minéral pèse 28,15 g dans l’air et 20,08 g dans l’eau. Quelle est sa
masse volumique? Réponse : ________
Calcul :
Calcul du volume du minéral
Calcul de la masse volumique du minéral
ρ = ? g/ml
m = masse dans l'air = 18,59g
V = 3,14 mL
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a. Définition : La couleur du ______________ d’un minéral est déterminée
en _________________ le minéral contre une plaque de
________________________________ non émaillée(voir figure 5).
Figure 5.
b. Le trait des minéraux métalliques .
Si le trait est _______________ comme sur la figure 5, le minéral est
_________________.
Les minéraux métalliques ont un éclat vif et _______________, comme l’or
et l’argent.
c. Le trait des minéraux non métalliques .
Si le trait laissé par le minéral sur la plaque est ______________ ou
_________, le minéral est _______________________.
Les minéraux non métalliques ont un éclat soit adamantin(comme le
___________________, soit vitreux(comme de la _________________ ) ou
encore terreux(comme de la ______________).
TEST 2 : LA COULEUR DU TRA IT
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a. Définition : La _____________ d’un minéral est sa _________________
à se faire _____________ par différents objets.
b. L’Échelle de Mohs.
Friedrich Mohs, un minéralogiste allemand, a établi
une échelle de dureté graduée de 1 à 10, basée sur
la résistance des minéraux à se faire rayer(voir
page suivante).
c. Tests simples pour évaluer la dureté d’un minéra l sur l’échelle de Mohs.
1. Lorsqu’on peut rayer un minéral avec notre______________, sa
dureté est inférieure ou égale à 2 sur l’échelle de Mohs, c’est le cas
pour l’or et le talc, qui ont tous les deux une dureté de 1 .
2. Lorsqu’on peut rayer un minéral avec une pièce de _________, sa
dureté est de 2.5 à 3, c’est le cas de la calcite avec une dureté de 3
3. Lorsqu’on peut rayer un minéral avec un __________ ou une lame en
___________, sa dureté est de 3.5 à 5.
4. Lorsqu’on ___ _______ _______________ le minéral avec un clou
ou une lame d’acier, sa dureté est supérieure ou égale à 5.5 sur
l’échelle de Mohs. Un tel minéral _______________ le verre. C’est le
cas du ____________, avec une dureté de 7.
Note : le diamant avec une dureté de 10 est la plus ________ des
substances connues. Elle raye donc toutes les matières courantes.
Friedrich Mohs
TEST 3 : LA DURETÉ D’UN MINÉR AL
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L’ÉCHELLE DE MOHS
Dureté
résultat observable sur l’échantillon
1 (talc)
Rayé facilement par l'ongle
2
(gypse) Rayé par l'ongle
3
(calcite)
Rayé par une pièce de 1 ¢
4 (fluorite)
Rayé facilement par un couteau
5 (Apatite)
Rayé au couteau
6 (pyrite)
Très difficile à rayer au couteau. Peut rayer légè rement le verre.
7 (quartz)
8 (topaze)
9 (corindon)
Non rayable au couteau. Raye facilement le verre
10 (diamant) Raye toutes les matières courantes. Rayé que par un autre diamant.
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a. Définition : L’_________________________ est la propriété qu’ont
certains minéraux à réagir au contact d’une solution ___________, en
produisant un ________________________.
b. Test : Il suffit de déposer ________ ____________ d’acide sur une
surface nue du minéral et d’____________________s’il y a effervescence.
Il faut parfois une ___________ pour percevoir l’effervescence.
Figure 6.
a. Définition : Le ________________________est la propriété qu’ont
certains minéraux à faire bouger l’aiguille d’une ________________.
b. Test : Il suffit d’approcher lentement le
minéral d’une boussole. Le minéral est dit
magnétique, si l’on constate de petits
mouvements de l’aiguille de la boussole
causés par la présence du minéral à
proximité (environ 1 cm de distance).
TEST 4 : L’EFFERVESCENCE
TEST 5: LE MAGNÉTISME
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Voyons quelques exemples :
À l’aide de la clé d’identification à la page 56, identifiez les minéraux dont il est questions dans les exemples suivants. Justifiez votre réponse à l’aide des résultats expérimentaux.
Exemple 1 . Un minéral gris-bleu laisse un trait foncé sur la plaque de porcelaine. On peut rayer ce minéral avec l’ongle. Sa masse est de 43,83 g et lorsqu’on le plonge dans un cylindre gradué, le volume de l’eau passe de 30 à 39 ml.
De quel minéral s’agit-il? _____________________
Démarche et calculs :
Exemple 2. Un minéral rayé par la lame d’un canif laisse un trait incolore sur la plaque de porcelaine. Sa masse dans l’air est de 22,00 g et sa masse dans l’eau est de 16,50 g. Au contact de l’acide chlorydrique, on observe une légère effervescence sur le minéral.
De quel minéral s’agit-il? _____________________________
Démarche et calculs :
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Clé d’identification de différentes substances
Légende de couleur :
B : Blanc Br : Brun J : Jaune Ro : Rose V : Vert
Bl : Bleu G : Gris N : Noir R :Rouge Vi : Violet
Catégories de substances
Nom de la substance couleur Dureté
Masse volumique
ρ (g/mL) Autres propriétés conductibilité
talc VBJBr 1 2.7 – 2.8 Mou, gras au touché
gypse BGJBr 2 2.3 – 2.4 Laisse une poudre blanche sur les doigts
calcite BRoG 3 2.6 – 2.8 Très effervescent à HCl
fluorite BJRViVBr 4 3.2 Éclat vitreux
Apatite BJVBlRBr 5 3.1 – 3.2 Éclat vitreux gras
feldspath RoBGJ 6 2.6 – 2.8 Souvent rose. Éclat vitreux
Minéraux non métalliques
quartz B 7 2.65 Souvent blanc, parfois sous forme de cristaux en forme de pointe.
nulle
molybdénite G-BlVi 1.5 4.7 – 4.8 Écailles, gras au toucher.
graphite G-N 1.5 2.25 gras au toucher, tache les doigts.
galène G-Bl 3 5.5 – 6.5 Effervescence -, cristaux cubiques
chalcopyrite J(Or)-Br 3.5 3.8 – 4.2 Reflet vert, Effervescence -.
pyrrhotite J-Br 4 4.5 – 4.8 magnétisme léger, brunit à l’air.
sphalérite Br 4 4
chromite NBr-N 5.5 3.8 – 4.2 Ne réagit pas aux acides
Magnétite N 5.5 4.6 – 5.2 Très magnétique
Hématite Br-RGN 5 5.2 – 5.3 Écailles ou paillettes, léger magnétisme
pyrite J 6 4.5 – 5.0 Surnommé «l’or des fous»
Minéraux métallique
illménite G-N 6 4.6 Faiblement magnétique
Bonne à très bonne, mais pas toujours détectable
Or J-Bl 1 19.3 Mou, ne s’oxyde pas, excellente conductibilité électrique
Plomb G-Bl 1.5 11.4 Mou, s’oxyde facilement, fond à basse ttempérature.
Aluminium G-B 1.5 2.7 Très léger, bonne rigidité.
Zinc G-B 2.5 7.1
Cuivre Br-R 3 8.8 Très bon conducteur
Métaux purs
Fer G 4-5 7.8 Très bonne rigidité
Laiton (Cu+Zn) J(Or) 3 7.3 – 8.8 Très ductile
Bronze (Cu + Sn)
Br-R 4 8.4 – 9.2 Alliages métalliques
Acier (Fe+C)
G 5 7.85
bonne à excellente
Polypropylène B 0.85 - 0.92 Polyéthylène H.D. B 0.94 - 0.98
Polystyrène B 1 1.04 -1.06 Nylon B 1.12 -1.16
Plexiglas B 1.18 -1.19
Matières plastiques
PVC B 1.38 -1.41
nulle
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Activité préparatoire sur l’identification des minéraux
Mise en situation :
Christian, notre technicien en laboratoire, a trouvé une boîte contenant
une dizaine d’échantillons de minéraux numérotés 4, 6, 7, 9, 14, 15, 18,
22, 27 et 30. Christian aimerait bien savoir si parmi ces minéraux, il y a
des échantillons que l’on pourrait associer à certaines substances
affichées à la page 56 ?
Mandat:
À l’aide de la clé d’identification des minéraux(page 56) et du matériel mis
à votre disposition, effectuez les manipulations qui vous permettront de
d’apporter une réponse au problème de Christian. Vous devrez justifiez
vos réponses à l’aide de résultats expérimentaux. Vous devrez compléter
toutes les sections du rapport de laboratoire aux pages 58 à 63.
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1. Représentation du problème.
À partir de la mise en situation, résumez en vos mots le problème à résoudre.
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
Résumez en quelques lignes ce que vous comptez faire pour résoudre ce problème Quel type d’informations ou de résultats devrez-vous chercher? Que ferez-vous avec ces résultats pour résoudre le problème posé?
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
CD1 – Représentation adéquate de la situation 2. Élaborez une hypothèse. À première vue, à quels minéraux de la page 56 pourriez-vous associer les échantillons fournis? (votre hypothèse peut être vraie ou fausse, vous devrez la vérifier dans le rapport qui suit) ________________________________________________________________
________________________________________________________________
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3. Planifiez votre démarche d’investigation scientifique
Description des manipulations (précise le matériel utilisé à chaque étape) :
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
CD1 – Élaboration d’une démarche pertinente pour la situation
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4. Affichez les résultats de vos expérimentations
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Cou
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du
trai
t
Cou
leur
du
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Rayé par…?
Ou
raye le verre.
Masse dans l’air
( g )
Masse dans l’eau
( g )
Volume
( ml )
Magnétisme,
effervescence,
ou autres caractéristiques
particulières.
4
6
7
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30
CD1 – Mise en œuvre adéquate de la démarche
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5. Traitement des résultats:
# du
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métallique ou
Non métallique
Justifiez
Dureté
de 0 à 10 ?
Justifiez
Masse volumique ρ
(g/mL)
Calcul obligatoire
4
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27
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CD1 – Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes. CD1– Résultats identifiés(2 pts), résultats en tableau(1pt), unités affichées(2pts)
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6. Analyse des résultats et conclusion
Répondez aux questions d’analyse pour chaque minéra ux.
4
Le minéral 4 pourrait-il être de la galène? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
6
Le minéral 6 pourrait-il être de la calcite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
7
Quelle pourrait être la nature du minéral 7? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
9
Quelle pourrait être la nature du minéral 9? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
14
Le minéral 14 pourrait-il être de la chalcopyrite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
Suite page suivante
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6. Analyse des résultats et conclusion (suite)
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Le minéral 15 pourrait-il être du gypse? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
18
Quelle pourrait être la nature du minéral 18? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
22
Le minéral 22 pourrait-il être de la fluorite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
27
Quelle pourrait être la nature du minéral 27? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
30
Le minéral 30 pourrait-il être de l’illménite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
CD1 – Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes.
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Pages 83 à 87
MATIÈRES PREMIÈRES : DÉFINITION ET EXEMPLES
Définition
Les matières premières sont
Les matières premières peuvent être classées dans une des quatre catégories ci-dessous. Pour chaque catégorie, donnez 3 exemples
végétale (autre que le bois)
animale
minérale
ligneuse (produits du bois)
• Les matières premières • Les matériaux • Le matériel
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MATÉRIAUX : DÉFINITION ET CLASSES
Définition
Les matériaux sont des substances
Classes de matériaux
1 5
2 6
3 7
4 8
MATÉRIEL : DÉFINITION ET EXEMPLES
Définition
Le matériel est
Exemples
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Pages 128 à 131
DÉFINITION
Le sol est
PARTICULES MINÉRALES DU SOL
Matériau du sol Grosseur des particules
TYPES DE SOLS
Type de sol Particularités
Les types de sols
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Pages 132 à 139
DÉFINITIONS
L’énergie, c’est
Le vent, c’est
MANIFESTATIONS NATURELLES DE L’ÉNERGIE
Forme d’énergie Source de l’énergie
Dans l’hydrosphère
Dans l’atmosphère
Dans la biosphère
Dans la lithosphère
Les manifestations naturelles de l’énergie – Le vent
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Page 140
DÉFINITIONS
Une ressource énergétique renouvelable est
Une ressource énergétique non renouvelable est
SOURCES D’ÉNERGIE CONSIDÉRÉES COMME RENOUVELABLES
•
•
•
•
•
•
SOURCES D’ÉNERGIE CONSIDÉRÉES COMME NON RENOUVELABLES
•
•
Les ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables
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Résumé des énergies renouvelables (volume Univers sec.2 p.132 à 140 + p.203 à 209)
L’ÉNERGIE SOLAIRE
a) Comment cette forme d’énergie est-elle captée et en quoi peut-elle être transformée?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________
b) Exemples d’utilisation de cette forme d’énergie.
___________________________________________________________
___________________________________________________________
L’ÉNERGIE HYDRAULIQUE
a) Qu’est-ce que l’énergie hydraulique?
__________________________________________
__________________________________________
__________________________________________
b) Comment cette forme d’énergie est-elle captée et en quoi peut-elle être transformée?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
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L’ÉNERGIE ÉOLIENNE
a) Qu’est-ce que l’énergie éolienne?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_______________________________________ b) Comment cette forme d’énergie est-elle captée et en quoi peut-elle être
transformée?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
L’ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE
c) Comment cette forme d’énergie est-elle captée et comment est-elle utilisée par les humains?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________
LA BIOMASSE
d) Qu’est-ce que la biomasse?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
______________________________________________
e) Comment cette forme d’énergie peut-elle être renouvelable?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
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La Terre : ses caractéristiques, ses phénomènes
Les matériaux de la croûte terrestre
1. Les scientifiques classent les roches en trois grands types, selon la façon dont elles se forment. Indiquez à quel type de roches correspond chacune des affirmations suivantes.
a) « Nous avons été formées par l’accumulation graduelle de sédiments. »
b) « Nous avons été formées à la suite d’une transformation due à la chaleur ou à la pression dans la croûte terrestre. »
c) « Nous avons été formées à la suite du refroidissement du magma. »
2. Associez les types de roches aux affirmations correspondantes.
Types de roches Affirmations
a. Roches ignées intrusives 1. Le shale s’est formé après que des grains d’argile se sont sédimentés et compactés au fond de l’eau.
b. Roches ignées extrusives 2. On trouve un peu de marbre dans les collines Montérégiennes. Il provient de la transformation du calcaire sous l’effet de la chaleur.
c. Roches sédimentaires détritiques
3. La pierre ponce comporte une grande quantité de bulles d’air, qui ont été formées lorsque du magma projeté dans les airs s’est refroidi rapidement.
d. Roches sédimentaires chimiques
4. Le gneiss s’est formé à la suite de déformations et de pressions de la croûte terrestre.
e. Roches métamorphiques formées par métamor-phisme régional
5. Le gabbro que l’on trouve au cœur du mont Royal, par exemple, s’est formé après que le magma s’est refroidi sous la croûte terrestre.
f. Roches métamorphiques formées par métamor-phisme de contact
6. On ramasse les cristaux d’halite (sel) à la suite de l’évaporation de l’eau d’un marais salant.
CHAPITRE 5 Activités de soutien MANUEL p. 120 à 131
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La Terre : ses caractéristiques, ses phénomènes (suite) 3. Comment se nomment les constituants des roches ?
4. Comment appelle-t-on la couche superficielle et meuble de la croûte terrestre ?
5. a) Comment appelle-t-on un sol qui laisse difficilement circuler l’eau et qui contient très peu d’air ?
b) De quoi ce sol se compose-t-il en majorité ?
6. Quelles sont les caractéristiques des sols suivants.
• Un sol sableux :
• Un sol limoneux :
7. a) Comment appelle-t-on la matière noire du sol provenant de la décomposition des organismes vivants ?
b) Comment nomme-t-on un sol qui est composé en majeure partie de cette matière ?
CHAPITRE 5 Activités de soutien
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La Terre : ses caractéristiques, ses phénomènes (suite)
Les manifestations naturelles de l’énergie
8. Les manifestations naturelles de l’énergie sont nombreuses et diversifiées. Indiquez à quelle énergie renvoient les énoncés qui suivent.
a) Cette énergie est due au mouvement périodique des marées.
b) Cette énergie est transportée par le rayonnement solaire.
c) Cette énergie est emmagasinée par les masses d’air que l’on peut extraire du vent.
d) Cette énergie provient de la chaleur interne de la Terre.
e) Cette énergie est tirée de l’eau en mouvement.
f) Ces énergies proviennent de la transformation de végétaux en substances minérales (comme le pétrole).
g) Cette énergie est dégagée par les réactions nucléaires à l’intérieur des atomes.
9. Vrai ou faux ? Les masses d’air se déplacent d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression.
10. Quel critère retient-on pour déterminer si une ressource énergétique est renouvelable ?
CHAPITRE 5 Activités de soutien
MANUEL p. 132 à 141
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Pages 204 à 209
PRINCIPALES FORMES D’ÉNERGIE UTILES
Forme d’énergie Description
TRANSFORMATIONS DE L’ÉNERGIE
Énergie d’origine Exemples d’énergie finale obtenue
Moyens technologiques utilisés pour faire cette transformation
• • Énergie solaire
• •
• • Énergie hydraulique
(mécanique)
• Énergie électrique • Énergie éolienne
(mécanique)
• Énergie thermique •
• •
Énergies fossiles
• •
Énergie nucléaire • •
• • Biomasse
• •
Les transformations de l’énergie
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Transformations de l’énergie (suite) Pour les quatre types de centrales suivantes, indiquez dans les rectangles, les différentes formes d’énergie obtenues à chaque étape de transformation. Utilisez les mots dans l’encadré ci-dessous pour répondre. Certains mots peuvent revenir plus d’une fois.
a) Une centrale éolienne :
b) Une centrale au charbon
Nucléaire thermique fossile électrique éolienne mécanique hydraulique
A vent B Hélice C génératrice
A
B
C
A Combustion
du charbon B Chaleur C Turbine D alternateur
A
B
C
D
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c) Une centrale hydroélectrique
d) Une centrale nucléaire
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B
C
A Eau B Turbine C génératrice
A
B
C D
A Réaction nucléaire
B Chaleur C Turbine D alternateur
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