ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMET

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1 Nom : ÉCOLE SECONDAIRE DU SOMMET Cahier de l élève : Sciences de la nature 9e année par René-Christian Bouillon Ce document contient toutes les notes de cours, les exercices et autres activités pour l unité 1 du cours de sciences de la nature 9e année. Une copie de ce document est remise à chaque élève au début de l étude de l unité. C est la responsabilité de l élève d imprimer une nouvelle copie de ce document en cas de perte. Une copie électronique de ce document est disponible sur mon site web csapstaff.ednet.ns.ca/rclaude.

2 Unité 1 : Plan général Description de l unité Liste des résultats d apprentissage spécifiques (RAS) de l unité Mur de mots (Unité 1)...3 Section 1.1 : La matière (révision)...5 Notes de cours Exercices Activité de littératie Section 1.2 : Changements physiques et chimiques...11 Notes de cours Exercices Labo 1 : Changements physiques et chimiques...13 Section 1.3 : Propriétés physiques et chimiques...15 Notes de cours Exercices Activité de numératie Journal de bord de l unité Questions d auto-évaluation de l unité Guide pour l étude du test de l unité Réponses aux questions d auto-évaluation de l unité

3 Description de l unité 1: Dans cette unité, les élèves découvriront, par l expérimentation et la documentation, la nature et la structure de la matière ainsi que ses propriétés physiques et chimiques. Les élèves étudieront les changements physiques des propriétés et les changements chimiques de la matière. Liste des résultats d apprentissage spécifiques (RAS) de l unité 1 Habiletés H1.30 formuler des définitions opérationnelles de termes importants; H3.36 énoncer une conclusion fondée sur des données expérimentales et expliquer comment les données recueillies appuient ou réfutent une idée initiale; H4.29 recevoir et comprendre les idées d autrui et les mettre en pratique; Connaissances P1.12 étudier des objets et des substances et les décrire en fonction de leurs propriétés physiques; P1.13 décrire des changements de propriétés d objets et de substances qui résultent d une certaine réaction chimique commune. 2

4 Mur de mots (Unité 1) Voici la liste des concepts importants à l étude dans cette unité. Cette liste de concepts est affichée sur un mur de la salle de classe. Matière Théorie particulaire de la matière 3 états de la matière Changement physique Changement chimique Propriété Propriétés physiques quantitatives Propriétés physiques qualitatives Alliage 3

5 4

6 Section 1.1 : La matière (révision) Notes de cours 1.1 (Tu peux consulter les pages 156 et 157 du livre Omnisciences 9 pour avoir de l information supplémentaire.) Pour débuter l unité, on va réviser les points importants de la théorie particulaire de la matière. 1. Toute la matière se compose de petites particules. 2. Chaque substance a son propre type de particules. 3. Les particules s attirent mutuellement. 4. Les particules sont toujours en mouvement. 5. Plus la température est élevée, plus les particules bougent rapidement. La matière peut se retrouver sous 3 états différents : solide, liquide et gaz. Les particules dans chacun des 3 états de la matière se comportent différemment. Les particules d'un solide sont :Les particules d'un liquide sont : Les particules d'un gaz sont : ordonnées ordonnées ordonnées désordonnées désordonnées désordonnées rapprochées rapprochées rapprochées espacées espacées espacées liées liées liées non liées non liées non liées peu liées peu liées peu liées très agitées très agitées très agitées 5

7 La matière peut être placée dans différentes classes dépendamment si les particules sont ou ne sont pas mélangées à d autres particules et si le mélange de ces particules est uniforme ou pas uniforme. Pour bien comprendre la matière, les définitions suivantes doivent être bien comprises : Matière : Toute substance composée de particules qui occupe un espace et qui possède une masse. Hétérogène : Mélange dont la composition n est pas uniforme. Homogène : Mélange ou substance pure dont la composition est uniforme. Mélange : Une substance qui possède 2 ou plusieurs types de particules. Substance pure : Une substance qui possède une seule sorte de particules. Mélange obtenu par agitation mécanique : mélange dont les particules NE sont PAS réparties de façon uniforme. Solution : mélange dont les particules sont réparties de façon uniforme. 6

8 Exercices 1.1 Question 1. Pourquoi les solides ne sont pas des fluides? Question 2. Pourquoi les gaz ont une masse volumique moins élevée que les liquides? Question 3. Comment les particules vont-elles se comporter si on chauffe un liquide? Question 4. Selon la théorie particulaire, les particules s attirent mutuellement. Si on mélange deux substances pour former un mélange hétérogène. Est-ce que les particules des deux substances vont s attirer dans un mélange hétérogène? Explique ta réponse. Question 5. Explique la différence entre un mélange homogène et un mélange hétérogène. Question 6. Donne 3 exemples de mélange homogène. Question 7. Donne 3 exemples de mélange hétérogène. Question 8. Explique la différence entre un mélange mécanique et une solution. 7

9 Activité de littératie 1.1 : La matière Explique dans tes mots avec le plus de détails possible le diagramme suivant. Tu dois écrire un texte qui inclut une courte introduction, un développement et une conclusion. Tu dois écrire des phrases complètes. Tu dois écrire la version propre sur les lignes ci-dessous. 8

10 9

11 Grille d évaluation de l activité de littératie 1.1 : La matière Niveau de rendement en fonction des RAS Connaissance et compréhension (Diagramme de la matière) Application des habiletés (Interpréter et analyser le diagramme de la matière) Communication Ne réussit pas à montrer l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension limitée du contenu et des concepts. Applique de façon limitée les habiletés visées. A des difficultés à communiquer son raisonnement et ses procédures. Réussit à montrer partiellement l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension partielle du contenu et des concepts. Applique partiellement les habiletés visées. Communique son raisonnement et ses procédures avec une certaine clarté mais de façon incomplète. Réussit à montrer l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension du contenu et des concepts. Applique de façon appropriée les habiletés développées. Communique son raisonnement et ses procédures de façon claire et complète. Les erreurs ou omissions n entravent pas la communication. Réussit à montrer une connaissance approfondie des résultats d apprentissage visés en faisant des transferts dans une variété de contexte. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension approfondies du contenu et des concepts. Applique avec beaucoup d efficacité les habiletés développées. Communique son raisonnement et ses procédures avec précision et justesse. Commentaires de l enseignant : Note finale : 10

12 Section 1.2 : Changements physiques et chimiques Notes de cours 1.2 (Tu peux consulter les pages 157, 158 et 169 du livre Omnisciences 9 pour avoir de l information supplémentaire.) Dans cette section, tu apprendras que l on peut classer les changements de la matière dans deux catégories : 1. Changement physique 2. Changement chimique Changement physique: Il s'agit d'une transformation physique de la substance (forme, grosseur, changement de phase) qui ne modifie ni la composition chimique de la substance, ni ses propriétés caractéristiques. Dans un changement physique, aucune nouvelle substance n est créée. Ex. couper un morceau de pain, sécher tes cheveux et les changements d états la cristallisation Changement chimique: Modification au niveau de la composition chimique de la substance, ce qui entraîne par le même fait un changement dans les propriétés caractéristiques. Dans un changement chimique, au moins une nouvelle substance est créée. Quatre indices nous permettent de savoir s il y a un changement chimique: Dans un changement chimique, l'un ou l'autre de ces indices peut se produire. 1. production d'un gaz, 2. changement de couleur, 3. formation d'un précipité (formation d un solide) 4. dégagement d'énergie (ex. chaleur et lumière). Ex. Bois qui brûle: le bois devient noir, il y a dégagement de lumière et de chaleur, il y a un gaz, fumée. 11

13 Exercices 1.2 Question 1. Quelle est la différence majeure entre changements chimiques et changements physiques? Explique avec le plus de détails possible. Question 2. Parmi les énoncés ci-dessous, lesquels sont des changements physiques et lesquels sont des changements chimiques. a) Érosion du sol : b) Digestion de la nourriture dans l estomac : c) Évaporation de l eau : d) Formation de rouille sur les voitures : e) Brûler du bois : f) Couper le gazon : g) Respiration : h) Décoloration des voitures au soleil : i) La photosynthèse chez les plantes : j) La condensation de l eau : k) Une plante grandit l) Faire cuire un steak m) Dissoudre du sucre dans du café n) Faire fondre de l or Question 3. Nomme les quatre signes qui indiquent un changement chimique lorsqu on mélange 2 substances ensemble. 1) 2) 3) 4) 12

14 Labo 1 : Changements physiques et chimiques Résultats d apprentissage spécifiques H1.30 formuler des définitions opérationnelles de termes importants; H3.36 énoncer une conclusion fondée sur des données expérimentales et expliquer comment les données recueillies appuient ou réfutent une idée initiale; H4.29 recevoir et comprendre les idées d autrui et les mettre en pratique; P1.12 étudier des objets et des substances et les décrire en fonction de leurs propriétés physiques; P1.13 décrire des changements de propriétés d objets et de substances qui résultent d une certaine réaction chimique commune. Description de l expérience : Dans ce laboratoire, les élèves doivent faire une série d expériences pour les aider à mieux comprendre comment les changements chimiques affectent la composition de la matière. À la fin de ce laboratoire, les élèves seront mieux capables de distinguer les indices qui permettent de savoir si une réaction chimique a eu lieu et si une ou des nouvelles substances ont été créées. La description complète de ce laboratoire se retrouve dans le cahier de laboratoire de l élève. Le cahier de laboratoire contient le but de l expérience, le matériel, les procédures et les questions pour l analyse des résultats du laboratoire. Pour ce laboratoire, les élèves devront préparer un rapport de laboratoire de façon individuelle. Le rapport de laboratoire devra être conforme avec les directives du Guide de rédaction d un rapport de laboratoire. Ce guide est fourni à chaque élève au début de l année scolaire. Une copie du Guide se retrouve aussi sur mon site web. Le rapport de laboratoire doit comprendre les sections suivantes : Page titre Cadre théorique But(s) Matériels Procédures Résultats Analyse Conclusion Bibliographie La date de remise du rapport de laboratoire est communiquée aux élèves au début du laboratoire. La date de remise est aussi affichée sur mon site web. 13

15 Section 1.3 : Propriétés physiques et chimiques Notes de cours 1.3 (Tu peux consulter les pages 159, 164 et 165 du livre Omnisciences 9 pour avoir de l information supplémentaire.) Dans cette section, tu apprendras à propos de deux types de propriétés de la matière : 1. Propriété physique 2. Propriété chimique Propriété Une propriété est une caractéristique qui décrit la matière. Propriété physique Propriété qu on peut mesurer ou observer SANS créer une nouvelle substance. Il y a deux types de propriétés physiques : Propriété physique qualitative Propriété qu on peut décrire et non mesurer. Tu ne peux pas donner une valeur numérique à une propriété physique qualitative. Tu peux seulement donner une qualité. Exemples de propriétés physiques qualitatives de la matière o Couleur (ex. bleu, blanc, rouge) o Texture (ex. doux, rugueux) o Goût (ex. sucré, salé) o Odeur o État (solide, liquide et gaz) o Malléabilité (ex. peu, beaucoup) Propriété physique quantitative Propriété qu on peut mesurer. Tu peux donner une valeur numérique à une propriété physique quantitative. C est-à-dire que tu peux décrire cette propriété avec une nombre et une unité. Exemples de propriétés physiques quantitatives de la matière o Point de fusion (ex. pour l eau : 0 o C) o Point d ébullition (ex. pour l eau : 100 o C) o Masse volumique (ex. pour l eau : 1 g/ml) o Viscosité o Solubilité (ex. la solubilité du sel de table dans l eau est 36 g/100 ml) o Conductivité électrique o Conductivité thermique 14

16 Révision : Masse volumique Un espace qui est occupé par une matière (volume et masse espace et matière) Formule pour calculer la masse volumique : Masse volumique = ou m v = On peut aussi avoir à calculer le volume, si on connait la masse volumique et la masse V = On peut aussi avoir à calculer la masse, si on connait la masse volumique et le volume m = v mv Tu peux aussi utiliser ce triangle pour t aider à calculer la masse volumique. m mv v Propriétés chimiques Une caractéristique d une substance décrivant son aptitude à réagir chimiquement avec d autres substances. Exemples de propriétés chimiques de la matière o Réagit au contact de l eau o Réagit au contact de l air o Réagit au contact d acides o Toxicité o Stabilité o Combustibilité 15

17 Voici un tableau qui montre des exemples de propriétés physiques et chimiques pour différentes substances. (On complétera ce tableau en classe). Substance Propriété physique qualitative Propriété physique quantitative Propriété chimique Eau Sel de table Propane Alcool (éthanol) Bicarbonate de sodium Mercure Fer 16

18 Exercices 1.3 Question 1. Quelle est la différence entre des propriétés physiques qualitatives et propriétés physiques quantitatives? Question 2. Donne 3 propriétés physiques qualitatives d une orange. Question 3. Donne 3 propriétés physiques quantitatives de l eau. Question 4. Parmi les énoncés ci-dessous, lesquels sont des propriétés qualitatives et lesquels sont des propriétés quantitatives. a. La masse volumique de l air est 1,5 g/l. b. La température d ébullition de l azote est -196 o C. c. Le sel de table est un solide blanc. Question 5. Parmi les énoncés ci-dessous, lesquels sont des propriétés physiques et lesquels sont des propriétés chimiques. a. Le calcium est un métal relativement dur. b. Le calcium réagit avec l eau. c. La neige est un solide. d. L ozone est toxique pour les humains. e. Le bicarbonate de sodium réagit avec les acides f. Le mercure est toxique g. Le papier brûle facilement 17

19 Activité de numératie 1.3 : La masse volumique des alliages Les alliages sont des mélanges homogènes contenant un ou plusieurs métaux. L ajout de petites quantités d autres substances change beaucoup les propriétés d un métal pur. Par exemple, l or est trop mou pour être utilisé pour la fabrication de bijou. On utilise plutôt un alliage d or et de cuivre. L or apporte sa belle couleur tandis que le cuivre apporte sa dureté à l alliage. Le nombre de carats indique la quantité d or contenu. Les diagrammes suivants indiquent les pourcentages d or et de cuivre dans l alliage en fonction du nombre de carats. À l aide du diagramme ci-dessus : a) Trouve le pourcentage d or qu il y a dans une pièce en or de 18 carats. MONTRE TES CALCULS b) Trouve le pourcentage d or qu il y a dans une pièce en or de 20 carats. MONTRE TES CALCULS 18

20 Question 2. L or pur a une masse volumique de 19,3 g/cm 3 et le cuivre pur a une masse volumique de 8,9 g/cm 3. Par conséquent, un alliage d or et de cuivre a une masse volumique entre celle de l or et du cuivre. Plus le nombre de carat est élevé, plus la masse volumique de l alliage se rapproche de celle de l or pur. a) Calcule la masse volumique d une pièce d or de 12 carats? MONTRE TES CALCULS b) Calcule la masse volumique d une pièce d or de 18 carats? MONTRE TES CALCULS 19

21 Grille d évaluation de l activité de numératie 1.3 : La masse volumique des alliages Niveau de rendement en fonction des RAS Connaissance et compréhension (masse volumique et alliage) Application des habiletés (Faire des calculs de masse volumique) Communication Ne réussit pas à montrer l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension limitée du contenu et des concepts. Applique de façon limitée les habiletés visées. A des difficultés à communiquer son raisonnement et ses procédures. Réussit à montrer partiellement l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension partielle du contenu et des concepts. Applique partiellement les habiletés visées. Communique son raisonnement et ses procédures avec une certaine clarté mais de façon incomplète. Réussit à montrer l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension du contenu et des concepts. Applique de façon appropriée les habiletés développées. Communique son raisonnement et ses procédures de façon claire et complète. Les erreurs ou omissions n entravent pas la communication. Réussit à montrer une connaissance approfondie des résultats d apprentissage visés en faisant des transferts dans une variété de contexte. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension approfondies du contenu et des concepts. Applique avec beaucoup d efficacité les habiletés développées. Communique son raisonnement et ses procédures avec précision et justesse. Commentaires de l enseignant : Note finale : 20

22 Journal de bord de l unité 1. Section 1 : Explique dans tes mots et à l aide d exemples de la vie de tous les jours et de diagrammes 3 concepts ou notions que tu as appris dans l unité 1. 21

23 Faire la section 2 ou la section 3. Section 2 : Nomme 1 ou 2 concepts ou notions que tu as eu de la difficulté à comprendre dans cette unité. Explique le mieux possible pourquoi tu as de la difficulté à comprendre ces concepts ou notion. Section 3. Écris deux questions que tu as à propos des concepts ou notions que tu as appris dans cette unité. Explique le mieux possible pourquoi tu as des questions supplémentaire à propos ces concepts ou notion. 22

24 Grille d évaluation du journal de bord de l unité 1. Niveau de rendement en fonction des RAS Connaissance et compréhension Application des habiletés (voir note) Communication Ne réussit pas à montrer l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension limitée du contenu et des concepts. Applique de façon limitée les habiletés visées. A des difficultés à communiquer son raisonnement et ses procédures. Réussit à montrer partiellement l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension partielle du contenu et des concepts. Applique partiellement les habiletés visées. Communique son raisonnement et ses procédures avec une certaine clarté mais de façon incomplète. Réussit à montrer l atteinte des résultats d apprentissage visés. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension du contenu et des concepts. Applique de façon appropriée les habiletés développées. Communique son raisonnement et ses procédures de façon claire et complète. Les erreurs ou omissions n entravent pas la communication. Réussit à montrer une connaissance approfondie des résultats d apprentissage visés en faisant des transferts dans une variété de contexte. Fait preuve d une connaissance et d une compréhension approfondies du contenu et des concepts. Applique avec beaucoup d efficacité les habiletés développées. Communique son raisonnement et ses procédures avec précision et justesse. Les habiletés à appliquer dans le journal de bord sont : réfléchir sur ses nouveaux acquis; connaître ses forces, ses faiblesses, ses intérêts et ses besoins faire des liens avec ses acquis antérieurs; clarifier ses pensées; évaluer son développement cognitif et affectif; formuler, organiser et assimiler des concepts et des notions scientifiques. Note finale : 23

25 Questions d auto-évaluation de l unité 1 Le but de cette auto-évaluation est de vérifier ta compréhension des concepts étudiés dans cette unité. Il est donc préférable de faire cette auto-évaluation sans l aide de tes notes de cours. Question 1. Quel énoncé est faux? a) Toute matière se compose de petites particules. b) La matière n a pas de masse et n occupe pas de volume. c) Les particules sont toujours en mouvement et le mouvement augmente avec la température. d) Les particules s attirent mutuellement. Question 2. Quel énoncé est vrai? a) Les particules d un solide sont ordonnées, rapprochées et liées. b) Les particules d un liquide sont ordonnées, espacées et peu liées. c) Les particules d un gaz sont désordonnées, espacées, liées et très agitées. Question 3. Quel énoncé est toujours vrai? a) Tous les mélanges sont hétérogènes. b) Un mélange homogène ne contient qu un seul type de particules. c) Une solution est homogène. d) Un mélange a toujours une composition uniforme. Question 4. Quel énoncé ne correspond pas à un changement physique? a) L eau bouille à 100 o C. b) Couper du bois. c) Brûler du bois. d) Sécher tes vêtements. Question 5. Quel énoncé est faux? a) Dans un changement chimique, il y a toujours la création de nouvelles substances. b) Dans un changement chimique, la composition chimique des substances ne change pas. c) Dans un changement chimique, il y parfois de la production de gaz. d) Dans un changement chimique, il y a parfois la production d énergie. 24

26 Question 6. Quel énoncé est vrai? a) La production d un solide indique toujours qu il y a un changement chimique. b) Le changement de température d une substance indique toujours qu il y a un changement chimique. c) La production de bulles indique toujours qu il y a un changement chimique. d) Le changement de couleur indique parfois qu il y a un changement chimique. Question 7. Quel énoncé est faux? a) Une propriété chimique est toujours décrite avec un nombre et une unité. b) Une propriété physique peut être qualitative ou quantitative. c) Une propriété physique qualitative est une propriété physique que l on ne peut pas mesurer. d) Une propriété physique quantitative est une propriété physique que l on peut mesurer. Question 8. Quelle propriété parmi les suivantes n est pas une propriété physique? a) La masse volumique b) La toxicité c) La viscosité d) La conductivité Question 9. Quel terme ne s applique pas au concept d alliage? a) mélange b) homogène c) liquide d) métaux Question 10. Quel le volume d un objet dont la masse est 10 g et la masse volumique est de 4 g/cm 3? a) 40 cm 3 b) 0,4 cm 3 c) 2,5 cm 3 d) 14 cm 3 Les réponses de l auto-évaluation se retrouvent à la page

27 Guide pour l étude du test de l unité 1 Date : Contenu du test: (les numéros de page où l élève peut trouver l information sont indiqués) La matière o La théorie particulaire de la matière (p. 4) o Les 3 états de la matière (p. 4) o Mélanges (p. 5) o Hétérogène (p. 5) o Homogène (p. 5) o Substance pure (p. 5) o Mélange obtenu par agitation mécanique (p. 5) o Solution (p. 5) Changements physiques (p. 9) Changements chimiques (p. 9) Quatre indices nous permettent de savoir s il y a un changement chimique (p. 9) Propriétés physiques (p. 12) o Qualitatives (p. 12) o Quantitatives (p. 12) o Calcul de masse volumique (p. 13) Propriétés chimiques (p. 12) Alliage (p. 16) Note importante : Les questions sur le test de l unité 1 portent sur tout le contenu de ce cahier de l élève et seulement sur le contenu de ce cahier. 26

28 Réponses de l auto-évaluation Question 1: b Question 2 : a Question 3 : c Question 4 : c Question 5 : b Question 6 : c Question 7 : a Question 8 : b Question 9 : c Question 10 : c 27