revision st et ste questions - La science et fiction de Robert

Nom :
Groupe :
Date :
L’atome et les modèles atomiques
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Alpha
• composés
• identiques
• positive
• Aristote
• Dalton
• modèle atomique
• protons
• bêta
• Démocrite
• billes
• différents
• muffin aux raisins
• Rutherford
• Bohr
• électron(s)
• neutres
• Rutherford-Bohr
• Chadwick
• feuille d’or
• neutrons
• Thomson.
• charge négative
• gamma
• orbites
simplifié
• radioactivité
a)
À l’époque de la Grèce antique, deux grands philosophes défendaient des idées opposées
sur la nature de la matière. D’une part _____________________ croyait que la matière était
divisible à l’infini. D’autre part, ____________________ pensait que la matière était composée
de particules très petites et indivisibles.
b)
Au 19e siècle, ____________________ élabora un modèle atomique dans lequel les atomes
sont semblables à des ____________________. Il reprenait ainsi l’idée de Démocrite. De plus,
Dalton spécifiait quatre points importants :
–
la matière est composée d’atomes (particules indivisibles) ;
–
tous les atomes d’un même élément sont ____________________ ;
–
les atomes de différents éléments sont ____________________ ;
–
dans les réactions chimiques, les atomes se combinent en proportions définies
pour former différents ____________________.
c)
d)
e)
f)
Un autre chercheur, ____________________, a travaillé avec des tubes à rayons cathodiques.
Il a fait la découverte de l’ ____________________, une particule qui porte
une
__________________________. Cette découverte l’a amené à modifier le modèle atomique de
Dalton. Le modèle de Thomson ressemble à un __________________________ : l’atome est
semblable à une pâte ____________________ dans laquelle se trouvent des raisins qui
représentent des particules négatives.
Au début du 20e siècle, le domaine scientifique a fait de grands progrès grâce à l’étude de
la ________________________. La découverte de trois types de rayons a ainsi permis de faire
évoluer le modèle atomique. Les trois types de rayons sont les rayons
____________________, qui sont positifs, les rayons ____________________, qui sont négatifs,
et les rayons ____________________, qui sont neutres. ____________________ s’interrogeait sur
la disposition des électrons dans l’atome. Il eut l’idée de bombarder une mince
____________________ avec un faisceau de rayon alpha. Il a obtenu les résultats suivants :
l’atome est principalement formé de vide, avec un noyau petit, massif et positif. Son
modèle atomique comporte un noyau composé de charges positives, appelées
« ____________________ », et, gravitant autour du noyau, des charges négatives, appelées
« ____________________ ».
Le modèle atomique de Rutherford fut précisé par ____________________ qui, lui, a spécifié
que les électrons ne circulaient pas au hasard autour du noyau, mais plutôt à certains
endroits précis, appelés « ____________________ ». C’est ce qu’illustre bien le modèle
atomique de ___________________________.
Un peu plus tard, ____________________découvrit les ____________________, qui sont des
particules ____________________ situées, comme les protons, dans le noyau. Un modèle
plus récent, le ___________________________________, indique le nombre de
____________________ et de ____________________ présents dans le noyau, ainsi que le
nombre d’____________________situés sur les différents ____________________ ou couches
électroniques de l’atome.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
1 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
2.
À partir de la légende ci-dessous, représentez par un modèle simple les deux
réactions chimiques suivantes.
a)
Formation du dioxyde de cuivre
2 Cu + O2 → 2 CuO
b)
Décomposition du dioxyde de cuivre :
2 CuO + C → 2 Cu + CO2
3.
Vrai ou faux ? Si un énoncé est faux, corrigez-le.
a)
Le proton possède une charge positive et une masse atomique de 1,007 u.
b)
La masse des électrons et des neutrons est pratiquement semblable.
c)
La masse du proton est de 1,673 x 10-24 g.
d)
Les masses du proton et du neutron sont semblables.
e)
L’électron est environ 2000 fois plus lourd que le proton.
4.
Représentez un atome d’oxygène selon chacun des modèles atomiques suivants.
a)
Le modèle atomique de Dalton.
c)
Le modèle atomique de Rutherford. d)
RBreton ST et STE!
!
!
!
Légende
Cuivre =
Oxygène = 
Carbone = 
b)
!
Le modèle atomique de Thomson.
Le modèle atomique de Rutherford-Bohr.
!
!
!
!
!
2 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Le tableau périodique
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots de la liste ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• A
• électrons de valence • masse atomique
• protons
• acide
• entier
• mêmes
• quantité
• alcalino-terreux
• escalier
• mercure
• rangée
• alcalins
• famille
• métalloïdes
• rayon atomique
• chaleur
• friables
• métaux
• réactivité
• chiffres
fractionnaires
• fusion
• moyenne
• réactivité chimique
• gauche
• neutrons
• romain
• colonne
• gazeux
• nombre de masse
• semblables
• contraire
• gaz nobles
• nom de l’élément
• solides
• couches
électroniques
• halogène
• non-métaux
• symbole chimique
• huile
• numéro atomique
• tableau périodique
• de part et d’autre
• hydrogène
• période
• u
• distance
• inerte
• périodicité
• droite
• isotopes
• proportion
• unité de masse
atomique
• éclat brillant
• malléables
• propriétés chimiques • Z.
• électronique
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• électrons
a)!
!
!
Le _________________________ est une représentation des éléments selon leurs
_________________________ et physiques. Le tableau le plus connu et le plus utilisé est basé sur
le tableau créé par Mendeleïev.
b)!
!
!
!
c)!
!
!
!
d)!
!
!
!
!
!
!
!
e)!
!
!
Chaque case du tableau contient des renseignements sur un élément dont le
_________________________, le _________________________, le !
_________________________ et la _________________________.
!
!
!
Ce qui les distingue, c’est la _________________________ de protons dans le noyau, ce qui
attire davantage les électrons. Le résultat de cette attraction, c’est que le
_________________________ !diminue tout au long de la période. Le rayon atomique, qui est
Les éléments sont placés en ordre croissant de numéro atomique. Ce numéro indique le nombre de
______________________ dans le noyau de l’élément. Son symbole est ____________________.
Comme les éléments sont généralement neutres, le numéro atomique indique également le
nombre d’_________________________.
Les _________________________ ou groupes d’éléments correspondent aux
_________________________ dans le tableau périodique. Elles sont numérotées en chiffres
_________________________. Les éléments d’une même famille ont des propriétés chimiques
_________________________. Ce comportement s’explique par la présence du même nombre
d’électrons de valence sur leur dernière _______________________________. Les électrons de
valence sont des électrons qui participent à la _________________________ chimique. Le chiffre
en chiffre romain indique le nombre d’_________________________________, c’est-à-dire les
électrons les plus éloignés du noyau.
La ________________________ est représentée par une _________________________ dans le
tableau périodique. Le numéro de la période indique le nombre de couches électroniques. Tous les
éléments sur une même rangée ont le même nombre de couches électroniques.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
3 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
f)!
!
!
g)!
!
!
!
!
h)!
!
!
!
!
i)!
!
!
j)!
!
!
k)!
!
!
l)!
!
!
m)!
!
n)!
!
!
la _________________________ entre le milieu du noyau et un électron de valence, est une
propriété périodique.
Dans le tableau périodique, il y a un « _________________________ » qui sépare les métaux
à _________________________, les _________________________ à droite et, tout près, les
_________________________ ou semi-métaux.
Généralement, les _________________________sont des substances qui conduisent bien
l’électricité et la _________________________. Souvent, ils sont ductiles,
_________________________ et ont un _________________________. Plusieurs réagis-sent au
contact !d’un _______________________. Ils sont _______________________ à la température
ambiante, sauf le _________________________.
Les non-métaux, situés à _________________________ de l’escalier, ont des comportements
_________________________aux métaux. Ils sont de mauvais conducteurs d’électricité et de
chaleur. À la température ambiante, plusieurs non-métaux sont _________________________. À
l’état solide, ils sont _________________________ . La case de l’ _________________________
se retrouve du côté des métaux. Cet élément ne se retrouve dans aucune famille.
Les _________________________ possèdent certaines propriétés des métaux et des non-métaux.
Certains sont bons ou mauvais conducteurs d’électricité ou de chaleur. Ils sont situés
_________________________ de l’escalier.
Les éléments d’une même famille ont la même _________________________ parce qu’ils ont le
même nombre d’électrons de valence sur leur dernière couche _________________________.
Certaines familles portent des noms particuliers.
La première colonne (famille I A) porte comme nom les « _________________________ », qui sont
des métaux mous, très réactifs, tellement que l’on doit les conserver dans
l’_________________________. On les trouve à l’état de composés dans la nature.
La deuxième colonne (famille II A) regroupe les « ____________________________ », qui sont des
métaux très malléables et très réactifs. Ils brûlent facilement en présence de
_________________________.
L’avant-dernière colonne (famille VII A) se compose des « ________________________ », qui sont
des non-métaux qui forment facilement des sels.
La dernière colonne (famille VIII A) regroupe les « _________________________ » (ou gaz rares,
gaz _________________________), qui sont des gaz n’ayant aucune réactivité chimique. On les
retrouve sous forme d’élément dans la nature.
o)!
!
!
p)!
!
!
q)!
!
!
!
r)!
!
!
!
!
!
!
Certaines caractéristiques comme le point de _________________________ , la masse
volumique et le point d’ébullition varient selon la _________________________ des
propriétés et ce, de façon cyclique d’une période à une autre.
La _________________________ indique la masse d’un atome d’un élément. L’unité de
mesure est l’ ___________________________________ dont le symbole est
_________________________. Une unité de masse équivaut à environ 1,66 x 10-24 g.
Le _________________________ est la quantité de _________________________ et de
neutrons qui forment le noyau. C’est un chiffre _________________________ et son symbole
est _________________________. On le trouve en arrondissant au dixième la masse
atomique.
Certains éléments se présentent sous plusieurs formes et ont un nombre différent de
_________________________. Ce sont des _________________________. Leurs propriétés
chimiques sont les _________________________, mais leurs propriétés physiques peuvent
être différentes. Pour la masse atomique d’un élément, les chercheurs font la
_________________________en tenant compte de la présence de chaque isotope et de leur
_________________________dans la nature. C’est la raison pour laquelle on retrouve des
_________________________________ dans le tableau périodique.
2.!
Qui suis-je ?
a)!
Alcalin possédant quatre couches électroniques.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
4 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
b)!
Élément ayant deux électrons de valence et trois couches électroniques.
c)!
Famille ayant sept électrons de valence.
d)!
Élément possédant deux électrons de plus que le lithium.
e)!
Famille de l’élément qui a 20 protons.
f)!
Nombre d’électrons de valence du soufre.
3.!
Remplissez le tableau suivant.
Nom de
l’élément
Azote
Numéro
atomique
Symbole
Nombre de
protons
Nombre
d’électrons
Nombre de
neutrons
Nombre de
masse
Sodium
Magnésium
Césium
Manganèse
Cuivre
Oxygène
Chlore
Carbone
Argent
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
4.!
Remplissez le tableau suivant.
Élément
Baryum
Symbole
Famille
Métal
Non-métal
Métalloïde
Rubidium
Bore
Chlore
Néon
Zinc
Carbone
Brome
Fluor
5.!
Quel élément possède un électron de plus que le lithium ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
5 / 104
Nom :
6.!
!
Groupe :
Date :
Quel est l’élément qui, s’il perdait trois électrons, aurait une configuration électronique semblable à
celle du néon ?
La représentation des atomes
1.
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots de la liste
ci-dessous. Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• 2
• liaisons
• points cardinaux
• trois renseignements
• 18 électrons
• première couche
• un
• arcs de cercle
• masse atomique
relative
• quatrième
• valence.
• autour
• neutrons
• réactivité chimique
• boules
• notation de Lewis
• Rutherford-Bohr
• boules et bâtonnets
• numéro atomique
• simplifié
• numéro de la famille • soustraire
• période
• taille
• points
• trois
• deuxième couche
• famille
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• les plus près
a)
!
Pour être capable d’expliquer la ___________________________, les chercheurs ont
représenté l’atome selon différents modèles : la ____________________________, le
modèle
atomique
de ____________________________,
le
modèle
atomique
_____________________ et le modèle atomique « ____________________________ ».
b)
!
Habituellement, les électrons cherchent à remplir les couches électroniques
__________________________ du noyau avant de s’installer à un niveau supérieur. Pour les
20 premiers éléments du tableau périodique, la __________________________ peut
comporter un maximum de __________________________ électrons.
La __________________________ peut comporter un maximum de 8 électrons. La
troisième couche peut contenir un maximum de __________________________. Toutefois,
après
8
électrons,
on
commence
à
placer
des
électrons
sur
la
__________________________ couche, puis on revient à la troisième. Ainsi, le
__________________________ de l’élément à représenter correspond à la quantité
d’électrons de valence.
c)
!
d)
!
La notation de Lewis est une représentation de l’atome dans laquelle les électrons de
valence sont illustrés par des __________________________ disposés autour du symbole
chimique de l’élément. La disposition des électrons se fait en fonction des quatre
__________________________. Il faut ensuite doubler les électrons de manière à former
des paires __________________________ de l’élément (par exemple, le néon est représenté
par 8 électrons de valence).
La représentation de l’atome selon le modèle atomique de Rutherford-Bohr se fait à partir
de __________________________ tirés du tableau périodique. La ____________________
renseigne sur le nombre de couches électroniques que l’atome possède. La
_______________________indique le nombre d’électrons de _______________________. Le
__________________________ donne le nombre de protons et d’électrons de l’atome.
e)
Dans le cas du sodium, ces renseignements sont les suivants : le sodium possède
__________________________ couches électroniques, car il se trouve sur la troisième
période. Il a __________________________ électron de valence, car il appartient à la famille
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
6 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
I A. Son __________________________ est 11, ce qui indique qu’il possède 11 protons et
11 électrons.
La représentation d’un atome de sodium selon le modèle de Rutherford-Bohr serait la
suivante :
f)
La représentation de l’atome selon le modèle atomique simplifié ressemble au
modèle de Rutherford-Bohr, sauf que le nombre de __________________________ est
indiqué
et
que
les
électrons
de
valence
sont
illustrés
par
des
__________________________. Pour obtenir le nombre de neutrons, il faut arrondir la
________________________________ de l’élément à représenter au dixième près et
__________________________ la quantité de protons de ce nombre.
g)
!
Pour représenter un atome de sodium selon le modèle atomique simplifié, il faut
connaître la __________________________________, qui est de 22,99. Il faut ensuite
__________________________ la masse au nombre entier le plus près, ce qui donne 23.
Le nombre de __________________________ est de 11. Pour obtenir la quantité de
__________________________, il faut soustraire ces deux nombres, soit 23 – 11 = 12.
La représentation du sodium selon ce modèle est la suivante :
h) 2.
Dans la représentation du modèle atomique « __________________________ », les atomes
sont
symbolisés
par
des
__________________________,
dont
la
__________________________varie selon le nombre de couches électroniques, et les
__________________________chimiques sont présentées à l’aide de bâtonnets.
a)
Le bore.
d)
Le soufre.
b)
Le sodium.
e)
Le phosphore.
c)
L’oxygène.
f)
Le fluor.
Représentez chacun des éléments suivants selon la notation de Lewis.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
7 / 104
Nom :
3.
Groupe :
Date :
Pour chacun des éléments suivants, indiquez la famille à laquelle il appartient et le nombre
d’électrons de valence sur sa dernière couche électronique.
a) Le lithium.
b) Le chlore.
c) L’argon.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
d) Le calcium.
4.
Représentez chacun des éléments suivants selon le modèle atomique de RutherfordBohr.
a) L’aluminium.
b)
Le bore.
c)
d) Le chlore.
5.
Représentez chacun des éléments suivants selon le modèle atomique simplifié.
a)
b) Le silicium.
L’azote.
Le magnésium.
e)
Le béryllium.
f)
Le soufre.
d)
L’oxygène.
e)
L’hélium.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
8 / 104
Nom :
Groupe :
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
c)
Le carbone.
f)
Date :
Le fluor.
6.
Associez chacun des composés suivants à sa représentation selon le modèle
atomique « boules et bâtonnets ».
a)
H2O. b) MgCl2. c) CO2. d) AlCl3.
La notion de mole
1.
a)
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots de la liste
ci-dessous. Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• 6,02 x 1023 atomes
• g
• mole
• quantité
• 6,94 g / mol
• g / mol
• nombre d’Avogadro
• tableau périodique
• additionner
• masse molaire
• nombre de moles
• unité de mesure.
• Amedeo Avogadro
• mol
La notion de ____________________ est une unité de base qui a été mise au point par les
chimistes qui désiraient connaître la quantité d’atomes ou de molécules contenue
dans une substance. Elle désigne une ____________________ de matière. Son symbole
est « ____________________ ».
b)
À partir de la notion de mole, les scientifiques ont défini la ____________________ d’une
substance, qui correspond à la masse d’une ____________________de cette substance.
Elle s’exprime en ____________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
9 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
c)
Pour connaître la masse molaire d’une mole de lithium, il suffit de trouver, dans le
___________________________, la masse atomique du lithium. Comme celle-ci est de
6,94 u, la masse molaire sera de _______________________. Dans le cas de la masse
molaire d’un composé, il faut simplement _____________________ les masses atomiques
relatives de tous les atomes qui forment la molécule.
d)
La relation entre la masse molaire, la masse et le nombre de moles est exprimée par
la formule suivante :
M = m/n où M représente la _____________________ (en g/mol)
m représente la masse (en _____________________)
n représente le _____________________ (en mol)
e) Après plusieurs expériences, le nombre d’entités présentes dans une mole a été
établi à _____________________. C’est en l’honneur d’___________________________ que la
communauté scientifique donna le nom de « ____________________________ » ou de
« constante d’Avogadro » à cette valeur.
2.
Quelle est la masse molaire de chacune des substances suivantes ?
a) 1 mole de Cu
f) 1 mole de N2
b) 1 mole de Hg
g) 1 mole de Ca(OH)2
c) 1 mole de CH3OH
h) 1 mole de K2CrO4
d) 1 mole de NaOH
i)
1 mole de C12H22O11
e) 1 mole de H2SO4
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
3.
Combien y a-t-il de molécules dans les composés suivants ?
a) 1 mole de CaCo3
b) 5 moles de NH4OH
4.
Indiquez le nombre de moles des différents atomes contenues dans une mole de
molécules de nitrate de magnésium, Mg(NO3)2.
5.
Quel est le nombre de moles contenues dans un échantillon de 22 g de dioxyde de
carbone (CO2) ? Laissez des traces de vos calculs.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
10 / 104
Nom :
6.
Groupe :
Date :
Si vous pesez 5,8 g de sulfite d’ammonium (NH4)2SO3, combien de mole(s)
aurez-vous ?
Les molécules et les ions
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1. !
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Al3+
• famille III A
• liaison triple
• receveurs
• charges contraires
• gain
• métal
• règle de l’octet
• chimiquement
• gaz noble
• molécule
• tableau périodique
• covalente
• ion
• neutre
• transfert.
• donneurs
• ionique
• non-métal
• électrons
• ion polyatomique
• notation de Lewis
• électrons de valence • liaison chimique
• partage
• élément
• liaison double
• perte
• liaison simple
• protons
a)!
!
!
!
!
!
!
!
!
b)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
c)!
!
!
Une ________________________ est un ensemble de deux ou de plusieurs atomes liés
________________________. Chaque ________________________ du tableau périodique tend à
vouloir ressembler au ________________________ qui est situé le plus près de lui dans le tableau.
Il cherche à acquérir une stabilité tout en suivant la __________________
________________________. Pour respecter cette règle, les éléments comme les métaux
deviennent des ________________________ d’électrons et les éléments comme les non-métaux
deviennent des ________________________ d’électrons. Ce sont les
_______________________________ qui participent à cet échange.
d)!
!
!
Lors de la formation d’une liaison ionique, il y a ________________________ d’un ou de
plusieurs ________________________ d’un atome à un autre, généralement d’un
________________________ à un ________________________. Il en résulte des ions de
Dans la nature, les atomes ont une charge électrique ________________________. Ils portent
autant de charges positives, appelées « ________________________ », que de charges
négatives, appelées « ________________________ ». Lorsqu’un atome perd ou gagne un ou
plusieurs électrons, il y a formation d’un ________________________. S’il perd un ou
plusieurs électrons, il forme un ion positif. S’il gagne un ou plusieurs électrons, il forme un
ion négatif. La situation de l’élément dans le ________________________ permet de prévoir
la charge que l’élément peut obtenir en solution. Par exemple, l’aluminium est dans la
___________________ et l’ion qui va se former sera noté ____________________.
Il existe aussi l’____________________________, qui est un groupe de deux atomes ou plus
chimiquement liés et portant une charge électrique à la suite de la _____________ ou du
_____________________, d’un ou de plusieurs électrons. !
Il existe deux principaux types de ________________________ entre les atomes :
la liaison _____________________ et la liaison _____________________. Ces liaisons
peuvent être représentées par la ___________________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
11 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
!
!
!
!
!
________________________ qui s’attirent l’un l’autre. Une liaison covalente est le résultat du
________________________ d’une ou de plusieurs paires d’électrons entre deux atomes.
Lorsque la liaison entre deux atomes découle du partage ou du transfert d’une paire
d’électrons, on dit qu’il s’agit d’une ________________________. Si le partage ou le transfert
est de deux paires d’électrons, il s’agit d’une ________________________. Dans certains cas,
le partage ou le transfert est de trois paires d’électrons. On dit alors que les atomes forment
une ________________________.
2. !
Pour chaque substance, indiquez s’il s’agit d’une molécule, d’un élément ou d’un ion.
Symbole
Molécule
Élément
Ion
a) NaCl



b) HCl



c) Br2



d) MgCl2



F-






e)
f) Fe
3. !
Représentez les molécules suivantes selon la notation de Lewis.
!
!
!
!
4.!
Indiquez le type de liaison chimique que forment les molécules suivantes.
!
a)!
NaCl!
!
!
!
b)!
F2
a)OCl2
b)MgF2
c) O2
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
d) Na2O
e)CaCl2
5. !
a)!
b)!
Qui suis-je ?
Atome portant une charge électrique.! !
!
!
Atomes représentés et classés dans le tableau périodique.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
12 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Les règles d’écriture et de nomenclature
1. !
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Acétate d’hydrogène
• formule chimique
• mono
• premier
• chlorure de sodium
• indice
• nomenclature
• second.
• molécule
• polyatomiques
a)!
!
!
!
b)!
!
!
!
La __________________________ d’une ____________________donne de l’information sur la
nature des éléments qui la composent. S’il y a lieu, il faut ajouter en
____________________le nombre d’atomes de chaque élément.
c)!
!
!
!
!
Lorsque deux éléments peuvent se combiner de plus d’une façon, le préfixe
____________________ est utilisé pour éviter la confusion. Par exemple, on parlera de
monoxyde de carbone pour désigner la molécule de CO et de dioxyde de carbone pour
désigner la molécule de CO2. Les noms des ions ___________________________ ne sont
pas modifiés.
d)!
!
!
L’usage s’écarte parfois des règles. Par exemple, le NaCl est souvent nommé « sel de table »
au lieu de « ___________________________ », et le CH3COOH est appelé « vinaigre » au lieu
d’« ___________________________ ».
2. Remplissez le tableau suivant sachant que chaque élément nommé constitue le
second élément d’une formule moléculaire.
Des règles de _______________________ servent à nommer les substances. De façon
générale, pour les molécules binaires, il faut d’abord nommer le ____________________
élément en modifiant son nom selon la nomenclature utilisée. Ensuite, il faut faire suivre le
déterminant « de », puis nommer le ____________________ élément.
Nom de l’élément
Nom utilisé dans la nomenclature
Iode
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Oxygène
Soufre
Hydrogène
3. !
!
Nommez les molécules suivantes en appliquant les règles de nomenclature des composés
binaires.
a) HCl
b) CCl4
c)CuF2
d)AuI
e) CrBr3
f)
NO2
g)Co2C
h)KBr
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
13 / 104
Nom :
4. !
!
Groupe :
Date :
Écrivez les formules chimiques des composés suivants en appliquant les règles d’écriture
des composés binaires.
a) Dichlore
b) Nitrure d’aluminium
c) Dioxyde de carbone
d) Sulfure de
magnésium
e) Dibromure de mercure
f)
Trichlorure de bore
g) Sulfure de
dipotassium
h) Dichlorure de
béryllium
i)
Séléniure de
dicésium
j)
Fluorure de
sodium
6.!
!
Écrivez la formule chimique de la molécule qui résulterait de l’union de chacune des paires
de substances suivantes.
a) Le magnésium et le brome
b) Le soufre et le calcium
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
c) L’aluminium et
l’oxygène
d) Le phosphate et le
sodium
e) Le béryllium et le nitrate
f)
L’oxygène et le brome
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
14 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
La solubilité et la concentration
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• %V/V
• eau
• nature du solvant
• solution aqueuse
• concentration
• g/L
• parties par million
• solvant
• concentration
molaire
• hétérogènes
• pH
• homogènes
• pression
• techniques de
séparation
• conductibilité
électrique
• moles
• solubilité
• température.
• mol / L
• soluté
• dilution
• nature du soluté
• solution(s)
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• dissolution
a)!
!
!
!
Il existe deux types de mélanges : les mélanges _____________________ et les mélanges
_____________________ qui comprennent les _____________________. Une solution est un
ensemble de deux ou de plusieurs substances qui peuvent être séparées à l’aide de
__________________________________ physiques.
b)!
!
!
!
!
!
!
!
!
c)!
!
!
!
Pour former une solution, on dissout un _________________________ dans un
_______________________. Ce qui caractérise principalement une solution, c’est que l’on ne peut
distinguer les constituants qui la composent. Pour différencier les solutions les unes des autres, on
vérifie, entre autres, la _____________________ , la _______________________, la
_________________________________ et le _____________________ .
L’_____________________ est le solvant le plus couramment utilisé.
Une ! __________________________ est une solution dans laquelle le
_____________________ est l’eau.
d)!
!
!
!
e)!
!
!
!
!
!
!
La _____________________est le rapport entre la quantité de _____________________ et la
quantité de _____________________. La _____________________ (ajout de solvant)
fait diminuer la concentration d’une solution, alors que la _____________________ (ajout de soluté)
la fait augmenter.
Différentes unités de mesure sont utilisées pour exprimer la concentration, notamment :
_____________________, % m / V, _____________________, % m / m et, lorsque que les
quantités de soluté sont très petites, ppm ( __________________________).
2.!
Quelle unité de mesure utiliseriez-vous dans chacun des contextes suivants ?
La ___________________ est la quantité maximale de soluté que l’on peut dissoudre dans un
certain volume de solvant. Différents facteurs, comme la _______________________, la
________________________, la _____________________ et la _____________________,
influent sur la solubilité.
Il y a aussi la ___________________________, qui correspond au nombre de
_____________________ de soluté dans un litre de _____________________. Elle s’exprime
en _____________________.
a) La quantité d’alcool dans une bouteille de bière.
b) Une quantité de sel de manganèse dissoute dans l’eau.
c) La quantité de chlore dans le fleuve SaintLaurent.
d) Une quantité de sel dissoute dans 100 g de solution.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
15 / 104
Nom :
3. !
!
Groupe :
Date :
Pour chaque mélange présenté dans le tableau suivant, indiquez s’il s’agit d’un mélange
hétérogène ou d’un mélange homogène.!
Mélange
Mélange hétérogène
Mélange homogène
Eau salée
Eau boueuse
Air
Vinaigre
4. !
!
Dans le tableau suivant, transformez les concentrations des solutions présentées selon les unités
demandées.
Solution
En g / L
En % m / V
10 g / 200 ml
50 g / L
4 g / 100 ml
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
180 g / 2 L
5. !
!
!
Une portion de 30 g (1 tasse) d’une boîte de céréales du commerce contient 8 % m/m de glucides et
12 % m/m de sodium. Calculez la quantité de glucides et la quantité de sodium en grammes, par
portion.
6. !
!
!
Le vinaigre vendu dans le commerce est une solution d’acide acétique diluée dans de l’eau. La
concentration d’acide acétique est de 5 % V/V. Dans un contenant de 2,5 L de vinaigre, désignez le
soluté et le solvant de même que la quantité de chacun de ces constituants.
a) Le soluté et la quantité de soluté :
b) Le solvant et la quantité de solvant :
7. !
!
!
Lors d’une expérience, une chercheuse veut préparer 5 L d’une solution de MgCl2 dont la
concentration est de 0,5 mol / L. Quelle quantité de soluté doit-elle prévoir pour faire sa
préparation ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
16 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
8. !
!
!
Combien y a-t-il de mole(s) de molécules dans 138 g de gaz de NO2 ? Entourez la bonne
réponse.
a)!
0,67 mol!
b)!
1,2 mol!c)!
1,5 mol!d)!
3 mol
9. !
Combien y a-t-il de mole(s) de molécules dans 33 g de CO2 ? Entourez la bonne réponse.
!
a)!
10. !
Calculez la masse molaire du chromate ferrique, Fe2(Cr04)3.
11. !
!
Quelle est la concentration molaire de la solution si l’on dissout 11,2 g de KOH dans
400 ml d’eau ?
12. !
!
Combien de mole(s) utilisera-t-on pour obtenir 2,5 L d’une solution dont la concentration est
de 0,2 mol / L ?
13. !
a)!
Trouvez la concentration molaire dans chacun des contextes suivants.
On dissout 0,8 mol de KOH dans 500 ml de solution.
b)!
On dissout 8 g de NaOH solide dans 2 L de solution.
0,5 mol!b)!
RBreton ST et STE!
!
0,75 mol!
!
!
c)!
!
1 mol! d)!
!
!
1,5 mol
!
!
!
17 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
c)!
On dissout 2 mol de sel de table dans 500 ml de solution.
d)!
On dissout 68 g de NH3 gazeux dans 4 L de solution.
14. !
a)!
Combien y a-t-il de grammes de soluté dans chacune des solutions suivantes ?
400 ml d’une solution de nitrate de sodium (NaNO3) à 0,5 mol / L :
b)!
4 L de solution de carbonate de sodium (Na2SO3) à 0,02 mol / L :
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
18 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
La conductibilité électrique et le pH
1.!
!
Complétez les phrases de chacune des sections ci-dessous à partir des mots ou des groupes de
mots donnés dans les listes. Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Acide(s)
• conductibilité
électrique
• ion métallique
• papier tournesol
• ion non métallique
• passage
• ions
• positive
• ammoniac
• dissociation
électrolytique
• ions d’hydrogène
• sels
• aqueuse
• électrolyte faible
• ions d’hydroxyde
• violet.
• bases
• électrolyte fort
• négative
• bleu
• électrolytes
• non-électrolyte
• CH3COOH
• facilité
• non-métal
• aigre
• amer
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
A. La conductibilité électrique
a)!
!
!
!
!
!
!
Lorsqu’elles sont dissoutes dans l’eau, certaines substances, appelées
« ____________________ », conduisent l’électricité. Au contact de l’eau, il se produit une
____________________________________, alors que la substance dissoute se sépare en deux
ions de !charge ____________________ et de charge ____________________. Ces charges
permettent la _________________________________, c’est-à-dire le passage du courant
électrique. Les ions ainsi formés voyagent entre les électrodes ____________________ et
___________________ qui sont plongées en solution aqueuse.
b)!
!
!
!
!
!
!
!
!
c)!
!
Selon sa nature, tout soluté dissous dans l’eau peut se comporter de l’une ou l’autre des
trois façons suivantes :
–!
la dissolution entraîne une dissociation de presque toutes les molécules pour former
!
des ions ; il s’agit donc d’un « ________________________ » ;
–!
seule une petite quantité de molécules se dissocient lors de la dissolution pour
!
former des ions ; c’est donc un « _____________________________ » ;
–!
aucune molécule ne se dissocie lors de la dissolution ; il s’agit donc d’un
!
« ___________________________________ ».
d)!
!
!
!
!
!
Les acides ont un goût __________________ et ont pour effet, par exemple, de faire rougir le
papier tournesol neutre. Ils libèrent aussi un ou plusieurs _________________________ (H+) en
solution ___________________. Dans une formule chimique, on reconnaît généralement un acide
par la lettre « H », souvent placée au début de la formule avec un _______________________.
L’acide acétique, _______________________, fait exception. Dans ce cas, l’ion polyatomique
CH3COO- est situé en premier dans la formule et la lettre « H » se trouve à la fin.
e)!
!
!
!
!
!
!
Les bases ont un goût ___________________. Elles sont glissantes au toucher et, lorsqu’on
trempe un papier tournesol neutre dans une solution basique, le papier devient
___________________. Les bases libèrent des _________________________, OH–, dans l’eau.
Dans une formule chimique, on reconnaît généralement une base par le groupe
« OH- » placé à la fin de la formule. L’___________________, dont la formule est NH3, est une des
exceptions. Dans l’eau, cette substance forme du NH4+ et des ions OH-. Il s’agit donc d’une
___________________.
Les trois principaux types d’électrolytes sont les _______________________ , les
_______________________ et les _______________________.
f)!
Les sels sont des substances que nous utilisons quotidiennement. Ils sont généralement neutres et
!
ne modifient donc pas la couleur du ________________________ , qui demeure
!
___________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
19 / 104
Nom :
!
!
Groupe :
Date :
Un sel est formé à partir de la liaison entre un __________________________ et un
_________________________ qui peuvent se dissocier !dans une solution aqueuse.
B. Le pH
• 10 fois
• brillante
• logarithmique
• pH-mètre.
• acide
• échelle du pH
• neutre
• basique
• ions d’hydrogène
• papier pH universel
a)!
!
!
!
Le pH indique la concentration des _________________________ dans une solution.
On peut le mesurer en utilisant du ___________________________ qui change de couleur
selon le pH de la solution. Pour plus de précision, on peut aussi employer un
_________________________.
b)!
!
!
!
!
L’_________________________, qui s’étend de 0 à 14, permet de déterminer le degré d’acidité ou
de basicité d’une solution. La valeur du pH indique le type de solution. Si le pH est inférieur 7, la
solution est _________________________, si le pH est égal à 7, la solution est
_________________________et si le pH est supérieur à 7, la solution est
_________________________.
c)!
!
!
L’échelle du pH est une échelle _________________________. Cela signifie qu’il y a un facteur 10
entre chaque unité du pH. Par exemple, une solution dont le pH est de 4 est __________________
plus acide qu’une solution ayant un pH de 5.
2. !
!
Au contact de chacune des substances nommées dans le tableau suivant, de quelle couleur
deviendra le papier tournesol ?
Substance
Papier tournesol
Sel de table dissous dans l’eau
Jus de pomme
Vinaigre
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Savon liquide
Jus de citron
3. !
!
Quelle est la caractéristique commune aux acides, aux bases et aux sels qui sont présents dans
une solution ?
4. !
Classez les substances suivantes selon qu’elles sont des acides, des bases ou des sels.
Fe(NO3)2, Na2SO4, H3PO4, Sr(OH)2, Pb(OH)2, H3BO3, HgOH, Al2(SO4)3, HNO3
a) Les acides :
b) Les bases :
c) Les sels :
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
20 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
5.!
Pour chacune des substances ci-dessous dissoute dans l’eau :
a)!
b)!
!
précisez s’il s’agit d’un électrolyte fort, d’un électrolyte faible ou d’un non-électrolyte ;
si l’on plongeait un détecteur de conductibilité électrique dans la solution, quelle serait
l'intensité lumineuse de l'ampoule ?
6. !
• HCl
a)
b)
• NAOH
a)
b)
• Sucre
a)
b)
• Acide acétique
a)
b)
Répondez aux questions suivantes à l’aide du tableau ci-dessous.
Fruit
pH
Fruit
pH
Limette
2,5
Tomate (jus)
4,4
Pamplemousse
3,5
Banane
4,5
a) Quel est le fruit le plus acide ?
b) Quel est le fruit le moins acide ?
c) De combien de fois la banane est-elle moins acide que la limette ?
d) De combien de fois la limette est-elle plus acide que le pamplemousse ?
7. !
Remplissez le tableau suivant.
Nature de la substance
Concentration en ions H+ (en mol / L)
pH
1 × 10-6
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1 × 100
1 × 10-12
14
3
1 × 10-6
Neutre
7
2
1 × 10 -11
8.!
!
Quel est le pH d’une solution dont la concentration molaire en ions H+ est de 0,000 1 ou
1 × 10-4 ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
21 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’énergie et le rendement énergétique
1.!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
• Changement
• environnement
• pourcentage
• transformation
• chimique
• isolé
• transformée
• conservation
• J
• pourcentage de
l’énergie
• joule
• sonore
• turbine
• mécanique
• thermique
• un mètre.
• différentes formes
• newton
• transférée
• dissipée
• non isolé
• transfert
• constante
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• créée
• travail
a)!
!
!
!
!
!
L’énergie peut se présenter sous _____________________________. Une forme d’énergie peut
être ____________________ en une autre forme d’énergie. L’énergie ____________________,
l’énergie ____________________ et l’énergie ____________________ sont quelques-unes des
formes d’énergie qui font partie de notre ____________________ et que nous utilisons sans même
nous en rendre compte. L’énergie est la capacité d’accomplir un ____________________ ou de
provoquer un ____________________.
b)!
!
!
!
L’unité de mesure de l’énergie est le ____________________, représenté par le symbole
____________________. Ce dernier équivaut à l’énergie nécessaire pour déplacer un objet avec
une force de un ___________________ sur une distance de ____________________, ce qui peut
être exprimé par l’égalité suivante : 1 J = 1 N × 1 m.
c)!
!
!
!
Le ____________________ d’énergie est le passage de l’énergie d’un milieu à un autre. La
_______________________ d’énergie est le passage de l’énergie d’une forme à une autre. Par
exemple, l’énergie hydraulique de l’eau peut se transformer en énergie ____________________
pour faire tourner une turbine.
d)!
!
!
!
!
Selon la loi de la ____________________ de l’énergie, l’énergie ne peut être
____________________ et ne peut être détruite ; elle peut seulement être ____________________
ou transformée. Dans un système isolé, la quantité d’énergie
demeure ____________________. Dans un système ____________________, l’énergie est
____________________ dans l’environnement.
e)!
!
!
Le rendement énergétique d’une machine ou d’un système est le _________________
___________________ consommée qui a été transformée en énergie utile. On le calcule à l’aide de
l’équation suivante et le résultat est exprimé en ___________________________.
!
!
2. !
Quelle quantité d’énergie faut-il pour soulever une boîte de 2 N sur une distance de 1 m ?
!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
22 / 104
Nom :
3.!
Groupe :
Date :
Quelle forme d’énergie est impliquée dans chacun des contextes suivants ?
a) L’électrolyse de l’eau.
b) Un café chaud.
c) Le rayonnement d’une lampe infrarouge.
d) L’enfant qui joue avec un moulinet (virevent).
e) Un ressort qui reprend sa forme.
f)
Le ruissellement de l’eau.
g) La musique qui provient d’une radio.
h) Le Soleil qui nous éclaire.
i)
4.!
!
La génératrice qui prend la relève à la suite d’une panne.
Dans chacun des contextes suivants, indiquez si l’énergie permet d’effectuer un travail ou un
changement.
a) La formation d’un nuage.
b) Une ballade en vélo.
c) La chaleur produite par la digestion.
d) Une marche rapide.
e) Faire du ski.
f)
Une bûche qui brûle.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
g) Jouer au hockey.
5. !
!
Dans chacun des contextes suivants, indiquez s’il y a un transfert d’énergie ou une transformation
d’énergie.
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
f)!
Un feu nous réchauffe.!
La dynamo d’un vélo permet de faire fonctionner une radio.!
!
Lorsqu’ils brûlent, les feus d’artifice illuminent le ciel.!
Un élément (une plaque chauffante) de la cuisinière réchauffe une soupe.
Les éléments chauffants d’un grille-pain deviennent rouges.
Le pain qui devient une rôtie.!
6. !
!
Calculez la quantité d’énergie utile d’une voiture de course si elle a un rendement de 50 % et que la
quantité d’énergie consommée est de 1,40 × 106 J.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
23 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’énergie thermique
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Agitation
• delta
• négative
• un gramme
• a absorbé
• désordonné
• plus chaud
• variation
• c
• différents facteurs
• plus froid
• capacité thermique
massique
• énergie thermique
• Q
• variation de
température
• joule
• chaleur
• J / g°C
• quantité de
particules
• vitesse des
particules.
• degré Celsius
• masse
• température
a) !
!
!
!
L’____________________________ provient du degré d’____________________ des particules
d’une substance ou de leur mouvement ____________________. Elle dépend de deux facteurs : la
___________________________ présentes dans la substance et la ____________________ de la
substance.
b) !
!
!
Le transfert d’énergie thermique entre deux milieux de températures différentes est appelé
____________________. La chaleur passe toujours du milieu le ____________________ au milieu
le ____________________.
c) !
!
!
!
!
Mathématiquement, la relation entre la chaleur et l’énergie thermique s’exprime par la formule
suivante :
Q = ∆Et !
où !
Q représente la chaleur en ____________________
!
!
!
∆Et représente la ____________________ d’énergie thermique en joule
!
!
!
La lettre grecque ____________________ (∆) symbolise une variation.
d) !
!
!
!
!
Il est important de distinguer « chaleur » et « température ». La ____________________ tient
compte uniquement de la __________________________ d’une substance ou de leur degré
d’agitation. La ____________________ tient compte de la vitesse des particules et de leur
____________________, c’est-à-dire de la quantité de particules. La température s’exprime
généralement en __________________________ (°C) et la chaleur en ___________________ (J).
e) !
!
!
!
!
!
La __________________________ est une propriété caractéristique de chaque substance.
Elle correspond à la quantité d’énergie thermique nécessaire à ______________________ de
substance pour faire augmenter sa température de un degré. Elle est représentée par la lettre
____________________ et s’exprime en ____________________. Dans le cas de l’eau, elle
s’élève à 4,19 J / g°C, ce qui signifie que pour augmenter d’un degré la température d’un
gramme d’eau, il faut lui fournir 4,19 J / g°C d’énergie thermique.
f) !
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Il existe une relation entre les ________________________ qui permettent de calculer la
chaleur dégagée ou absorbée par une substance. Cette quantité d’énergie thermique dépend
de la ____________________, de la capacité thermique massique et de la
___________________________. La chaleur est représentée par la lettre __________________
et s’exprime en ____________________ (J). La formule mathématique qui relie ces différentes
notions est la suivante :
!
Q = mc∆T !
!
où !
Q représente la ____________________ (en J)
!
!
!
!
m représente la ____________________ (en g)
!
!
!
!
c représente la ______________________________ (en J / g°C)
!
!
!
!
∆T représente la ___________________________ (en °C).
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
24 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
g) !
!
!
!
!
La ___________________________ correspond à la différence entre la température finale et la
température initiale, représentée par la formule suivante : ∆T = Tf – Ti. Si la variation de
température est ____________________, cela signifie que la substance a dégagé de la
chaleur. Si la variation de température est positive, cela veut dire que la substance
____________________ de la chaleur.
2. !
!
Est-ce la notion de température ou la notion de chaleur qui intervient dans chacune des situations
suivantes ?
a) Aujourd’hui, il fait 30 °C.
b) Le degré d’agitation des molécules augmente lorsque la substance est
chauffée.
c) La substance la plus chaude réchauffe la substance la plus froide.
d) On allume un four à 350 °F.
e) La température corporelle est d’environ 37 °C.
3. !
!
Remplissez le tableau suivant en précisant si chacune des variations dans la température ou
la quantité de particules provoque une augmentation ou une diminution de l’énergie thermique.
Variation des facteurs
Augmentation ou diminution
de l’énergie thermique
La température passe de 0 °C à 10 °C.
La température passe de 5 °C à –15 °C.
La quantité de particules passe de 15 g à 60 g.
La quantité de particules passe de 40 g à 4 g.
4. !
Vrai ou faux ?
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Sous le point de congélation, une substance ne peut transmettre de chaleur.
5.!
!
Une élève fait chauffer une même quantité de 6 substances pendant 10 minutes. Classez les
substances par ordre croissant de température finale.
!
!
!
a) !
b) !
c) !
6. !
!
Lorsqu’on met de la glace dans un verre d’eau, est-ce la glace qui refroidit l’eau ou l’eau qui
réchauffe la glace ?
7. !
!
Quelle quantité d’énergie thermique sera nécessaire pour faire passer la température de
500 g d’eau de –5 °C à 20 °C ?
50 g de glace! !
d) !
50 g de sable! !
e) !
50 g d’huile végétale! f) !
RBreton ST et STE!
!
!
!
50 g de fer
50 g d’éthanol
50 g de verre
!
!
!
!
!
!
25 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
8. !
!
Quelle devrait être la masse d’un bloc de cuivre dont la variation d’énergie thermique est de
26 364 J si l’on désire que sa température atteigne 28 °C ?
9. !
!
a)!
b) !
Quelle est la variation de température si l’on fournit 210 kJ à 1,5 kg d’eau ?
Si la température finale est de 80 °C, quelle était la température initiale ?
L’énergie cinétique, l’énergie potentielle et l’énergie mécanique
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• 9,8 N / kg
• énergie mécanique
• intensité
• mouvement
• constante
• énergie potentielle
• joule
• Em = Ek + Ep
• kilogramme
• double
• énergie potentielle
gravitationnelle
• newton par
kilogramme
• masse
• quadruple
• énergie cinétique
• frottement
• même
• somme
• énergie de réserve
• hauteur
• mètre / seconde
• travail.
a)
Un objet qui est en ________________________ est capable de faire un
________________________. L’énergie associée au mouvement d’un objet est appelée
________________________, représentée par les lettres Ek. Elle dépend de deux facteurs :
la ________________________ et la vitesse de l’objet.
b)
La relation mathématique entre l’énergie cinétique et les deux facteurs ci-dessus est
la suivante :
Si l’on double la masse d’un objet, son énergie cinétique _____________________. Si l’on
double sa vitesse, son énergie cinétique _____________________.
RBreton ST et STE!
où !
Ek représente l’énergie cinétique de l’objet en _______________ (J)
m représente la masse de l’objet en _________________________ (kg)
v représente la vitesse de l’objet en _____________________ (m / s).
!
!
!
!
!
!
!
!
26 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
c)
L’énergie cinétique peut être transformée en ________________________. Celle-ci est une
________________________ parce qu’elle doit d’abord être convertie en une autre forme
d’énergie pour pouvoir faire un travail. Lorsque cette énergie est considérée en
fonction de la masse de l’objet et de la hauteur de l’objet par rapport à une surface
de référence, on parle alors d’________________________________________________. Les
trois facteurs qui influent sur cette énergie sont les suivants : la masse de l’objet,
l’__________________ du champ gravitationnel et la _____________________ de l’objet.
d)
Dans la formule mathématique qui sert à déterminer l’énergie potentielle
gravitationnelle (Ep = mgh), l’énergie potentielle gravitationnelle (Ep) s’exprime en
_____________________ (J), la masse (m) en _____________________ (kg), l’intensité du
champ gravitationnel (g) en _______________________________ (N / kg) et la hauteur (h)
en mètre (m). L’intensité du champ gravitationnel est toujours égale à
_____________________ à la surface de la Terre.
Si l’on _____________________ la masse ou la hauteur d’un objet, l’énergie potentielle
gravitationnelle _____________________.
e)
L’_________________________ résulte de la _____________________ de l’énergie cinétique et
de l’énergie potentielle. L’énergie cinétique peut être transformée en
__________________________ et l’énergie potentielle peut être transformée en
__________________________. La relation mathématique qui illustre cette relation
est la suivante :
___________________ où f)
D’après la loi de la conservation de l’énergie, l’énergie mécanique reste
___________________ dans un système où il n’y a pas de ___________________. Dans
l’exemple d’un objet en chute libre, comme l’énergie mécanique ne varie pas, l’énergie
cinétique augmente au fur et à mesure que l’énergie ___________________ diminue.
2. Quelle est la masse d’un véhicule roulant à 90 km / h et ayant une énergie cinétique
de 718 750 J ?
3. À quelle hauteur se trouve un oiseau dont la masse est de 1 kg et l’énergie
potentielle gravitationnelle de 40 J ?
RBreton ST et STE!
!
!
Em représente l’énergie mécanique en _________________ (J)
Ek représente l’énergie cinétique en joule (J)
Ep représente l’énergie potentielle en joule (J).
!
!
!
!
!
!
!
27 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
4. Quelle est la vitesse d’un véhicule utilitaire dont la masse est de 5600 kg et l’énergie
cinétique de 875 000 J ?
5. Une pomme, dont la masse est de 154 g, est située à 1,5 m du sol. Quelle est son
énergie potentielle gravitationnelle ?
6. Quelle est l’énergie cinétique d’un skieur qui, à un certain endroit au cours de sa
descente, a une énergie potentielle de 34 300 J et une énergie mécanique de
50 725 J ?
7. Un homme, dont la masse est de 85 kg, peint un mur extérieur de sa maison. Calculez
la différence entre l’énergie potentielle acquise lorsqu’il se trouve à 0,5 m du sol et
l’énergie potentielle acquise lorsqu’il se trouve à 2,5 m du sol.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
28 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Le mouvement et les types de forces
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Accélération
• endroit
• marées
• quantité de matière
• accélérer
• équivaut
• masse
• ralentir
• balance à plateaux
• espace
• m
• balance à ressort
• faible
• newton
• sens
• chute libre
• flèche
• nombre
• temps
• contact direct
• force d’attraction
• N / kg
• Terre
• décélération
• force gravitationnelle • poids
• vitesse
• déplacement
• grand
• point d’application
• w = Fg = mg.
• direction
• identique
• pointe
• électromagnétique
• longueur
• position
• éloigne
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
/s2
• segment de droite
• poussée
a)!
!
!
!
b)!
!
!
Le mouvement indique comment un objet se déplace dans l’____________________ et dans
le ____________________. Les facteurs qui influent sur le mouvement sont la
____________________, le déplacement, le temps et l’___________________________.
c)!
!
!
!
Une force peut modifier le mouvement d’un corps ou le déformer par une ______________
__________________ ou par une traction. Une force est toujours exercée par un corps sur un
autre corps et elle est toujours orientée dans une ____________________. La
____________________ est la représentation graphique de la force.
d)!
!
!
!
!
La flèche qui symbolise la force renseigne sur quatre éléments : sa direction
(par un _________________________ ), son ____________________ (par la
____________________ de la flèche), son intensité (par la ____________________ ou la
largeur de la flèche ou par un _________________ ) et son _________________________ (par
la ____________________ de l’origine de la flèche).
e) !
!
!
L’unité de mesure de la force est le ____________________ (N). Cette unité correspond à la
force nécessaire pour donner à un objet de 1 kg une ____________________ de 1 m /s2. La
relation mathématique entre ces données est la suivante : 1 N = 1 kg × 1 m / s2.
f)!
!
!
!
!
!
La force exercée peut modifier le mouvement d’un objet de différentes façons. Par exemple,
elle peut faire ____________________ l’objet et en augmenter ainsi la vitesse. Elle peut aussi
le ____________________ et en faire diminuer la vitesse. L’objet subit alors une
____________________ (accélération négative). Une force peut aussi faire dévier la
trajectoire de l’objet en mouvement. Ce changement de direction est considéré comme une
forme d’____________________.
g)!
!
!
!
!
La _____________________________, la force _____________________________, la force
nucléaire forte et la force nucléaire ____________________ sont les quatre grandes
catégories de forces. Elles peuvent agir à ____________________, sans qu’il y ait de
________________________ entre deux corps.
La vitesse est définie comme un ____________________ en fonction du temps et s’exprime
en ____________________. L’accélération est une modification de la vitesse en fonction du
temps et s’exprime en ____________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
29 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
h)!
!
!
!
La force gravitationnelle est définie comme une ___________________________ qui s’exerce
entre tous les objets compte tenu de leur ____________________ et de la distance entre eux.
Comme elle a une très grande masse et qu’elle est près de nous, la ____________________
est notre référence.
i)!
!
!
!
!
!
!
En raison de la force gravitationnelle de la Terre, un corps en ____________________ a une
accélération de 9,8 m / s2. Cette accélération est ____________________ pour tous les corps
en chute libre sur la Terre, peu importe leur masse. L’intensité du champ gravitationnel
diminue lorsqu’on s’____________________ du centre de la Terre. L’accélération subie par
les objets qui se trouvent dans le champ gravitationnel de la Terre peut être considéré
comme une mesure de l’intensité du champ gravitationnel à une certaine distance du centre
de la Terre. On l’exprime ainsi : 9,8 N / kg, ce qui ____________________ à 9,8 m / s2.
j)!
!
En plus d’expliquer la chute des objets, la force gravitationnelle permet de comprendre les
____________________ et la trajectoire des astres, par exemple.
k)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
La masse et le ____________________ sont des notions différentes. La masse est une
mesure de la _____________________________ d’un objet. On la mesure à l’aide d’une
_________________________. Le poids tient compte de l’____________________ où l’objet se
situe et est une mesure de la force gravitationnelle exercée sur cet objet. On le
mesure à l’aide d’une ________________________. La relation mathématique entre ces
données est la suivante :
____________________ !
où !
!
w représente le poids (en N)
!
!
!
!
!
!
Fg représente la ____________________ (en N)
!
!
!
!
!
!
m représente la masse (en kg)
!
!
!
!
!
!
g représente l’intensité du champ gravitationnel
!
!
!
!
!
!
(en ________).
l)!
!
Le poids d’un corps sur la Lune est environ six fois moins ____________________ que sur la
Terre.
2. !
Quel est le type de force qui s’exerce lorsqu'une pomme tombe d’un arbre ?
3. !
!
!
Graphiquement, la représentation d’une force se fait au moyen d’une flèche. Représentez
une force de 30 N selon un angle de 120o par rapport à l’horizontale, puis indiquez les quatre
éléments suivants : la direction, le sens, l’intensité et le point d’application.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
30 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
La force efficace et le travail
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Augmentation
• déplacée
• joule
• température
• composante de
la force
• déplacement
• même direction
• transférée
• énergie
• modification
• transférer
• composantes
• force
• newton
• travail
• côté adjacent
• graphique
• principes
• variation d’énergie.
• côté opposé
• horizontale
• rectangle
a) !
!
!
!
!
!
Une force peut être décomposée en deux ______________________ : une composante
verticale et une composante ____________________. La force efficace est la composante de
la force responsable de la ____________________ du mouvement. À l’aide d’une méthode
____________________ ou de ____________________ de la trigonométrie, on peut trouver la
force efficace lors du déplacement d’un objet. Il faut se rappeler que, dans un triangle
____________________ :
b) !
!
!
!
En science, on dit qu’un ____________________ est effectué lorsqu’une force exercée sur un
objet provoque un déplacement de l’objet ou d’une partie de celui-ci dans la
____________________ que cette force. Lorsqu’une partie seulement de l’objet est
____________________, il se produit alors une ____________________.
c) !
!
!
!
!
La notion de travail peut être rattachée à la notion d’____________________. Elle peut être
perçue comme un moyen de ____________________ de l’énergie d’un endroit à un autre.
Le ____________________ est un transfert d’énergie associé au ____________________,
comme la chaleur est un transfert d’____________________ associé à une différence
de______________________. L’unité de mesure du travail est le__________________ (J).
d) !
!
!
Il existe une relation entre le ____________________ et l’énergie parce que pour effectuer un
travail, on utilise de l’énergie. L’énergie utilisée est ____________________ d’un objet ou
d’un système à un autre. La formule mathématique qui illustre cette relation est la suivante :
!
!
!
!
W = ∆E !
où !
!
W représente le ____________________ en joule (J)
!
!
!
!
∆E représente la ______________ d’un objet ou d’un système
!
!
!
!
en joule (J).
L’____________________ d’énergie d’un objet ou d’un système résulte du travail accompli.
e)!
!
!
!
Il existe une relation entre le travail, la ____________________ et le déplacement, qui
s’exprime ainsi :
W = F // d !
RBreton ST et STE!
où !
!
W représente le travail en joule ( J )
!
!
!
!
!
!
!
!
!
31 / 104
Nom :
Groupe :
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Date :
!
!
!
!
!
!
F // représente la force ou la ____________________ parallèle
au déplacement en ____________________ (N)
d représente le _______________________ en mètre (m).
2.!
Dans chacune des situations suivantes, précisez si la personne accomplit ou non un travail.
a) Un homme soulève une boîte.
b) Il descend un escalier de 20
marches.
c) Il se déplace vers le stationnement.
d) Au stationnement, il attend sa conjointe qui arrive en voiture.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
e) Il dépose ensuite la boîte dans le coffre de la voiture.
3.!
!
!
Un enfant joue avec une voiture dont le poids est de 15 N sur un plan incliné de 20o.
Représentez cette situation à l’aide de la trigonométrie et trouvez la composante de la force
gravitationnelle qui permet à la voiture de glisser sur le plan incliné.
4.!
!
Une jeune fille pousse une valise avec une force de 100 N. Si le travail effectué sur la valise
est de 1200 J, sur quelle distance a-t-elle exercé cette force ?
5. !
!
a)!
!
Un enfant tire sur une corde qui est reliée à un chariot avec une force de 30 N et
selon un angle de 25o. Quelle est la force efficace ?
!
b)!
Quelle est la composante perpendiculaire au déplacement ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
32 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
6. !
!
Un chariot ayant un poids de 20 N se trouve sur un plan incliné de 40o. Quelle est la
composante de la force gravitationnelle qui lui permet de rouler vers le bas de la pente ?
7. !
!
Une personne pratiquant le patin à roues alignées exerce une force de 40 N sur une distance
de 125 m. Quel est le travail effectué ?
Le balancement d’équations chimiques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Augmente
• équilibre
• masse molaire
• produits
• balancer
• indice(s)
• molécules
• proportions
• bilan
• jamais
• nature
• chaleur
• le plus petit possible • nombres entiers
• propriétés
caractéristiques
• chimique
• liaisons
• nouveaux éléments
• quantités
• coefficients
• loi de la
conservation
de la masse
• noyau
• réarrangement
• nucléaire(s)
• règles
• phase
• stœchiométrie
• masse des produits
• physiques
• symboles
• masse des réactifs
• précipité
• transforme
• couleur
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• dégagement
d’un gaz
• différentes
• diminue
• vérifier.
• équation chimique
a)!
!
Il existe trois types de transformations de la matière : les transformations ____________________,
les transformations chimiques et les transformations ____________________.
b)!
!
!
!
!
Une transformation physique se produit lorsque la forme ou la ____________________ d’une
substance est modifiée. Par exemple, lorsque l’eau liquide subit un refroidissement, elle devient de
la glace. Qu’elles soient sous la forme liquide ou la forme de glace, les ____________________ qui
forment l’eau sont toujours les mêmes. Les _____________________________ de l’eau ne
changent pas.
c)!
!
!
!
Une transformation ____________________ modifie la ____________________ d’une substance.
La nature des ____________________ est altérée : les molécules avant et après la transformation
ne sont plus les mêmes. Cette transformation implique un ____________________ des liaisons
entre les atomes et la formation de nouvelles molécules.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
33 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
d)!
!
!
Une transformation ____________________ implique des modifications au cœur du
____________________ de l’atome. La transformation est telle que les atomes forment de
________________________.
e) !
!
!
!
Les transformations chimiques surviennent lorsque les ____________________ des réactifs
(substances de départ) se brisent pour former de nouveaux ____________________ (substances
finales), dont les propriétés caractéristiques sont __________________. Pendant le processus, la
quantité de réactifs __________________ et la quantité de produits ____________________.
f) !
!
!
!
On peut reconnaître qu’il y a une transformation chimique grâce à certains __________________ :
le _______________________________, le dégagement ou l’absorption de __________________,
le dégagement de lumière, le changement de __________________ et la formation d’un
__________________.
g) !
!
!
!
!
Une transformation chimique, ou réaction chimique, peut être représentée par une
_________________________. Celle-ci permet de comprendre comment la transformation se
déroule. Il est utile de préciser la __________________ des substances (solide, liquide, gazeux ou
aqueux) à l’aide de __________________ placés entre parenthèses, en __________________, à
droite de la substance.
h) !
!
!
!
Un chercheur, Antoine Laurent de Lavoisier, a écrit cette phrase célèbre qui explique la
____________________________________________ : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se
__________________ ». Cela signifie que la ________________________ avant la transformation
est égale à la _________________________ après la transformation.
i) !
!
!
!
!
Pour respecter la loi de la conservation de la masse, on doit __________________ les équations
chimiques en faisant le __________________ du nombre d’atomes de chaque élément du côté des
réactifs et du côté des produits. Devant chacune des substances, les __________________
appropriés sont ajoutés en vue d’atteindre un __________________ quant au nombre d’atomes des
deux côtés de l’équation.
j) !
!
!
!
!
!
Des __________________ doivent être respectées lorsqu’on balance une équation chimique. Les
cœfficients doivent être des _______________________ et ces derniers doivent être
___________________________. Il ne faut __________________ enlever ni ajouter de
substances. Il ne faut __________________ modifier les indices des formules chimiques. Enfin, il
faut __________________ le résultat obtenu en comparant le nombre d’atomes de chaque côté de
l’équation.
k) !
!
!
!
!
Lorsqu’une équation chimique est bien balancée, on peut établir les __________________ de
réactifs nécessaires pour réaliser une réaction et prédire les quantités de produits qui seront
formées. La __________________ est l’étude de ces proportions. L’essentiel est de conserver
les __________________ de chacune des substances lors de la réaction. On peut utiliser la
______________________ pour convertir les moles en gramme.
2.!
Quel type de transformation chacun des phénomènes suivants décrit-il ?
a) Un pneu usé.
b) L’eau de chaux qui devient blanche.
c) Un bracelet qui ternit.
d) La fission des noyaux d’uranium.
e) Le fer qui rouille.
f) Le mercure qui se dilate lorsqu’il fait chaud.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
34 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
3.!
!
Pour chacune des situations suivantes, donnez au moins un indice qui permet de reconnaître qu’il
s’agit d’une transformation chimique.
a) !
Une allumette qui brûle.!
b) !
L’apparition d’une substance jaune lorsqu’on mélange du NaI avec du Pb(NO3)2.
c) !
La formation de bulles lorsqu’on mélange de la craie avec de l’acide chlorhydrique.
d) !
L’apparition d’une lumière vive lors de la combustion d’un morceau de magnésium.
4.!
!
!
Représentez la situation suivante à l’aide d’une formule chimique.
Le dioxyde d’aluminium (AlO), appelé communément « alumine », est formé par la réaction entre
l’aluminium (Al) et le dioxygène (O2). Balancez l’équation.
5.!
Balancez chacune des équations chimiques suivantes
a) !
C(s) + H2(g) + O2(g) → CH3OH(g)
b)!
Al(s) + O2 (g) → Al2O3(s)
c)!
C(s) + Cl2(g) +H2(g) → CHCl3(g)
6.!
!
!
On effectue la décomposition de 10 g d’oxyde de cuivre selon l’équation suivante :
2 CuO(s) → 2 Cu(s) + O2(g)
Si on a obtenu 8 g de cuivre, quelle masse de dioxygène a été libérée ? Expliquez votre réponse.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
35 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
7.!
!
!
Calculez la masse et le nombre de moles d’argent produit si l’on fait réagir 10 mol de zinc
avec suffisamment de nitrate d’argent. (L’équation n’est pas balancée.)
Zn(s) + AgNO3(aq) → Ag(s) + Zn(NO3)2
8. !
!
!
Quelle masse de l’alcane (C10H16) sera formée si l’on fait réagir 32 mol d’acide chlorhydrique
avec suffisamment de carbone ? (L’équation n’est pas balancée.)
HCl(l) + C(s) → C10H16(l) + Cl2(g)
9. !
!
!
Soit la réaction de synthèse de l’ammoniac :
N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Combien de moles de dihydrogène sont nécessaires pour produire 50 g d’ammoniac ?
10. !
!
!
!
Soit l’équation suivante :
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g)
Combien de moles de dihydrogène seront produites par la réaction complète de 75 g de
sodium ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
36 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Les réactions exothermiques et endothermiques
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Absorbe
• chaleur
• exothermique
• positif
• amorcées
• dégage
• forment
• provient
• au dehors
• dégagent
• niveau d’énergie
• réarrangement
• besoin
• différence
• nouvelles liaisons
• température
• bilan énergétique
• en dedans
• perte
• transmise.
• bris
• endothermique(s)
• plus importante
a)!
!
!
Certaines réactions chimiques ____________________ ou absorbent de l’énergie au cours
d’une réaction. Cela explique pourquoi, notamment, il est possible de maintenir notre
température corporelle autour de 37 oC ou de nous réchauffer près d’un feu.
b)!
!
Il y a deux types de réactions chimiques : les réactions ________________________ et les
réactions exothermiques.
c)!
!
!
!
!
Les mots « endothermique » et « exothermique » contiennent le suffixe « thermique », qui fait
référence à la ____________________. Le préfixe « endo » veut dire « ___________________ »
ou vers l’intérieur. Le préfixe « exo » signifie « ____________________ » ou vers l’extérieur.
Une réaction endothermique est une transformation qui ____________________ de l’énergie,
et une réaction exothermique est une transformation qui ____________________ de l’énergie.
d)!
!
!
!
!
!
Les réactions endothermiques ont un ____________________ constant d’énergie, tandis que
les réactions exothermiques n’ont besoin d’énergie que pour être ____________________.
L’énergie que les réactions exothermiques dégagent est __________________________ que
l’énergie qui a été nécessaire pour les amorcer. Si l’on prend l’exemple de la combustion
d’une allumette, l’énergie nécessaire pour gratter l’allumette est moindre par rapport à
l’énergie que le feu de l’allumette dégage.
e)!
!
!
!
f)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
La chaleur dégagée par une réaction exothermique est ____________________ au milieu
environnant, tandis que la chaleur absorbée par une réaction endothermique
____________________ du milieu environnant.
!
Pour déterminer s’il s’agit d’une réaction endothermique ou exothermique, on peut mesurer
la variation de ____________________ du milieu avant et après la réaction. Cette variation
résulte du_______________________ des atomes au cours de la réaction. Les réactifs font
des ____________________ de liaisons et les produits ____________________ de nouvelles
liaisons. Il faut alors établir un___________________________ entre les réactifs et les
produits pour savoir de quel type de réaction il s’agit. La ____________________ entre
l’énergie absorbée lors des bris de liaisons des réactifs et l’énergie dégagée lors de la
formation de ________________________ des produits permet d’obtenir ce bilan. Un bilan
____________________ indique qu’il y a gain d’énergie, donc qu’il s’agit d’une réaction
_______________________. Un bilan négatif indique qu’il y a ____________________
d’énergie, donc qu’il s’agit d’une réaction exothermique.
g)!
!
!
Un gain d’énergie d’une réaction endothermique se traduit par un ____________________
des produits plus haut que celui des réactifs. Dans le cas d’une réaction
____________________, le niveau d’énergie des produits est plus bas que celui des réactifs.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
37 / 104
Nom :
2.!
!
Groupe :
Date :
Dans chacune des situations suivantes, déterminez s’il s’agit d’une réaction endothermique
ou exothermique.
a) La neige qui fond au printemps.
b) La formation de la buée sur un miroir.
c) Une chandelle qui brûle.
d) La sublimation de la boule à mites.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
3.!
!
!
Effectuez le bilan énergétique de la combustion du méthanol et faites-en une représentation
graphique.
2 CH3OH(l)!
+!
3 O2(g)! → !
2 CO2(g) + 4 H2O(g)
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
38 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Quelques transformations chimiques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• AB
• eau
• lumière
• A+B
• endothermique
• neutre
• réaction de
précipitation
• acide
• énergie
• oxydation
• respiration
• amorcer
• environnement
• oxyder
• sel
• base
• exothermique
• oxygène
• solaire
• beaucoup
• extérieur
• permet
• spontanée
• bon fonctionnement
• galvanisation
• précipité
• synthèse
• chaleur
• glucose
• producteurs
• triangle de feu
• corrosion
• hydroxyde
• vive.
• décomposition
• inverse
• propriétés
semblables
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• lente
a)!
!
!
!
Parmi les transformations chimiques, on peut avoir une réaction de formation ou de
___________________. La réaction contraire est une réaction de ____________________. Ces
deux réactions sont complémentaires. La formule générale d’une synthèse est
A + B → ________________, et celle d’une décomposition est AB → _______________.
b)!
!
Lorsqu’on mélange deux solutions, il peut y avoir formation d’un solide insoluble, appelé
« ___________________ ». On dit alors qu’il s’agit d’une ___________________________.
c)!
!
!
!
!
!
La neutralisation acidobasique est une réaction au cours de laquelle un ___________________ et
une ___________________ réagissent ensemble. Il en résulte la formation d’un
___________________ et de l’___________________, deux substances neutres. L’équation de
cette réaction est la suivante : Acide(aq) + Base(aq) → Sel(aq) + Eau(l).
La solution est ___________________ s’il y a autant d’ions d’hydrogène (H+) que d’ions
d’___________________ (OH-).
d)!
!
!
!
!
!
L’oxydation est la réaction d’une substance avec l’___________________ ou toute autre
substance qui a des ____________________________. L’oxydation est une réaction
importante : par exemple, elle fait mûrir une pomme et rouiller un pont de fer, mais elle
favorise le maintien de la vie grâce à la respiration cellulaire. Dans certains cas, la
__________________________ est un moyen de contrer les effets indésirables que cette
réaction peut causer.
e)!
!
!
!
!
!
!
!
La combustion est une forme d’_______________________ puisque, la plupart du temps,
l’___________________ est impliqué. Cette réaction libère beaucoup d’___________________. Il
faut réunir trois conditions pour qu’il y ait combustion, et la relation entre ces trois conditions est
appelée « ___________________ ». Il doit y avoir un comburant, soit une substance qui
___________________ la combustion, comme l’oxygène. Il doit y avoir un combustible, soit une
substance qui peut s’___________________, comme un morceau de bois. Et, finalement, il faut
atteindre la température d’ignition, soit la température qui permet d’___________________
la combustion.
f)!
Il existe trois types de combustion : la combustion ___________________, la combustion
!
___________________ et la combustion lente. La combustion vive dégage ___________________
!
d’énergie sous forme de ___________________ et de ___________________ dans un court laps
!
de temps (par exemple, un feu de camp). Lors d’une combustion ___________________, le
!
combustible atteint sa température d’ignition sans apport ___________________ (par exemple, un
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
39 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
!
feu de paille par temps chaud et très sec). La combustion ___________________ s’étale dans le
temps (par exemple, la ___________________ sur une voiture). L’énergie libérée se dissipe
graduellement dans l’___________________.
g)!
!
!
!
!
La ___________________ cellulaire est une forme de combustion lente. Par conséquent, c’est une
réaction ___________________. Cette réaction, qui se fait dans presque toutes les cellules du
corps, permet de fournir l’énergie nécessaire au ______________________ de l’organisme. C’est
une transformation chimique qui utilise le ___________________ et le dioxygène pour former du
dioxyde de carbone, de l’eau et de l’énergie. L’équation suivante illustre cette réaction :
!
C6H12O6(s)!
h) !
!
!
!
La photosynthèse est la réaction ___________________ de la respiration cellulaire. C’est une
réaction _____________________ qui permet aux cellules végétales d’utiliser l’énergie
___________________ pour produire du ___________________ et du dioxygène à partir de
dioxyde de carbone et d’eau. L’équation suivante illustre cette réaction :
!
!
!
!
6 CO2(g)! +!
6 H2O(l) + _________________! → !
C6H12O6(s)!
+!
6 O2(g).
Les organismes qui réalisent la photosynthèse sont appelés « ___________________ » et sont à la
base de toutes les chaînes alimentaires.
2.!
Quel type de réaction chacun des énoncés suivants décrit-il ?
a)!
b) !
c)!
d)!
2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl (s)!
!
!
!
2 HI(aq) + Ba(OH)2 → ! BaI2(aq) + 2 H2O(l)!
Le sucre qui réagit avec de l’oxygène tout en dégageant de l’énergie.!
MgCl2(aq) + Na2SO3(aq) ! → !
MgSO3(s) + 2NaCl(aq)!
3.!
!
Complétez chacune des réactions de neutralisation acidobasique suivantes et balancez les
équations.
a) !
b) !
c) !
2 HCl(aq)!
HNO3(aq)!
HBr(aq)! !
4.!
Quelle réaction chacun des énoncés suivants décrit-il ?
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
f)!
g)!
h)!
On mélange un acide avec une base pour obtenir un pH de 7.!
La production de dioxygène par les plantes.!
!
!
La formation de l’aspirine.!
!
!
Le maintien de la température corporelle. !
!
!
Des bananes qui noircissent à l’air libre.!!
!
!
Des pièces d’artifice qui brûlent lors d’une fête. ! !
!
Un feu de forêt causé par la chaleur.!
!
!
!
Un vieux bateau qui rouille.!
!
!
!
!
5.!
!
Pour chacun des exemples de combustion présentés dans le tableau suivant, indiquez le comburant
et le combustible.
+!
!
!
6 O2(g) → !
+!
+!
+!
6 CO2(g)! + !
Mg(OH)2(aq)
KOH(aq)!
NaOH(aq)!
6 H2O(l) + ___________________.
→!
→
→!
Exemple de combustion
!
!
!
!
Comburant
Combustible
La digestion d’un aliment.
Un journal qui prend feu.
Le foin sec qui prend feu dans une grange.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
40 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Les transformations nucléaires
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• ADN
• exothermiques
• moins nuisible
• rayons
• alpha
• naturel
• réaction en chaîne
• bêta
• explosions
nucléaires
• négative(s)
• repoussent
• bombarder
• feuille de papier
• neutres
• spontané
• bris
• fission
• neutron(s)
• spontanément
• champ électrique
• force nucléaire
• déchets radioactifs
• nouvelles
substances
• stabilité nucléaire
• gamma
• désintégration
• grande
• noyau
• taille
• détruire
• haute densité
• numéro atomique
• temps de demi-vie
• deux petits noyaux
• instables
• plus élevé
• traitement
• durcissement
• irradiation
• plus grand
• très élevées
• électricité
• isotopes
• positive(s)
• vitesse.
• énergie
• métallique
• étoiles
• moins
• production
d’électricité
• supérieur
a)!
!
!
!
!
!
Les transformations nucléaires se produisent au niveau du ____________________ de
l’atome. Elles modifient le nombre de protons et de ____________________, ce qui change la
nature de l’élément. Certaines de ces réactions sont ____________________, car le noyau
renferme une quantité énorme d’____________________. On utilise surtout l’énergie
nucléaire dans la production d’____________________. Son rendement est de beaucoup
____________________ à celui du charbon.
b)!
!
!
!
!
!
Les protons et les neutrons forment les noyaux des atomes. Les protons ont des charges
électriques ____________________ et se ____________________ les uns des autres. Les
____________________, qui ne portent aucune charge, contrebalancent le phénomène de
répulsion. Les particules du noyau sont maintenues ensemble parce qu’il y a une
____________________ qui est plus ____________________ que la force de répulsion des
protons. Cela amène la _________________________.
c)!
!
!
!
!
!
La stabilité nucléaire dépend de deux facteurs : la ____________________ du noyau et le
nombre de neutrons qu’il contient. Plus le noyau est petit, plus la force nucléaire est
____________________. Lorsque le noyau devient plus gros, la force nucléaire a de la
difficulté à compenser les forces de répulsion des protons. Les éléments ayant un
_________________________ supérieur à 83 sont ____________________. Même certains
éléments dont le nombre est inférieur à 83 possèdent des ____________________ instables.
d)!
!
!
La radioactivité est un processus ___________________ au cours duquel un noyau instable
tend à se transformer ______________________ en un ou plusieurs atomes plus stables. Au
cours de ce processus, l’atome émet de l’énergie sous forme de _____________________.
e)!
!
Une substance radioactive peut émettre trois types de rayons : les rayons _____________,
les rayons ____________________ et les rayons ____________________.
f)!
Les rayons ____________________, dont le symbole est α, sont assez gros et massifs. Ils
!
sont formés de particules ____________________ qui sont déviées vers la borne
!
____________________ d’un champ électrique. Une simple _______________________
!
permet de les arrêter.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
41 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
g)!
!
!
!
!
Les rayons ____________________, dont le symbole est β, sont plus petits que les rayons
alpha et ont un pouvoir de pénétration ____________________. Ils sont formés de particules
____________________ qui sont déviées vers la borne ____________________ d’un champ
électrique. Une feuille ____________________ d’au moins 3 mm d’épaisseur permet de les
arrêter.
h)!
!
!
!
Les rayons ____________________, dont le symbole est γ, sont les rayons les plus
pénétrants. Ce sont des rayons ____________________ qui ne sont pas déviés par un
__________________________. Ils sont formés uniquement d’____________________. On les
arrête en utilisant un matériau de _______________________, comme le plomb.
i)!
!
!
!
!
!
!
!
Lorsqu’ils se rencontrent, les rayons peuvent arracher des électrons aux atomes. Cela peut
entraîner la formation de ___________________________. L’exposition aux rayons
radioactifs, ou ____________________, comporte des avantages, car elle permet le
____________________ de certains matériaux et prolonge la conservation des aliments. Elle
comporte aussi des inconvénients : les rayons radioactifs peuvent modifier
l’____________________ des cellules et causer certains cancers. Paradoxalement, on les
utilise aussi comme ____________________ de radiothérapie pour___________________ les
cellules cancéreuses.
j)!
!
!
!
!
La radioactivité est un processus ____________________ et aléatoire. On peut toutefois
prévoir la période appelée « ___________________________ », qui correspond au temps
nécessaire à la _______________________ de la moitié des noyaux d’un échantillon de
matière radioactive. Par exemple, il faut 5770 ans pour qu’un échantillon de 2 g de carbone
14 se désintègre de moitié, soit de 1 g.
k)!
!
La ____________________ nucléaire et la fusion nucléaire sont deux grands types de
réactions nucléaires qui ont besoin de beaucoup d’énergie pour être amorcées.
l)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
La fission nucléaire se produit lorsqu’il y a __________________ du noyau d’un gros atome
par un ____________________. Il en résulte des noyaux d’atomes plus petits et plus légers
de même que des neutrons. Les neutrons qui sont libérés peuvent ____________________ à
leur tour d’autres noyaux, ce qui entraîne une ____________________________. Si la réaction
n’est pas contrôlée, des conséquences graves s’ensuivent comme des
___________________________________ qui détruisent tout sur leur passage et laissent
d’énormes quantités de _______________________________. Il est toutefois possible de
contrôler la ____________________ des neutrons émis. Lorsque le contrôle est maintenu, le
potentiel énergétique de la fission nucléaire peut être utilisé dans la ________________
_____________________.
m)!
!
!
!
!
!
La fusion nucléaire est la principale source d’énergie des _____________________. Elle
consiste à fusionner _________________________ en vue de former un noyau plus lourd.
Elle est difficile à reproduire, car elle se fait à des températures _____________________. La
fusion nucléaire a un rendement énergétique _____________________ que la fission
nucléaire et engendre _____________________ de pollution radioactive, ce qui la rend
________________________ à l’environnement.
2.!
Quelle est la réaction responsable de l’énergie du Soleil ? ! !
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
42 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’électricité et les charges électriques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Ambre jaune
• effet électrique
• librement
• non-métaux
• atome
• électrique
• lignes
• plus d’électrons
• borne négative
• électrisant
• positives
• champ électrique
• électrisé
• lignes de champ
électrique
• loi de la
conservation
des charges
• région de l’espace
• charge électrique
• électrodes
• charges
• électron(s)
• charges positives
• électroniques
• conducteurs
• électrons de valence
• conductibilité
• force
• contact
• force électrique
• coulomb
• ions négatifs
• déséquilibre
• isolants
• sans
• s’attirent
• mêmes signes
• solutions
électrolytiques.
• métalloïdes
• métaux
• moins d’électrons
• négatives
• neutres
• direction
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• protons
a)!
!
!
!
!
Il y a longtemps qu’on a découvert l’existence des phénomènes électriques, soit depuis l’époque où
l’on a remarqué l’___________________________ exercé par le frottement de
l’____________________ avec de la laine sur de petits objets (près de 600 ans avant notre ère).
Depuis cette observation et d’autres qui ont suivi, on considère que tout matériau qui attire de petits
objets après avoir été frotté est ____________________.
b)!
!
!
!
Au 18e siècle, Benjamin Franklin a établi qu’il existait des ____________________ positives et
négatives, et que celles-ci pouvaient être transférées d’un objet à une autre. Au 19e siècle, à la suite
de la découverte de l’____________________, on a pu mieux expliquer la provenance des
____________________ qui provoquent les phénomènes électriques.
c)!
!
!
!
!
!
L’atome est formé de ____________________dans son noyau et d’ __________________
________________ qui gravitent autour du noyau sur la dernière couche électronique. Les
______________________________ peuvent être transférés d’un atome à un autre. Les protons
portent des charges ____________________ et les électrons portent des charges
____________________. Comme les atomes sont ____________________, ils ont autant de
protons que d’électrons.
d)!
!
!
!
La ___________________________ est une propriété des protons et des électrons selon laquelle
un proton porte une charge positive et un électron porte une charge négative. Lorsqu’un corps est
chargé négativement, il possède ___________________________ que de protons. Lorsqu’il est
chargé positivement, il possède _________________________ que de protons.
e)!
!
L’unité de mesure de la charge électrique est le ____________________ (C). Dans les équations
mathématiques, on utilise la variable « q » pour représenter la _________________________.
f)!
!
!
g)!
!
!
La charge élémentaire, soit la charge portée par un ____________________ ou un proton, vaut
1,602 × 10-19 C. Un ____________________ est égal à la charge de 6,25 × 1018 électrons ou
À partir d’observations, les faits suivants ont pu être établis :
–!
Les charges électriques de ________________________ se repoussent.
–!
Les charges électriques de signes contraires ____________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
43 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
!
!
!
–!
!
–!
!
!
La _________________________ désigne la force qui permet d’attirer ou de repousser les
charges entre elles.
Selon la ____________________________________, les charges électriques ne peuvent
pas être créées ni détruites. Elles peuvent uniquement être transférées d’un corps à un
autre.
h)!
!
!
La majorité des objets sont ____________________, car ils portent autant de charges positives que
de charges négatives. Ils peuvent toutefois échanger des électrons entre eux. On peut provoquer un
______________________ des charges en ____________________ la matière.
i)!
!
La matière peut être divisée en trois catégories : les ____________________, les semi-conducteurs
et les isolants.
j)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Généralement, les ____________________ et les solutions électrolytiques sont de bons
conducteurs. Ceux-ci permettent aux charges de circuler ____________________. Dans le cas de
conducteurs métalliques placés dans un circuit électrique, les électrons dérivent dans une
____________________, entraînant un déplacement des charges dans le circuit.
Les ____________________ passent d’un atome à un autre, ce qui crée un courant électrique.
Dans le cas des ____________________________, les substances contiennent des ions positifs et
des ions négatifs. Lorsqu’on plonge des ____________________ dans une solution de ce type, les
ions positifs se dirigent vers la _________________________ et les _______________________
se déplacent vers la borne positive, ce qui permet au courant de circuler.
k)!
!
!
!
Les semi-conducteurs sont des substances dont les propriétés de ____________________ varient
en fonction de différents facteurs. On les utilise dans les circuits
_______________________lorsqu’on veut ralentir le passage du courant électrique.
Les ______________________ et le carbone sont des semi-conducteurs.
l)!
!
!
!
Les ______________________ sont des substances qui ne laissent pas passer le courant
électrique. Les charges ne peuvent circuler ______________________ et restent au même endroit.
Parmi ces substances, on trouve les ______________________ de même que des substances
comme le bois, le plastique et la céramique.
m)!
!
!
!
!
!
!
Une force ______________________s’exerce ______________________ qu’il y ait
______________________ entre des objets chargés placés à proximité les uns des autres. Le
______________________ permet d’expliquer comment cette force agit. Il correspond à la
______________________ dans laquelle la force d’un objet chargé peut s’exercer sur un
autre objet chargé. On le représente au moyen de ____________________________
__________________ qui montrent la direction de la ______________________. Par
convention, ces ______________________ s’éloignent des _________________________.
2. !
Vrai ou faux ?
a) La charge positive d’un objet provient d’un transfert de protons.
b) L’unité de mesure de la charge électrique est le watt.
c) Le corps humain est un conducteur d’électricité.
3.!
!
Indiquez, pour chacune des substances suivantes, s’il s’agit d’un conducteur, d’un semi-conducteur
ou d’un isolant.
a) La porcelaine qui supporte les fils dans les poteaux électriques.
b) Un fil de cuivre dans un circuit électronique.
c) Une résistance dans un circuit imprimé.
d) Le fil dans une ampoule.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
44 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
e) La gaine de caoutchouc autour d’un fil.
4.!
!
Dessinez les lignes de champ électrique de deux plaques parallèles qui portent des charges
de signes contraires.
L’électricité statique
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Air ambiant
• distance
• frottement
• proportionnelle
• charge
• dynamique
• immobiles
• recevoir
• charges négatives
• électrisation
• induction
• réchauffement
• charges positives
• électrons
• inversement
• repos
• conduction
• électroscope à
feuilles
• loi de Coulomb
• sans
• mis en contact
• signes opposés
• constante de
Coulomb
• étincelle
• neutraliseront
• statique
• facilement
• neutre
• transfert.
• contact
• force électrique
• partagent
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• conservera
a)!
!
!
!
Par suite des différences constatées dans les propriétés et les comportements des charges isolées
et des charges placées dans un circuit, les chercheurs ont établi deux domaines d’études :
l’électricité ___________________ (ou électrostatique) et l’électricité dynamique. L’électricité
____________________ est liée au mouvement des charges électriques.
b)!
!
!
L’électricité statique concerne les phénomènes liés aux charges électriques au
____________________. On se sert d’un ___________________________ pour déceler la
présence d’électricité statique dans un corps.
c)!
!
!
!
!
!
Les substances électrisées ne le demeurent pas toujours. Au contact des molécules d’eau de
l’____________________, elles se déchargent. Ainsi, par temps humide, les effets liés à l’électricité
statique se font moins sentir. Par temps sec, l’électricité statique peut se manifester par une petite
____________________. Cela indique que les corps se sont déchargés d’un coup provoquant ainsi
une décharge électrique. Le ___________________ de l’air dû au passage des électrons
occasionne un dégagement de lumière.
d)!
!
L’électrisation de la matière peut se faire par frottement, par ____________________ ou par
induction.
e)!
!
!
!
!
L’électrisation par ____________________ se fait lorsqu’il y a friction entre deux corps. Il arrive
alors qu’il y ait ____________________ d’électrons d’un corps à un autre. Certaines substances ont
tendance à donner ____________________ des électrons, comme la laine et le verre, alors que
d’autres substances ont tendance à ____________________ des électrons, comme le plastique et
l’or. Dans le cas du ______________________ d’une tige de plastique sur un bout de laine, des
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
45 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
!
____________________ de la laine iront vers la tige de plastique. En perdant des électrons, la laine
aura un surplus de ____________________ et la tige de plastique, en gagnant des électrons, aura
un surplus de _________________________.
f)!
!
!
!
!
L’___________________ par conduction se fait lorsqu’une substance _________________ entre
en contact avec une substance déjà chargée. À ce moment, les charges se
____________________ entre les deux substances qui seront alors chargées de mêmes signes. Il
en résulte une charge plus faible que celle de départ. Cela se produit lorsqu’un électroscope à
feuilles est ____________________ avec un objet électrisé.
g)!
!
!
!
!
L’électrisation par ____________________ se fait ____________________ qu’il y ait
____________________ entre les substances. Lorsqu’on approche une substance électrisée d’une
substance neutre, les charges se déplacent dans celle-ci créant une zone chargée de signe opposé.
Si cette dernière est isolée, les charges contraires se ____________________ éventuellement dès
qu’on éloignera la substance chargée.
h)!
!
!
!
!
!
Selon la ________________________, la force électrique qui s’exerce entre deux particules
____________________ électriquement chargées est directement
_______________________ au produit de leur charge et _______________________
proportionnelle au carré de leur distance. Elle est exprimée par l’équation mathématique
suivante :
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
2.!
!
Dans chacune des situations suivantes, indiquez si l’électrisation a été obtenue par frottement, par
conduction ou par induction.
a)!
b)!
c)!
d)!
e) !
f)!
Pour coller un ballon au mur, on le frotte sur sa tête.
Un filet d’eau est dévié par une règle chargée.
Les vêtements deviennent chargés lorsqu’ils sont séchés à la sécheuse.
Un adolescent s’électrise, en se traînant les pieds.!
!
Lorsqu’on met un objet chargé en contact avec un électroscope à feuilles.!
Des confettis sont attirés vers des objets chargés.!
!
!
!
3.!
!
À partir de l’équation mathématique qui exprime la loi de Coulomb, isolez la variable qui
permet d’obtenir :
a) !
la charge de la première particule :
b) !
la distance entre les deux particules :
où !
Fé représente la __________________________ en newton (N)
!
!
k représente la ___________________________, soit 9 × 109
!
!
!
q1 représente la ________________ de la première particule en coulomb (C)
q2 représente la ________________ de la seconde particule en coulomb (C)
r représente la __________________ entre les deux particules en mètre (m).
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
46 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
4.!
!
!
Calculez l’intensité de la force électrique si la charge de la première substance est de
6 × 10-10 C et la charge de la seconde substance est de 4 × 10-8 C. Ces deux substances sont
placées à 2,5 cm l’une de l’autre.
5. !
!
!
Quelle distance sépare deux particules dont la première, ayant une charge de 6 × 10-6 C,
exerce une force électrique de 0,312 N sur la seconde particule, dont la charge est de
8 × 10-8 C ?
L’électricité dynamique
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• 1C/1s
• mouvement
• sens réel
• 1J/1C
• directement
proportionnelle
• oméga
• temps
• ampère
• énergie électrique
• ordonné
• temps requis
• ampèremètre
• énergie transférée
• point précis
• travail
• borne positive
• génératrice
• positives
• U
• charge(s)
• grande
• puissance électrique • volt
• consommation
• intensité
• puissant
• voltmètre
• coulomb
• intervalle de temps
• R
• watt.
• différence de
potentiel
• joules
• résistance(s)
• longueur
a)!
Lorsque les charges électriques sont en ____________________, on parle d’électricité dynamique.
b)!
!
!
!
Un courant électrique est un déplacement ____________________ des électrons (charges
négatives) d’un atome à un autre. Par convention, le sens du courant montre le trajet que prendrait
des charges ____________________ parcourant un circuit électrique. On sait toutefois que le
___________________ correspond au mouvement des charges négatives.
c)!
!
!
L’____________________, symbolisée par la lettre I, correspond à la quantité de
____________________ qui circulent en un ____________________ d’un circuit électrique
pendant une seconde. Son unité de mesure est l’____________________ (A).
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
47 / 104
Nom :
Date :
d)!
!
Un courant de un ____________________ est égal à une charge de un coulomb passant dans un
circuit électrique en une seconde, ou 1 A = ____________________.
e)!
Pour établir l’intensité du courant dans un circuit électrique, on utilise la formule suivante :
!
!
!
où !
I représente l’____________________ du courant en ampère (A)
!
!
!
!
!
!
!
!
q représente la charge en ____________________ (C)
∆t représente un ___________________________ en seconde (s).
f)!
!
On mesure l’intensité du courant au moyen d’un ____________________, qui s’installe dans le
circuit.
g)!
!
!
La différence de potentiel, symbolisée par la lettre ____________________, équivaut à la quantité
d’énergie transférée entre deux points d’un circuit électrique. Son unité de mesure est le
____________________ (V).
h)!
!
Un volt est égal à l’énergie de un joule fournie par une charge de un __________________, ou 1 V
= ____________________.
i)!
!
Pour établir la différence de potentiel entre deux points d’un circuit, on utilise la formule suivante :
où!
U représente la ______________________________ en volt (V)
!
!
!
!
!
E représente l’____________________________ en joule (J)
!
!
!
Q représente la ____________________ en coulomb (C).
j)!
!
On mesure la différence de potentiel au moyen d’un ____________________. On l’installe de part
et d’autre de l’élément à mesurer.
k)!
!
!
!
Certains éléments d’un circuit électrique, appelés ____________________, ont la capacité de
transformer l’énergie électrique en une autre forme d’énergie. Par exemple, les éléments chauffants
d’un grille-pain, fabriqués avec du nichrome, permettent de transformer l’énergie électrique en
énergie thermique.
l)!
!
!
!
Plus une résistance est ____________________, plus le courant électrique a besoin d’énergie pour
traverser cette résistance. Les quatre facteurs suivants influent sur la résistance d’une substance au
passage du courant électrique : la nature de la substance, la ____________________, le diamètre
et la température de l’élément.
m)!
!
La résistance, symbolisée par la lettre ____________________, se mesure en ohms, représentés
par la lettre grecque ____________________ (Ω).
!
Un ohm représente une différence de potentiel de un volt par _____________, ou 1 Ω =
n)!
!
!
Pour une résistance donnée, selon la loi d’Ohm, la différence de potentiel dans un circuit électrique
est ______________________________________ à l’intensité du courant. La loi d’Ohm s’exprime
mathématiquement de la façon suivante :
!
!
!
U = RI ! !
!
!
!
!
o)!
!
!
La puissance électrique d’un appareil indique la quantité de ____________________ qu’il est
capable de faire par unité de ____________________. Plus un appareil est
____________________, moins il prendra de temps pour effectuer un travail. L’unité de mesure de
!
!
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Groupe :
RBreton ST et STE!
où !
!
!
!
.
U représente la ______________________________ en volt (V)
R représente la ____________________ en ohms (Ω)
I représente l’____________________ du courant en ampère (A).
!
!
!
!
!
!
!
!
48 / 104
Nom :
Groupe :
!
!
la puissance électrique est le ____________________ (W). Un appareil dont la puissance est de un
watt accomplit un ____________________ de un joule par seconde,
!
ou 1 W =
p)!
L’équation mathématique de la puissance électrique est la suivante :
.
!
!
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Date :
!
!
!
!
!
où !
Pé représente la ____________________________ en watt (W)
!
!
W représente le ____________________ en joule (J)
∆t représente le _____________________ en seconde (s).
!
!
!
!
q)!
!
La puissance électrique d’un appareil peut aussi s’exprimer au moyen de la différence de potentiel
et de l’____________________ du courant. La relation mathématique est alors la suivante :
!
!
!
!
Pé = UI! !
!
où !
!
!
!
!
!
!
!
!
En effet, 1 W = 1 V × 1 A.
r) !
!
!
!
!
La quantité d’énergie électrique consommée par un appareil est obtenue en multipliant sa
__________________________ par le temps, ou 1 J = 1 W × 1 s. L’énergie électrique peut ainsi se
mesurer en ____________________, mais aussi en kilowattheures. La correspondance entre ces
unités de mesure est la suivante : 1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3 600 000 J. Le kilowattheure est
utilisé dans les factures de ________________________ d’électricité.
s) !
La relation mathématique entre la puissance électrique et l’énergie électrique est la suivante :
!
!
!
!
!
!
E = Pé ∆t !
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
4. !
!
Dans chacun des énoncés suivants, deux options sont présentées. Soulignez l’option qui favorise le
passage du courant électrique dans un circuit.
a) !
b) !
c) !
d) !
L’utilisation d’un fil court ou l’utilisation d’un fil très long.! !
Un fil de fer ou un fil de cuivre.!
Un fil ayant un gros diamètre ou un fil ayant un petit diamètre.
Une température froide ou une température chaude.
5. !
!
Une charge de 35 C traverse un conducteur en 8 s. Quelle est l’intensité du courant dans ce
conducteur ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
où !
!
!
!
!
!
!
Pé représente la ___________________________ en watt (W)
U représente la ______________________________ en volt (V)
I représente l’____________________ du courant en ampère (A).
E représente l’ ___________________________ consommée en
joule ou en kilowattheure (J ou kWh)
Pé représente la _______________________ en watt ou en
kilowatt (W ou kW)
∆t représente l’________________________ en seconde ou en
heure (s ou h).
!
!
!
!
!
!
!
!
!
49 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
6. !
!
Calculez la charge totale circulant dans un conducteur en 12 s sachant que l’intensité du courant est
de 6,8 A.
7. !
Quelle est la différence de potentiel si un courant de 8 A circule dans une résistance de 50 Ω ?
8. !
!
L’énergie électrique consommée peut se mesurer en joules ou en kilowattheures. Si la
consommation est de 950 kWh, à combien s’élève-t-elle, en joules ?
9. !
!
Quel sera le coût de fonctionnement d’un micro-onde de 1200 W pour 10 minutes d’utilisation, si un
kWh coûte 0,067 $ ?
10.!
!
Un séchoir à cheveux consomme 0,6 kWh en 15 min. Quelle est la puissance électrique de ce
séchoir ?!
11. !
a) !
!
Que se produira-t-il dans chacune des situations suivantes ?
Pour une résistance qui reste fixe, on quadruple l’intensité. Quel en sera l’effet sur la différence de
potentiel ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
50 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
b) !
!
Si l’on divise la différence de potentiel en trois en maintenant la résistance, que se produira-t-il sur le
plan de l’intensité du courant ?
c) !
!
On veut maintenir la différence de potentiel et quintupler l’intensité du courant. Que faudra-t-il faire
avec la résistance ?
12. !
Les fiches signalétiques de deux appareils portent les inscriptions suivantes :
!
!
!
Appareil A !
120 V! !
15 A! !
!
Quel appareil est le plus puissant ?
13. !
Quelle est la puissance électrique d’un moteur qui consomme 3000 J par heure ?
14. !
!
Un four à micro-ondes de 1000 W fonctionne pendant 4 min. Quelle quantité de travail a-t-il
accomplie ?
!
!
!
!
!
!
Appareil B!
220 V
5 A!
!
Les circuits électriques
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Charges
• courant
• en parallèle
• potentiel
• circuit
• diminuer
• en série
• circulent
• disjoncteurs
• fils
• résistance
équivalente
• conservation de la
charge
• égale
• intensité du courant
• résistances
• embranchement
• mouvement
• s’additionne
• conservation de
l’énergie
• énergie électrique
• négative
• schémas
• énergie totale
acquise
• nœud
• partagée
• source d’énergie
électrique
• énergie totale
transférée
• positive
• une seule
• continue de circuler
• conventionnel
a)!
!
!
!
!
• valeur.
Pour que les charges ____________________, elles doivent avoir un chemin pour pouvoir décrire
une boucle, comme une piste de course. Le circuit leur permet de circuler en boucle et la source de
courant, de se maintenir en ____________________. Chaque ____________________ doit
p o s s é d e r a u m o i n s l e s t r o i s c o m p o s a n t e s s u i v a n t e s : u n e
_____________________________________ afin de créer une différence de potentiel, un ou des
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
51 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
!
b)!
!
!
éléments qui utilisent de l’ _______________________ (par exemple, une ampoule) et des
____________________ conducteurs qui font le lien entre les éléments et la source de courant.
c)!
!
Les circuits ____________________ et les circuits ____________________ sont deux façons de
relier les composantes d’un circuit électrique.
d)!
!
!
!
!
!
Dans un circuit ____________________, les composantes sont branchées les unes à la suite des
autres. Il n’y a pas d’ ____________________, ce qui fait que toutes les charges parcourent le
même chemin. Si un élément du circuit se brise, le ____________________ est !i n t e r r o m p u .
L’énergie utilisée par chacune des résistances ____________________. L’ajout de résistances fait
____________________ l’énergie disponible pour chacune d’elles. Les fusibles et les
____________________ sont des exemples d’éléments branchés ____________________.
e)!
!
!
!
!
!
Un circuit ____________________ possède au moins un embranchement. Ainsi, les
____________________ peuvent avoir différents parcours. L’endroit où un circuit se sépare en
deux chemins ou plus est appelé « ____________________ ». Si un élément d’un embranchement
du circuit se brise, le courant _____________________________ dans les éléments des autres
embranchements. L’ajout de résistances fait ____________________ la résistance totale.
L’intensité du courant est ____________________ entre les différentes résistances.
f)!
!
!
!
!
!
!
!
Deux lois importantes en électricité sont basées sur la loi de la ________________________
et la loi de la __________________________________. Il y a d’abord la première loi de
Kirchhoff, qui stipule que l’_________________________ qui entre dans un élément ou un
nœud d’un circuit électrique est toujours ____________________ à l’intensité du courant qui
en sort. Il y a ensuite la deuxième loi de Kirchhoff, qui concerne la différence de potentiel,
selon laquelle l’__________________________ par les charges à la source d’énergie est
toujours égale à l’____________________________ par ces charges, et ce, quel que soit leur
parcours dans un circuit électrique.
g)!
!
!
!
!
!
!
Les deux lois de Kirchhoff peuvent être résumées ainsi : dans un circuit
____________________, l’intensité totale est égale à l’intensité qui traverse chacune des
____________________, et la différence de potentiel totale est égale à la somme des
différences de potentiel de l’ensemble des résistances présentes dans le circuit. Dans un
circuit ____________________, l’intensité totale est égale à la somme des intensités qui
traversent chacune des résistances du circuit, et la différence de ____________________
totale est égale partout pour chaque élément du circuit.
h)!
Les équations mathématiques qui découlent des deux lois de Kirchhoff sont les suivantes :
!
!
!
!
Pour un circuit ____________________ : !
!
!
!
!
!
!
Pour un circuit ____________________ : !
!
!
!
!
!
!
i)!
!
!
!
La ___________________________, symbolisée par les lettres Réq, correspond à la valeur de
la résistance qui permettrait de remplacer toutes les résistances d’un circuit par
____________________. À l’aide de la loi d’Ohm et des lois de Kirchhoff, on peut trouver sa
____________________ à partir des équations suivantes :
Des symboles et des ____________________ sont souvent employés pour représenter les circuits
électriques. On indique la direction du courant selon le sens _______________________,
c’est-à-dire de la borne ____________________ vers la borne ____________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
Itotal = I1 = I2 = I3 = I4 = …
Utotal = U1 + U2 + U3 + U4 + …
Itotal = I1 + I2 + I3 + I4 + …
Utotal = U1 = U2 = U3 = U4 = …
!
!
!
!
!
52 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
Pour un circuit ____________________ : !
!
Pour un circuit ____________________ :
2. !
!
Dessinez un circuit en série et un circuit en parallèle qui comprennent une source de courant, deux
ampoules et deux résistances.
!
!
a)!
3. !
À partir du circuit suivant, calculez la valeur de la résistance.
Circuit en série! !
!
!
Réq = R1 + R2 + R3 + R4 + …
b)!
Circuit en parallèle
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
!
4. !
À partir du circuit suivant, déterminez l’intensité du courant circulant dans la résistance R1.
5.!
Dans le circuit suivant, quelle est la différence de potentiel aux bornes de la source ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
53 / 104
Nom :
6. !
!
Groupe :
Date :
Dans le tableau suivant, notez les équations découlant de l’application de la loi d’Ohm et des
lois de Kirchhoff aux circuits en série et aux circuits en parallèle.
Caractéristique
Circuit en série
Circuit en parallèle
Intensité du courant
Différence de potentiel
Résistance équivalente
7. !
Calculez la résistance équivalente dans chacun des trois circuits suivants.
a)
!
b)
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
c)
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
54 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Le magnétisme et l’électromagnétisme
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Acier
• dynamique
• magnétisé
• aimant
• électrique
• magnétisme
• règle de la main
droite
• aléatoires
• électroaimant(s)
• mécanique
• s’attirent
• artificiels
• électromagnétisme
• minerai
• semblables
• attraction
• enrouler
• mouvement
• solénoïde
• augmentant
• entrer
• naturel
• sortent
• champ magnétique
• fort
• nickel
• choc violent
• génératrices
• Nord géographique
• substances
ferromagnétiques
• circulaires
• noyau
ferromagnétique
• sud
• cobalt
• induction
électromagnétique
• conserver
• intensité
• orientés
• utilisation
• déplaçant
• interrompant
• permanents
• vitesse.
• direction
• inverse
• pouce
• distance
• puissant
• doigts
• lignes de champ
magnétique
• domaines
• magnétique
• temporaires
a)!
!
!
!
!
Le ____________________ est l’ensemble des phénomènes causés par les aimants. Ces derniers
sont des objets qui ont la capacité d’attirer d’autres objets contenant du fer, du
____________________ ou du cobalt. Environ 600 ans avant notre ère, les Grecs découvrirent que
la magnétite, un ____________________ qui est un aimant ____________________, avait cette
propriété.
b)!
!
!
!
!
Le fait que certains métaux possèdent des propriétés magnétiques s’explique par la présence d’un
ensemble de régions appelées ____________________, dont chacun agit comme un petit aimant.
Les directions de ces domaines sont ____________________ si le métal n’est pas magnétisé. Si le
métal est ____________________, il possède des domaines bien ____________________. Plus
l’aimant contient de domaines, plus il est ____________________.
c)!
!
!
Chaque aimant est formé d’un pôle nord et d’un pôle ____________________. Par convention, le
pôle nord d’un aimant correspond à la partie qui s’oriente naturellement vers le pôle magnétique
situé près du pôle ________________________________ de la Terre.
d)!
!
!
!
!
!
!
Les interactions entre les aimants se font avec des forces d’____________________ et de
répulsion, c’est-à-dire que les pôles magnétiques contraires ____________________ et que les
pôles magnétiques ____________________ se repoussent. Ces forces sont capables d’agir à
____________________. Dans un champ magnétique, elles sont représentées par des
__________________________________. Par convention, celles-ci ____________________ du
pôle nord pour ____________________ dans le pôle sud
d’un aimant.
e)!
!
!
Le fer, le nickel et le ____________________ peuvent être utilisés pour faire des aimants
____________________. Il suffit de soumettre ces derniers à un _________________________
d’un autre aimant. Les substances capables de devenir des aimants sont appelées «
_______________________________________ ». Elles peuvent être démagnétisées si, par
!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
55 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
exemple, elles subissent un ____________________ ou si elles sont placées dans un champ
magnétique de sens contraire à leur aimantation.
f)!
!
!
!
!
!
La rémanence magnétique est la capacité, pour un matériau, d’acquérir et de
____________________ ses propriétés magnétiques. Il y a deux catégories d’aimants: les
aimants ____________________, dont la rémanence magnétique est faible et qui gagnent et
perdent facilement leurs propriétés magnétiques (par exemple, le fer contenant peu
d’impuretés), et les aimants ____________________, dont la rémanence magnétique est forte
et qui sont difficiles à magnétiser et à démagnétiser (par exemple, l’____________________).
g)!
!
!
!
!
Pour fabriquer des aimants, on peut avoir recours à l’électricité. Le lien qui existe entre le
magnétisme et l’électricité se nomme l’« ____________________________ ». Un courant électrique
peut engendrer un champ magnétique et l’____________________ est aussi vrai. Seule l’électricité
____________________ peut produire un champ magnétique parce que les charges électriques
doivent être en ____________________.
h)!
!
!
!
!
À l’aide de la ____________________________, on peut déterminer la direction des lignes de
champ magnétique d’un fil conducteur. Le ____________________ indique le sens du courant, soit
de la borne positive vers la borne négative. Les ____________________ s’enroulent autour du fil et
indiquent la direction des lignes de champ magnétique.
Ces lignes sont ____________________.
i)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Pour augmenter l’intensité du champ magnétique d’un fil conducteur, il suffit de
l’____________________ en boucles régulières pour former un ____________________. Ce
dernier possède un ___________________________ qui ressemble à celui d’un aimant droit.
Les éléments suivants le distinguent toutefois d’un aimant. Le champ magnétique d’un
____________________ peut être arrêté à volonté, tout simplement en
____________________ le courant. Il est possible de modifier la ____________________ des
lignes de champ magnétique en inversant la direction du courant. On peut aussi augmenter
l’intensité du champ magnétique soit en ____________________ le nombre de boucles ou en
augmentant l’intensité du courant.
j)!
!
!
!
!
!
!
!
Un solénoïde peut être transformé en ____________________ en ajoutant un
____________________________ à l’intérieur des boucles formées. Le champ magnétique est
produit à la fois par le solénoïde et le _________________________________. Il en résulte un
aimant ____________________. Les _________________________ comportent les mêmes
avantages que les solénoïdes mais, en plus, leur magnétisme est augmenté par
l’____________________ du noyau ferromagnétique. Ils sont souvent utilisés en électricité et
permettent, notamment, de transformer l’énergie électrique en énergie
____________________.
2. !
!
La figure suivante représente la Terre, qui est un gros aimant. Complétez la figure en plaçant les
termes suivants aux endroits appropriés.
!
!
!
!
–
–
–
–
!
!
!
!
Nord géographique
Nord magnétique
Sud géographique
Sud magnétique
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
56 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
3. !
!
Supposez que les cercles ci-dessous représentent des boussoles. Dans chacune des situations
suivantes, tracez les aiguilles des boussoles en indiquant leur direction.
!
4. !
!
!
!
!
!
!
Représentez le champ magnétique dans chacun des cas suivants.
!
5.!
!
!
!
!
!
!
!
!
Tracez les lignes de champ magnétique
de chacun des solénoïdes suivants.
!
!
!
!
!
!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
57 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
La lithosphère : les minéraux et les roches
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• À ciel ouvert
• érosion
• minéral
• roches
métamorphiques
• allochromatiques
• extrusives
• naturellement
• anciennes
• facile
• opaques
• classer
• galeries
• ordonnée
• roches
sédimentaires
• composition
• gisement
• plusieurs éléments
• sédimentaires
• construction
• hétérogène
• porcelaine
• seul élément
• couches
• idiochromatiques
• poudre
• tendre
• croûte terrestre
• intrusives
• pression
• translucides
• diamant
• liens chimiques
• profond
• transparence
• difficile
• lithosphère
• pureté
• transparents
• dur
• manteau supérieur
• refroidissement
• végétaux.
• échelle de Mohs
• minerai
• roche(s)
a)!
!
!
!
La Terre est formée d’une partie solide et d’une partie liquide en fusion. L’enveloppe rigide qui
entoure la Terre se nomme la « ____________________ ». Celle-ci est composée de deux couches,
la ________________________ et la partie superficielle du _____________ _____________ , qui
forment la structure externe de la planète.
b)!
!
Dans la lithosphère, on trouve des minéraux et des ______________________, qui constituent un
mélange ______________________ de minéraux.
c)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Les minéraux possèdent certaines caractéristiques qui permettent de les identifier :
–!
Ils se trouvent ______________________ dans la nature et se sont formés au fil du temps.
–!
Ils possèdent une structure atomique ______________________ de manière à former des
!
cristaux semblables.
–!
Chaque minéral possède sa propre ______________________ chimique. L’or, par
!
exemple, est composé d’un ______________________, alors que d’autres minéraux sont
!
formés de ___________________________, comme le quartz qui est constitué de silice et
!
d’oxygène.
–!
Leurs propriétés bien définies, comme la couleur, la ______________________ et la
!
dureté, permettent de les ______________________.
d)!
!
!
!
La couleur d’un minéral dépend de sa ______________________. On distingue les minéraux
______________________, dont l’élément colorant fait partie de leur composition chimique, des
minéraux _________________________, qui peuvent prendre plusieurs couleurs attribuables à des
impuretés (par exemple, le quartz peut, notamment, être blanc, brun, rose ou violet).
e)!
!
!
Les minéraux ______________________ laissent passer totalement la lumière. Les minéraux
______________________ laissent passer la lumière, mais ne permettent pas de distinguer
nettement un objet. Les minéraux ______________________ ne laissent pas passer la lumière.
f)!
!
!
!
!
La dureté d’un minéral résulte de la force des ______________________ entre les atomes. Elle est
mesurée au moyen de l’______________________, graduée de 1 à 10, où la valeur 1 est donnée à
un minéral ______________________, et la valeur 10, à un minéral _______________. Plus la
valeur du minéral est petite, plus le minéral est _____________ à rayer. À l’inverse, plus la valeur
du minéral est élevée, plus le minéral est ______________________ à rayer. Le minéral le plus
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
58 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
tendre est le talc et le minéral le plus dur est le ______________________. Ce dernier est capable
de rayer tous les minéraux.
g)!
!
!
!
!
La couleur de la trace de ______________________ laissée par le frottement d’un minéral sur une
surface de ______________________ non émaillée peut être différente de celle du
______________________ (par exemple, la pyrite jaune laisse une poudre noire). Dans le cas des
minéraux ________________________, la poudre est de couleur; dans le cas des minéraux
allochromatiques, la poudre est blanche ou peu colorée.
h)!
!
!
Pour exploiter les minéraux, il faut les repérer, puis extraire le ______________________,
c’est-à-dire de la roche qui contient les minéraux. Un site propice à l’exploitation en raison de la
quantité et de la concentration du minéral qui s’y trouve est appelé « ______________________ ».
i)!
!
!
!
Pour extraire les minéraux, on peut procéder de deux façons : aménager une mine
______________________, dans le cas où les minerais sont près de la surface, ou une mine avec
des ______________________ souterraines, lorsque le gisement est ______________________.
Ensuite, par différents procédés, on sépare le minéral de la ______________________.
j)!
!
!
La formation des roches résulte de la ______________________ et de l’activité des volcans. Parmi
les trois familles de roches, il y a les roches ignées, les roches ______________________ et les
roches métamorphiques.
k)!
!
!
!
Les roches ignées sont créées par suite du ______________________ du magma qui essaie de
sortir de la croûte terrestre. Si le magma se solidifie avant de sortir de la croûte terrestre, il y a
formation de roches ignées ______________________. S’il réussit à sortir de la croûte terrestre et
se solidifie au contact de l’air, il y a formation de roches ignées ______________________.
l)!
!
!
!
!
Les ______________________________ résultent de l’______________________ du vent, de
l’eau, etc., qui fragmente les roches en petits morceaux qui se mêlent à des débris de
______________________ et d’animaux. Ces fragments finissent par tomber au fond des cours
d’eau et forment des ___________________ de roches successives. Les plus basses se
compactent sous l’effet de la pression pour créer les ____________________________.
m)!
!
!
!
!
Les roches ignées et les roches sédimentaires peuvent se transformer en _____________
_____________________ lorsqu’elles subissent de fortes pressions ou températures.
Les ______________________ roches ignées ou sédimentaires ont alors de nouvelles apparences
et propriétés (par exemple, le calcaire, une roche sédimentaire, peut se changer en marbre, une
roche métamorphique).
n)!
!
On utilise notamment les roches ignées, sédimentaires et métamorphiques comme matériaux de
______________________, comme pierres ornementales ou dans la décoration.
2. !
Trouvez le terme qui correspond à chacune des définitions suivantes.
a)!
b)!
!
3.!
!
Corps solides inorganiques ayant des propriétés bien définies.
Roche sédimentaire qui sert à fabriquer du ciment.
!
À partir de l’échelle de Mohs, indiquez le minéral dont il est question dans chacun des énoncés
suivants.
a)!
b)!
!
Je suis capable de rayer la fluorite et la calcite, mais je me fais rayer par le feldspath.!
Je suis capable de rayer tous les minéraux dont la valeur est inférieure à sept, mais je me fais rayer
par le corindon.!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
59 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
La lithosphère : les sols
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Absorption
• érosion
• matière organique
• sols
• capacité tampon
• fertile
• minéraux
• sous-sol
• changements
climatiques
• horizon A
• mollisol
• superficielle.
• horizon C
• pergélisol
• couches
• horizons
• permanence
• croissance
• humus
• pH
• entre 6 et 7
• lithosol
• roche mère
a)!
!
!
!
!
!
Le sol provient de la ____________________, qui est la partie solide de la croûte terrestre. Au fil du
temps, l’____________________ use les roches à la surface de la lithosphère. C’est ainsi que se
forme le ____________________, qui est un sol constitué de gros fragments de roche. Ces
derniers vont ensuite former un mélange avec la _____________ _________________ provenant
de la décomposition des végétaux et des animaux. Les réactions physiques et chimiques qui
résultent de ce mélange sont à l’origine de la formation du ____________________.
b)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Le sol évolue jusqu’à former des ____________________ distinctes, plus ou moins parallèles,
appelées « ____________________ ». En profondeur, on trouve la ____________________
(horizon R), qui soutient tous les autres horizons. Au-dessus, il y a la roche mère fragmentée
(____________________), qui résulte de la dégradation de la roche mère. Puis, il y a le
____________________ (horizon B), qui est formé surtout de petites particules minérales, suivi de
la terre arable (____________________), qui est un mélange d’humus et de minéraux solubles
dans l’eau. Cette partie sert de support à la croissance des plantes. Enfin, la couche
____________________ (horizon O) est surtout composée d’______________ résultant de la
décomposition des végétaux et des animaux.
c)!
!
!
Pour qu’un sol soit ____________________ et assure la croissance des plantes, il doit posséder
des ____________________ en quantité suffisante, un taux d’humidité adéquat et un
____________________ approprié.
d)!
!
!
!
Le pH intervient dans la ____________________ des plantes. Un sol trop acide rend
difficile l’____________________ des minéraux par les plantes. En général, le pH idéal pour
les plantes se situe ____________________. Toutefois, certaines plantes préfèrent des sols
plus acides.
e)!
!
!
En général, les ____________________ sont capables de neutraliser une certaine quantité de
composés acides ou basiques pour contrer les variations de pH. Cette propriété est appelée
« ____________________ ».
f)!
!
!
!
!
!
Dans les régions polaires et au sommet des montagnes de l’Ouest canadien, par exemple, il y a des
sols gelés en ____________________, dont la température est égale ou inférieure à 0 °C pendant
au moins deux ans. Un tel type de sol est appelé « ____________________ ». En été, selon la
région, la couche superficielle du sol, qu’on appelle « ____________________ », dégèle et rend
possible la croissance de quelques plantes. Ce type de sol est particulièrement sensible aux
___________________________.
2. !
Quel est le rôle des micro-organismes dans le sol ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
60 / 104
Nom :
3. !
Groupe :
Date :
Qu’est-ce qui distingue les horizons entre eux ?
La lithosphère : les ressources énergétiques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• Algues
• même procédé
• reposer
• biodiversité
• énergie
géothermique
• méthane
• résidus organiques
• chaleur
• énergie thermique
• noyau
• charbon
• engrais
• nutriments
• ressources
énergétiques
• combustibles
fossiles
• équilibre
• pesticides
• risques d’accident
• fission nucléaire
• pétrole
• s’appauvrissent
• compaction
• fluide
• plantes terrestres
• solide
• conditions vitales
• gazeuse
• polluantes
• surface
• contamination
• hydrocarbures
• population mondiale
• synonyme
• déchets
• hydrogène
• prive
• temps
• dioxyde de soufre
• liquide
• réduire
• très lentement
• eau de pluie
• lourds
• renouvelable
• uranium
• énergie fossile
• marécages
• vase.
a)!
!
!
Les êtres humains tirent profit des ressources naturelles présentes dans le sol, notamment des
______________________________ comme le pétrole, le gaz naturel et le !
______________.
Celles-ci leur permettent, notamment, de se chauffer, de se déplacer et ! de produire de l’électricité.
b)!
!
!
Le ____________________, le gaz naturel et le charbon sont des ___________________
______________ qui proviennent de résidus organiques qui se sont accumulés et transformés au fil
du ____________________. L’énergie qui émane d’eux est appelée « _____________________ ».
c)!
!
!
!
Le pétrole provient d’anciens organismes (animaux marins et ______________________) morts qui
ont été recouverts, au fond des eaux, par du sable, de la ___________________, des roches et des
minéraux. Avec le temps et la pression, ces organismes se sont _________________________
transformés en pétrole. Le pétrole est une substance ____________________.
d)!
!
Le gaz naturel suit le _____________________________ de formation que le
____________________. C’est une substance ____________________.
e)!
!
!
!
Le charbon provient de ________________________ et d’arbres qui poussaient autrefois dans les
____________________. Avec le temps, le sable et la vase ont recouvert les
____________________, et la pression a transformé les ___________________________ en
charbon. Le charbon est une substance ____________________.
f)!
!
!
!
!
En brûlant, les combustibles fossiles produisent beaucoup d’________________________ que l’on
peut transformer en énergie électrique ou en énergie mécanique. Elle dégage aussi des polluants,
comme le dioxyde de carbone (CO2), le ________________________ (SO2) et des oxydes d’azote
(NOx). De plus, le gaz naturel est principalement formé de _______________________ (CH4), un
gaz plus polluant que le CO2.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
61 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
g)!
!
!
!
!
Dans la croûte terrestre, on trouve un élément radioactif, l’_______________________, utilisé pour
produire de l’électricité. Par la _______________________, il dégage une énorme quantité
d’énergie contenue dans son __________________. Des inconvénients sont toutefois associés à
l’utilisation de l’énergie nucléaire, soit les ______________________ lors d’une fission nucléaire et
les _______________________ radioactifs.
h)!
!
!
!
!
!
!
!
L’_____________________________ est un autre type d’énergie. Elle provient de la
______________________ interne de la Terre. Elle est récupérée par un
______________________ qui se réchauffe au contact des roches en fusion et qui remonte, rempli
d’énergie, à la surface. Son exploitation se fait surtout là où les roches chaudes se trouvent près de
la ______________________ du sol, à proximité d’un volcan, par exemple. Les systèmes utilisant
cette forme d’énergie, qui est ____________________, permettent de ______________________
les coûts de chauffage et les émissions de dioxyde de carbone (CO2). Leur installation est toutefois
coûteuse.
i)!
!
!
Actuellement, on cherche de nouvelles sources d’énergie renouvelables et peu
______________________. On regarde du côté des procédés qui font intervenir
l’______________________.
j)!
!
!
!
!
!
En raison de la pollution et des besoins alimentaires croissants d’une ____________
______________ qui ne cesse d’augmenter, les sols ______________________. Aussi,
la ______________________ des sols par les machineries lourdes les ________________
d’oxygène et empêche l’eau de s’infiltrer à l’intérieur de la terre. Cela porte atteinte aux
______________________ nécessaires à la croissance des plantes. L’épuisement des sols
est ______________________ de la perte de fertilité des sols.
k)!
!
!
!
!
!
Il est nécessaire de laisser la terre se ______________________ au moyen de la rotation
des cultures. Toutefois, certains ne laissent pas les terres agricoles se reposer périodiquement et
compensent en multipliant l’usage d’______________________ dont les excès causent de la
pollution. L’______________________ des sols est aussi touché par l’usage abusif de
______________________ qui nuisent à la ______________________ en tuant plusieurs
micro-organismes, insectes et petits animaux.
l)!
!
!
!
!
!
!
!
Il y a ______________________ lorsque, dans un milieu, on décèle la présence anormale d’une
substance nuisible. À titre d’exemples, on peut citer les ______________________ provenant des
fuites de certains réservoirs de stations-services ou les sites d’enfouissement qui peuvent laisser
s’échapper des eaux contenant des métaux ______________________. Aussi, les polluants rejetés
par les industries réagissent avec l’______________________ pour former les pluies acides. Ces
pluies ont de graves conséquences sur l’environnement, provoquant la perte des
______________________ nécessaires à la croissance des plantes et tuant des micro-organismes
dont elles ont besoin, par exemple.
2.!
Qui suis-je ?
!
!
a)!
b)!
4. !
Quel est le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique ?
6. !
!
!
Dans l’agriculture, l’utilisation massive de machinerie lourde a pour effet de compacter les sols et
d’empêcher la pluie de pénétrer dans la terre. Comment cela peut-il nuire à la croissance
des plantes ?
Élément le plus abondant sur Terre.!
!
!
!
Deux gaz qui contribuent à la formation des pluies acides.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
62 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’hydrosphère et les ressources énergétiques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Alternateurs
• eau douce
• hydrosphère
• salinité
• barrages
• écarts
• icebergs
• surface
• centrale
hydroélectrique
• écosystèmes
• latitude
• température
• énergie électrique
• énergie hydraulique
• lignes de partage
des eaux
• terre ferme
• chaleur
• fleuves
• marées
• thermohaline
• froide
• masses de glace
• turbines
• frontières naturelles
• mers
• Ungava
• géographiques
• Pacifique
• vagues
• vannes
• circulation
océanique
• continents
• couche mixte
• cours d’eau
• géologie
• profondeur
• cryosphère
• glaces
• végétation
• dense
• glaciers
• réchauffement
climatique
• hydrologistes
• renouvelable
• vents dominants.
• densité
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• thermocline
• direction
• saisons
• eau
• salée
• vents
a)!
!
!
!
L’ e a u , s o u s t o u t e s s e s f o r m e s , o c c u p e u n e p l a c e i m p o r t a n t e s u r l a p l a n è t e .
L’____________________ est l’enveloppe d’eau qui entoure la Terre. Elle est composée
majoritairement d’eau ____________________. L’eau douce provient en grande partie des
____________________.
b)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Les eaux continentales sont les eaux douces qui circulent sur les ____________________, dans
les ruisseaux, les rivières, les lacs et les____________________, de même que les eaux
souterraines. Pour étudier les cours d’eau, les ____________________ séparent le territoire en
bassins versants, qui sont des territoires _______________________ dont les cours d’eau
s’écoulent vers un même point.
Leurs limites sont des ___________________________________ constituées de sommets de
montagnes, de collines ou du relief environnant. Ces frontières sont appelées
« __________________________________ ». Le Québec a trois principaux bassins versants : le
bassin du fleuve Saint-Laurent, le bassin de la baie d’Hudson et le bassin de la baie
d’____________________.
c)!
!
!
L’écoulement de l’eau dans un bassin versant peut être influencé par différents facteurs comme la
topographie, la ____________________, le climat, la ____________________ et les
aménagements agricoles, industriels et urbains.
d)!
!
!
!
!
!
!
Les eaux océaniques sont séparées par les continents en zones, dont les principales sont les
suivantes:
l’océan ____________________, l’océan Atlantique, l’océan Indien, l’océan Arctique et l’océan
Austral.
Au bord du littoral des océans, il y a des ___________________ plus petites et moins ! profondes
que les océans. L’eau des océans est déplacée par les courants marins à la
____________________ de la planète.
e)!
!
L’étude des océans comporte deux paramètres importants : la ____________________ et la
salinité.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
63 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
f)!
!
g)!
!
!
!
!
!
Parmi les facteurs qui influencent la température de l’eau, il y a la ____________________, les
saisons et la latitude.
Les rayons du Soleil pénètrent et réchauffent une première couche d’eau, appelée
« ____________________ », dont l’épaisseur varie selon la turbulence causée par le vent, les
____________________ ou les vagues. La température baisse rapidement au-dessous de 200 m
de profondeur dans une zone appelée « ____________________ ». Sous cette zone, l’eau est très
froide. En eau profonde, comme au fond de l’océan, il fait noir et la ____________________
avoisine les 4 °C.
h)!
!
Les différences de température entre les ____________________ sont moins prononcées dans les
océans que sur les continents.
i)!
!
Les eaux de surface en équateur sont plus chaudes que celles dans les zones tempérées. Le
facteur qui influe alors sur la température de l’eau est la ____________________.
j)!
!
!
!
La ____________________ est la mesure de la quantité de sels dissous dans un liquide. Dans les
océans, le sel résulte du frottement de l’____________________ sur les roches de la lithosphère.
La fonte des glaciers diminue la salinité des océans, car de l’____________________ se mélange
alors à l’eau salée.
k)!
!
!
!
!
!
!
!
Les courants marins déplacent l’eau des océans dans une ____________________. L’ensemble
des courants marins est appelé « __________________________________ ». Les
____________________ causent principalement les courants de surface. Les courants de
profondeur sont plutôt provoqués par les variations de ____________________ entre les couches
d’eau. Plus l’eau est ____________________, plus elle est entraînée vers le
fond des océans. Aussi, plus l’eau est ____________________, plus elle est dense. Par ailleurs,
plus l’eau est salée, plus elle est ____________________. La température et la
____________________ influent donc sur la densité de l’eau.
l)!
!
!
!
Les courants de surface et les courants de profondeur sont étroitement liés. Ils forment une énorme
boucle appelée « boucle de circulation ____________________ ». Cette boucle est à l’origine des
transferts de ____________________ sur la planète. Elle atténue les ____________________ de
température entre l’équateur et les pôles.
m)!
!
!
!
La partie de l’eau qui se trouve à l’état solide à la surface de la Terre s’appelle
« ____________________ ». Elle se compose de la banquise, des ___________________, des
grandes étendues de neige, des lacs et des rivières gelés et de la glace comprise dans le
pergélisol.
n)!
!
!
La banquise est formée des ____________________ qui flottent sur les océans près des pôles. Elle
voyage sur les océans, poussée par les ___________________________. Elle est fragilisée par le
___________________________________.
o)!
!
!
!
Sur la ________________________, les glaciers sont des _________________________ qui se
forment par le tassement de la neige accumulée. On en trouve, par exemple, au Groenland et au
sommet des montagnes. La glace qui se détache des glaciers et qui tombe dans la mer forme des
____________________.
p)!
!
!
!
!
!
!
!
Le Québec utilise l’__________________________ pour produire la plus grande partie de son
électricité. Il possède les ____________________ et les infrastructures nécessaires. Pour faire
fonctionner une _______________________________, il faut bloquer les eaux à l’aide de
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ a fi n d e c r é e r d e s b a s s i n s a r t i fi c i e l s . L’ o u v e r t u r e d e s
____________________ permet de faire circuler l’eau dans des conduites jusqu’aux turbines. La
force de l’eau fait tourner les ____________________ qui sont reliées à des
____________________ qui induisent un courant électrique. Grâce à un système de câblage,
l’électricité est distribuée selon les besoins.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
64 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
q)!
!
!
L’énergie hydroélectrique est une source d’énergie ____________________ et produit peu de gaz à
effet de serre. Par contre, des forêts sont inondées, ce qui met en péril différents
____________________.
r)!
!
On travaille actuellement à mettre au point des systèmes utilisant l’énergie des ________________
et des courants marins pour produire de l’_______________________.
2.!
Quel terme correspond à chacune des définitions suivantes ?
!
!
!
a)!
b)!
c)!
3. !
La boucle thermohaline est-elle responsable des saisons ?
4.!
L’énergie hydroélectrique peut-elle causer du tort à l’environnement ? Donnez deux exemples.
Ouvrage qui sert à convertir l’énergie des rivières ou des fleuves en énergie électrique.
Forme, pente ou relief qui peut influencer la circulation de l’eau.
Enveloppe « bleue » de la Terre.!!
!
!
!
L’hydrosphère et la contamination
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Accumulation
• diffuse(s)
• hydrosphère
• pollué
• activités agricoles
• eau potable
• marées noires
• pollution thermique
• algues mortes
• endroit
• menace
• ponctuelles
• biodégradables
• endroit précis
• métaux
• provenance
• circulation
• équilibre
• meurt
• vie aquatique.
• composition
chimique
• eutrophisation
• oxygène
• flottent
• péril
• concentration
• hausse
• pesticides
• concentrée
• hydrocarbures
• phosphore
a)!
!
Par leurs activités domestiques, industrielles, agricoles ou maritimes, les êtres humains sont
les premiers responsables du déséquilibre de l’____________________.
b)!
!
!
!
!
!
Le déversement de produits chimiques ____________________ les écosystèmes. Par
ailleurs, la ____________________ de la température des cours d’eau à la suite de
déversements d’eaux chaudes par certaines usines a pour effet de diminuer la
____________________ d’oxygène dissous dans l’eau. La qualité de vie des animaux
aquatiques s’en trouve ainsi diminuée. Ce type de pollution est appelé « _____________
______________ ».
c)!
!
!
!
Les sources de pollution des plans d’eau peuvent être ____________________ . Cela se
produit lorsque la source de pollution provient d’un __________________________ . À titre
d’exemple, citons le cas survenu, il y a quelques années, de déversements de neige souillée
dans le fleuve Saint-Laurent, qui se faisaient toujours au même _______________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
65 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
d)!
!
!
!
Il y a aussi les sources de pollution ____________________, dont on ne connaît pas
exactement l’origine. Par exemple, les vents dominants amènent au Québec de la pollution
atmosphérique qui émane des États-Unis et même de l’Ontario, mais on ne connaît pas
exactement sa ____________________.
e)!
!
!
!
!
!
!
Habituellement, les organismes aquatiques réussissent à maintenir l’__________________
dans leurs milieux. Toutefois, lorsque la température, la quantité d’oxygène et la
________________________________ de l’eau sont trop déséquilibrées, les organismes
aquatiques ne suffisent plus à la tâche. Par ailleurs, l’ajout de différents contaminants qui ne
sont pas _______________________, comme les plastiques, les __________________ et
certains pesticides, accentue le déséquilibre des écosystèmes. Un milieu aquatique est
____________________ lorsque son équilibre est modifié de façon durable.
f)!
!
!
!
!
!
Un milieu aquatique pollué met en ____________________ la vie de ses occupants et la
qualité de l’____________________. Le degré de pollution d’un milieu dépend de la
____________________ des substances toxiques qui y sont versées et de la
____________________ de l’eau. Prenons le cas d’une substance toxique déversée dans un
étang. La substance toxique sera ____________________ à un même endroit, puisqu’il y a
peu d’eau et que cette eau circule peu.
g)!
!
!
!
Les ______________________ sont une grande source de pollution __________________. Les
excès d’engrais et de ____________________ utilisés qui ruissellent vers les cours d’eau en
sont la cause. Le _______________________ qu’ils contiennent favorise la prolifération des
algues.
h)!
!
!
!
!
L’_________________________ est le processus par lequel les plans d’eau perdent leur
de nutriments. Elle résulte du fait que les ____________________ s’accumulent au fond du
plan d’eau et sont décomposées par les bactéries. Celles-ci consomment alors beaucoup
d’oxygène aux dépens des autres organismes vivants. La _______________________ est
alors menacée et le plan d’eau ____________________ tranquillement.
i)!
!
!
!
!
Malgré des mesures adoptées pour les contrer, les menaces de pollution pèsent sur les
hautes mers en raison des déversements accidentels de pétrole (____________________),
des pertes d’____________________ par les plateformes de forage et du nettoyage des
réservoirs de pétrole par certains pétroliers. Les hydrocarbures ____________________ alors
à la surface de l’eau et polluent l’environnement aquatique jusqu’aux côtes.
2. !
Placez dans l’ordre les étapes suivantes qui peuvent provoquer l’eutrophisation d’un lac.
!
!
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
f)!
g)!
3.!
!
La santé des écosystèmes aquatiques dépend de trois principaux facteurs. Quels sont ces
facteurs ?
Les algues mortes coulent au fond du lac et s’accumulent.
Les bactéries décomposent les algues.
Des algues se forment.
On note une baisse de la quantité d’oxygène.
Peu à peu, le lac meurt.
Les bactéries consomment beaucoup d’oxygène.
Il y a déversement de phosphore et d’eaux chaudes dans le lac par une usine.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
66 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’atmosphère : la pression atmosphérique
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Altitude
• dioxygène
• petite
• solaires
• argon
• étoiles filantes
• phénomènes
• stratosphère
• atmosphère
• exosphère
• surface
• attraction
• filtrent
• phénomènes
météorologiques
• augmentation
• fluide
• photosynthèse
• thermosphère
• augmente
• gaz
• plus chaude
• très froide
• aurores
• gaz protecteur
• poussière
• troisième
• basse
• kilomètres
• pression
• troposphère
• chaleur
• km
• vapeur d’eau
• change
• longue distance
• pression
atmosphérique
• collisions
• niveau de la mer
• respiration cellulaire
• vide
• couches
• nombre de particules • satellites
• s’élève
• particules
• diazote
• température
• vents
• vie humaine.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• diminue
a)!
!
!
!
!
L’__________________ est la couche d’air qui enveloppe notre planète. Les gaz qu’elle renferme
_________________ les rayons solaires et retiennent la ________________ afin d’assurer une
stabilité du climat. Ils sont essentiels à la __________________. Ils sont en partie composés de
dioxygène (O2), nécessaire à la __________________________, et de dioxyde de carbone (CO2),
nécessaire à la ______________________ des plantes.
b)!
!
!
!
!
C’est la force d’__________________ qui maintient les particules de gaz autour de la Terre. Cela
explique pourquoi la majorité des gaz de l’air se trouve près de la ________________ de la planète.
Il y a d’ailleurs 99 % de la masse de l’atmosphère qui est située dans les
30 premiers ______________________ au-dessus du sol. L’atmosphère s’étendrait sur un peu plus
de 10 000 km au-dessus de la surface de la Terre.
c)!
!
!
!
!
!
!
!
L’atmosphère est composée de __________________, de liquides et de solides. Les deux
principaux gaz sont le _____________________ (O2), dans une proportion de 21 %, et le
_________________ (N2), dans une proportion de 78 %. Le reste est formé d’autres gaz en faibles
quantités, par exemple la __________________ (H20), dans une proportion de 0 à 4 %, le dioxyde
de carbone (CO2), dans une proportion de 0,038 %, et l’________________ (Ar), dans une
proportion de 0,93 %. Ces pourcentages peuvent varier d’un endroit à un autre. D’autres substances
sont présentes dans l’air comme la __________________, la fumée, le pollen, la suie et les
gouttelettes.
d)!
!
!
!
L’atmosphère comprend cinq _______________ possédant chacune leurs caractéristiques. La
__________________ et la pression sont deux caractéristiques importantes de l’air et varient selon
l’________________. Plus on monte en altitude, moins il y a de _________________________
d’air dans l’atmosphère.
e)!
!
!
!
Notre environnement se situe entre 0 et 15 km du sol. Il est appelé « ________________ ». La
majorité des ____________________________________, comme les tempêtes et la formation de
la neige, se déroule dans cette couche. La température ________________ lorsqu’on s’éloigne du
sol.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
67 / 104
Nom :
Date :
f)!
!
!
!
!
La deuxième couche, appelée « ______________________ », se situe entre 15 et 50
___________________ du sol. On y trouve la couche d’ozone, qui contient un
______________________ contre les rayons ultraviolets du Soleil. En raison de la présence de
l’ozone, la température _____________________ lorsqu’on monte en altitude dans la stratosphère
et les particules d’air sont de plus en plus rares.
g)!
!
!
La ____________________ couche, appelée « mésosphère », se situe entre 50 et 80 km du sol.
Elle se caractérise par une température _____________________ et contient très peu de particules
d’air.
h)!
!
!
!
!
!
La quatrième couche, appelée « _______________________ », se situe entre 80 et 500 km du sol.
C’est la couche la __________________________ de l’atmosphère, alors que sa température peut
atteindre 1800 °C. Dans cette couche, la majorité des rayons _________
____________ est absorbée. Les corps extraterrestres qui entrent en contact avec elle, soit les
météorites, donnent naissance, en se consumant, aux __________________________. Il s’y forme
aussi des _______________________ boréales.
i)!
!
!
!
!
La cinquième couche, appelée « __________________ », est située à 500 km et plus du sol et est
pratiquement __________________. Les rares particules d’air qu’on y trouve peuvent parcourir une
________________________ avant de se heurter à d’autres particules. C’est dans cette couche
que circulent la plupart des _________________________. En raison du manque d’air, on ne peut
mesurer sa température avec un thermomètre.
j)!
!
!
!
Comme l’air est formé de gaz, il est un _________________ compressible. Il exerce une pression
sur tout notre environnement. Cette pression résulte des ____________________ entre les
particules et se fait dans une région donnée. La pression de l’air dans l’atmosphère est appelée «
_____________________________ ». Plus il y a de collisions entre les particules, plus la pression
__________________.
k)!
!
!
La pression atmosphérique au ___________________ est en moyenne de 101,3 kPa, alors que
1 kPa est égal à la pression exercée par une masse de 100 kg sur une ____________
____________ de 1m2.
l)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Deux facteurs influent sur la pression atmosphérique : le ________________________ et la
température. Lorsque le nombre de particules ______________________, il y a plus de collisions,
ce qui entraîne une __________________________ de la pression. Lorsque la température
augmente, sous une cloche de verre, le déplacement des particules se fait plus rapidement et la
pression ________________________, ce qui n’est par le cas dans l’atmosphère où la
______________________ de l’air tend à l’équilibre. Dans l’atmosphère, une température chaude
provoque l’éloignement des particules les unes des autres. Ainsi, la masse volumique est plus
______________________ pour l’air chaud que pour l’air froid. C’est pourquoi l’air chaud est plus
léger que l’air froid. Par exemple, lorsqu’on ouvre la porte d’un four chaud, la
________________________ se dirige vers le plafond.
m)!
!
!
!
La pression atmosphérique ____________________ d’un endroit à un autre. Cela permet
d’expliquer plusieurs ________________________ atmosphériques. Les particules d’air se
déplacent des zones de haute pression vers les zones de ___________________ pression. C’est
ainsi qu’il y a formation des _______________________.
!
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Groupe :
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
68 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’atmosphère : la circulation atmosphérique
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Air chaud
• dépressions
• mouvement
• s’élever
• atmosphérique
• dominants
• nimbostratus
• spirale
• basse pression
• effet de Coriolis
• Nord
• subtropical
• cellule de Ferrel
• froid
• ouest
• température
• cellule de Hadley
• fronts chauds
• ouragans
• triangles
• cellule polaire
• haute pression
• parallèle(s)
• trois
• changent
• horizontale
• plus dense
• troposphère
• chaudes
• inondations
• polaires
• vents
• chauds
• lettre majuscule A
• pression
• vents alizés
• conditions
atmosphériques
• lettre majuscule D
• réchauffe
• vents d’est
• ligne de rencontre
• redescendre
• vents d’ouest.
• courants-jets
• mélangent
• régulier
• cumulus
• même direction
• rotation
a)!
!
!
!
!
!
!
!
L’air qui entoure la Terre est toujours en ____________________. Il faut se rappeler que l’air chaud
a tendance à ____________________ et que l’air froid a tendance à descendre. Le phénomène de
convection s’applique entre les régions ____________________ et les régions froides. L’air chaud
et humide des régions de l’équateur (zones de ____________ _______________) se dirige vers les
pôles, puis redescend au-dessus des régions froides et sèches (zones de haute pression). De la
même façon, l’air froid et sec des pôles descend vers les régions chaudes de l’équateur et se
__________________________.
La circulation ________________________ est le mouvement de la couche d’air entourant la Terre.
b)!
!
!
!
La ____________________ de la Terre fait que l’air circule à angle droit au niveau de la planète.
C’est l’__________________________ qui provoque une déviation des vents vers la droite dans
l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud. Ce phénomène influe sur la trajectoire
des masses d’air dans la ______________________.
c)!
!
!
!
!
!
La circulation atmosphérique est formée de plusieurs cellules de circulation et le mouvement
de l’air à l’intérieur des cellules est très ____________________. Chaque hémisphère compte
____________________ cellules de circulation : la _______________ ____________________,
qui va de l’équateur au 30e parallèle, la cellule de Ferrel, qui est délimitée par les 30e et 60e
____________________, et la _________________________, située au-dessus du pôle.
L’hémisphère Nord a une circulation d’air comparable à celle de l’hémisphère Sud.
d)!
!
!
!
Dans l’hémisphère Nord, l’air chaud de la cellule de Hadley qui se trouve au-dessus de
l’équateur s’élève dans l’atmosphère et se dirige vers le 30e _____________________. Il se
refroidit et rencontre les vents de la cellule de Ferrel, ce qui l’oblige à ____________
_______________ vers l’équateur.
e)!
!
!
L’air de la ______________________________ s’élève dans l’atmosphère et se dirige vers le
60e parallèle. Il se refroidit et se heurte aux vents de la cellule polaire, ce qui le force à
redescendre vers le 30e parallèle.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
69 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
f)!
!
!
D’abord au-dessus du pôle, l’air de la cellule polaire descend ensuite vers le sol,
puis part vers le 60e ____________________ où il rencontre l’air de la cellule de Ferrel,
qui l’oblige à s’élever et à retourner vers le pôle ____________________.
g)!
!
!
!
!
!
Au sol, les cellules de circulation atmosphérique amènent des vents ____________
__________ qui soufflent dans une ________________________ à l’échelle de la planète.
Cette direction est déterminée par l’_________________________. Entre l’équateur et le 30e
parallèle, les vents dominants sont les _________________________ qui proviennent de
l’est. Entre les 30e et 60e parallèles, les vents dominants sont les __________________. Entre
le 60e parallèle et le pôle, les vents dominants sont des _______________________ polaires.
h)!
!
!
!
Au Québec, les vents dominants sont des vents d’______________________.
À l’échelle régionale, les vents sont influencés par des systèmes locaux de haute et de basse
____________________. En très haute altitude, il y a des vents très forts, appelés
« _______________________ ».
i)!
!
!
Chaque hémisphère a deux courants-jets : un courant-jet ______________________ et un
courant-jet polaire. Les pilotes d’avion qui se déplacent vers l’est se laissent pousser par ces
vents et réalisent alors des économies d’essence.
j)!
!
!
!
!
!
Il y a formation d’une masse d’air lorsqu’une grande étendue atmosphérique acquiert la
_______________________ et l’humidité d’une région qu’elle traverse. Les masses d’air sont
poussées par les ____________________ et sont surveillées de près par les météorologues,
car elles occasionnent des changements de _______________________
____________________. Le climat du Québec subit l’influence de masses d’air provenant des
régions tropicales et des régions ____________________.
k)!
!
!
!
!
!
!
l)!
!
!
!
!
!
!
Lorsque les masses d’air se rencontrent, elles ne se ___________________________ pas.
L’air froid, qui est _______________________, se glisse sous l’air chaud, qui est plus léger. Il
y a formation d’un front qui constitue la ____________________________ entre les deux
masses d’air. Dans cette zone, les vents, l’humidité et la température ________________
______________ rapidement. Il y a deux types de fronts : les fronts froids et les fronts
__________________.
!
Un front __________________ survient lorsqu’une masse d’air froid rencontre une masse
d’air chaud. L’air chaud s’élève rapidement et se refroidit. Il entraîne la formation de gros
nuages annonciateurs de mauvais temps, les _____________________, et généralement des
précipitations et de forts vents. Un front chaud se produit lorsqu’une masse d’_______
_________________ s’avance vers une masse d’air froid. L’air chaud s’élève doucement
au-dessus de l’air froid. Il en résulte la formation de nuages légers, les ________________
____________, et généralement un temps nuageux et des précipitations de courte durée.
m)!
!
!
Généralement, les mouvements des masses d’air se font à l’________________________,
mais il arrive que certains mouvements s’effectuent à la verticale. Cela se produit lorsqu’il y
a formation d’anticyclones ou de ______________________, selon la zone touchée.
n)!
!
!
Un anticyclone est une zone de circulation atmosphérique qui s’étend autour d’un centre de
_________________________. Une dépression est une zone de circulation atmosphérique qui
s’étend autour d’un centre de _________________________.
o)!
!
!
!
!
En météorologie, les fronts froids sont désignés par une ligne bleue surmontée de ______
______________ de la même couleur, alors que les ___________________________ sont
représentés par une ligne rouge surmontée de demi-cercles de la même couleur. Pour
l’anticyclone, le symbole utilisé est la _________________________ et pour la dépression, le
symbole utilisé est la _________________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
70 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
p)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Au-dessus des eaux chaudes des océans tropicaux, les masses d’air se rencontrent aussi et
causent de fortes ___________________________. Il y a alors formation d’une
grande!____________________ qui contient des vents puissants. Selon les régions, ces
tempêtes sont appelées « cyclones, ____________________ ou typhons », et sont
caractérisées par des vents violents qui tournent autour des zones de
____________________________.
Ils peuvent avoir de graves conséquences, telles que des _______________________ et des
glissements de terrain.
!
3.!
!
!
!
!
Complétez l’illustration
suivante, qui représente la
circulation atmosphérique à
l’échelle planétaire, et la
légende qui l’accompagne.
L’atmosphère : l’effet de serre et les ressources énergétiques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• 2 °C
a)!
!
!
!
!
• énergie éolienne
• pluies acides
• absorbés
• conditions
météorologiques
• engrais azotés
• plus puissant
• appoint
• conserver
• formule chimique
• présents
• apports importants
• consommateurs
• fossiles
• pulmonaires
• beauté des
paysages
• couche d’ozone
• fumiers
• rayons infrarouges
• décomposition
• gaz naturel
• rebondir
• bombes aérosols
• déséquilibre
• génératrice
• réfrigération
• brouillard
• digestion
• haute pression
• renouvelable
• canicules
• diminution
• méthane
• stratosphère
• CFC
• dioxyde de carbone
• oxyde nitreux
• température
• chlore
• dioxyde de soufre
• ozone
• troposphère
• composition
• échappement
• pales
• ultraviolets
• conditions
climatiques
• effets néfastes
• perturbations
• voitures.
• plomb
Les gaz à effet de serre sont ____________________ dans l’atmosphère depuis toujours. Les
principaux gaz à effet de serre sont les suivants: la vapeur d’eau (H 2 O), le
________________________________ (CO2), le méthane (CH4) et l’oxyde nitreux (N2O). Ils
permettent de ____________________ sur Terre une partie de la chaleur émise par le Soleil. Sinon,
la température moyenne serait de -18 °C.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
71 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
b)!
!
!
!
!
!
Dans le processus de l’effet de serre, les rayons du Soleil sont ____________________ par le sol.
Ce dernier, lorsqu’il est réchauffé, émet des ___________________________ dont certains
traversent l’atmosphère et se perdent dans l’espace. Les gaz à effet de serre entrent alors en jeu en
faisant « ____________________ » une partie des rayons infrarouges qui reviennent sur la Terre,
ce qui fait augmenter la ______________________
de la surface terrestre.
c)!
!
!
!
!
!
On parle de plus en plus de l’augmentation de l’effet de serre, car la quantité de gaz à effet de serre
émise a augmenté, créant ainsi un ____________________. Ce dernier s’explique
en partie par la libération de grandes quantités de ___________________________ (CO2) dans
l’atmosphère, causée principalement par la combustion des carburants ____________________.
Des ________________________ de carbone dans l’atmosphère proviennent aussi d’autres
sources, comme les feux de forêt et le déboisement.
d)!
!
!
!
Les surplus de CO2 dans l’atmosphère entraînent une augmentation de la proportion de
_________________________ qui reviennent sur la Terre. Cela provoque le réchauffement de la
planète et des changements dans les _____________________________ causés par les activités
humaines.
e)!
!
!
!
!
!
!
D’autres gaz contribuent aux changements climatiques, comme le ____________________ (CH4)
et l’____________________ (N 2 O). Le CH 4 est un gaz à effet de serre 21 fois
____________________ que le CO2. Il est produit lors de la ____________________ des animaux
d’élevage, l’entreposage et la gestion des ____________________, la culture en rizière, la
_______________________ des ordures ménagères et la distribution du ____________________.
Le N2O provient de l’épandage des ____________________ sur les terres agricoles et de certains
procédés chimiques.
f)!
!
!
Selon les scientifiques, il ne faut pas dépasser une augmentation de la température moyenne de
____________________, sans quoi il y aura une augmentation des ____________________ (par
exemple, sécheresses, ____________________, inondations et hausse du niveau des mers).
g)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Les activités humaines font subir un déséquilibre à la ____________________ de
l’atmosphère. En plus de l’effet de serre, il existe d’autres contaminants. Par exemple, il y a
le ___________________________ (SO2) et les oxydes d’azote (NOx), qui participent à la
formation des ____________________ et du smog. Il y a des métaux comme le mercure (Hg),
l’arsenic (As) et le ____________________ (Pb), qui sont toxiques car ils s’accumulent dans
les organismes vivants. Il y a les chlorofluorocarbures (CFC), qui sont présents dans les
__________________________ et qui contribuent à la destruction de la couche d’ozone. Il y a
aussi les poussières et les particules en suspension libérées par les cheminées des
industries et les ____________________. Poussés par les vents, ces éléments, qui se
retrouvent en trop grande quantité dans l’atmosphère, ont des ____________________ à des
kilomètres des sources de pollution.
h)!
!
La contamination de l’atmosphère produit, notamment, deux phénomènes importants :
l’amincissement de la _______________________ et la formation de smog.
i)!
!
!
!
L’____________________ est une molécule gazeuse formée de trois atomes d’oxygène. Sa
_______________________ est O3. La concentration de cette molécule est plus élevée dans la
____________________. Elle nous protège des rayons du Soleil, soit des rayons
____________________ qui causent des cancers de la peau.
j)!
!
!
!
!
C’est à la fin des années 1970 que des images satellites ont montré une
____________________ de la couche d’ozone au-dessus du pôle Sud. L’utilisation des
chlorofluorocarbures ! (____________________), produits chimiques que l’on trouve dans les
systèmes de ! ____________________ ou les bombes aérosols, est à l’origine de ce
phénomène. Lors de ! l’absorption d’un rayon ultraviolet par une molécule de
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
72 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
chlorofluorocarbure, celle-ci libère un atome !de ____________________ qui réagit avec une
molécule d’ozone en la détruisant.
k)!
!
!
!
!
Dans la ____________________, l’ozone (O3) que l’on y trouve nuit à la santé en causant des
troubles ____________________. Il se forme lorsque des rayons solaires percutent les
molécules d’oxydes d’azote (NOx) provenant des gaz d’___________________ des voitures ou
des usines. Il se mélange aussi à d’autres polluants atmosphériques, comme le dioxyde
d’azote (NO2) ou le ! _________________________ (SO2) pour former le smog.
l)!
!
!
!
Le smog est un épais mélange de ____________________, de fumée et de polluants
atmosphériques. Il se forme dans les centres urbains lorsqu’il y a un système de ________
_________________. En fonction de la période de l’année, sa composition varie et son
intensité dépend des __________________________________.
m)!
!
On peut convertir l’énergie du vent en ___________________________ et produire de l’électricité.
Il s’agit là d’une ressource ____________________ qui ne produit pas de gaz à effet de serre.
n)!
!
!
!
Le fonctionnement d’une éolienne est relativement simple. Le vent fait tourner les
____________________ qui activent une ____________________ d’électricité qui se trouve dans
la nacelle. L’énergie éolienne est alors transformée en énergie électrique qui sera acheminée vers
les ____________________.
o)!
!
!
!
Certaines personnes s’opposent à l’utilisation des éoliennes, soutenant que ces énormes structures
ternissent la ______________________________. Par ailleurs, en absence de vents, il faut prévoir
un système d’____________________ de production électrique, comme des barrages
hydroélectriques.
2.!
Les énoncés ci-dessous décrivent comment le smog se forme. Mettez-les en ordre.
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
3.!
À quel phénomène pouvez-vous relier chacun des énoncés ci-dessous ?
!
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
!
e)!
L’ozone troposphérique se forme.
Les rayons solaires percutent l’oxyde d’azote (NOx).
L’ozone troposphérique se combine à d’autres polluants atmosphériques.
Les voitures émettent de l’oxyde d’azote (NOx).
L’épais brouillard en milieu urbain lors d’une canicule.!
!
La chaleur étouffante dans une voiture en plein soleil.!
!
Les troubles respiratoires causés par la mauvaise qualité de l’air.!
Les polluants comme le dioxyde de soufre (SO 2 ) et les oxydes d’azote
(NOx).!
L’ozone troposphérique qui se combine au dioxyde d’azote (NO2).!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
73 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’émission d’énergie par le Soleil
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Béton
• écarts
• maisons
• capteurs
• électromagné-tiques • millions
• silicium
• cellules
photovoltaïques
• énergie renouvelable • mouvement
• énergie solaire
• nucléaire
• systèmes de
chauffage passifs
• courant
• étoile
• océans
• ultraviolets
• courbure
• hélium
• panneaux
• vents.
• coûts élevés
• hydrogène
• partie
• cuivre
• lumière visible
• rayonnement
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• degré
d’ensoleillement
• résidences
• rayons solaires
• régions éloignées
a)!
!
!
!
!
!
!
!
Le Soleil est une ____________________ qui fournit lumière et chaleur, deux éléments
indispensables à la vie sur la Terre. Il est formé à 75 % d’____________________ et à 25 %
d’____________________. Il est constamment en fusion ____________________. Cette activité
transforme les gaz qui s’y trouvent et produit une énergie qui se disperse dans l’espace sous forme
de ____________________. Les rayons du Soleil voyagent à travers les ondes
_____________________________ et mettent 8 minutes pour arriver à la Terre, qui se trouve à 150
millions de kilomètres de distance. La température s’élève à 15 ____________________ de degrés
Celsius au cœur du Soleil.
b)!
!
!
!
!
Les ondes du spectre électromagnétique représentent le _______________________ émis par le
Soleil. Seule une ____________________ de ces ondes se rend jusqu’à la Terre. Elle comprend la
_______________________, qui correspond aux couleurs de l’arc-en-ciel, une partie des rayons
infrarouges et une petite partie des rayons ____________________. Ces derniers ont une
fréquence plus élevée que les rayons infrarouges.
c)!
!
!
!
!
Les rayons du Soleil permettent de réchauffer l’atmosphère, les ____________________ et le sol.
En raison de la ____________________ de la Terre, les régions tropicales reçoivent plus
d’_________________________ que les pôles. Il en résulte des __________________de
température entre l’équateur et les pôles, qui créent des ____________________ et des courants
marins qui, eux, font circuler la chaleur d’une manière inégale à l’échelle planétaire.
d)!
!
!
!
L’énergie que le Soleil dispense par son rayonnement à travers l’atmosphère est appelée
« __________________________ ». Grâce à cette énergie, des technologies ont été mises au
point, comme les systèmes de chauffage passifs, les cellules photovoltaïques et les
____________________ solaires.
e)!
!
!
!
!
Les _____________________________________ tirent profit de la chaleur et de la lumière du
Soleil. Les ____________________ sont alors orientées de manière à capter au maximum la
lumière et la chaleur. Les rayons pénètrent dans les grandes fenêtres et réchauffe l’air. Dans les
maisons, on tire aussi profit de matériaux comme le ___________________, qui absorbe l’énergie
solaire pour la distribuer plus tard, en soirée.
f)!
!
!
!
Les ________________________________ servent à alimenter en électricité des appareils et des
résidences. Elles sont reliées pour former des panneaux qui sont utilisés dans certaines habitations
et sur des satellites. Elles sont composées de cellules, constituées généralement de
____________________. Cet élément a la capacité de mettre en ____________________ ses
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
74 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
électrons lorsqu’il est frappé par des ____________________. Le mouvement des électrons crée
alors un ____________________ électrique.
g)!
!
!
!
!
h)!
!
!
!
!
!
Les capteurs solaires sont de grands ____________________ de verre qui captent la chaleur des
rayons du Soleil. Les conduites de ____________________ sous les ____________________ sont
remplies d’eau qui se réchauffe et qui est acheminée vers un appareil de chauffage. On s’en sert
notamment pour chauffer l’air des bâtiments, l’eau des ____________________ ou l’eau des
piscines.
Ces technologies comportent quelques désavantages, par exemple les ________________
_____________ des installations et la variation de la quantité d’énergie disponible selon le
_________________________________. L’énergie solaire constitue toutefois une source
d’_______________________________, qui ne produit pas de gaz à effet de serre.
Elle permet aussi d’alimenter des installations en ________________________________, comme
le Grand Nord.
Le système Terre-Lune et les marées
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
• À marée haute
• dénivellation
• force gravitationnelle • profondeur
• amplitude
• deux fois
• grandes marées
• renflement
• aucune
• différente
• heures
• renouvelable
• autour
• elle-même
• hydroélectriques
• rotation
• bassin
• éloigné
• marée
• saisons
• chaque jour
• énergie
• masses d’eau
• Soleil
• collision
• énergie marémotrice • maximale
• coûts élevés de
construction
• force d’attraction
• turbine.
• météorite
a)!
!
!
!
!
!
La Lune aurait été formée à la suite d’une ____________________ entre la Terre et une
____________________ aussi grosse que la planète Mars. Tous les morceaux se seraient
rassemblés pour former la Lune. La Lune tourne ____________________ de la Terre et a un
diamètre d’environ de 3476 km. La Lune tourne aussi sur ____________________. Elle met 27,3
jours pour faire le tour de la Terre et le même temps pour effectuer une ____________________ sur
elle-même.
b)!
!
!
La Terre présente toujours une face ____________________ à la Lune parce qu’elle est en
mouvement elle aussi. La Lune exerce une ___________________________ sur les corps de la
Terre. Cette force est appelée « ____________________________ ».
c)!
!
!
!
!
!
!
C’est ce phénomène d’attraction qui donne naissance aux marées. Les _______________
_______________ qui font face à la Lune sont attirées par l’astre lunaire et se gonflent, formant un
____________________ vers la Lune. Au même moment, les eaux sur la face opposée de la Terre
se gonflent aussi. Cela se produit parce que ces eaux sont moins attirées vers la Lune que vers la
Terre elle-même. On dit que les endroits où il y a des renflements d’eau sont
« ________________________ » et que les endroits où il n’y a pas de renflement sont « à marée
basse ».
d)!
!
!
!
L e s o c é a n s s e g o n fl e n t _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ p a r j o u r, c e q u i d o n n e l i e u ,
____________________, à deux marées hautes et à deux marées basses.
L’____________________ permet de distinguer une marée haute d’une marée basse.
Elle varie d’un endroit à un autre et change aussi en fonction des ____________________. Les
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
75 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
facteurs qui influent sur elle sont le découpage des côtes, la ____________________ des eaux et
la distance de la Lune ou du Soleil par rapport à la Terre.
e)!
!
!
!
Le ____________________ influence aussi les marées, mais à une plus petite échelle, parce qu’il
est ____________________ de la Terre. Lorsque l’alignement de la Lune et du Soleil se fait dans le
même axe par rapport à la Terre, les marées ont une amplitude ____________________. On parle
alors de ___________________________.
f)!
!
!
!
!
!
!
!
Il est possible d’exploiter l’____________________ provenant de la force des marées qui montent
et descendent. Celle-ci est appelée « _____________________________ ». Pour l’exploiter, il faut
construire des usines marémotrices dont le fonctionnement est semblable à celui des barrages
___________________________. Lorsque la marée monte, les eaux remplissent un immense
____________________. Pendant que la marée redescend, les eaux sont retenues, ce qui crée
une _______________________ entre les niveaux des eaux du bassin et le niveau des eaux de la
mer. Les eaux du bassin sont ensuite déversées et font tourner une ____________________ qui
génère un courant électrique.
g)!
!
!
!
!
!
!
!
L’énergie marémotrice comporte des avantages. Elle est une source d’énergie
____________________ et n’entraîne ____________________ émission de gaz à effet de serre.
De plus, comme on connaît les ____________________ où les marées montent et descendent,
cela n’occasionne pas de variation de la quantité d’énergie disponible. L’énergie marémotrice a
aussi des inconvénients, par exemple les ____________________
___________________ des usines, qui doivent résister aux conditions de l’océan, et le peu de sites
propices à ce type d’installations, qui doivent bénéficier d’une _________________ dont l’amplitude
est d’au moins 5 m.
La biosphère : les cycles biogéochimiques
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
a)!
!
!
!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• ADN
• champignons
• fossiles
• protéines
• air
• consomment
• glucose
• respiration
• algues
• hydrogène
• roches
• ammoniac
• cycle
biogéochimique
• hydrosphère
• roches carbonatées
• ammonium
• décomposeurs
• ingérer
• savons
• animaux
• décomposition
• lithosphère
• solide
• atmosphère
• dents
• méthane
• soufre
• bactéries
• engrais azotés
• nitrates
• température
• biogéochimiques
• épandage
• organismes vivants
• végétaux
• biosphère
• érosion
• oxydés
• vivre.
• boucles de
recyclage
• éruptions
volcaniques
• phosphates
• carbonate de
calcium
• essentiels
• plancton
• photosynthèse
• eutrophisation
La ____________________ est la zone de la Terre qui favorise la vie humaine, animale ou
végétale. Elle est formée de la lithosphère, qui est l’enveloppe ____________________ de la Terre,
de l’____________________, qui est l’enveloppe d’eau, et de l’atmosphère, qui est l’enveloppe
d’____________________. En d’autres mots, la ____________________ est l’enveloppe de la
Terre qui abrite l’ensemble des ______________________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
76 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
b)!
!
!
!
!
!
!
!
Les éléments chimiques ____________________ à la vie se trouvent dans la biosphère.
Ils circulent en formant des ____________________________ infinies, appelées « cycles
___________________________ ». Un ___________________________ est un ensemble de
processus qui permettent à un élément de passer d’un milieu à un autre et de retourner dans son
milieu original. Le carbone, l’________________________, l’oxygène, l’azote, le phosphore et le
__________________ constituent des éléments chimiques essentiels, car les organismes vivants
doivent ____________________ des quantités de certains de ces éléments pour pouvoir
____________________ et se développer.
c)!
!
!
!
Le carbone est un élément très important, car il est à la base de la composition de plusieurs
substances complexes, comme les ____________________, les lipides et les glucides. Les
échanges de carbone se font entre l’____________________, l’hydrosphère et
la lithosphère.
d)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Le cycle du carbone peut se résumer de la façon suivante. D’abord, il y a la ____________
___________________________, qui permet aux végétaux de capter le dioxyde de carbone qui se
transforme en ____________________. Pour ingérer le carbone dont ils ont besoin, les animaux
herbivores ou carnivores _________________________ des végétaux ou des animaux. La
_________________________ des organismes vivants est une autre étape au cours de laquelle
une partie du carbone ingéré est retournée dans l’atmosphère. L’autre partie du carbone ingéré est
éliminée au cours de la _________________________ des déchets végétaux et animaux par les
décomposeurs, ce qui produit du dioxyde de carbone et du ____________________. Les feux de
forêt dégagent aussi beaucoup de carbone dans l’atmosphère. De plus, une partie du dioxyde de
carbone dissous dans l’eau devient du ___________________________________. Au fond des
océans, ce dernier se transforme et donne naissance à des ____________________________. À
la surface, des roches carbonatées, au contact du magma, peuvent libérer une partie du carbone
qu’elles contiennent lors d’______________________________________. Les combustibles
____________________ fournissent aussi un apport important en dioxyde de carbone.
e)!
!
!
La quantité de dioxyde de carbone transférée dans l’_______________________ a été accélérée
depuis l’industrialisation. Les activités humaines ont brisé l’équilibre naturel du cycle du carbone,
avec les conséquences que l’on connaît.
PAS
f)!
L’azote est un élément essentiel dans la formation des ____________________ et de l’ADN.
DANS
!
Toutefois, les organismes vivants n’ont pas la capacité de l’utiliser tel qu’on le trouve dans l’air, sous
L’EXAMEN
!
la forme de diazote (N2). Il faut que les ________________________ transforment l’azote en
DE !2011- ammoniac (NH3), en ________________________ (NH4+), en nitrites (NO2-) ou en nitrates (NO3-).
2012
!
Les échanges d’azote se font entre l’atmosphère, l’hydrosphère et la ____________________.
g)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Le cycle de l’azote peut se résumer ainsi. Certaines bactéries du sol ou de l’eau captent
le diazote de l’atmosphère pour le transformer en ____________________ et en ammonium. Des
bactéries oxydent l’ammonium pour former des nitrites qui, à leur tour, peuvent être
____________________ pour former des nitrates. Ensuite, les végétaux peuvent absorber
l’ammonium et les nitrates du sol et de l’eau. Les __________________ herbivores mangent les
végétaux et les carnivores absorbent l’azote en mangeant des herbivores et d’autres animaux. Puis,
certaines bactéries et certains ______________ ____________ décomposent les déchets animaux
et végétaux, ce qui a pour effet de transformer l’azote en ammonium. Enfin, certaines bactéries
transforment les ___________ _____________ en diazote, qui retourne dans l’atmosphère.
h)!
!
!
!
!
Le cycle de l’azote peut être perturbé par plusieurs facteurs naturels comme la
____________________________, le taux d’humidité et le pH. Par leurs activités agricoles, les
êtres humains influent sur ce cycle en ajoutant des _____________________________ aux sols
pour accroître leur rendement ou en laissant l’ammoniac s’écouler de certaines usines. Ce
déséquilibre peut, à la longue, nuire au développement des végétaux.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
77 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
i)!
!
!
!
!
Le phosphore est un élément essentiel qui entre, notamment, dans la fabrication de
l’____________________. Certains animaux en ont besoin pour fabriquer leurs os, leurs
____________________ et leurs coquilles. Les échanges de phosphore se font entre la
lithosphère, ! l’hydrosphère et les organismes vivants sous la forme de _________________
_____________ (PO43-).
j)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Le cycle du phosphore peut se résumer ainsi. L’____________________ des roches par le
vent ou la pluie fait qu’une partie du phosphore contenu dans les roches se transforme en
phosphates. Les phosphates sont absorbés par les ___________________, les herbivores et
les carnivores. Des phosphates retournent au sol par les rejets des animaux (selles, urine) et
d’autres sont libérés à la suite de la ________________________ des végétaux et des
animaux morts par les ____________________________. Ces phosphates sont entraînés
dans les océans et favorisent la prolifération du ____________ _____________ et la
sédimentation. Avec le temps, les ____________________ contenant les phosphates forment
des ____________________ et le phosphore reprend sa forme d’origine.
k)!
!
!
!
!
!
!
Les activités humaines perturbent aussi le cycle du phosphore en raison de
l’_________________________ d’engrais riches en phosphates sur les terres agricoles et du
rejet de résidus de ____________________ phosphatés dans les eaux usées. Une trop grande
quantité de phosphore dans les cours d’eau entraîne une croissance accélérée des
________________. Cet excès peut déclencher le processus d’______________________ des
milieux aquatiques, qui se traduit par le manque d’oxygène dans les cours d’eau attribuable
à la présence d’organismes tels que les algues qui consomment le gaz dissous.
2.!
Indiquez deux processus qui permettent de capter le dioxyde de carbone.
3.!
Comment les activités humaines ont-elles contribué à bouleverser le cycle du carbone ?
4.!
À quel(s) cycle(s) biochimique(s) les situations suivantes font-elles référence ?
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
Des moutons qui broutent de l’herbe.! !
!
!
!
Les feuilles mortes laissées sur le gazon l’automne dernier.
Le feu d’un barbecue à charbon de bois.
Le steak mangé hier midi.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
78 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Les biomes : les facteurs de distribution et les biomes terrestres
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Abondantes
• dioxygène
• insectes
• reproduire
• alpin
• énergie solaire
• longs et froids
• saison
• altitude
• équateur
• longues heures
• savanes
• animaux
• érables
• longues racines
• sécheresse
• aquatiques
• étage collinéen
• marais
• strates
• arbustes
• étage nival
• mousses
• biomes
• étage subalpin
• neiges éternelles
• substances
nutritives
• Canada
• Europe
• nord
• sud
• chaud
• faibles précipitations • oiseaux migrateurs
• température(s)
• climat
• forêts boréales
• palmiers
• tropicales humides
• conditions
• forêts d’origine
• pergélisol
• turbidité
• congélation
• froid
• pluies
• conifères
• herbes
• racines
• vallée du
Saint-Laurent
• décomposent
• humide(s)
• réchauffement
• zones agricoles.
• déserts de glace
• inférieures
• région étendue
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• développement
• renard arctique
a)!
!
!
La Terre est divisée en régions qui se distinguent par leur ____________________, leur faune et
leur flore. Ces régions sont appelées ____________________. Il y a les biomes terrestres et les
biomes _________________________.
b)!
!
!
!
Certains facteurs déterminent la distribution des biomes sur la planète. Dans le cas des biomes
terrestres, les facteurs sont la latitude, l’______________________, la température, les
précipitations, le type de sol, l’_________________________ (durée et quantité d’ensoleillement),
les vents et la proximité des étendues d’eau.
c)!
!
!
!
!
!
!
Dans le cas des biomes aquatiques, les facteurs sont la salinité, la ___________________
(limpidité de l’eau), la température, le sens et la force du courant, la présence de
____________________ (O2) et de dioxyde de carbone (CO2) dissous dans l’eau, l’énergie solaire
(durée et quantité d’ensoleillement), les _______________________ (type, quantité, etc.) et la
profondeur de l’eau. Ces facteurs expliquent pourquoi certains animaux ou plantes vivent à tel ou tel
endroit (par exemple, on ne trouve pas de pingouins dans les régions tropicales et les
____________________ ne vivent pas sur les glaciers).
d)!
!
!
Les deux facteurs qui caractérisent principalement les biomes terrestres sont la
_________________________ et les précipitations. Ces facteurs déterminent la végétation. À son
tour, la végétation détermine les ____________________ qui pourront habiter ce milieu.
f)!
!
!
!
!
!
Les forêts tropicales se situent près de l’____________________, où la température moyenne
annuelle varie entre 20 °C et 34 °C et où le climat est sec ou ________________. Les forêts
tropicales sèches connaissent une ________________ sèche qui alterne avec une saison de pluies
(par exemple, en Afrique). Les forêts tropicales __________________ ne connaissent pas de
saison sèche. Les pluies y sont très ______________________ à longueur d’année (par exemple,
en Amérique du Sud).
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
79 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
g)!
!
!
!
Les forêts _______________________ couvrent environ 10 % des terres émergées et abritent entre
50 % et 80 % des espèces animales et végétales. Elles sont menacées en raison de leur conversion
en _______________________ ou en exploitations forestières. Elles jouent un rôle important dans
la régulation du ________________.
h)!
!
!
!
!
!
!
!
Représentant environ le quart des forêts mondiales, les forêts boréales couvrent une bonne partie
du _________________ et du nord de la Russie. Elles sont formées de ___________ _________,
surtout des épinettes noires, et d’un tapis de mousses et de lichens. On y trouve beaucoup de lacs
et de ________________. Même si le sol est acide et pauvre en nutriments, les végétaux profitent
de _______________________ d’ensoleillement en été et développent beaucoup de
_________________ qui permettent d’absorber l’eau et les nutriments. Ces forêts sont menacées
notamment par les feux de forêt, les ____________, les maladies et les activités humaines comme
les coupes de bois.
i)!
!
!
!
!
!
Les forêts tempérées se situent dans le sud du Canada, aux États-Unis, en ____________ et dans
une partie de l’Asie. Au Canada, on en trouve près des Grands Lacs et dans la
__________________________________, là où la ________________________ moyenne se
situe entre 8 °C et 10 °C et où les précipitations sont abondantes. Au Québec, ces forêts sont
composées de feuillus, comme les _________________, les hêtres et les bouleaux, et de conifères.
Plus on va vers le _________________, moins on trouve de conifères.
k)!
!
!
Les prairies occupent une ________________________ en Amérique du Nord. Elles sont couvertes
d’_________________. Il n’y tombe pas assez de _________________ pour favoriser la croissance
des arbres.
m)!
!
!
!
!
!
!
!
Les toundras se situent au _________________ des forêts boréales, autour du pôle Nord. Elles
sont composées d’herbes, d’arbustes rabougris, de _________________ et de lichens. Les hivers y
sont longs et froids et l’été y est très court. En été, la moyenne des ______________________ est
d’environ 10 °C. La couche profonde du sol, le __________________, ne dégèle jamais. Durant
l’été, la végétation pousse et les ______________________ en profitent pour se nourrir et se
__________________. Des animaux, comme le caribou et le ______________________, y vivent
toute l’année, car ils sont adaptés aux conditions climatiques rudes. Malheureusement, l’Arctique
est une région menacée par les effets du ______________________ de la planète.
n)!
!
!
!
!
!
Les déserts couvrent environ un tiers de la surface des continents. Ils ont de ____________
________________ et des températures extrêmes. Il existe notamment des déserts froids (par
exemple, les ______________________ de l’Arctique), des déserts chauds, des déserts de sable et
des déserts de cailloux, et on en trouve sous toutes les latitudes. Ils se caractérisent par des
précipitations ______________________ à 25 cm par an, des températures extrêmes, une
végétation rare et la présence de quelques animaux adaptés à ces conditions.
o)!
!
!
Les milieux alpins sont définis par rapport à l’__________________. Plus on s’élève en altitude,
plus il fait __________________. La température diminue environ de 0,6 °C tous les 100 m. La
végétation doit s’adapter à ces _____________________.
p)!
!
!
À mesure que l’on monte en altitude dans les milieux alpins, le paysage change. À
l’______________________, situé à moins de 1300 m d’altitude, on trouve la présence d’êtres
humains, de cultures de céréales et de forêts de feuillus.
q)!
!
À l’étage montagnard, situé entre 1300 m et 1800 m, les ____________________ remplacent de
plus en plus les feuillus. La température moyenne est de 8 °C à 15 °C.
r)!
!
!
L’______________________, situé entre 1800 m et 2400 m, est le dernier étage où l’on trouve des
arbres. La température moyenne se situe près du point de _________________ et le sol reste gelé
plus de la moitié de l’année.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
80 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
s)!
!
À l’étage __________________, à partir de 2400 m, seuls les arbustes et les herbes poussent
pendant 2 à 3 mois. La température est froide presque toute l’année.
t)!
!
!
Le dernier étage est l’______________________, qui se situe au-delà de 3000 m d’altitude. Il est
recouvert par les ______________________ et la végétation y est rare, sauf le lichen qui s’est bien
adapté.
2. !
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Faites un schéma illustrant les étages des milieux alpins et indiquez le nom de chacun des étages
et leurs altitudes. Placez aussi aux endroits appropriés les indications suivantes :
–!
Lichen
–!
Cultures céréalières
–!
Les conifères y remplacent petit à petit les feuillus.
–!
Les êtres humains y vivent.
–!
Arbustes et herbes
–!
Forêts de feuillus
–!
Dernier étage forestier
–!
Neiges éternelles
Les biomes aquatiques
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
a)!
!
!
!
!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• À proximité
• embouchure
• menacent
• sédiments
• aquatique
• milieux ruraux
• sources
• benthos
• estuaire du
Saint-Laurent
• mousses
• stagnante
• biodiversité
• flore
• noirceur
• supérieure
• bouche centrale
• forte oxygénation
• océans
• surface terrestre
• calcaire
• fortement touchée
• permanence
• température
• colonies
• grosses éponges
• précipitations
• terres humides
• couleurs
• habitat
• profondeur
• territoire québécois
• crustacés
• huîtres
• ravages
• végétation
• dégradés
• inférieure
• récifs
• vitesse
• eau douce
• invertébrés
• saisonnière
• zone côtière.
• eau salée
• lentement
• salinité
• eaux chaudes
• marécages
• saturés d’eau
Les biomes aquatiques couvrent près de 75 % de la __________________________. Ils se divisent
en deux, les biomes d’____________________ et les biomes marins. Ce qui distingue les deux
types de biomes, c’est la ____________________, soit la mesure de la quantité de sel dissous
dans l’eau. Dans les biomes d’eau douce, la salinité est ____________________ à 0,05 %, alors
que dans les biomes marins, elle est ____________________ à 3 %. Il s’agit là d’un facteur très
important dans la distribution des espèces.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
81 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
d)!
!
!
!
Les ruisseaux, les rivières et les fleuves forment les cours d’eau, qui s’écoulent de façon
permanente ou ____________________. Les courants suivent le relief et la végétation doit
s’adapter à ces courants et à une _______________________ de l’eau. En raison des activités
agricoles et industrielles, les cours d’eau se sont grandement _________________ au Québec.
e)!
!
!
!
!
!
!
Les terres humides sont des zones recouvertes d’eau en ____________________ ou
temporairement. La végétation s’est adaptée aux sols _____________________. Les terres
humides peuvent être inondées d’eau douce ou d’__________________. Les marais, les
___________________ et les tourbières sont des terres humides. Dans le cas des marais, l’eau est
__________________ et il n’y a pas d’arbres. Dans le cas des marécages, l’eau peut être
stagnante ou s’écouler _________________, et des arbres ou des bosquets peuvent y pousser.
Dans le cas des tourbières, les sols sont mal drainés et sont tapissés de ________________.
g)!
!
!
Les biomes marins, formés d’__________________, comprennent les estuaires, les océans, les
mers et les ______________ de coraux. Ils varient selon la température et la composition chimique
de l’eau, la profondeur, l’éclairement, la __________________ et le sens du courant.
h)!
!
!
!
!
La zone évasée à l’__________________ d’un fleuve qui sert d’interface entre les milieux maritimes
et fluviaux est appelée « estuaire ». Au Québec, l’_________________________ s’étend de TroisRivières jusqu’à Pointe-des-Monts, dans la région de la Côte-Nord. Dans cette zone, l’eau douce et
l’eau salée se mélangent et des dépôts importants de __________________ rendent l’eau trouble
(ou turbide).
i)!
!
!
!
!
!
Dans les __________________ et les mers, les conditions de vie ne sont pas les mêmes partout.
Ce qui distingue un milieu d’un autre, c’est la ___________________ de l’eau, qui peut atteindre
plus de 3800 m. Les rayons du soleil n’ont plus d’effet à plus de 200 m de profondeur et c’est la
__________________ totale. La ____________________ moyenne est environ de 4 °C. À la
surface, la flore (le phytoplancton), en suspension dans l’eau, se développe et nourrit la faune
__________________ (crustacés, poissons, mollusques, oiseaux et mammifères).
j)!
!
!
Les organismes qui vivent sur ou dans les fonds marins, qui constituent un autre type de milieu de
vie, sont appelés __________________. Les mollusques, les ________________ et certains
poissons sont adaptés à ce type de milieu.
k)!
!
!
!
Les récifs de coraux sont des biomes particuliers qui se distinguent par leur ____________
___________. Les coraux sont des _____________________ de formes diverses et de
__________________ différentes. Ils ont tous une _____________________ et des tentacules qui
leur permettent d’aller chercher la nourriture sans se déplacer.
2.!
Quel rôle la végétation joue-t-elle sur les berges des lacs ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
82 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Les populations : la taille
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Arrivée
• émigration
• marqués
• population(s)
• augmenter
• en liberté
• méthodes
• recapturés
• bagues
• espace
• mortalité
• stable
• cages
• estimation
• naissances
• taille
• capture-recapture
• évolution
• natalité
• très mobiles
• comptage
• facteurs
• nombre
• végétaux
• dénombrer
• filets
• occupé
• densité
• immigration
• parcelle(s)
• zones
rectangulaires.
• départ
• individus
• déplacements
• marquage
• photographies
aériennes
a)!
!
!
!
En écologie, le mot ____________________ fait référence à un ensemble d’individus d’une même
espèce vivant dans un ____________________ commun à un moment déterminé. Les caribous de
la Gaspésie en sont un exemple. L’étude d’une population permet de connaître ! l‘_____________
des diverses espèces qui occupent ensemble un même ____________________.
b)!
!
!
c)!
!
!
!
!
!
!
!
Pour décrire une population, on doit tenir compte de trois caractéristiques : sa taille, sa
____________________ et sa distribution.
d)!
!
!
Pour savoir si la ____________________ d’une population a varié ou est restée stable
au cours d’une période donnée, il suffit de comparer la valeur des facteurs qui font
____________________ la taille avec la valeur des facteurs qui la font diminuer.
e)!
!
!
Les ____________________ qui font augmenter la taille d’une population sont la
____________________ et l’immigration, et les facteurs qui la font diminuer sont la mortalité et
l’____________________.
f)!
!
!
Pour mesurer la ____________________ d’une population, on peut utiliser plusieurs
____________________, notamment : le comptage des ____________________, l’utilisation de
parcelles de terrain et la méthode de ____________________________.
g)!
!
!
!
Le ____________________ des individus consiste à ____________________ tous les individus qui
se trouvent à l’intérieur de l’espace ____________________ par une population. Les scientifiques
ont parfois recours à des _____________________________ pour compter le nombre total
d’____________________.
h)!
!
!
Selon la méthode utilisant des parcelles de terrain, on compte les ____________________ en
délimitant des ____________________ de territoire au hasard, souvent au moyen de quadrants,
c’est-à-dire de _______________________________ surmontées de rubans ou de cordes. On
La taille d’une population est le ____________________ d’individus qu’elle comprend. Elle peut
demeurer ____________________, diminuer ou augmenter au cours des années. La natalité, la
____________________, l’immigration et l’____________________ sont les quatre facteurs qui
influent sur la taille d’une population. La natalité correspond aux ____________________ au sein
d’une population, et la mortalité, aux décès à l’intérieur de la population. L’____________________
est l’____________________ de nouveaux individus provenant d’autres régions au sein de la
population, alors que l’émigration est le ____________________ d’individus vers d’autres
____________________ vivant dans d’autres régions.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
83 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
estime ensuite la taille de la ____________________ en faisant le
calcul suivant :
!
!
!
Cette méthode s’avère utile pour mesurer la taille des populations de _________________ ou
d’animaux dont les ____________________ sont lents ou qui tolèrent la présence
des êtres humains.
i) !
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
La méthode de __________________________ sert à estimer la taille de populations
____________________, comme les oiseaux migrateurs. Elle comprend plusieurs étapes :
–!
L’installation de ____________________ ou de filets dans l’espace considéré.
–!
Le comptage des animaux capturés et leur ____________________ à l’aide d’étiquettes,
!
de ____________________, de colliers ou de taches de peinture.
–!
La remise __________________ de ces animaux afin qu’ils se mêlent aux autres individus.
–!
La remise en place des cages ou des ____________________.
–!
Le ____________________ des individus capturés la deuxième fois et le comptage de
ceux d’entre eux qui avaient été ____________________.
–!
L’____________________ de la taille de la ____________________ au moyen du calcul
suivant : 2.!
!
Indiquez, pour chacun des énoncés suivants, si l’exemple désigne une population ou s’il concerne
la taille d’une population.
!
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
f)!
3.!
!
Indiquez quelle modification a subi la taille de la population d’une colonie d’oies blanches qui
migrent vers le Nord à partir des données suivantes.
Les lièvres de la Gaspésie.
On ensemence un lac privé de 240 truites.!
!
Les oies blanches qui migrent vers le nord.
On dénombre 628 000 caribous dans le nord du Québec.
Les grenouilles d’un étang.!
!
!
!
Les quenouilles sur les berges d’un lac.
Données
Nombre d’oies au départ : 150.
Nombre de naissances : 70.
Nombre de décès
– attribuables à des prédateurs : 5 ;
– dus à la chasse : 3 ;
– causés par la fatigue du voyage : 2.
Nombre d’oies ayant immigré : 3.
Nombre d’oies ayant émigré : 0.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
84 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
4.!
!
Sur l’île d’Anticosti, on dénombre 21 cerfs de Virginie par kilomètre carré. L’île a une superficie de
7943 km2. Déterminez la taille de la population des cerfs de Virginie vivant sur l’île.
5.!
!
!
Une étude est menée sur des canards vivant sur un lac. À la première capture, 38 canards ont été
dénombrés et marqués à l’aide de bagues. À la seconde capture, 90 canards ont été comptés, dont
20 portaient une bague. Déterminez la taille de la population de canards.
Les populations : la densité et les cycles biologiques
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
a)!
!
!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Abiotiques
• compétition
• êtres vivants
• nombreux
• agrégats
• cycle
• excès
• nourriture
• aire
• densité
• facilement
• repeupler
• aléatoire
• diminue
• facteurs écologiques • reproduction
• augmentation
• distribution
• habitat
• uniforme
• biotiques
• durée fixe
• individus
• salinité
• catastrophes
naturelles
• effet
• limitant
• taille
• endroit déterminé
• milieu urbain
• territoire.
• climat
• espace
La densité d’une population équivaut au nombre d’________________________ par unité
d’________________________ ou par unité de volume. Elle correspond au nombre d’individus que
l’on compte, en moyenne, à un ________________________. On trouve la densité d’une
population en effectuant le calcul suivant :
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
85 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
b)!
!
!
!
!
!
!
La densité de population d’une même espèce peut varier selon l’_____________________. La
proximité de l’eau et de la ________________________ est un facteur important qui influe sur la
densité. Par exemple, il y a plus de ratons laveurs en ____________________ qu’en milieu
agricole, car ils y trouvent de la nourriture plus ________________________. D’autres facteurs font
varier la ________________________, notamment : le ___________ _______________________,
la présence de prédateurs, de parasites et de maladies,
de même que les _______________________________ ou d’origine humaine.
c) !
!
!
!
!
!
!
La façon dont les ________________________ qui composent une population se répartissent dans
l’espace qu’ils occupent est appelée « ______________________ » d’une population. Elle se fait
principalement de trois façons : la distribution en ________________ ou contagieuse (par exemple,
les morues qui se déplacent en bancs), la distribution ________________________ (par exemple,
les fous de Bassan qui sont également répartis sur la portion de ________________________
qu’ils occupent sur l’île Bonaventure) et la distribution ________________________ (par exemple,
les marguerites qui poussent au hasard dans un champ).
d) !
!
!
!
!
!
!
!
Les ______________________________ sont des éléments du milieu qui peuvent avoir un
_______________________ sur les êtres vivants qui y habitent. Il en existe deux types : les
facteurs abiotiques et les facteurs _______________________.
Les facteurs _______________________ sont des éléments physiques ou chimiques, comme le
pH, la _______________________ et la force des vagues, qui ne sont pas liés aux actions des
êtres vivants.
Les facteurs biotiques sont des éléments qui sont liés aux actions des _______________________,
comme la prédation, la _______________________ et le mutualisme.
e) !
!
!
!
Un facteur écologique peut devenir un facteur _______________________ s’il a pour effet de
réduire la _______________________ d’une population. Cela peut se produire si le facteur
écologique est absent ou s’il est en quantité insuffisante ou en _________________ (par exemple,
une plante s’étiole par manque de lumière).
f) !
!
!
!
!
!
!
!
!
Le cycle biologique d’une population comprend des périodes d’_______________________ et des
périodes de diminution de sa _______________________. Ces périodes sont d’une
______________________ et se répètent continuellement, comme dans l’exemple du lièvre
d’Amérique et du lynx du Canada. Lorsque les lièvres deviennent plus ________________, les lynx
ont plus de nourriture. Cela a un effet bénéfique sur leur santé, leur ____________
______________________ et la taille de leur population. S’il y a plus de lynx qui chassent, le
nombre de lièvres ____________________. La __________________ des lynx devient alors plus
rare. La population des lynx diminue, ce qui permet à la population des lièvres de se
_______________________. Et le ______________________ recommence.
2.!
!
Une population de 55 lièvres d’Amérique vit sur une île dont la superficie est de 55 000 m2. Quelle
est la densité de la population de lièvres sur cette île ?
3.!
Dans chacun des exemples ci-dessous, précisez le mode de distribution de la population.
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
Des bancs de harengs le long de la côte.
Des colonies de pingouins à l’île aux Grues.
Le déplacement de meutes de loups.!
Des oies blanches qui volent en formation disposée en « V ».
Les bélugas qui se déplacent en bancs dans le fleuve Saint-Laurent.!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
86 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
f)!
Les plants de trèfle qui poussent dans un champ.!
4.!
Indiquez, pour chacun des exemples suivants, s’il s’agit d’un facteur biotique ou abiotique.
a) La prédation.
b) La température.
c) L’humidité de l’air.
d) La compétition.
e) Le pH du sol.
f)
La natalité.
g) La maladie.
h) Le relief du sol.
5.!
!
!
Indiquez les facteurs limitants dans la situation suivante :
Un déversement de savon entraîne la prolifération d’algues bleues dans un lac. Les truites meurent
peu à peu.
Les communautés : la biodiversité
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Abondance relative
• d’espèces
différentes
• biodiversité
• relations
• nourriture
• ressource
• compétition
• d’une même espèce • nuit
• hôte
• peu élevé
• inconvénient
• positive
• conservation
• intraspécifique
• prédateur
• densité
• milieu
• prédation
• espèces
• mutualisme
• profit
• commensalisme
• communauté
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• nombre d’espèces
• retire un bénéfice
• spécifiques
• variété.
• proie
a)!
!
!
!
!
!
!
Lorsque plusieurs populations d’espèces différentes cohabitent dans un même _________
___________ de vie, on parle de _____________________________ (par exemple, toutes les
espèces animales et végétales qui habitent une forêt). Chaque habitat comprend des espèces
__________________________. La ___________________________ correspond à la
____________________ d’espèces que comporte une communauté. La biodiversité d’une
communauté est basse si le nombre d’____________________ qu’elle contient est
________________________.
b)!
!
!
!
!
Pour mesurer la biodiversité, il faut tenir compte de deux composantes : le _____________
____________ que la communauté contient et l’__________________________ de chaque espèce
par rapport au nombre total d’individus de la _________________________. Il est parfois difficile de
mesurer la biodiversité, mais il est opportun de le faire au moment d’établir un plan de
________________________.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
87 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
c)!
!
!
Des ____________________ s’établissent entre les individus et les populations d’une communauté,
dont les principales sont la compétition, la ______________________, le mutualisme et le
commensalisme.
d)!
!
!
La _______________________ est la relation qui s’établit lorsque des êtres vivants luttent pour une
_______________________ du milieu (par exemple, pour de la nourriture ou
de la lumière).
e)!
!
Il y a deux types de compétition : la compétition interspécifique et la compétition ________
__________________.
f)!
!
!
!
!
La compétition intraspécifique se fait entre des individus ____________________________
________ (par exemple, deux loups se battent pour une louve afin de pouvoir s’accoupler). La
compétition interspécifique se fait entre des individus ____________________________________
(par exemple, en hiver, diverses espèces d’oiseaux se disputent pour s’abriter et se nourrir dans les
cabanes d’oiseaux).
g)!
!
!
!
La ____________________ est la relation entre deux êtres vivants dont l’un sert de nourriture à
l’autre. Dans cette relation, il y a toujours un ____________________ et une proie. Dans l’exemple
d’un chat qui chasse une souris, le chat est le _______________ _____ et la souris est la
____________________.
h)!
!
!
!
On considère le parasitisme comme une forme de ____________________. Le parasite puise sa
_______________________ chez un être vivant appelé « __________________ ». Par exemple,
les tordeuses des bourgeons sont des parasites qui se nourrissent des bourgeons et des feuilles de
leur hôte, l’épinette.
i)!
!
!
Le ________________________ est la relation entre deux êtres vivants qui tirent tous les deux
____________________ de la relation, comme dans l’exemple des oiseaux sur le dos des
rhinocéros. Les oiseaux enlèvent les parasites de la peau du rhinocéros qui en retire un bien-être.
j)!
!
!
!
!
Le ____________________________ est la relation entre deux êtres vivants dont l’un tire
____________________ de la relation alors que l’autre n’en retire aucun avantage et n’en subit
aucun ______________________. Par exemple, en construisant son abri dans l’antre d’un gros
arbre, le renard _______________________________ de sa relation avec l’arbre, alors que, pour
ce dernier, la relation ne l’avantage pas et ne lui ______________________ pas non plus.
k)!
!
!
!
!
Les relations entre les populations ont un effet sur leur _______________________. Par exemple,
pour une relation qui s’établit entre une population A et une population B données, la prédation et le
parasitisme ainsi que le mutualisme et le commensalisme agissent d’une façon
______________________ sur la densité de la population A. Seul le_______________________ a
des effets positifs sur la densité de la population B.
2.!
Comment appelle-t-on le nombre d’espèces que contient une communauté ?
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
88 / 104
Nom :
3.!
!
Groupe :
Date :
Le tableau ci-dessous présente le contenu de deux aquariums, notés A et B et contenant 50 L d’eau
chacun. Répondez aux questions qui suivent.
Aquarium A
Aquarium B
5 poissons rouges
8 poissons rouges
3 poissons rayés
2 poissons rayés
2 escargots
0 escargot
0 poisson vidangeur
2 poissons vidangeurs
4 algues vertes
2 algues vertes
1 fougère
2 fougères
a)!
Comparez la richesse spécifique des deux aquariums.
b)!
Pour chaque aquarium, déterminez l’abondance relative de chacune des espèces.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Aquarium A
Aquarium B
c)!
Quel aquarium possède la plus grande biodiversité ?
4.!
Indiquez le type de relation qu’entretiennent les êtres vivants dans chacun des contextes suivants.
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
!
f)!
g)!
h)!
i)!
j)!
k)!
l)!
m)!
n)!
o)!
p)!
q)!
!
En hiver, les orignaux et les cerfs sont à la recherche de la même nourriture.
Un colibri construit son nid dans un arbre.
Un pou se nourrit du sang d’un chien.! !
!
!
!
Des personnes font du bénévolat.!
!
!
!
!
!
Certains champignons donnent aux algues l’humidité nécessaire à leur survie, et les algues
procurent de la nourriture aux champignons par la photosynthèse.!
Le lynx et le coyote chassent la marmotte.!
!
!
!
La tique s’accroche aux vaches.
Une araignée tisse une toile pour attraper des insectes.
Le N2 atmosphérique est fixé par les bactéries sur le trèfle qui les nourrit.
Un ver solitaire s’agrippe au système digestif de l’homme.!
!
Un aigle pourchasse un lièvre.! !
!
!
!
!
Un maringouin pique un être humain.!
Une personne nourrit un chien qui la protège.
Un bernard-l’ermite, accompagné d’une anémone, vit dans la coquille vide d’un mollusque.
Les corneilles mangent les restes laissés par un loup.! !
Une plante carnivore se nourrit de petits insectes.
Des athlètes font une course de 1000 m aux Jeux olympiques.
!
!
!
!
!
!
!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
89 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’écosystème et les relations trophiques
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• Autotrophes
• détritivores
• omnivores
• producteurs
• besoins alimentaires • directement
• organique
• réseau trophique
• carnivores
• écosystème
• organismes vivants
• Soleil
• chaîne(s)
alimentaire(s)
• herbivores
• plantes
• taille
• hétérotrophes
• position
• trophiques.
• composition
• matière inorganique
• précède
a)!
!
!
!
Un ____________________ est un ensemble organisé d’organismes vivants qui interagissent entre
eux et avec les éléments non vivants dans un milieu de vie donné. Sa ________________ peut
varier. Un lac, une rivière, un ruisseau ou le dessous d’une pierre où vivent des insectes et des
micro-organismes sont des exemples d’__________________.
b)!
!
!
!
Les ___________________________ d’un écosystème sont capables de satisfaire leurs
____________________________________ en se nourrissant _______________________
dans leur milieu. Les liens alimentaires qui existent entre eux sont appelés « relations
____________________ ».
c)!
!
!
!
!
Les relations trophiques sont souvent représentées par une _________________________
__________, qui constitue une suite d’organismes vivants dans laquelle chaque organisme se
nourrit de celui qui le ____________________. Chaque ____________________ de la chaîne
représente un niveau trophique. Dans un écosystème, il peut exister plusieurs
____________________________________.
d)!
!
!
e)!
!
!
!
!
!
!
Dans les chaînes alimentaires, les niveaux trophiques sont les suivants : les ____________
____________________, les consommateurs et les décomposeurs.
f)!
!
!
!
Les producteurs sont des organismes _____________________ qui se trouvent à la base de la
chaîne alimentaire. Grâce à la photosynthèse, ils fabriquent eux-mêmes leur propre nourriture à
partir de l’énergie du _____________________. Ils transforment la matière inorganique en matière
_____________________.
g)!
!
!
!
Les consommateurs, qui sont des organismes _____________________, sont incapables de
produire leur propre nourriture. Ils se nourrissent, notamment, des _________________. Ils
obtiennent ainsi leur énergie en mangeant d’autres ________________ ou leurs produits (œufs,
fruits, etc.).
h)!
!
!
!
Il existe plusieurs types de consommateurs, selon le rang qu’ils occupent dans la chaîne
alimentaire. Les consommateurs de premier ordre se nourrissent des _________________ ou des
graines et des fruits de ces derniers. Parmi eux se trouvent habituellement les
_____________________ comme les lapins, les granivores comme les moineaux et les frugivores
Les producteurs, comme les ___________________, les algues et certaines bactéries, sont
capables de transformer la _________________________________ en matière organique. La
différence entre ces deux catégories de matière est la suivante : la ________________
_____________________ n’est pas produite par les _______________________________ (par
exemple, l’eau et les sels minéraux), tandis que la matière organique est produite par les
organismes vivants et entre dans leur _____________________ (par exemple, les protéines et les
lipides).
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
90 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
comme les chevreuils. Les consommateurs de deuxième, de troisième et de quatrième ordre sont
normalement des _____________________.
i)!
!
!
!
Le renard, par exemple, peut être un consommateur de différents ordres selon la
_____________________ qu’il occupe dans une chaîne alimentaire. Les ______________ ,
comme les ours, sont des consommateurs de plusieurs ordres, car ils se nourrissent de plantes et
d’animaux.
j)!
!
!
!
!
!
Les décomposeurs, comme les champignons, certains vers et insectes et certaines bactéries, sont
des _____________________ et sont liés à tous les niveaux trophiques. Ils se nourrissent de
feuilles et de bois morts, de cadavres d’animaux, d’excréments, etc. Ils décomposent la matière
organique en __________________________ . Les décomposeurs sont aussi des
_________________________, car ils peuvent être mangés par des consommateurs (par exemple,
certains insectes sont mangés par des oiseaux).
k)!
!
Pour illustrer les nombreuses relations trophiques dans un écosystème, on réalise un
_____________________, ou réseau alimentaire, au moyen de flèches.
2.!
Précisez le niveau trophique pour chacun des organismes vivants ci-dessous.
a) Les loups.
b) Les grenouilles.
c) Les insectes.
d) Les vers de terre.
e) Les érables.
f)
Certaines bactéries.
g) Les coyotes.
h) Les algues.
i)
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
3.!
Les ours.
À l'aide de flèches, construisez le schéma d'une chaîne alimentaire avec les éléments suivants et
plantes vertes, loup, champignons, insectes, lapin, bactéries, renard
!
précisez le niveau trophique pour chacun des organismes vivants de la chaîne.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
91 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
La dynamique d’un écosystème et les perturbations
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous. Certains
mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Autotrophes
• décomposeurs
• influe
• productivité primaire
• azote
• détritus
• inondations
• biens et services
• écosystème
• jours
• quantité d’eau
disponible
• biomasse
• lumière
• recyclage chimique
• centaines d’années
• empreinte
écologique
• masse
• recyclée
• changement
• énergie chimique
• matière inorganique
• ressources
• cicatrices
• équilibre
• naturel(le)
• circulation
• êtres vivants
• organismes
• compostage
• flux de la matière
• perte
• série de
changements
progressifs
• consommateurs de
premier ordre
• flux de l’énergie
• perturbation(s)
• fond
• producteurs
• déchets
• hectare
• température
• tissus.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• humaine
a)!
!
Dans un écosystème, le flux de matière et d’énergie correspond à la __________________ de ces
deux éléments entre les organismes vivants et entre le milieu et les organismes vivants.
b)!
!
!
!
!
!
!
Les producteurs transforment sans relâche la ___________________________ en matière
organique. La ____________________________ ne s’épuise pas, car elle est constamment
renouvelée par les ________________________. Ces derniers, en se nourrissant de la matière
organique comprise dans les _______________________ et en la décomposant en
__________________________, fournissent aux végétaux les éléments dont ils ont besoin, comme
l’azote, le potassium ou le phosphore. Ce phénomène se produit notamment lorsqu’on fait du
_______________________.
c)!
!
!
!
!
Le _______________________ est un phénomène _______________________ qui permet de
remettre en circulation de la matière inorganique dans un écosystème à partir de la matière
organique. Sous l’action des _______________________, la matière organique est
recyclée. La matière passe d’un état à un autre, mais circule toujours dans l’___________
____________. C’est ce qu’on appelle le « _______________________ ».
d)!
!
!
!
!
!
!
!
!
La circulation de l’énergie dans un écosystème est appelée « ______________________ ». La
première source d’énergie sur la Terre provient de la _______________________ du Soleil. Ce sont
les organismes _______________________ qui captent une partie de cette énergie et la
transforment en _______________________, qui est assimilable et transmise aux consommateurs.
À chaque niveau trophique, les organismes emmagasinent de l’énergie dans leurs
_______________________. Par contre, il y a toujours une _______________________ d’énergie
au moment du passage d’un niveau trophique à un autre. L’énergie n’est jamais
_______________________ ; par conséquent, un écosystème doit toujours recevoir de l’énergie du
Soleil.
e)!
!
!
!
Dans l’étude des écosystèmes, la ______________________ de la nouvelle matière organique que
les écosystèmes produisent est un paramètre important. On appelle « ______________________ »
la ______________________ totale de toute la matière organique végétale et animale d’un
écosystème à un moment donné.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
92 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
f)!
!
!
!
!
!
Pour déterminer la __________________________ d’un écosystème, on calcule la quantité de
nouvelle biomasse obtenue par l’action des ______________________ de l’écosystème. Cette
mesure indique la quantité d’énergie disponible pour les _______________________
____________________________ et ______________________ directement sur la quantité
d’êtres vivants dans un écosystème donné. Plus il y a de nouvelle matière organique dans un milieu,
plus ce dernier est capable de supporter des ______________________.
g)!
!
!
!
!
!
Parmi les facteurs qui font varier la productivité primaire d’un écosystème, on compte les suivants :
la quantité de lumière et la _____________________________ nécessaires à la photosynthèse,
l’accès à des nutriments essentiels pour les producteurs (par exemple, le carbone,
l’______________________, le phosphore et le potassium) et la ______________
______________________, car certaines conditions climatiques favorisent la croissance des
producteurs.
h)!
!
!
Un événement qui cause des dommages à un écosystème est appelé « _______________
_________ ». Celle-ci peut même faire disparaître des ______________________ et modifier la
disponibilité des ______________________.
i)!
!
!
!
!
Les ______________________ peuvent être de différents types (par exemple, les tempêtes de
neige et les tempêtes de sable). Au Québec, elles peuvent être plus ou moins
fréquentes, comme les ______________________ causées par les crues de certaines rivières au
printemps, ou plus ou moins graves, comme une tempête de verglas qui dure quelques heures ou
plusieurs ______________________.
j)!
!
Les perturbations peuvent être d’origine ______________________, comme les tempêtes. Les
conséquences se font sentir même au ______________________ des océans.
k)!
!
!
Les perturbations peuvent aussi être d’origine ______________________, car certaines activités
des êtres humains perturbent l’______________________ des écosystèmes (par exemple, les
coupes de bois et les déversements de pétrole).
l)!
!
!
!
Après une perturbation, un écosystème subit une _________________________________,
appelée « succession écologique ». Celle-ci peut parfois s’étaler sur des ______________________
avant que l’écosystème retrouve son équilibre. Tout _________ ______________________ dans
un écosystème influe sur la faune et la flore qui y vivent.
m)!
!
!
!
!
!
L’exploitation d’une partie des ressources de la planète par les êtres humains laisse parfois
des ______________________ difficiles à guérir, comme la pollution. Pour mesurer l’impact
des activités humaines, on fait appel à l’____________________________ , qui est une
estimation de la surface nécessaire permettant à un être humain d’avoir toutes les
______________________ pour répondre à l’ensemble de ses besoins et assurer l’élimination
de ses ______________________. L’équation qui sert à la calculer est la suivante :
Empreinte
écologique d’une
population
n)!
!
Terre et eau
occupées
par la population
=
Terre et eau utilisées
Terre et
pour
eau utilisées pour
produire des
éliminer les déchets
+
+
______________
de la population
___________
pour la population
En 2003, la capacité écologique de la Terre était d’environ 1,8 ___________________
____________ par personne.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
93 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
2. !
!
!
!
!
Complétez le schéma suivant qui concerne le recyclage
chimique. Utilisez des flèches noires pleines pour désigner
le flux de la matière inorganique et des flèches au contour
noir et au centre vide pour indiquer le flux de la matière
organique.
3.!
!
Pour chacun des énoncés suivants, indiquez s’il exerce une influence positive ou une influence
négative sur la productivité primaire.
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
Une température chaude dans le nord du Québec.!
L’utilisation de l’azote, du carbone ou du phosphore en quantité suffisante.
Un étang qui s’assèche.
Un manque de lumière.
L’énergie du Soleil en quantité suffisante pour permettre la photosynthèse.
La contamination
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Activités humaines
• contact
• environnement
• poisons
• agroalimentaires
• contaminants
• fosse septique
• polluants
• bioaccumulation
• contenants
• gros débris
• rayonnement
• bioconcentration
• déchets liquides
• inorganiques
• rejet
• biodégradation
• décontaminent
• insecticides
• seule fois
• biologique
• dépolluer
• matière inorganique
• supérieur
• biorestauration
• détruits
• matières lourdes
• tissus
• biotechnologies
• désablage
• micro-organismes
• traitement primaire
• boues
• désinfection
• milieux urbains
• traiter
• concentration
• DL50
• mort
• usines
• concentration
minimale
• dose létale
• pathogènes
• vivants.
• durée
• plantes
• concentré
• écotoxicologie
a)!
!
Les activités industrielles et ____________________________ peuvent perturber les
écosystèmes en raison des produits toxiques rejetés dans l’environnement.
b)!
!
!
L’______________________ est la science qui étudie les conséquences écologiques de la
pollution de l’environnement découlant des rejets de substances et de radiations.
Ces substances ou ces radiations sont appelées « ____________________ ».
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
94 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
c)!
!
!
!
Les principales classes de contaminants sont les suivantes : les contaminants
____________________ (par exemple, le plomb), les contaminants organiques (par exemple,
les ____________________), les contaminants microbiologiques (par exemple, les virus) et
les contaminants radioactifs (par exemple, l’uranium).
d)!
!
!
!
!
!
!
Trois facteurs influent, notamment, sur le degré de toxicité des contaminants. Il y a d’abord
la ____________________ du contaminant. Ainsi, plus un contaminant est _____________
______________, plus il est puissant. Ensuite, il y a le type d’organisme avec lequel le
contaminant est en _________________________. Certains contaminants sont des
____________________ pour des organismes vivants, alors qu’ils ne le sont pas pour
d’autres. Enfin, il y a la ____________________ de l’exposition du contaminant avec
l’organisme vivant.
e)!
!
!
!
!
!
!
!
On peut calculer le seuil de toxicité d’un contaminant, c’est-à-dire la __________________
_____________ à partir de laquelle le contaminant produit un ou plusieurs effets néfastes sur
un organisme. Pour comparer la toxicité des contaminants, on détermine leur
____________________. Celle-ci correspond à la quantité de contaminant qui cause la mort
d’un organisme lorsqu’il l’ingère en une ____________________. En raison de la plus grande
résistance de certains individus au sein d’une même espèce, on utilise un indicateur appelé
« ____________________ », soit la dose qui provoque la ____________________ de 50 % des
individus.
f)!
!
!
!
Le phénomène de la ________________________ peut se produire lorsque certains
contaminants toxiques (par exemple, le plomb, le BPC ou le DDT) se mélangent avec la
___________________________ et s’accumulent dans les tissus des organismes
____________________.
g)!
!
!
!
Dans une chaîne alimentaire, plus un être vivant se trouve à un niveau trophique
____________________, plus il risque d’avoir une concentration de contaminants élevée
dans ses _________________. C’est alors le phénomène de ________________________ qui
se produit.
h)!
!
!
!
Pour résoudre certains problèmes écologiques, on a recours à des __________________ __ ,
qui utilise des organismes vivants pour contrôler les contaminants. Des solutions sont
envisagées pour ________________________ : la biodégradation, la______________________
et la phytoremédiation.
i)!
!
La _________________________ est la décomposition de la matière organique en matière
inorganique par des ___________________________.
j)!
!
!
Des organismes vivants sont capables de vivre dans des milieux très toxiques et de
dégrader les ____________________ de manière à les rendre inoffensifs pour
l’environnement. La _______________________ est le nom donné à cette biotechnologie.
k)!
!
!
!
La phytoremédiation est une autre biotechnologie qui utilise des ____________________ ou
des algues pour supprimer les contaminants d’un milieu. Les végétaux
________________________ le sol de ses produits toxiques, et les contaminants absorbés
sont ensuite récupérés et ____________________.
l)!
!
!
!
!
!
Pour réduire le déversement de polluants dans l’______________________, il est important
de ____________________ les eaux usées après leur utilisation à la maison ou dans les
__________________. Ces eaux sont polluées en raison des _______________________. Elles
contiennent des éléments comme du sable, des micro-organismes ______________
__________, des déchets organiques, des éléments nutritifs qui favorisent, notamment, la
croissance des algues et des produits chimiques. La _________________________ et les
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
95 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
stations d’épuration sont les deux principaux moyens envisagés avant le _______________
des eaux usées dans l’environnement.
m)!
!
!
!
!
Les fosses septiques sont des ____________________ situés près de la maison qui sont
destinés à recueillir les eaux usées. Alors que les déchets solides se déposent dans le fond
et forment des ____________________ qui seront ramassées et traitées par des compagnies
spécialisées, les _________________________ s’écoulent de la fosse et sont drainés par le
terrain. Des ___________________________ traitent alors ces liquides.
n)!
!
!
!
Les stations d’épuration des eaux usées sont surtout utilisées dans les _______________
_____________________. Normalement, les eaux usées subissent trois traitements : le
_______________________________ ou physique, le traitement secondaire ou
________________________ et la désinfection.
o)!
!
!
!
Dans une station d’épuration, le premier traitement des eaux usées se déroule ainsi : on
procède d’abord au dégrillage des eaux usées afin de séparer les ____________________ de
l’eau, puis au ____________________ pour enlever les matières fines et, enfin, à la
décantation primaire où les _________________________ se déposent dans un décanteur.
p)!
!
!
Au cours du traitement secondaire ou biologique des eaux usées, il y a d’abord le transfert
des eaux usées dans une cuve remplie de _____________________________, suivi de la
décantation secondaire.
q)!
!
!
Le traitement des eaux usées, au cours de la ____________________, se fait avec des
produits chimiques et par ____________________ afin d’éliminer les micro-organismes qui
peuvent causer des maladies.
2.!
Dans chacun des exemples ci-dessous, précisez de quelle classe le contaminant fait partie.
a) L’arsenic.
b) Le radon.
c) Des bactéries nuisibles.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
d) Le benzène.
e) Les biphényles
polychlorés (BPC).
f) Le phosphore.
3.!
!
Placez dans l’ordre les étapes d’une bioaccumulation à la suite d’un déversement de
mercure par une usine.
!
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
f)!
Les ménés se nourrissent de zooplanctons.
Il y a déversement de mercure dans une rivière par une usine.
Les truites se nourrissent de ménés.
Les zooplanctons se nourrissent de phytoplanctons.
Les martins-pêcheurs se nourrissent de truites.
Les phytoplanctons se nourrissent dans l’eau contaminée.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
96 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
L’ADN et les gènes
1.!
!
• ADN
• complémentarité
• précise
• condensation
• groupement(s)
phosphate
• barreaux
• bâtonnets
• division
• hasard
• psychologiques
• C
• double
• homologue
• semblables
• caractères
• échelle enroulée
• même taille
• sexe
• caryotype
• eucaryote
• montants
• taille
• chromatine
• fabrication
• nucléotides
• thymine
• chromosomes
• gène
• paires
• vrais jumeaux.
• complémentaires
• génome
• petit
• protéines
a)!
!
!
!
!
Les individus d’une même espèce se ressemblent beaucoup, mais ils se distinguent
aussi les uns des autres, sauf dans le cas de ____________________. Ainsi, au sein
d’une même espèce, les propriétés physiques, _______________________ ou physiologiques
peuvent varier d’un individu à l’autre. Ces différences sont appelées
« ____________________ ».
b)!
!
!
!
!
!
!
!
Pour comprendre les différences entre les individus d’une espèce, il faut explorer les
cellules. Dans une cellule ____________________, le noyau contient le bagage génétique
d’un individu. La ____________________ est le principal constituant de ce noyau lorsqu’il
n’est pas en processus de ____________________ cellulaire. Elle est composée d’une
molécule d’____________________ (acide désoxyribonucléique), mélangée à des
___________________. Lorsque la division d’une cellule commence, il y a _____________ de
la ____________________. Il se forme alors des ____________________ visibles, appelés «
chromosomes ». Une cellule est formée de 46 ____________________ chez l’être humain et
de 78 ____________________ chez le chien.
c)!
!
!
!
Les chromosomes peuvent être classés d’après leur ____________________ et leurs
particularités. Dans une cellule, chaque chromosome a un chromosome _______________
____________________, c’est-à-dire qui a la même ____________________. Une cellule chez
l’être humain possède donc 23 ____________________ de chromosomes.
d)!
!
Lorsqu’on représente, d’une manière ordonnée, les chromosomes d’un individu par paires et
en fonction de leur taille, on dit que l’on établit le ____________________ de l’individu.
e)!
!
!
!
!
!
Deux chromosomes d’une des paires peuvent ne pas avoir la ____________________. Il
s’agit de la paire des chromosomes sexuels qui détermine le ____________________
de l’individu. Pour la femelle, ces chromosomes, représentés par la paire XX, sont
____________________ chez les humains et chez la plupart des animaux. Pour le mâle, un
des deux chromosomes sexuels est plus ____________________. Les deux chromosomes
sont représentés par la paire XY.
f)!
!
!
!
La molécule d’ADN comprise dans chaque chromosome a la forme d’une grande ________
____________________ sur elle-même qui ressemble à une __________________ hélice. Elle
est formée d’une suite d’unités chimiques, appelées « ____________________ ». Chacun des
____________________ est composé de trois entités chimiques : un sucre appelé «
désoxyribose », un _________________________ et une base azotée constituée de l’adénine,
de la ____________________, de la guanine ou de la cytosine. Les ____________________ se
succèdent et sont réunis deux par deux dans une molécule d’ADN. L’alternance des sucres
!
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
!
!
!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
97 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
et des _________________________________ forme les ____________________ de l’échelle,
et les bases azotées reliées par paires forment les ____________________ de l’échelle.
g)!
!
!
!
!
!
!
L’union des bases azotées par paires ne se fait pas au ____________________. Elle dépend
de leur ________________________. Ainsi, l’adénine (A) et la thymine (T) sont
___________________________, et il en est de même pour la cytosine ( ___________) et la
guanine (G). Il en découle les combinaisons suivantes : A–T ou T–A, C–G ou G–C. Une
succession ____________________ de ces bases forme un ____________________. Ce
dernier est un segment d’ADN contenant l’information pour la _______________________
des protéines.
h)!
!
!
Les gènes qu’un individu reçoit de ses parents forment son ____________________. C’est en
quelque sorte le manuel d’instructions pour fabriquer les protéines qui détermineront les
____________________ de l’individu, comme ses taches de rousseur ou sa peau mate.
Les protéines et leur synthèse
1.!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
!
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• 20
• complétée
• quitter
• transcription
• acides aminés
• corps humain
• reliés
• transfert
• acide ribonucléique
• double hélice
• replier
• triplet AUG
• ADN
• fabrication
• ribose
• UAG
• ARN messager(s)
• immunité
• ribosome(s)
• uracile.
• brin
• la plupart
• s’attache
• cellule
• noyau
• sorte
• code génétique
• nucléotides
• synthèse d’une (des)
protéine(s)
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
• protéines
a)!
!
!
!
!
Les caractères d’un organisme sont déterminés par les ________________________.
Celles-!ci sont des molécules qui jouent des rôles précis dans l’organisme (par exemple, des
rôles de soutien, de transport de substances, d’________________________ et de catalyse).
Le ________________________ compte plus de 100 000 protéines différentes ayant chacune
un rôle très précis.
b)!
!
!
!
!
Les protéines sont formées d’une chaîne de petites unités appelées « _______________ ». La
succession des acides aminés dans la chaîne vient préciser le rôle que joue une protéine. Il
existe ________________________ acides aminés différents qui entrent dans la fabrication
des protéines. Certaines ________________________ sont formées de 600 acides aminés,
mais ________________________ en comprennent entre 100 et 200.
c)!
!
!
Les molécules d’ADN sont responsables de la ________________________ des protéines.
Elles sont formées de ________________________, tandis que les protéines sont composées
d’________________________.
d)!
!
!
!
!
Chaque ________________________ est capable de fabriquer elle-même ses propres
protéines. Les gènes qui participent à la fabrication des protéines se trouvent dans son
________________________, alors que la production se fait à l’extérieur du noyau, à l’aide de
________________________. Pour désigner la fabrication des protéines, on utilise
l’expression « ______________________________ ».
e)!
!
Au cours de la _________________________________, comme l’ADN ne peut _________
________________________ le noyau, la cellule fait appel à un messager, appelé « ARN ». Ce
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
98 / 104
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Nom :
Groupe :
Date :
!
!
dernier est une molécule d’____________________________, dont la structure est très
semblable à celle d’une molécule d’________________________.
f)!
!
!
!
!
Il existe quelques différences entre les molécules d’ARN et d’ADN. L’ARN est normalement
formé d’un seul ________________________, alors que l’ADN en compte deux.
L’________________________ (U) remplace la thymine (T) dans l’ARN. De plus, le sucre qui
forme les montants de la molécule est le ________________________ pour l’ARN et le
désoxyribose pour l’ADN.
g)!
!
!
!
!
Deux types d’ARN participent à la synthèse des protéines : les _______________________
(ARNm) et les ARN de ________________________ (ARNt). Les ARNm sont des messagers qui
transportent l’information contenue dans le gène vers le ______________ ____________. Les
ARNt transfèrent les ________________________ du cytoplasme de la cellule vers les
ribosomes pour fabriquer les protéines.
h)!
!
!
!
La fabrication d’une protéine à l’aide d’un ribosome à partir d’un gène du noyau peut se
résumer en quatre étapes : la ________________________ de l’ADN en ARN messager,
l’attachement de l’ARN messager au ribosome, la traduction de l’_____________________ en
protéine et la fin de la synthèse de la protéine.
i)!
!
!
!
L’étape de la ________________________ de l’ADN en ARNm se fait lorsque la _________
________________________ d’ADN s’ouvre et qu’une molécule d’ARNm est construite par
l’ajout de ________________________ suivant les règles d’appariement. L’information
génétique est transcrite de cette façon, sans que l’ADN ___________________ du noyau.
j)!
!
!
À la suite de sa synthèse, l’ARNm sort du noyau et ________________________ à un
ribosome. Celui-ci glisse sur l’ARNm en lisant les ________________________ par groupe de
trois. Lorsqu’il trouve un ____________________, la construction de la protéine débute.
k)!
!
!
!
!
!
Pendant l’étape de la traduction de l’ARNm en protéine, le ribosome lit tous les triplets de
________________________ les uns à la suite des autres. Chaque triplet détermine l’acide
aminé qui s’ajoutera selon un ________________________. Les acides aminés sont amenés
vers la chaîne par les ARNt qui portent, d’un côté, les triplets de nucléotides
complémentaires à celui de l’ARNm et, de l’autre, l’acide aminé désigné. Les acides aminés
sont alors ________________________ et l’ARNt est libéré.
l)!
!
!
!
La dernière étape, la fin de la synthèse de la protéine, se fait lorsque le ribosome rencontre
un triplet UAA,________________________ ou UGA. Cela indique que la chaîne d’acides
aminés est ________________________. La protéine est alors libérée du ribosome et peut se
________________________ sur elle-même et jouer son rôle dans l’organisme.
2.!
!
Indiquez trois tâches que les protéines accomplissent dans l’organisme. Pour chaque tâche,
donnez un exemple.
3. !
!
En utilisant l’information contenue dans l’annexe 4 de la page 529 du manuel, déterminez la
séquence des acides aminés de chacun des segments de protéines suivants.
a)!
!
!
…– ACC – AAC – CUC – UUU – GGC – …
Abréviations des acides aminés : !
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
99 / 104
Nom :
Groupe :
b)!
AUG – CCU – UGG – GUU – CGU – …
!
Abréviations des acides aminés :
Date :
L’hérédité
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
•
•
•
•
•
Autopollinisation
caractères
carpelle
couleur
croisement
•
•
•
•
•
descendants
étamines
générations
Gregor Mendel
hérédité
•
•
•
•
•
hybrides
• reproduction
sexuée
lignée pure
mêmes caractères • transmission
• violettes.
organes mâles
plants de pois
a)!
!
!
!
!
!
Les êtres vivants ont des traits communs avec leurs parents. Ce phénomène s’explique par
l’________________________ qui est la ________________________ des caractères des
parents à leurs descendants. Les bases des principes de l’hérédité viennent des recherches
effectuées sur des plants de pois par le scientifique ______________________. Il a été le
premier à comprendre comment les ________________________ sont transmis d’une
génération à une autre lors de la ______________________________.
b)!
!
!
!
!
!
Il a choisi les ________________________ parce que ces plants sont capables d’effectuer
leur propre pollinisation. Ce phénomène s’appelle l’« _____________________________ ». Il
est facile d’avoir des plants de lignée pure avec des plants qui assurent leur propre
pollinisation. Une ________________________ est un groupe d’individus d’une même espèce
qui fournit des descendants avec les ________________________________, et ce, sans
variation.
c)!
!
!
!
!
!
!
!
!
Pour son étude, Mendel décida d’étudier la ________________________ des fleurs des
plants. Il a choisi des plants avec des fleurs blanches et des plants avec des fleurs
________________________. Pour savoir comment se transmettrait la couleur d’une
génération à l’autre, il a fait un croisement entre les deux types de plants. Un
________________________ est un échange de gamètes entre deux individus qui se réalise
lors de la reproduction sexuée. Il coupa les ________________________ des fleurs violettes
et les déposa, à l’aide d’un pinceau, sur les carpelles des fleurs blanches.
Les étamines sont les _________________________ qui fournissent le pollen de la fleur et le
________________________ est l’organe femelle qui contient l’ovule de la fleur.
d)!
!
!
!
!
!
!
À la suite de ce croisement, il observa que les plants avaient des fleurs violettes. Ces plants
étaient des ________________________, c’est-à-dire des individus obtenus à la suite du
croisement de deux individus génétiquement différents. Mendel continua ses recherches en
laissant les plants hybrides se reproduire entre eux. Il s’est intéressé aux
___________________________ qui ont suivi. Une génération est l’ensemble des individus
qui sont les ________________________ des mêmes individus. À la troisième génération,
Mendel obtint des plants à fleurs blanches.
2.!
Indiquez si l’énoncé est un exemple de génération, de lignée pure ou d’hybride.
!
!
!
!
!
a)!
b)!
c)!
d)!
e)!
Ma mère, mon bébé et moi, nous sommes toutes du groupe sanguin A+.
Une race de chien, le Saint-Bernard.! !
!
!
!
!
Un chien colley-labrador!
!
!
!
!
!
!
J’ai les yeux de mon père.!
!
!
!
!
!
!
Un chat de ruelle.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
100 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Les allèles, le génotype et le phénotype
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
•
•
•
•
•
•
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
•
•
•
•
Allèle(s)
apparence
caractéristiques
cercles
chromosomes
combinaisons
possibles
côté gauche
de Punnett
description
deux allèles
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
différences
différents
dominant(e)
en haut
gène
génération
génotype
greffe
hasard
hétérozygote(s)
homozygotes
• identiques
• loi de la répartition
indépendante
• loi de la
ségrégation
• majuscule
• méiose
• mère
• minuscule
• nucléotides
•
•
•
•
•
•
•
parents
phénotype
plusieurs
possibilités
première lettre
récessif(s)
récessive.
a)!
!
!
!
!
!
Il existe des ________________________ dans les caractères des individus d’une même
famille. Ainsi, les frères et sœurs d’une même ________________________ n’ont pas
nécessairement tous les yeux de la même couleur. Cette variation s’explique par la présence
d’________________________ possibles pour ce caractère qui sont composés par des
________________________ différents. Un allèle est une variante possible d’un
_____________________, la séquence de nucléotides qui la compose est donc différente.
b)!
!
!
!
!
!
Dans un caryotype humain, chaque paire de chromosomes homologues, dont l’un provient
du père et le second, de la ______________________, porte des gènes qui déterminent un
caractère. Comme ces gènes peuvent avoir ____________________ allèles, il est possible
qu’un individu possède deux allèles distincts pour le même caractère. Si tel est le cas,
l’individu est ______________________. Par contre, un individu ______________________
pour un caractère donné possède deux allèles ____________________ pour ce caractère.
c)!
!
!
!
L’expression des allèles peut être dominante ou ________________________. Lorsque
l’individu est hétérozygote, c’est l’allèle ________________________ qui s’exprime, par
exemple, en donnant la couleur des yeux. Pour que l’allèle récessif s’exprime, il faut qu’il soit
accompagné d’un deuxième ____________________ récessif pour le même caractère.
d)!
!
!
!
!
!
Les scientifiques ont fait la distinction entre le ________________________ d’un individu et
son phénotype. Le génotype est l’ensemble génétique d’un individu, c’est la ___________
________________ de tous les allèles d’un individu. Tandis que le ____________________ est
la façon dont le génotype s’exprime. Il décrit l’________________________ ou l’état d’un
individu pour un ou plusieurs caractères. On parle ici de ________________________ de
l’individu, par exemple, la couleur violette ou blanche de la fleur du plant de pois.
e)!
Pour déterminer le génotype d’un individu, on pratique les règles suivantes. Chaque
!
______________________ est représenté par une lettre. La ________________________, en
!
majuscule, représente l’allèle ________________________. La deuxième lettre est soit en
!
majuscule, soit en _____________________. Si elle est en ______________________, cela
!
signifie que le deuxième allèle est semblable au premier allèle ; si elle est en minuscule, cela
!
indique que l’allèle est ________________________. Par exemple, pour la couleur de la fleur,
!
la couleur violette ________________________ pour les deux allèles sera représentée par VV,
!
pour une couleur violette avec un allèle récessif, les __________ _____________ seront
!
représentés par Vv et pour une fleur blanche ayant deux allèles ________________________,
!
ceux-ci seront représentés par vv.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
101 / 104
Nom :
f)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Groupe :
Lors de la reproduction sexuée, les gamètes se forment à partir de la division cellulaire
appelée « ________________________ ». Cette division permet d’obtenir la moitié des
________________________ présents dans les cellules de l’organisme. L’autre moitié sera
fournie par le père. Même si l’enfant reçoit la moitié des ________________________ de son
père et l’autre moitié de sa ________________________, cela ne veut pas dire qu’il
ressemblera « à moitié » à son père et « à moitié » à sa mère. Sans même connaître le
phénomène de la méiose, Mendel arriva à formuler la _____________________________.
Cette loi stipule que les deux allèles pour un même caractère se séparent lors de la
________________________ qui forme les gamètes. Ainsi, 50 % des gamètes obtiennent l’un
des deux ________________________ et 50 %, l’autre. Par exemple, pour la couleur des fleurs
des plants de pois, les individus ________________________ forment des gamètes ayant
tous le même allèle, alors que chez les ________________________, 50 % des gamètes
portent l’allèle V et les autres 50 %, l’allèle v. Le tableau suivant résume la
__________________________ pour les allèles de la couleur des fleurs des plants de pois.
Phénotype
Fleurs violettes
Fleurs violettes
Fleurs blanches
Génotype
Homozygote
Hétérozygote
Homozygote
VV
Vv
vv
Gamètes
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Date :
V
V
V
v
v
v
50 %
50 %
50 %
50 %
50 %
50 %
g)!
!
!
!
!
Lors de la reproduction, la fusion des gamètes se fait au__________________________.
Donc, les combinaisons d’__________________________ sont toutes aussi possibles les
unes que les autres. On utilise la grille __________________________ pour trouver tous les
génotypes possibles lors de la formation des gamètes. Pour de bons résultats, on doit suivre
les étapes suivantes.
!
!
!
!
!
!
!
!
1.!
2.!
!
!
3.!
!
4.!
!
h)!
!
!
!
!
!
!
Mendel a énoncé une deuxième loi en hérédité : la _______________________________
________________ des caractères. Cette loi s’applique lorsque _____________________
caractères peuvent s’exprimer. Il faut considérer toutes les __________________________
_______________ entre les allèles des différents caractères. Par exemple, pour une graine
jaune et ronde d’un plant de pois, le génotype est JjRr et tous les gamètes possibles sont JR,
Jr, jR et jr. En déterminant le génotype du père et celui de la mère, on peut remplir la grille de
Punnett et déterminer ainsi toutes les __________________________ des allèles.
2.!
Déterminez si les exemples suivants font référence au génotype ou au phénotype.
Déterminer le __________________________ des deux parents.
Trouver tous les génotypes possibles pour les gamètes de chacun des
______________ et les inscrire dans des ____________________ qui représentent les
gamètes possibles.
Placer les gamètes d’un parent _________________________ de la grille et les
gamètes de l’autre parent sur le __________________________ de la même grille.
La grille représente toutes les __________________________ de rencontre des
gamètes et on inscrit le génotype et le phénotype obtenus.
a) Le chromosome 21 n’est pas normal.
b) Les cheveux blonds d’un bébé.
c) Les chromosomes sexuels constituent la 23e paire.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
102 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
d) Les yeux bleus d’une jeune fille.
e) La couleur de la peau.
3.!
!
!
On croise des plants de pois à fleurs violettes et à longue tige (VvLl) avec des plants à fleurs
violettes et à courte tige (Vvll). Déterminez les possibilités des descendants de ce
croisement.
Parents
Génotype
Gamètes
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Grille de Punnett
Les possibilités sont : !
!
!
!
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
103 / 104
Nom :
Groupe :
Date :
Le clonage
© ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
1.!
!
Complétez les phrases suivantes à partir des mots ou des groupes de mots ci-dessous.
Certains mots peuvent être utilisés plus d’une fois.
• Agriculture
• différent
• in vitro
• organes
• cellule(s)
• diversité
• clonage
• embryon
• maladies génétiques • reproduction
asexuée
• marcottage
• clonage artificiel
• fragments
• mêmes gènes
• seul parent
• clonage reproductif
• fusionner
• mère porteuse
• sexuée
• controverses
• génique
• mise en terre
• thérapeutique
• copies exactes
• greffe
• noyau
• traitement.
• copies identiques
• interdit
a)!
!
!
!
!
!
!
!
Il existe deux modes de reproduction. La reproduction ________________________, qui
nécessite la participation de deux individus d’une même espèce de sexe _______________
________________________, entraîne une ________________________ d’individus.
La reproduction asexuée, qui produit un individu avec exactement les ________________
___________, nécessite un ________________________. Les individus sont des copies
conformes du parent. C’est une forme de ________________________. Le clonage est la
reproduction d’un individu, d’une partie de celui-ci ou de l’un de ses gènes afin d’obtenir des
________________________.
b)!
!
!
Il existe le clonage naturel comme le bourgeonnement, le ________________________ou le
bouturage ; ces exemples sont reliés au monde végétal. Le clonage naturel engendre des
individus génétiquement identiques grâce à la ________________________________.
c)!
!
!
!
!
!
!
Le clonage artificiel végétal est de plus en plus utilisé en ________________________. Il
permet aux agriculteurs et aux fleuristes d’avoir des ______________________________ de
plants avec les caractéristiques qu’ils désirent. La méthode _______________________ est
simple à utiliser. Par exemple, pour une carotte, il faut prendre un plant que l’on désire
reproduire, couper des ________________________ de racines, les mettre en culture dans
des éprouvettes et les plants débutent leur poussée. Ensuite, c’est la _________________
_____________ de carottes génétiquement identiques à la carotte de départ.
d)!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Comme la reproduction de certains animaux est sexuée, il faut faire appel au ___________
________________________ pour obtenir un individu identique. La technique chez les
animaux est la suivante : il faut prélever une ________________________ de l’individu que
l’on veut cloner, et prélever un ovule provenant d’un autre individu dont on retire le
________________________, donc l’ADN. Ensuite, il faut ________________________ la
cellule avec l’ovule sans le noyau. Un ________________________ est obtenu avec le bagage
génétique de l’individu que l’on veut cloner. Il faut ensuite implanter l’embryon dans l’utérus
d’une ________________________ qui amènera l’embryon à terme. L’exemple le plus connu,
le taureau Starbuck, a une descendance génétique de 200 000 individus. Néanmoins, cette
technique suscite beaucoup de ________________________, puisque, théoriquement, les
êtres humains pourraient aussi être clonés.
e)!
!
!
!
Chez l’être humain, on distingue deux types de clonage : le clonage reproductif et le clonage
________________________. Le ____________________________ a pour but de donner
naissance à des bébés génétiquement identiques aux personnes qui se feront cloner. Ce
genre d’expérience est ________________________ au Canada et aussi dans d’autres pays.
RBreton ST et STE!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
104 / 104