Sciences physiques 416-436

1 Propriétés et structure

I-1 :

COMMUNIQUER, dans une langue correcte, les résultats de sa recherche documentaire portant sur les propriétés, la structure ou la classification de la matière, en mettant en évidence les relations entre la science, la technologie et la société (dimension STS).

I-1.1 :

DÉLIMITER le sujet de la recherche.

I-1.2 :

ÉLABORER le plan de recherche (plan de travail).

I-1.3 :

EXÉCUTER la recherche documentaire.

I-1.4 :

COMMUNIQUER les résultats de la recherche documentaire.

I-2 :

IDENTIFIER des propriétés caractéristiques d'objets de son environnement, à l'aide d'une méthode qu'il s'est donnée.

I-2.1 :

IDENTIFIER des propriétés d'objets et de substances de son environnement.

I-2.2 :

DÉTERMINER des propriétés caractéristiques de substances données.

I-2.3 :

IDENTIFIER une substance, à partir de ses propriétés caractéristiques.

I-2.4 :

JUSTIFIER l'utilisation d'une substance dans certains biens de consommation (objets techniques), par ses propriétés.

I-3 :

EXPLIQUER différents changements de la matière qu'il a constatés lors de ses travaux scientifiques.

I-3.1 :

FORMULER DES HYPOTHESES sur les causes des changements subis par des objets ou des substances de son environnement.

I-3.2 :

CLASSIFIER les changements subis par diverses substances en changements chimiques ou en changements physiques.

I-3.3 :

DÉCRIRE, à la suite d'une expérience, une substance pure en termes de composés ou d'éléments.

I-3.4 :

ANALYSER au laboratoire un composé.

I-3.5 ** :

DÉMONTRER, à la suite d'expériences, l'efficacité de moyens utilisés pour prévenir ou favoriser des changements chimiques.

I-3.6 ** :

DÉMONTRER, à la suite d'expériences, l'efficacité de moyens utilisés pour prévenir ou favoriser des changements physiques.

I-3.7 :

DÉCRIRE l'impact de changements chimiques et physiques sur l'environnement, la santé, l'économie et la société.

I-4 :

ANALYSER différents modèles de l'atome proposés par des scientifiques, en tenant compte des propriétés de la matière mises en évidence lors de ses travaux scientifiques.

I-4.1 :

COMPARER les théories de la discontinuité (Démocrite) et de la continuité (Aristote) de la matière.

I-4.2 :

REPRÉSENTER, à l'aide d'un modèle, une transformation chimique.

I-4.3 :

ANALYSER le modèle atomique de Dalton.

I-4.4 :

DÉMONTRER, à la suite d'expériences et de recherches documentaires, l'existence de deux sortes de charges électriques dans la matière.

I-4.5 :

DÉMONTRER par des propriétés des rayons cathodiques la présence de charges négatives dans la matière.

I-4.6 * :

DÉMONTRER par des propriétés de substances radioactives la présence de charges positives et négatives dans la matière.

I-4.7 * :

ANALYSER la modèle atomique de Thomson.

I-4.8 * :

ANALYSER le modèle atomique de Rutherford.

I-4.9 :

DÉCRIRE le modèle atomique actuel simplifié (Rutherford-Bohr).

I-5 :

ANALYSER la classification périodique des éléments à partir des propriétés de la matière mises en évidence lors de ses travaux scientifiques et d'un modèle de l'atome avec lequel il s'est familiarisé.

I-5.1 :

DÉCRIRE la progression de la masse atomique dans le tableau de classification périodique des éléments.

I-5.2 :

IDENTIFIER des avantages et des inconvénients de l'utilisation des isotopes dans des domaines tels que: l'industrie, la médecine, la recherche fondamentale et l'environnement.

I-5.3 * :

ANALYSER les irrégularités de l'évolution de la masse atomique dans la classification périodique des éléments du tableau.

I-5.4 :

SITUER les métaux, les non-métaux et les métalloïdes dans le tableau de classification périodique des éléments.

I-5.5 :

SITUER la famille des alcalins, des alcalino-terreux, des halogènes et des gaz inertes dans le tableau de classification périodique des éléments.

I-5.6 * :

DÉCRIRE la progression de certaines propriétés des éléments d'une même période en fonction de leur numéro atomique.

I-5.7 ** :

DÉCRIRE la progression de certaines propriétés des éléments d'une même famille en fonction de leur numéro atomique.

I-5.8 :

JUSTIFIER le classement des alcalins, des alcalino-terreux, des halogènes et des gaz inertes dans le tableau de classification périodique des éléments, à l'aide du modèle atomique actuel simplifié.

I-5.9 :

JUSTIFIER la structure périodique du tableau de classification des éléments, à l'aide du modèle atomique actuel simplifié.

I-5.10 ** :

FAIRE UN HISTORIQUE, à l'aide de références documentaires, de l'élaboration du tableau de classification périodique des éléments.

I-6 :

REPRÉSENTER par un modèle la molécule d'une substance pure, en tenant compte des propriétés de la matière, d'un modèle de l'atome et de la classification des éléments utilisés lors de ses travaux scientifiques.

I-6.1 :

ILLUSTRER, à la suite d'une expérience en laboratoire dont le protocole est proposé, la structure d'une molécule d'eau.

I-6.2 * :

VÉRIFIER, à l'aide du tableau de classification périodique des éléments, la formule moléculaire de l'eau.

I-6.3 * :

DÉMONTRER, à l'aide du numéro des groupes d'éléments représentatifs du tableau de classification périodique, la formule moléculaire de substances composées de deux sortes d'éléments.

I-6.4 :

ILLUSTRER la structure de la molécule d'une substance pure, à partir de son nom chimique.

I-6.5 ** :

ILLUSTRER, à l'aide de la représentation structurale de la matière selon Lewis, la molécule d'une substance pure.

I-6.6 ** :

ILLUSTRER la composition d'une substance pure, à l'aide de sa formule structurale.

I-6.7 ** :

REPRÉSENTER, à l'aide de modèles dimensionnels, la structure moléculaire d'une substance pure.

I-6.8 ** :

REPRÉSENTER, sous forme d'équation chimique, l'électrolyse et la synthèse de l'eau.

2 Phénomènes électriques

II-1 :

MESURER au moins une des variables qui caractérisent un circuit électrique, à l'aide d'un instrument qu'il a construit.

II-1.1 :

DÉTERMINER l'instrument de mesure qu'il construira.

II-1.2 :

ÉLABORER, à l'aide des symboles conventionnels, le schéma du circuit électrique de l'instrument de mesure qu'il construira.

II-1.3 :

CONSTRUIRE, à partir du schéma du circuit électrique, un instrument pour mesurer au moins une variable caractéristique d'un circuit électrique.

II-1.4 :

GRADUER, en utilisant une unité arbitraire, l'instrument de mesure qu'il a construit.

II-1.5 * :

ÉVALUER les qualités de l'instrument de mesure qu'il a construit.

II-1.6* :

APPORTER DES MODIFICATIONS pour améliorer les qualités de l'instrument de mesure qu'il a construit.

II-1.7 ** :

UTILISER l'instrument de mesure qu'il a construit pour vérifier une loi ou une règle découverte au cours de l'étude de l'électricité.

II-1.8 * :

COMMUNIQUER les résultats de sa recherche technologique.

II-2 :

ANALYSER des caractéristiques d'un champ magnétique mises en évidence lors de ses travaux scientifiques.

II-2.1 :

DISTINGUER des substances magnétiques, ferromagnétiques et non magnétiques.

II-2.2 :

REPRÉSENTER, schématiquement, des champs magnétiques produits par des objets aimantés.

II-2.3 :

REPRÉSENTER, schématiquement, les champs magnétiques de solénoïdes parcourus par des courants électriques.

II-2.4 :

DÉMONTRER, à la suite d'expériences, l'effet du noyau dans un électro-aimant.

II-2.5 ** :

EXPLIQUER, à l'aide du modèle atomique simplifié, les propriétés de la matière aimantée.

II-2.6 :

IDENTIFIER, à la suite d'expériences, des facteurs qui influencent le champ magnétique d'un électro-aimant.

II-2.7 ** :

DÉTERMINER, à la suite d'une expérience, une relation mathématique entre les paramètres de la force magnétique (force magnétomotrice) d'un électro-aimant.

II-2.8 :

JUSTIFIER l'utilisation du magnétisme et de l'électromagnétisme dans des biens de consommation.

II-2.9 ** :

FAIRE, à l'aide de références documentaires, UN HISTORIQUE des découvertes et des usages se rapportant au magnétisme et à l'électromagnétisme.

II-3 :

ANALYSER les variables caractéristiques de diverses associations d'éléments de circuits électriques utilisés lors de ses travaux scientifiques.

II-3.1 :

JUSTIFIER, à partir de propriétés caractéristiques, l'utilisation de certaines substances dans la construction de circuits électriques.

II-3.2 :

DÉTERMINER expérimentalement des influences de divers facteurs sur la conductibilité de matériaux donnés.

II-3.3 :

MESURER des intensités de courants électriques qui traversent un élément de circuit.

II-3.4 :

MESURER des différences de potentiel dans des circuits simples.

II-3.5 :

DÉTERMINER, à l'aide d'un graphique, la conductance d'un élément de circuit.

II-3.6 :

DISTINGUER la conductance de la résistance d'un élément de circuit.

II-3.7 :

DÉTERMINER la résistance équivalente de circuits en série et de circuits en parallèle, à température constante.

II-3.9 :

ÉVALUER l'importance de l'erreur sur la mesure de résistances électriques.

II-3.10 ** :

EXPLIQUER l'effet de l'insertion d'un instrument de mesure dans un circuit électrique.

II-3.11 :

ANALYSER la distribution de l'intensité du courant électrique dans diverses associations d'éléments de circuit.

II-3.12 :

EXPLIQUER la répartition du potentiel électrique dans diverses associations d'éléments de circuit.

II-3.13 ** :

EXPLIQUER, à l'aide de modèles analogiques, la nature de la différence de potentiel électrique dans des circuits.

II-3.14 :

EXPLIQUER, à l'aide des lois des circuits électriques, le fonctionnement de circuits mystères.

II-3.15 :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur des relations mathématiques entre différentes grandeurs physiques de circuits électriques en série et en parallèle.

II-3.16 * :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur des relations mathématiques entre différentes grandeurs physiques de circuits électriques mixtes.

II-3.17 ** :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur des relations mathématiques entre différentes grandeurs physiques qui caractérisent les valeurs des résistors.

II-3.18 ** :

VÉRIFIER, expérimentalement, des solutions obtenues aux exercices numériques en 3.15, 3.16 ou 3.17.

II-4 :

DÉTERMINER la quantité d'énergie électrique consommée dans un circuit au moyen de techniques avec lesquelles il s'est familiarisé.

II-4.1 :

DÉTERMINER le coût d'utilisation d'un appareil électrique.

II-4.2 * :

DÉFINIR, à la suite d'une démonstration, l'unité d'intensité du courant électrique.

II-4.3 * :

DÉFINIR, à la suite d'une expérience, l'unité de mesure de la différence de potentiel électrique.

II-4.4 :

RECONNAÎTRE, à partir des variables caractéristiques de circuits, des unités qui définissent l'énergie électrique.

II-4.5 * :

JUSTIFIER l'utilisation des "lignes à haute tension" pour transporter l'énergie électrique.

II-4.6 * :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur l'énergie électrique consommée dans un circuit.

II-5 :

DÉMONTRER la loi de la conservation de l'énergie avec laquelle il s'est familiarisé au cours d'expériences réalisées au laboratoire.

II-5.1 :

DÉTERMINER, expérimentalement, la quantité d'énergie électrique consommée par un résistor.

II-5.2 :

CALCULER, à l'aide d'une relation mathématique, une quantité d'énergie thermique.

II-5.3 :

ANALYSER, à l'aide de mesures et de calculs, une transformation d'énergie électrique en énergie thermique.

II-5.4 * :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur la loi de la conservation de l'énergie dans une transformation d'énergie électrique en énergie thermique.

II-5.5 ** :

IDENTIFIER dans son environnement des applications technologiques de la loi de la conservation de l'énergie.

II-6 :

RÉALISER une étude d'impact de certaines transformations de l'énergie sur l'environnement.

II-6.1 :

DÉMONTRER expérimentalement des transformations d'énergie électrique en d'autres formes d'énergie.

II-6.2 :

DÉCRIRE, à la suite d'observations de son environnement, des modes de production de l'énergie électrique.

II-6.3 :

ANALYSER des impacts de divers modes de production d'énergie électrique sur l'environnement.

II-6.4 ** :

ANALYSER l'état de la recherche portant sur les technologies de transformation de l'énergie.

II-6.5 ** :

ANALYSER la possibilité d'une transformation perpétuelle de l'énergie.

II-7 :

RÉALISER une étude d'impact de l'électrification du Québec sur la société québécoise.

II-7.1 :

DÉCRIRE l'importance de l'énergie dans la vie quotidienne des Québécoises et des Québécois.

II-7.2 :

RECONNAÎTRE les étapes marquantes du développement du réseau électrique au Québec.

II-7.3 ** :

ANALYSER les relations entre les découvertes scientifiques et technologiques en électricité et le développement du réseau électrique du Québec.

II-7.4 ** :

ANALYSER l'impact de l'utilisation de l'électricité sur la vie des gens du Québec.

II-7.5 :

DÉMONTRER le rôle du Québec dans la recherche et le développement de l'exploitation de l'hydroélectricité dans le monde.

3 Phénomènes ioniques

III-1 :

COMMUNIQUER, dans une langue correcte, les résultats de sa recherche expérimentale portant sur au moins un acide, une base ou un sel.

III-1.1 :

CHOISIR le sujet de la recherche.

III-1.2 :

ÉLABORER le protocole expérimental.

III-1.3 :

RÉALISER le protocole expérimental.

III-1.4 :

COMMUNIQUER les résultats de la recherche expérimentale.

III-2 :

EXPLIQUER des propriétés des acides, des bases et des sels constatées lors de ses travaux scientifiques portant sur diverses transformations ou réactions de ces substances.

III-2.1 :

IDENTIFIER, à la suite d'une expérience, les propriétés qui servent généralement à classer les acides, les bases et les sels neutres en solution aqueuse.

III-2.2 :

DÉTERMINER, à la suite d'une expérience, la condition nécessaire pour que les propriétés des acides, des bases et des sels soient perceptibles.

III-2.3 :

DISTINGUER, à l'aide de leur formule moléculaire, des acides, des bases et des sels.

III-2.4 :

JUSTIFIER la nécessité de produire divers acides, bases et sels en se référant à leurs propriétés et leurs utilisations.

III-2.5 * :

DISTINGUER les liens ioniques des liens covalents.

III-2.6 * :

ÉCRIRE, à partir des charges ioniques, la formule moléculaire de divers composés.

III-2.7 :

DISTINGUER, à la suite d'une expérience, des substances électrolytiques des substances non électrolytiques.

III-2.8 * :

EXPLIQUER, à l'aide de la théorie de la dissociation ionique, la propriété électrolytique d'un soluté.

III-2.9 ** :

ILLUSTRER, par des réalisations de la technologie, des applications de la théorie de l'ionisation de la matière.

III-2.10 :

ANALYSER, à la suite d'expériences, l'effet de sels non neutres en solution aqueuse sur le papier tournesol.

III-2.11 ** :

COMPARER, à l'aide des diverses théories émises au cours de l'histoire de la chimie, les différentes définitions données aux acides et aux bases.

III-3 :

ANALYSER des variables caractéristiques de solutions aqueuses (à température constante) utilisées lors de ses travaux scientifiques.

III-3.1 :

PRÉPARER une solution aqueuse de concentration donnée.

III-3.2 :

DILUER, à une concentration donnée, une solution de concentration connue.

III-3.3 * :

ASSOCIER le concept de la mole à une mesure d'une quantité de matière.

III-3.4 ** :

ASSOCIER le concept de mole au nombre d'Avogadro.

III-3.5 * :

ASSOCIER le concept de la mole à une mesure de la masse molaire d'une substance.

III-3.6 * :

PRÉPARER, par dilution, une solution aqueuse de concentration molaire donnée.

III-3.7 * :

ÉNONCER la loi de la concentration d'une solution (à quantité de soluté constante).

III-3.8 * :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur les grandeurs physiques qui caractérisent une solution.

III-4 :

DÉTERMINER, à l'aide la propriété indicatrice de certaines substances et de l'échelle de pH, l'acidité et l'alcalinité de solutions.

III-4.1 :

DÉCRIRE l'effet des acides et des bases en solution sur certains colorants indicateurs.

III-4.2 :

DÉTERMINER, à l'aide d'un indicateur universel, le pH d'une solution.

III-4.3 :

DÉTERMINER le point de virage d'un indicateur.

III-4.4 :

DÉTERMINER les points de virage d'un mélange de deux indicateurs.

III-4.5 :

RECONNAÎTRE, à la suite d'expériences, des substances colorées d'usage domestique pouvant servir d'indicateurs.

III-4.6 * :

ASSOCIER l'échelle de pH à l'échelle des concentrations molaires des ions H et OH

III-4.7 * :

EXPLIQUER, à l'aide du pH et de la formule moléculaire, la concentration molaire en ions H et OH- de l'eau pure.

III-4.8 ** :

IDENTIFIER des moyens d'améliorer les qualités de la mesure du pH d'une solution.

III-5 :

ANALYSER des transformations chimiques en utilisant la loi de la conservation de la matière avec laquelle il s'est familiarisé au cours d'expériences réalisées au laboratoire.

III-5.1 :

RÉALISER la neutralisation d'une substance acide ou d'une substance basique de son environnement.

III-5.2 :

REPRÉSENTER, à la suite d'une réaction de neutralisation, une transformation chimique.

III-5.3 :

DÉMONTRER, à la suite d'une réaction de neutralisation, la loi de la conservation de la matière au cours d'une transformation chimique.

III-5.4 :

TRADUIRE, sous forme d'équations équilibrées, des transformations chimiques.

III-5.5 * :

VÉRIFIER la loi de la conservation de la masse pour diverses transformations chimiques.

III-5.6 * :

DÉTERMINER, à l'aide de calculs stoechiométriques, la quantité d'une substance participant à une réaction chimique.

III-5.7 ** :

DÉCRIRE, à l'aide de références documentaires, l'impact de la découverte de la loi de la conservation de la matière sur le développement de la connaissance.

III-5.8 * :

RÉSOUDRE des exercices numériques portant sur la stoechiométrie.

III-6 :

RÉALISER une étude d'impact de l'utilisation de la matière sur l'environnement.

III-6.1 :

EXPLIQUER, à la suite d'une expérience, la formation des précipitations acides.

III-6.2 ** :

IDENTIFIER des effets des précipitations acides sur l'environnement.

III-6.3 ** :

DÉCRIRE des moyens de réduire des effets des précipitations acides sur l'environnement.

III-6.4 :

IDENTIFIER des effets du rejet de substances chimiques dans l'environnement.

III-6.5 ** :

ÉVALUER des moyens de réduire les rejets de substances chimiques (déchets) dans l'environnement.

III-7.1 :

DÉCRIRE, à l'aide de références documentaires, l'importance de la fabrication de substances chimiques au Québec.

III-7.2 ** :

IDENTIFIER des étapes marquantes du développement d'un secteur de l'industrie chimique du Québec.

III-7.3 :

ANALYSER l'importance du recyclage des produits de consommation usés pour l'économie, la société et l'environnement québécois.

III-7.4 ** :

ÉVALUER l'état de la situation de l'élimination et du recyclage des substances chimiques (déchets).

III-7 :

RÉALISER une étude d'impact du développement de l'industrie chimique sur la société québécoise.

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