Science et technologie sec.2 Science et technologie sec.2 Univers
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Nom : ________________________________________ ________________________________________ groupe : _______ Science et technologie sec.2 Univers Vivant + Terre et Espace Notes 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 ci-dessus. Signature du parent : _________________________________________________________________ Table des matières UV chapitre 4 : Le maintien de la vie UV Les systèmes vivants UV 4 : Les cellules animales et végétales UV 15 : Les intrants et les extrants de la cellule UV 16 : La diffusion et l’osmose UV 17 : La photosynthèse et la respiration cellulaire UV 15 à 17 : Exercices chapitre 4 p.2 p.3 p.4 p.5 p.6 p.7 UV chapitre 3 : La perpétuation de la vie UV 14 : Les chromosomes et les gènes UV 8 : Les gamètes UV 8 à 14 : Exercices sur la génétique UV 9 : La fécondation UV 10 : La grossesse UV 12 : La contraception UV 7 : Les organes reproducteurs UV 13 : Les infections transmissibles sexuellement(ITS) UV 7 à 14 : Exercices chapitre 3 UV 13 : Document de référence sur les ITS UV 13 : LABO sur les ITS p.9 p.11 p.13 p.16 p.17 p.19 p.21 p.23 p.24 p.29 p.39 TE chapitre 5 : La Terre : ses caractéristiques, ses phénomènes TE 30 : Le relief TE 31 : L’érosion TE 18 : La formation des roches TE 18 : Les types de roches et les minéraux TE 18 : Les tests d’identification des minéraux TE 18 : Clé d’identification des minéraux TE 18 : Laboratoire sur l’identification des minéraux TE 44 : Matières premières, matériaux et matériel TE 19 : Les types de sols TE 20 : Les manifestations naturelles de l’énergie TE 21 : Les ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables p.40 p.41 p.42 p.47 p.48 p.56 p.57 p.64 p.66 p.67 p.68 TE 21 : Résumé des énergies renouvelables TE 18 à 31 : Exercices chapitre 5 p.69 p.71 TE 30 : Les transformations de l’énergie p.74 1 Page 94 Les systèmes vivants Univers sec1 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 : Tous les éléments qui entrent dans un système et qui sont nécessaires à son fonctionnement. ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ LES EXTRANTS SONT : Ce qui sort d’un système à la suite de son fonctionnement. ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ÉNUMÉREZ LES INTRANTS ET EXTRANTS POUR LES SYSTÈMES SUIVANTS : UNE LAVEUSE À LINGE Intrants : Extrants : ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ UNE ÉPINETTE Intrants : Extrants : ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ UN RATON-LAVEUR Extrants : ________________________ Intrants : ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ 2 20 Les cellules végétales et animales Page 116 La cellule végétale possède une épaisse paroi cellulosique. DIFFÉRENCES :__________________________________________________________________________ La cellule végétale contient des chloroplastes. ___________________________________________________________________________________________ Elles ont toutes deux un noyau, une membrane nucléaire, SIMILITUDES :____________________________________________________________________________ une membrane cellulaire et un cytoplasme. ___________________________________________________________________________________________ ILLUSTRATION D’UNE CELLULE VÉGÉTALE Membrane nucléaire chloroplaste Vacuole Noyau Membrane cellulaire Paroi cellulosique Rôle des chloroplastes : Rôle de la vacuole : cytoplasme Capter l’énergie solaire pour faire la photosynthèse. Réserve d’amidon(sucre). ILLUSTRATION D’UNE CELLULE ANIMALE Cytoplasme Membrane cellulaire Noyau Vacuole Membrane nucléaire Rôle de la vacuole : Réserve de graisses. 3 • Gaz carbonique • Eau • Oxygène • Glucose 4 Extrants : • Oxygène • Glucose Intrants : • Gaz carbonique • Eau INTRANTS ET EXTRANTS D’UNE CELLULE VÉGÉTALE POUR LA PHOTOSYNTHÈSE Extrants : Intrants : INTRANTS ET EXTRANTS D’UNE CELLULE ANIMALE POUR LA RESPIRATION CELLULAIRE Un extrant est tout ce qui sort d’un système à la suite de son fonctionnement. Un intrant est tout ce qui entre dans un système et qui est nécessaire à son fonctionnement. DÉFINITIONS 15 Les intrants et les extrants (énergie, nutriments, déchets) Pages 94 à 96 16 Pages 98 à 100 La diffusion et l’osmose DIFFUSION : DÉFINITION ET REPRÉSENTATION La diffusion est le mouvement suivi par des particules de soluté, du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré. Exemples de solutés : Gaz carbonique, oxygène. DIFFUSION DE PARTICULES À TRAVERS LA MEMBRANE D’UNE CELLULE Complétez les figures 1 et 2 avec les éléments donnés dans la légende. 8% Figure 1 2% 2% Figure 2 Sur la figure 1 on a représenté la concentration en oxygène(O2) à l’intérieur et autour d’une cellule animale. CO2 8% Sur la figure 2 on a représenté la concentration en gaz carbonique(CO2) à l’intérieur et autour d’une cellule animale. O2 Légende : Milieu le plus concentré Milieu le moins concentré Mouvement du soluté OSMOSE : DÉFINITION ET REPRÉSENTATION L’osmose est le mouvement suivi par des particules de solvant, du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré. Exemple de solvant : Eau. OSMOSE AUTOUR D’UNE CELLULE Complétez les figures 3 et 4 avec les éléments donnés dans la légende. Eau 1% 1% 1% 1% Figure 4 5% 5% Figure 3 Sur les figures 3 et 4 on a représenté les concentrations de sel à l’intérieur et à l’extérieur d’une cellule végétale. Selon-toi, les poissons ont-ils besoin de boire? 5% 5% Eau Légende : Milieu le plus concentré Milieu le moins concentré 5 Mouvement du solvant + Eau 6 H2O + + Lumière Énergie → Glucose 1 C6H12O6 + + 6 Glucose 1 C6H12O6 + + Oxygène 6 O2 → Gaz carbonique 6 CO2 + + Eau 6 H2O + + Énergie Oxygène 6 O2 La photosynthèse et la respiration cellulaire Représentation schématique nutritives complexes. La respiration cellulaire est un processus par lequel les cellules vivantes produisent de l’énergie par la combustion de substances Définition RESPIRATION CELLULAIRE : DÉFINITION ET REPRÉSENTATION SCHÉMATIQUE Gaz carbonique 6 CO2 + Représentation schématique (des sucres) en se servant du gaz carbonique et de l’eau. Ce processus s’effectue dans les cellules qui contiennent de la chlorophylle. La photosynthèse est le processus par lequel les producteurs utilisent l’énergie de la lumière pour fabriquer leur nourriture Définition PHOTOSYNTHÈSE : DÉFINITION ET REPRÉSENTATION SCHÉMATIQUE 17 Pages 101 à 104 Le maintien de la vie Les systèmes vivants MANUEL p. 94 à 96 CHAPITRE 1. Donnez l’exemple d’un animal qui serait un système vivant. Réponses variables. (Tout animal est un système vivant.) 4 Activités de soutien 2. Nommez quelques organes qui pourraient être considérés comme des parties de ce système vivant. Réponses variables. (Tous les organes de l’animal choisi à la question précédente.) 3. Nommez trois intrants et trois extrants du système vivant que vous avez donné en exemple à la question 1. Intrants : Réponses variables. Par exemple, les aliments, l’eau et l’oxygène. Extrants : Réponses variables. Par exemple, l’urine, les excréments et le gaz carbonique. 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. Intrants : Extrants : • Gaz carbonique • Oxygène • Eau • Glucose 7 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. CHAPITRE 4 Activités de soutien Intrants : Extrants : • Oxygène • Gaz carbonique • Glucose • Eau La cellule et les échanges avec son milieu MANUEL p. 98 à 100 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. Diffusion. b) Un bâtonnet de légume placé quelques heures dans une solution très salée s’amollit. Osmose. La cellule et l’énergie MANUEL p. 101 à 104 7. Quelles sont les substances nécessaires aux plantes pour faire la photosynthèse ? L’eau et le gaz carbonique. 8. Quelles substances produisent les plantes au moment de la photosynthèse ? De l’oxygène et des sucres (ou du glucose). 9. Quelles substances les cellules animales utilisent-elles pendant la respiration cellulaire ? Des sucres (ou du glucose) et de l’oxygène. 10. Quelles substances les cellules animales produisent-elles pendant la respiration cellulaire ? Du gaz carbonique et de l’eau. 8 14 Pages 81 à 83 Les chromosomes et les gènes CHROMOSOMES : DÉFINITION ET CARACTÉRISTIQUES Définition Un chromosome est un élément du noyau cellulaire qui renferme toute l’information héréditaire. Il a la forme d’un bâtonnet au moment où la cellule se divise. Caractéristiques des chromosomes humains 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 XX 22 Nombre de paires Provenance Information qu’ils contiennent 23 paires dans La moitié provient du Le génome chacune des cellules père, l’autre de la mère GÈNES : DÉFINITION ET CONTENU Un gène est une unité d’information héréditaire qui occupe un lieu précis dans un chromosome. Les gènes contiennent de l’ADN (acide désoxyribonucléique), une énorme molécule qui a la forme d’une double hélice. Toute l’information héréditaire y est stockée. 9 Résumé sur la «structure» génétique Chromosomes Cellule ADN Noyau Gène ADN Chromosomes Cellule Gène Noyau 10 8 Page 64 Les gamètes DÉFINITION Un gamète est une cellule sexuelle servant à la reproduction. REPRÉSENTATION DES GAMÈTES MÂLE ET FEMELLE Gamète mâle : Spermatozoïde Description du gamète mâle Gamète femelle : Ovule (nom) (nom) Description du gamète femelle Il est environ 300 fois plus petit que l’ovule. L’ovule est la plus grosse cellule du corps Il peut survivre jusqu’à 4 jours humain. Il a un diamètre d’un dixième de millimètre environ, soit l’épaisseur d’un cheveu. Il peut survivre jusqu’à 2 jours 11 Question + 12 Exercices supplémentaires sur la génétique. CHAPITRE 3 En consultant le tableau 1 au bas de la page, répondez aux questions 1 et 2. 1. Les animaux ont-ils tous le même nombre de chromosomes ? Expliquez. Non. Par exemple, le lapin possède 44 chromosomes, la vache 60, le chat 38. 2. Les êtres vivants «plus évolués» ont plus de chromosomes que les êtres vivants dits plus «primitifs»? Non il n’y a pas de lien direct entre le nombre de chromosomes et le degré d’évolution d’un être vivant. Exemples : Le poisson rouge possède plus du double des chromosomes humains. Le tabac a autant de chromosomes que le chimpanzé. Enfin, l’escargot a plus de chromosomes que le chat. TABLEAU 1. 3. De vrais jumeaux peuvent-ils être de sexe différent? Expliquez. e Non, car de vrais jumeaux possèdent exactement les mêmes paires de chromosomes dont la 23 , celle qui définit le sexe de l’individu. 4. Quelle est la différence entre de faux et de vrais jumeaux? Expliquez en complétant les figures 1 et 2 à la page suivante. Les vrais jumeaux sont issus de l’union d’un seul spermatozoïde avec un seul ovule qui une fois fécondé, se divisera en deux zygotes identiques qui deviendront des individus possédant une copie du même génome. Les faux jumeaux sont issus de l’union de deux spermatozoïdes différents avec deux ovules différents qui une fois fécondés, formeront deux zygotes différents qui deviendront des individus de même sexe ou non non avec deux génomes différents, mais une date de naissance identique. 13 Figure 1 : monozygotes vrais Jumeaux ____________________________ ou « ___________ » jumeaux _ un spermatozoïde un zygote qui se divise en deux e un ovule Figure 2 : dizygotes faux Jumeaux _________________________ ou « __________ » jumeaux Embryons différents Deux __________________ ______________________ zygotes Deux __________________ spermatozoïdes Deux ____________________________ ovules Deux __________________ 14 5. Du point de vue génétique, qu’est-ce que la trisomie 21? La trisomie est une anomalie génétique qui se produit lorsqu’un des chromosomes se présente sous forme de triplet au lieu d’une paire. Un humain atteint de la trisomie 21 par exemple, verra sa vingt-et-unième paire de chromosomes remplacée par un triplet tel qu’illustré à la figure 3. Figure 3 : Caryotype humain avec trisomie 21 15 9 Pages 65 et 66 La fécondation DÉFINITION La fécondation est l’union des deux gamètes : l’ovule et le spermatozoïde. Organe où se fait la fécondation : Dans l’une des trompes de Fallope. PÉRIODES D’UN CYCLE MENSTRUEL DE 28 JOURS A Ovulation B A Menstruation Description : Détachement de l’endomètre caractérisé par un écoulement sanguin. B Période de fertilité Description : Période durant laquelle une femme peut devenir enceinte. 16 10 Pages 66 à 70 La grossesse DÉFINITION La grossesse est la période durant laquelle la femme porte un embryon (puis un fœtus) dans son utérus. PARCOURS DE L’OVULE FÉCONDÉ JUSQU’À LA NIDATION DANS L’UTÉRUS Identifiez les éléments qu’on a pointés sur l’illustration. 3 Zygote qui se divise 2 Zygote Amas de cellules Embryon 4 5 Ovule fécondé 1 ORGANES ASSURANT LE DÉVELOPPEMENT DE L’EMBRYON Identifiez les éléments qu’on a pointés sur l’illustration et précisez leur rôle. E Placenta A : _________________________________________________________ A Rôle :____________________________________________________ _________________________________________________________ B Cordon Ombilical B : _________________________________________________________ Rôle :____________________________________________________ _________________________________________________________ Liquide amniotique C : _________________________________________________________ Rôle :____________________________________________________ D _________________________________________________________ C Sac amniotique D : _________________________________________________________ Rôle :____________________________________________________ E Utérus : _________________________ _________________________________________________________ 17 CHAPITRE EXERCICES 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 ? 2 Marie-Ève a un cycle menstruel régulier et elle souhaite devenir enceinte. Ses dernières menstruations ont débuté le 19 octobre. Ovulation Menstruations Figure 4 a) Entre quelles dates Marie-Ève devrait-elle avoir des relations sexuelles avec son conjoint pour favoriser une grossesse ? Du 30 septembre au 6 octobre b) Hachurez les jours des menstruations sur la figure 4. c) Indiquez le jour de l’ovulation. d) Encadrez la période de fertilité. Voir les jours encerclés en bleu sur la figure 4 /4 18 3 19 injectable Femme Femme Femme Utilisateur : homme ou femme les trois mois. Hormone synthétique injectée dans un muscle tous naturellement par la femme. (artificielles) semblables aux hormones fabriquées Comprimé qui contient des hormones synthétiques naturellement par la femme. (artificielles) semblables aux hormones fabriquées Comprimé qui contient des hormones synthétiques Description l’utérus (dans l’endomètre). la fixation du zygote dans Empêche l’ovulation, empêche Empêche l’ovulation. Empêche l’ovulation. Mode d’action La contraception – Les moyens empêchant la fixation du zygote Contraceptif continue Pilule à administration Pilule contraceptive Méthode DIFFÉRENTES MÉTHODES DE CONTRACEPTION La contraception est l’ensemble des moyens utilisés par l’homme ou la femme pour empêcher une grossesse. DÉFINITION 12 Pages 74 à 77 Femme Femme Minipilule Contraceptif 20 Homme Femme Homme Condom Ligature des trompes Vasectomie d’urgence Femme Utilisateur : homme ou femme Timbre contraceptif Méthode Opération qui consiste à sectionner le canal déférent. Opération qui consiste à bloquer les trompes de Fallope. l’ampoule. des spermatozoïdes vers Interrompt le parcours Empêche la fécondation. au moment de l’éjaculation. naturelle (intestin d’agneau) appliquée sur le pénis en érection. Emprisonne le sperme zygote dans l’utérus. utilisée lorsqu’il y a eu une relation sexuelle non protégée. Enveloppe en polyuréthane, en latex ou en membrane empêche la fixation du une relation sexuelle. Méthode contraceptive d’exception Retarde l’ovulation ou zygote dans l’utérus. d’hormone. Comprimé contenant des hormones, pris aussitôt après Empêche la fixation du Empêche l’ovulation. Mode d’action Comprimé qui ne contient qu’une seule sorte semaines. sur la peau une fois par semaine, pendant trois Timbre carré qui contient des hormones et qu’on colle Description 12 La contraception – Les moyens empêchant la fixation du zygote (suite) 7 Les organes reproducteurs Pages 60 à 63 ORGANES REPRODUCTEURS EXTERNES DE LA FEMME 1 Capuchon du clitoris Méat urinaire 2 2 Organe : Clitoris. Description : Organe très sensible au 5 toucher. 3 Organe : Petites lèvres. Description : Replis de peau minces qui 4 3 protègent l’entrée du vagin. 4 Organe : Entrée du vagin (ou orifice vaginal). 1 5 Organe : Grandes lèvres. Organe : Hymen. Description : Replis de peau qui entourent Description : Membrane de peau qui ferme les petites lèvres. partiellement l’entrée du vagin. ORGANES REPRODUCTEURS INTERNES DE LA FEMME 2 3 3 Description : Organe épais, extensible, Endomètre 1 Organe : Utérus. qui contient beaucoup de muscles. Col de l’utérus 5 4 4 Organe : Vagin. Description : Tube souple et élastique 1 Organe : Ovaires. reliant l’utérus à la vulve. Il permet Description : Glandes fabriquant les ovules l’écoulement du sang menstruel et la sortie et les hormones sexuelles femelles. du bébé lors de l’accouchement. 5 2 Organe : Glandes de Bartholin. Organe : Trompes de Fallope. Description : Produisent un liquide clair Description : Conduits permettant à l’ovule qui humidifie la vulve lors des rapports de descendre dans l’utérus. sexuels. 21 7 Les organes reproducteurs (suite) ORGANES REPRODUCTEURS EXTERNES ET INTERNES DE L’HOMME 9 Ampoule du canal déférent 8 1 Vessie 7 Gland 6 Prépuce Méat urinaire 4 3 5 2 Organes externes 1 5 Organe : Urètre. Organe : Pénis. Description : Canal par lequel le sperme Description : Organe génital caracté- s’évacue. ristique de l’homme. 6 2 Organe : Glandes de Cowper. Organe : Scrotum. Description : Glandes qui fabriquent un Description : Sac de peau contenant les liquide qui lubrifie l’extrémité du pénis. testicules. 7 Organe : Prostate. Description : Glande qui ajoute aux spermatozoïdes un liquide qui les active et Organes internes 3 Organe : Testicules. les nourrit. 8 Organe : Vésicules séminales. Description : Servent à fabriquer des Description : Glandes qui produisent un hormones sexuelles mâles et à produire liquide composant le sperme. des spermatozoïdes. 4 Organe : Épididyme. Description : Réservoir situé sur les testi- 9 Organe : Canal déférent. Description : Canal entre l’épididyme cules, dans lequel les spermatozoïdes séjournent le temps d’être aptes à la fécondation. 22 13 Les infections transmissibles sexuellement (ITS) Pages 78 à 80 DÉFINITION Les infections transmissibles sexuellement (ITS) sont des infections et des maladies qui se transmettent par voie sexuelle. CONSÉQUENCES POSSIBLES DES ITS • Problèmes de santé divers. • Stérilité. • Mort. ITS LES PLUS FRÉQUENTES ITS Cause (bactérie, virus, parasite ou champignon) Infection à chlamydia Bactérie Gonorrhée Bactérie Syphilis Bactérie Sida Virus Hépatite B Virus Herpès génital Virus Morpions et gale Parasite Virus du papillome humain (VPH) Virus Vaginite à Trichomonas Protozoaire (parasite) Vaginite à levures Champignon SYMPTÔMES DE CERTAINES INFECTIONS • Douleurs anormales dans le bas-ventre. • Sensations de brûlure au moment d’uriner. 23 La perpétuation de la vie La reproduction humaine MANUEL p. 60 CHAPITRE 1. À quoi servent les hormones ? Activités de soutien Elles agissent de façon générale sur l’ensemble du corps ou de façon spécifique sur certains organes. 2. Qu’est-ce que la puberté ? La puberté est le passage de l’enfance à l’adolescence. Pendant cette période, de nombreux changements physiques et psychologiques se produisent. Les organes reproducteurs MANUEL p. 60 à 63 3. Comment se nomme l’ensemble des organes génitaux externes de la femme ? La vulve. 4. Nommez les organes génitaux externes de la femme. Les grandes lèvres, les petites lèvres, le clitoris et son capuchon, l’hymen et l’entrée du vagin. 5. Nommez les organes génitaux internes de la femme. Les ovaires, les trompes de Fallope, l’utérus (l’endomètre), le col de l’utérus, le vagin et les glandes de Bartholin. 24 3 La perpétuation de la vie (suite) 6. Donnez le rôle des organes génitaux féminins suivants. CHAPITRE a) Ovaires : Fabriquer des ovules et des hormones femelles. 3 Activités de soutien b) Trompes de Fallope : Permettre à l’ovule de descendre dans l’utérus. c) Utérus : Permettre à l’ovule fécondé de se développer. d) Vagin : Permettre l’écoulement du sang menstruel et la sortie du bébé lors de l’accouchement. 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. Le bon ordre est le suivant : b, e, d, a, c, f. Les gamètes et la fécondation MANUEL p. 64 à 66 8. Comment se nomment les gamètes de l’homme et de la femme ? Chez l’homme, les gamètes se nomment « spermatozoïdes » ; chez la femme, « ovules ». 9. Qu’est-ce que la fécondation ? L’union des deux gamètes : l’ovule et le spermatozoïde. 10. Comment appelle-t-on l’ovule fécondé ? Un zygote. 25 La perpétuation de la vie (suite) CHAPITRE 11. Quelle est la durée moyenne du cycle menstruel ? Elle est de 28 jours. 12. Quelle est la durée moyenne des menstruations ? Activités de soutien Elle est de 5 jours. 13. Dans un cycle menstruel moyen, à quel moment l’ovulation se produit-elle ? Vers le milieu du cycle, soit 14 jours avant les menstruations. 14. Quelle est la durée moyenne de la période de fertilité d’une femme pendant un cycle menstruel ? Elle est d’environ 7 jours (de 4 jours avant l’ovulation à 2 jours après celle-ci). La grossesse MANUEL p. 66 à 68 15. Quel nom donne-t-on au futur bébé… a) de sa nidation à 8 semaines de développement : e b) de la 9 semaine de développement à sa naissance : un embryon . un fœtus . 16. Durant la grossesse, à quoi servent les organes suivants ? a) Le placenta : Le placenta permet l’échange de gaz respiratoires (oxygène et gaz carbonique) entre la mère et l’embryon. Il permet aussi le transfert de nourriture et l’évacuation des déchets. b) Le cordon ombilical : Le cordon ombilical relie l’embryon au placenta. c) Le sac et le liquide amniotique : Le sac et le liquide amniotique protègent l’embryon contre les chocs extérieurs. 26 3 La perpétuation de la vie (suite) L’accouchement MANUEL p. 69 à 71 CHAPITRE 17. Nommez les trois phases du travail pendant l’accouchement et donnez la durée approximative de chacune. Activités de soutien La dilatation : de 6 h à 12 h ; l’expulsion : 2 h ; la délivrance : 30 min. Les stades du développement humain MANUEL p. 71 à 73 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 Bébé 0 an (naissance) Petite enfance 2 ans Enfance 6 ans Adolescence 10 ans Adulte 18 ans Vieillesse 70 ans La contraception MANUEL 19. Qu’est-ce que la contraception ? L’ensemble des moyens utilisés par l’homme ou la femme pour empêcher une grossesse. 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 ? Elle devra consulter un professionnel de la santé (médecin, pharmacien ou pharmacienne, etc.). 27 p. 74 à 77 3 La perpétuation de la vie (suite) Les infections transmissibles sexuellement (ITS) MANUEL p. 78 à 80 CHAPITRE 21. Une seule méthode contraceptive protège contre certaines ITS. Quelle est-elle ? L’utilisation du condom. 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 MANUEL p. 81 à 83 23. Qu’est-ce qu’un chromosome ? Un chromosome est un élément du noyau cellulaire qui renferme toute l’information héréditaire. 24. De quoi est composé un chromosome ? Un chromosome est composé de milliers de petites unités qui sont la base de l’hérédité : les gènes. 25. Qu’est-ce qu’un gène ? Un gène est une unité d’information héréditaire qui occupe un lieu précis dans un chromosome. 28 Activités de soutien 3 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 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. © ERPI Reproduction et modifications autorisées 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 3 Contaminées Total 100 39 30 Pages 158 à 160 Le relief DÉFINITIONS Le relief est l’ensemble des formes que l’on trouve à la surface de la lithosphère (élévations, dépressions, pentes). Un fjord est une vallée profonde, aux parois abruptes envahies par la mer. TYPES DE RELIEF Type Montagnes Caractéristiques Les montagnes sont caractérisées par de fortes pentes. Elles ont donc un relief très élevé. Vallées Les vallées sont des étendues basses et allongées, situées généralement entre deux montagnes. Plateaux Les plateaux sont de vastes étendues de terrain plutôt planes, situées à une certaine altitude par rapport à ce qui les entoure. Boucliers Les boucliers sont des parties très anciennes de relief, qui ont l’apparence d’un plateau légèrement bombé. Plaines Les plaines peuvent être d’anciennes mers qui se sont asséchées et au fond © © ERPI ERPI Reproduction Reproduction et et modifications modifications autorisées autorisées desquelles des dépôts de sable, de gravier et de roches se sont accumulés. Collines Les collines sont de petits renflements du relief. Elles ne sont pas dues aux plissements de la croûte terrestre. RÉGIONS GÉOLOGIQUES DU QUÉBEC 40 1 Bouclier canadien. 2 Plaine du Saint-Laurent. 3 Appalaches. 31 Pages 161 et 162 L’érosion DÉFINITION L’érosion est l’usure et la transformation des roches ou du sol par les glaciers, l’écoulement des eaux à la surface du sol et les agents atmosphériques (pluie, vent, gel). EXEMPLES D’AGENTS D’ÉROSION Réponses variables. Exemples : la pluie, le vent, les glaciers, des activités humaines comme l’agriculture, la coupe à blanc, le déboisement des rives, l’action des vagues provoquées par la circulation marine (navires, motomarines, etc.). © ERPI Reproduction et modifications autorisées © ERPI Reproduction et modifications autorisées EXEMPLE D’UN PHÉNOMÈNE D’ÉROSION : LES ROCHERS DES ÎLES DE MINGAN Explication de l’érosion des rochers L’eau de mer a peu à peu usé les rochers. 41 La formation des roches (Univers sec.2 p.120 à 126) CHAPITRE 1. LA FORMATION DES ROCHES IGNÉES a) Inscrivez dans le bon rectangle les deux catégories de roches ignées; ignées extrusives et ignées intrusives. ignées extrusives ignées intrusives Exemples : IGNÉES EXTRUSIVES -Obsidienne b) Expliquez en vos mots comment se forment les roches ignées extrusives? -pierre ponce Roches formées par le refroidissement rapide du magma à l’extérieur ______________________________________________________________ -basalte #66 de la croute terrestre. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ Pierre ponce ______________________________________________________________ c) Qu’est-ce qui caractérise l’aspect des roches ignées extrusives? © ERPI Reproduction et modifications autorisées Obsidienne Roches de structure vitreuse ou à grains fins. Parce que le magma ______________________________________________________________ se refroidit très rapidement au moment de leur formation, les minéraux ______________________________________________________________ Basalte n’ont pas le temps de s’assembler en gros grains dans ces roches. IGNÉES INTRUSIVES Exemples : -Granite #51 -Diorite #55 -Gabbro #57 -porphyrique # 60 d) Expliquez en vos mots comment se forment les roches ignées intrusives? Roches formées par le refroidissement lent du magma à l’intérieur de Granite ______________________________________________________________ la croute terrestre. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ Granite ______________________________________________________________ Porphyrique e) Qu’est-ce qui caractérise l’aspect des roches ignées intrusives? Le refroidissement lent du magma permet aux cristaux dans la roche ______________________________________________________________ de croître plus longtemps. C’est pourquoi les roches ignées intrusives ______________________________________________________________ présentent de gros cristaux apparents. 42 Gabbro 5 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 : 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). Transport des sédiments Érosion Accumulation de sédiments ou précipitation Compaction et cimentation des sédiments SÉDIMENTAIRES DÉTRITIQUES b) Expliquez comment se forment les roches sédimentaires détritiques? Ces roches se forment par l’accumulation ______________________________________________________________ Exemples : -Conglomérat #70 -Grès #71 © ERPI Reproduction et modifications autorisées -Shale #73 de débris. Au départ, la roche est brisée ______________________________________________________________ par érosion en petits fragments qui sont _____________________________________________________________ transportés par ruissellement jusqu’à des ______________________________________________________________ étendues d’eau importantes au fond desquelles ils vont s’accumuler, se ______________________________________________________________ compacter et se cimenter pour devenir à _____________________________________________________________ nouveau des roches. Le Grand Canyon est ______________________________________________________________ formé de tonnes de roches sédimentaires _____________________________________________________________ détritiques, comme en témoigne sa structure en strates(étages) sur la figure ci-contre. SÉDIMENTAIRES CHIMIQUES c) Expliquez comment se forment les roches sédimentaires chimiques? Exemples : Ces roches se forment par la précipitation de substances ______________________________________________________________ -Calcaire #74 présentes dans l’eau. En effet, lorsque certaines ______________________________________________________________ substances deviennent trop concentrées dans l’eau elles ______________________________________________________________ précipitent sous forme solide et se déposent au fond de l’eau. ______________________________________________________________ C’est le cas du composé NaHCO (Carbonate de sodium) qui 3 ______________________________________________________________ forme la falaise de craie ci-contre. 43 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 : Métamorphisme régional, magma, métamorphisme de contact, réorientation des cristaux due aux pressions extrêmes, recristallisation de la roche due à la chaleur du magma. Métamorphisme régional Métamorphisme de contact Magma Recristallisation de la roche due à la chaleur Réorientation des cristaux due à la pression MÉTAMORPHISME DE CONTACT Exemples : -Quartzite #76 -Dolomite #79 b) Expliquez comment se forment les roches ayant subi un métamorphisme de contact? ______________________________________________________________ Ce sont des roches qui se sont transformées sous l’effet de la chaleur du magma situé tout ______________________________________________________________ près. La chaleur intense du magma cause ______________________________________________________________ l’apparition de nouveaux cristaux dans la roche ______________________________________ © ERPI Reproduction et modifications autorisées (recristallisation). ______________________________________________________________ ______________________________________ MÉTAMORPHISME RÉGIONAL CONTACT Exemples : c) Expliquez comment se forment les roches ayant subi un métamorphisme régional? -Shiste Talc #83 Ce sont des roches qui se sont transformées sous ______________________________________________________________ -Shiste Mica #84 l’effet de la pression. Les pressions énormes que ______________________________________________________________ -Gneiss #85 l’on rencontre dans la croute terrestre suffisent à _________________________________________ plisser et à aplatir les roches, même les plus dures. ______________________________________________________________ On remarque souvent dans ce type de roche, que les ______________________________________________________________ minéraux s’orientent et s’organisent suivant des directions précises, créant des bandes de minéraux _________________________________________ successives. 44 CHAPITRE 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 Catégories Formation et apparence Formation et apparence Exemples Exemples MAGMA 1 2 FUSION 1. ________________ FUSION 2. ________________ 7 ÉROSION 3. ________________ Roches Sédimentaires 5 Roches métamorphiques 6 3 4 © ERPI Reproduction et modifications autorisées 8 ET 4. RÉARRANGEMENT ________________ RECRISTALLISATON ÉROSION 5. ________________ 6. ________________ RÉARRANGEMENT ET RECRISTALLISATON Roches Ignées FUSION 7. ________________ SOLIDIFICATION 8. ________________ Catégories Formation et apparence Exemples 45 5 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. BANQUE DE MOTS Calcaire, Roches ignées intrusives, Quartzite, Métamorphisme de contact, Charbon, Anthracite, Grès, Marbre. INDICES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Roche métamorphique issue de la recristallisation du calcaire sous l’effet de la chaleur. Grès transformé sous l’action de la chaleur du magma. Roche métamorphique formée par la recristallisation du charbon sous l’effet de la chaleur Roche formée par le refroidissement lent du magma à l’intérieur de la croute terrestre. Roche sédimentaire chimique formée par précipitation et cimentation d’éléments présents dans l’eau de mer. Roche sédimentaire formée par l’accumulation, la fossilisation et la transformation de matière organique(aciennes forêts englouties). Roche sédimentaire détritique formée par l’accumulation et la cimentation de grains de sable. Transformation de la roche sous l’effet de la chaleur du magma. SCHÉMA © ERPI Reproduction et modifications autorisées 1 5 4 2 6 7 3 8 46 47 • Soufre • Biotite • Feldspath • Halite Exemples de minéraux Réponses variables. Ex. : Les minéraux sont les constituants des roches. Régionales • Quartz • Diamant • De contact • • Chimiques • Détritiques • Extrusives • Intrusives Catégorie Gneiss • Marbre • • Calcaire, dolomite, etc. • Grès, shale. pierre ponce, etc. • Obsidienne, rhyolite, etc. • Gabbro, diorite, granite, Exemples Les types de roches et les minéraux MINÉRAUX : DÉFINITION présentes dans la croûte terrestre. transformation, à cause de la chaleur ou de la pression Roches qui ont subi une « métamorphose », une Roches formées par l’accumulation graduelle de sédiments. Sédimentaires Métamorphiques Roches qui résultent du refroidissement du magma. Définition Ignées Type de roches TYPES DE ROCHES La roche est le matériau formé de minéraux qui constitue la croûte terrestre. ROCHES : DÉFINITION © ERPI Reproduction et modifications autorisées 18 Pages 120 à 127 Propriétés et tests d’identification des minéraux TEST 1 : LA MASSE VOLUMIQUE D’UN MINÉRAL 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 Mesure de la masse du minéral 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). © ERPI Reproduction et modifications autorisées Mesure du volume du minéral 20 20 15 15 10 10 5 ml 5 ml Figure 2. Figure 1. 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 Calcul de la masse volumique du minéral m = 10,60 g V = 4 mL ρ = ? ρ = m ÷ V ρ = 10,60 g ÷ 4 mL = ρ = 2,65 g/mL ou g/cm 48 3 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. Mesure de la masse du minéral. 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. © ERPI Reproduction et modifications autorisées 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. 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 49 meau Voyons le calcul du volume V en détail : Calcul du volume du minéral 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 = ? g/ml Calcul de la masse volumique du minéral m = masse dans l'air = 18,59g V = 3,14 mL ρ = m ÷ V ρ = 18,59 g ÷ 3,14 mL = 5,92 g/mL = 5,92 g/ cm3 d. Exercices. © ERPI Reproduction et modifications autorisées 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 = 32,50 g ρ = V = 26,5 mL – 20 mL ρ = V= ρ 6,5 mL m ÷ V 32,50 g ÷ = 6,5 mL 5 g/mL 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 : m = 28,15 g V = 28,15 g – 20,08 g = 8,07 g V = 8,07 mL ρ = ? 50 ρ = ρ = ρ ≈ m ÷ 28,15 g ÷ V 8,07 mL 3,5 g/mL TEST 2 : LA COULEUR DU TRAIT trait a. Définition : La couleur du ______________ d’un minéral est déterminée en frottant _________________ le minéral contre une plaque de porcelaine ________________________________ 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 foncé métallique _________________. © ERPI Reproduction et modifications autorisées brillant Les minéraux métalliques ont un éclat vif et _______________, comme l’or et l’argent. c. Le trait des minéraux non métalliques. incolore Si le trait laissé par le minéral sur la plaque est ______________ ou pâle _________, le minéral est _______________________. non métallique Les minéraux non métalliques ont un éclat soit adamantin(comme le diamant glace ___________________, soit vitreux(comme de la _________________ ) ou craie encore terreux(comme de la ______________). 51 TEST 3 : LA DURETÉ D’UN MINÉRAL a. résistance dureté Définition : La _____________ d’un minéral est sa _________________ à rayer 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). Friedrich Mohs c. Tests simples pour évaluer la dureté d’un minéral sur l’échelle de Mohs. ongle 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 . 1 cent sa 2. Lorsqu’on peut rayer un minéral avec une pièce de _________, © ERPI Reproduction et modifications autorisées dureté est de 2.5 à 3, c’est le cas de la calcite avec une dureté de 3 Clou 3. Lorsqu’on peut rayer un minéral avec un __________ ou une lame en acier ___________, sa dureté est de 3.5 à 5. peut _______________ rayer ne _______ 4. Lorsqu’on ___ le minéral avec un clou ou une lame d’acier, sa dureté est supérieure ou égale à 5.5 sur raye l’échelle de Mohs. Un tel minéral _______________ le verre. C’est le quartz cas du ____________, avec une dureté de 7. dure Note : le diamant avec une dureté de 10 est la plus ________ des substances connues. Elle raye donc toutes les matières courantes. 52 L’ÉCHELLE DE MOHS Dureté 1 résultat observable sur l’échantillon Rayé facilement par l'ongle (talc) 2 Rayé par l'ongle (gypse) 3 Rayé par une pièce de 1 ¢ (calcite) 4 Rayé facilement par un couteau © ERPI Reproduction et modifications autorisées (fluorite) 5 Rayé au couteau (Apatite) 6 (pyrite) Très difficile à rayer au couteau. Peut rayer légèrement le verre. 7 (quartz) 8 Non rayable au couteau. Raye facilement le verre (topaze) 9 (corindon) 10 (diamant) Rayé que par un autre diamant. Raye toutes les matières courantes. 53 TEST 4 : L’EFFERVESCENCE a. effervescence Définition : L’_________________________ est la propriété qu’ont certains acide minéraux à réagir au contact d’une solution ___________, en produisant un ________________________. Bouillonnement (gaz) b. une Test : Il suffit de déposer ________ goutte ____________ d’acide sur une observer surface nue du minéral et d’____________________s’il y a effervescence. loupe Il faut parfois une ___________ pour percevoir l’effervescence. © ERPI Reproduction et modifications autorisées Figure 6. TEST 5: LE MAGNÉTISME a. magnétisme Définition : Le ________________________est la propriété qu’ont certains boussole minéraux à faire bouger l’aiguille d’une ________________. b. Test : Il suffit d’approcher lentement le minéral d’une boussole. magnétique, si l’on Le minéral est dit constate de petits mouvements de l’aiguille de la boussole causés par la présence du minéral à proximité (environ 1 cm de distance). 54 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? ____ molybdénite __ Démarche et calculs : -Le minéral est métallique , car il laisse un trait foncé sur la porcelaine. -Sa dureté est comprise entre 1 et 2 , car on peut le rayer avec l’ongle. -Calcul de la masse volumique : m = 43,83 g ρ = V = 39 mL – 30 mL ρ = V = ρ ρ 9 mL m ÷ 43,83 g ÷ = V 9 mL 4,87 g/mL =? © ERPI Reproduction et modifications autorisées 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? Aucun, la masse volumique est trop élevée… Démarche et calculs : -Le minéral est non métallique , car il laisse un trait incolore sur la porcelaine. -Sa dureté est comprise entre 3,5 et 5 , car on peut le rayer avec lame d’acier. -Calcul de la masse volumique : m = 22,00 g ρ = V = 22,00 g – 16,50 g = 5,5 g ρ = V = ρ ρ 5,5 mL =? 55 m ÷ 22,00 g ÷ = 4 g/mL V 5,5 mL Clé d’identification de différentes substances Catégories de substances Nom de la substance couleur talc VBJBr gypse Minéraux non métalliques Minéraux métallique © ERPI Reproduction et modifications autorisées Alliages métalliques Matières plastiques ρ 1 Autres propriétés 2.7 – 2.8 Mou, gras au touché BGJBr 2 2.3 – 2.4 Laisse une poudre blanche sur les doigts calcite BRoG 3 2.6 – 2.8 Très effervescent à HCl 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 quartz B 7 2.65 Souvent blanc, parfois sous forme de cristaux en forme de pointe. 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 Magnétite N 5.5 4.6 – 5.2 Très magnétique Ne réagit pas aux acides Br-RGN 5 5.2 – 5.3 Écailles ou paillettes, léger magnétisme pyrite J 6 4.5 – 5.0 Surnommé «l’or des fous» illménite G-N 6 4.6 Faiblement magnétique Or J-Bl 1 19.3 Plomb G-Bl 1.5 11.4 Mou, ne s’oxyde pas, excellente conductibilité électrique Mou, s’oxyde facilement, fond à basse ttempérature. Aluminium G-B 1.5 2.7 Zinc G-B 2.5 7.1 Cuivre Br-R 3 8.8 Très bon conducteur Fer G 4-5 7.8 Très bonne rigidité Laiton (Cu+Zn) J(Or) 3 7.3 – 8.8 Très ductile Br-R 4 8.4 – 9.2 G 5 7.85 Bronze (Cu + Sn) Acier (Fe+C) Polypropylène B 0.85 - 0.92 Polyéthylène H.D. B 0.94 - 0.98 Polystyrène B Nylon B 1.12 -1.16 Plexiglas B 1.18 -1.19 PVC B 1.38 -1.41 1 nulle Bonne à très bonne, mais pas toujours détectable Très léger, bonne rigidité. 1.04 -1.06 bonne à excellente nulle Légende de couleur : B : Blanc Br : Brun J : Jaune Ro : Rose V : Vert Bl : Bleu G : Gris N : Noir R :Rouge Vi : Violet 56 conductibilité (g/mL) fluorite Hématite Métaux purs Masse volumique Dureté 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 © ERPI Reproduction et modifications autorisées toutes les sections du rapport de laboratoire aux pages 58 à 63. 57 1. Représentation du problème. À partir de la mise en situation, résumez en vos mots le problème à résoudre. Je dois identifier des minéraux inconnus à l’aide de tests et de résultats expérimentaux. ____ 4 Je devrai ensuite déterminer si certains de ces minéraux font partie de la liste de la page 52. 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? ____ 6 Pour chaque minéral inconnu, je devrai déterminer quelques propriétés comme le type d’éclat du minéral, sa dureté, sa masse volumique, son magnétisme et sa réaction à l’acide. © ERPI Reproduction et modifications autorisées Je comparerai ensuite les propriétés des minéraux inconnus avec celles des minéraux de la liste de la page 52. CD1 – Représentation adéquate de la situation 2. Élaborez une hypothèse. À première vue, à quels minéraux de la page 23 pourriez-vous associer les échantillons fournis? (votre hypothèse peut être vraie ou fausse, vous devrez la vérifier dans le rapport qui suit) ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 58 3. Planifiez votre démarche d’investigation scientifique Description des manipulations (précise le matériel utilisé à chaque étape) : ____ 2 ______________________________________________________________________ 1) Frotter le minéral sur une plaque de porcelaine non émaillée. Noter la couleur du trait. ______________________________________________________________________ 2) Essayer de rayer le minéral avec l’ongle, si ça ne fonctionne pas, essayer avec ____ 3 ______________________________________________________________________ une pièce d’un cent et ensuite avec une lame d’acier. Si l’acier ne raye pas le minéral, essayer de rayer une plaque de verre avec ce dernier. Noter le résultat. ______________________________________________________________________ 3) Ajuster la balance et Peser le minéral sur la balance. Noter le résultat. ______________________________________________________________________ ____ 3 4) Peser le minéral dans l’eau d’un bécher déposé sur le socle de la balance, noter ______________________________________________________________________ le résultat. ______________________________________________________________________ 5) Soustraire la masse du minéral dans l’eau à la masse du minéral dans l’air. Noter ce résultat en mL comme étant le volume du minéral. ______________________________________________________________________ ____ 2 6) Approcher le minéral d’une boussole et noter le comportement de la boussole. ______________________________________________________________________ 7) Déposer une goutte d’acide sur le minéral, noter s’il y a effervescence. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ © ERPI Reproduction et modifications autorisées ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ CD1 – Élaboration d’une démarche pertinente pour la situation / 10 59 Couleur du minéral raye le verre. 6 Rayé par 1 cent Rayé par la lame JOr Raye le verre 9 14 foncé JVB r 7 Rayé par la lame pâle foncé Rayé par l’ongle foncé foncé Couleur du trait Ou 4 Rayé par l’ongle pâle 27 30 pâle 22 pâle 18 Masse dans l’air Masse dans l’eau Volume (g) (g) ( ml ) 39,56 29,52 10,04 effervescence, ou autres caractéristiques particulières. Aucune réaction Rayé par 1 cent pâle 15 © ERPI Reproduction et modifications autorisées Magnétisme, Rayé par…? foncé minéral 4. Affichez les résultats de vos expérimentations B Raye le verre Raye le verre Rayé par la lame CD1 – Mise en œuvre adéquate de la démarche 60 / 10 # du minéral 5. Traitement des résultats: 4 6 7 9 14 15 © ERPI Reproduction et modifications autorisées 18 22 27 30 Dureté Masse volumique ρ Non métallique de 0 à 10 ? (g/mL) Justifiez Justifiez Calcul obligatoire Métallique De 1 à 2 ρ (Trait foncé sur porcelaine) Métallique (Car il est rayé par l’ongle) De 3 ρ (Trait foncé sur porcelaine) Métallique (Car il est rayé par 1 cent) De 3,5 à 5 ρ ρ = (Trait foncé sur la porcelaine) (Car il est rayé par la lame) ρ = Métallique De 5,5 à 9 ρ (Trait foncé sur porcelaine) Métallique (Car il raye le verre) De 3,5 à 5 ρ (Trait foncé sur porcelaine) Non Métallique (Car il est rayé par la lame) De 1 à 2 ρ (Trait pâle sur la porcelaine) Non Métallique (Car il est rayé par l’ongle) De 3 ρ (Trait pâle sur la porcelaine) Non Métallique (Car il est rayé par 1 cent) De 5,5 à 9 ρ (Trait incolore sur la porcelaine) Non Métallique (Car il raye le verre) De 5,5 à 9 ρ (Trait incolore sur la porcelaine) Non Métallique (Car il raye le verre) De 3,5 à 5 ρ (Trait incolore sur la porcelaine) (Car il est rayé par la lame) ρ métallique ou ρ = ≈ = ρ ρ ρ ρ ρ ÷ ÷ ÷ 39,56 g ÷ = = = = = = = ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ V V V V 3.2 g/mL CD1 – Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes. CD1– Résultats identifiés(2 pts), résultats en tableau(1pt), unités affichées(2pts) 61 V 2.7 g/mL m ≈ V 2.65 g/mL m ≈ ÷ 2.6 g/mL m ≈ V 2.7 g/mL m ≈ ÷ 5.0 g/mL m ≈ 10,04 mL 4.7 g/mL m ≈ V 3,9 g/mL m ≈ V 6.0 g/mL m ≈ V 2.3 g/mL m ≈ ρ ρ m / 10 /5 6. Analyse des résultats et conclusion Répondez aux questions d’analyse pour chaque minéraux. Le minéral 4 pourrait-il être de la galène? NON Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. 4 Le minéral 4 se raye avec l’ongle(dureté 1 à 2) et la galène a une dureté de 3 selon la clé d’identification. Le minéral 4 a une masse volumique plus faible( ≈ 2,3 g/mL) que celle de la galène(5,5 à 6,5 g/mL selon la clé d’identification) Le minéral 6 pourrait-il être de la calcite? _ NON _ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. 6 Le minéral 6 laisse un trait foncé sur la porcelaine, alors que la calcite, qui est non métallique, aurait laissé un trait pâle ou incolore. La calcite a une masse volumique plus faible( ≈ 2,7 g/mL) que celle de la galène(5,5 à 6,5 g/mL selon la clé d’identification) Quelle pourrait être la nature du minéral 7? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. 7 Quelle pourrait être la nature du minéral 9? ____pyrite___Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. © ERPI Reproduction et modifications autorisées Le minéral 9 est jaune, métallique et non magnétique tout comme la pyrite. 9 Le minéral 9 est assez dur pour rayer le verre, tout comme la pyrite. Enfin, la masse volumique du minéral 9 est ≈ 4.7 g/mL, qui est incluse dans la plage de valeurs permises pour la pyrite; soit entre 4.5 et 5.0 g/ml. Le minéral 14 pourrait-il être de la chalcopyrite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. 14 Suite page suivante 62 6. Analyse des résultats et conclusion (suite) Le minéral 15 pourrait-il être du gypse? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________ 15 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Quelle pourrait être la nature du minéral 18? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________ 18 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Le minéral 22 pourrait-il être de la fluorite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________ 22 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Quelle pourrait être la nature du minéral 27? _____________________Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. © ERPI Reproduction et modifications autorisées ____________________________________________________________________________________________ 27 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Le minéral 30 pourrait-il être de l’illménite? ________ Justifiez votre réponse à l’aide d’au moins 2 résultats expérimentaux. ____________________________________________________________________________________________ 30 ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ CD1 – Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes. / 20 63
