Synergie : 2e cycle du secondaire, 1re année. Manuel de l’élève

560 Pages·2008·47.271 MB·English

by  Claudie Chartré, Isabelle Levert

Claudie Chartré
Isabelle Levert
CHENELIÈRE ÉDUCATION
Matériel et instruments
Agitateur (ou tige de verre) Erlenmeyers et bouchon
et barreau aimanté de caoutchouc
Ballon Flacon laveur
Béchers et pince à bécher Lunettes de sécurité
Boîte de Petri
Mortier et pilon
Compte-gouttes et bouteille
compte-gouttes
Papier tournesol
Entonnoir et support
à entonnoirs
Spatule
Éprouvettes, bouchons
de caoutchouc, support Support universel, anneau
à éprouvettes et pince et pince universelle
à éprouvettes
de laboratoire
Lames et lamelle Bac, pince, scalpel, ciseaux
Microscope
Balance à fléau Brûleur Bunsen
Cylindre gradué Creuset
Thermomètre Plaque chauffante
Vase à trop-plein

Claudie Chartré
Isabelle Levert
Avec la collaboration de Olivier-Louis Robert (L’espace)•
Michel Caillier (La Terre)•Chantal Racine, Éric Athlan
(L’univers vivant)•Dominique Picard (L’univers vivant
et Les biotechnologies)•Marie-Luce Leclerc (L’univers
matériel)•Sophie Blais (L’univers technologique)
CHENELIÈRE ÉDUCATION
Synergie
Remerciements
Science et technologie
Applications technologiques et scientifiques L’Éditeur tient à remercier les enseignants suivants pour
2ecycle du secondaire, 1reannée leurs précieux conseils: Francine Beaudet, École secondaire
Des Trois-Saisons, C.S. des Affluents; Bénédicte Boissard,
Manuel de l’élève
École secondaire Rive-Nord, C.S. de la Seigneurie des Mille-
Claudie Chartré, Isabelle Levert Îles; Yves Corbel, École secondaire Armand-Corbeil, C.S. des
Affluents; Nathalie Flammand, École secondaire Frenette, C.S.
© 2008 Les Éditions de la Chenelière inc.
de la Rivière-du-Nord; André Labelle, École Dominique-Savio,
Édition:Annie Fortier, Caroline McClish C.S. de Montréal; Francis Lapointe, Polyvalente des Deux-
Coordination:Claire Campeau, Christiane Gauthier, Montagnes, C.S. de la Seigneurie des Mille-Îles; Robert
Marie-Noëlle Hamar, François Moreault, Michel Nepveu, Longpré, École secondaire Gérard-Filion, C.S. Marie-Victorin;
Samuel Rosa, Simon St-Onge Josée Monet, École secondaire St-Maxime, C.S. de Laval;
Révision linguistique:Nicole Blanchette, Nicole Demers, Daniel Morin, École secondaire Louis-Riel, C.S. de Montréal;
André St-Hilaire, Ginette Gratton Marylène Piché, Polyvalente Henri-Bourassa, C.S. de la
Correction d’épreuves:Renée Bédard, Nicole Demers, Pointe-de-l’Île; Denis Pinsonnault, Séminaire Très-Sainte-
André St-Hilaire, Ginette Gratton Trinité; Jacqueline Rathé-Kassabian, Séminaire Très-Sainte-
Conception graphique et infographie:Dessine-moi un mouton Trinité; Sylvain St-Cyr, École secondaire de la Cité-des-Jeunes,
Conception de la couverture:Dessine-moi un mouton C.S. des Trois-Lacs.
Numérisation des photos:Centre de production partagée
Pour leur travail de révision scientifique réalisé avec expertise
de Montréal, Médias Transcontinental
et générosité, l’Éditeur remercie aussi les personnes suivantes:
Illustrations techniques:Sophie Jacopin, Late Night Studio,
Marc Constantin, Université Laval (La Terre) ; Hai Dao, diététiste
Jacques Perreault, Polygone Studio, Michel Rouleau,
(L’univers vivant) ; Pascal Desrosiers (Les biotechnologies) ;
Marc Tellier
DrSerge Dubé, Université de Montréal (L’univers vivant) ;
Recherche iconographique:Marie-Chantal Laforge,
ÉricGuadagno (La boîte à outils) ; France Lagacé
Stéphanie Colvey
(Les biotechnologies) ; Dr Monique Landry (Les biotechnologies) ;
Impression:Imprimeries Trancontinental
Michel Lemay, Institut de technologie agroalimentaire de
La Pocatière (Les biotechnologies) ; Richard Martel, Université
de Montréal (L’univers matériel) ; Dominique Michaud, Université
Laval (Les biotechnologies) ; Michel Rocheleau, Université Laval
(La Terre) ; Sylvain St-Cyr (L’univers techno logique) ; François
Wesemaël, Université de Montréal (L’espace).
CHENELIÈRE ÉDUCATION
7001, boul. Saint-Laurent
Montréal (Québec)
Canada H2S 3E3
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par l’entremise du Programme d’aide au développement de l’industrie
de l’édition (PADIÉ) pour nos activités d’édition.
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l’édition de livres – Gestion SODEC.
Table des matières
L’organisation du manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . .VI Pour faire le point . . . . . . . . . . . . . .65
Les concepts des programmes de ST et d’ATS . . .X Synthèse de la section . . . . . . . . . .66
Section 2 La fonction de nutrition . . . . . . . .67
Le système digestif . . . . . . . . . . . . .68
Chapitre 1
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . . .87
Le système respiratoire . . . . . . . . .89
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . . .98
Les systèmes circulatoire sanguin
L’espace et la Terre et lymphatique . . . . . . . . . . . . .99
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .119
Rappel du premier cycle. . . . . . . . . . . . . .4
Le système excréteur . . . . . . . . . . .121
Section 1 L’espace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Les interrelations entre
L’échelle de l’Univers . . . . . . . . . . . .8
les systèmes . . . . . . . . . . . . . . .126
Les conditions favorables
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .127
au développement de la vie . . .20
Synthèse de la section . . . . . . . . .128
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . . .24
Synthèse de la section . . . . . . . . . .25 Section 3 La fonction de relation . . . . . . . . .131
Le système nerveux . . . . . . . . . . . .132
Section 2 La Terre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Les fossiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .144
La stratigraphie . . . . . . . . . . . . . . . .28 Les récepteurs sensoriels . . . . . .146
L’échelle des temps géologiques . .29 L’anatomie de l’œil . . . . . . . . .146
Les grands épisodes de l’histoire Pour faire le point . . . . . . . . . . .155
du vivant et les extinctions
L’anatomie et la physiologie
massives d’espèces . . . . . . . . . .32
de l’oreille . . . . . . . . . . . . . . . . .156
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . . .42
Pour faire le point . . . . . . . . . . .161
Synthèse de la section . . . . . . . . . .43
L’anatomie de la peau . . . . . . .161
Pour faire le point . . . . . . . . . . .167
Chapitre 2 L’anatomie du nez
et de la langue . . . . . . . . . . . . .167
Pour faire le point . . . . . . . . . . .172
Le système
musculosquelettique . . . . . . . .173
L’univers vivant Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .188
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Synthèse de la section . . . . . . . . .190
Rappel du premier cycle . . . . . . . . . . . .46
Section 4 La fonction de reproduction . . . .195
Section 1 L’organisation hiérarchique
du vivant . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Les étapes de la vie . . . . . . . . . . . .196
La cellule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Le système reproducteur
masculin . . . . . . . . . . . . . . . . . .197
L’ADN et le bagage génétique . .51
Pour faire le point . . . . . . . . . . .53 Le système reproducteur
féminin . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202
La division cellulaire . . . . . . . . .54
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .209
La diversité génétique . . . . . . . .58
Pour faire le point . . . . . . . . . . .62 Les interrelations entre
les systèmes . . . . . . . . . . . . . . .211
Les tissus, les organes
et les systèmes . . . . . . . . . . . . .62 Synthèse de la section . . . . . . . . .212
TABLE DES MATIÈRES III
Section 5 Les ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
Chapitre 3 Les types d’ondes . . . . . . . . . . . . .294
Les caractéristiques
d’une onde . . . . . . . . . . . . . . . .296
Le son . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
Le spectre électromagnétique . .300
L’univers matériel La déviation des ondes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
lumineuses . . . . . . . . . . . . . . . .303
Rappel du premier cycle . . . . . . . . . . . .216 Les lentilles . . . . . . . . . . . . . . . . . .310
Section 1 L’organisation de la matière . . . .217 Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .313
Les atomes et les molécules . . . .217 Synthèse de la section . . . . . . . . .315
Les substances pures . . . . . . . . .220
Les mélanges homogènes et
hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . .222 Chapitre 4
Le modèle particulaire . . . . . . . . .225
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .227
Synthèse de la section . . . . . . . . .228
Section 2 Les propriétés de la matière . . . .229 L’univers technologique
. . . . . . . . . . .318
Les propriétés physiques
Rappel du premier cycle. . . . . . . . . . . .320
caractéristiques . . . . . . . . . . . .232
Les propriétés chimiques Section 1 Le langage des lignes . . . . . . . . . .323
caractéristiques . . . . . . . . . . . .242 Le croquis et le dessin
technique . . . . . . . . . . . . . . . . .324
Les propriétés des solutions . . . .244
Les lignes de base . . . . . . . . . . . . .325
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .250
Le tracé géométrique . . . . . . . . . .327
Synthèse de la section . . . . . . . . .252
Les échelles . . . . . . . . . . . . . . . . . .328
Section 3 Les transformations
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .329
de la matière . . . . . . . . . . . . . . .253
Les types de projections . . . . . . .330
Les transformations
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .336
physiques . . . . . . . . . . . . . . . . .255
Les coupes . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337
Les transformations
chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . .267 ATS Les sections . . . . . . . . . . . . . . . . . .339
Les formes d’énergie . . . . . . . . . .273 La cotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .275 ATS Les tolérances . . . . . . . . . . . . . . . .341
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .342
Synthèse de la section . . . . . . . . .277
Les schémas et les symboles . . .343
Section 4 Les fluides . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .349
La pression . . . . . . . . . . . . . . . . . .280
Synthèse de la section . . . . . . . . .350
Les fluides compressibles
et incompressibles . . . . . . . . .286 Section 2 L’ ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . .353
L’ingénierie mécanique . . . . . . . .354
La relation entre la pression
et le volume des fluides Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .371
compressibles . . . . . . . . . . . . . .287 ATS L’ingénierie électrique . . . . . . . . .372
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .289 Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .378
Synthèse de la section . . . . . . . . .291 Synthèse de la section . . . . . . . . .379
IV
TABLE DES MATIÈRES
Section 3 Les matériaux . . . . . . . . . . . . . . . . .381 Thématique 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .447
Les contraintes . . . . . . . . . . . . . . .382 Thématique 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448
Les propriétés mécaniques Thématique 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .449
des matériaux . . . . . . . . . . . . . .385 Thématique 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .450
Les types de matériaux et Thématique 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .452
leurs propriétés . . . . . . . . . . . .386
Thématique 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .453
Pour faire le point . . . . . . . . . . . .400
Thématique 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .454
Synthèse de la section . . . . . . . . .401
Thématique 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .456
ATS Section 4 La fabrication . . . . . . . . . . . . . . . .403 Thématique 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .457
ATS Le mesurage . . . . . . . . . . . . . . . . .404 Thématique 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .458
ATS Le traçage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .406 Thématique 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .460
ATS L’usinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .407 Thématique 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .462
ATS L’assemblage . . . . . . . . . . . . . . . . .407 Thématique 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .463
ATS La finition . . . . . . . . . . . . . . . . . . .407 Thématique 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .464
Pour faire le point . . . . . . . . . . . .409
Synthèse de la section . . . . . . . . .410
Section 5 Les biotechnologies . . . . . . . . . . . .411
La pasteurisation . . . . . . . . . . . . . .413
La boîte à
Les vaccins . . . . . . . . . . . . . . . . . . .415 outils
La procréation médicalement
assistée . . . . . . . . . . . . . . . . . . .420
La culture cellulaire . . . . . . . . . . .425
Sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467
La transformation génétique . . .428
Outil 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .468
Les questions d’éthique soulevées
par les biotechnologies . . . . .430
Outil 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474
Pour faire le point . . . . . . . . . . . . .431
Outil 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .479
Synthèse de la section . . . . . . . . .433
L
Outil 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483
Outil 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .485
Outil 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489
es thématiques
Outil 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .493
Outil 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .496
Sommaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .435 Outil 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .498
Thématique 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .436
Outil 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
Thématique 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437
Outil 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .507
Thématique 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .438
Thématique 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .439 Outil 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .512
Thématique 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .440
Thématique 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .442
Glossaire-index
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .524
Thématique 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .444
Sources
Thématique 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539
TABLE DES MATIÈRES V
L’organisation du manuel
Le manuelSynergiecomporte quatrechapitres: L'espace et la Terre, L'univers vivant,
L'univers matériel et L'univers technologique. Ces quatre chapitres sont suivis d'une série
dethématiquespermettant l'exploitation des savoirs présentés dans les chapitres.
La boîte à outilsprésente, quant à elle, des techniques et des stratégies facilitant la mise
en œuvre des activités proposées dans les thématiques. Enfin, leglossaire-indexprécise
les sens des mots et des expressions couramment utilisés dans les domaines scientifique
et technologique.
Le début d’un chapitre
,
Chapitre 2
L
univers vivant
La vie humaine comporte une variété de phénomènes
étonnants! Par exemple, le zygote, une cellule Letexte d’introduction
microscopique, se développe pour devenir un être
humain complet et unique. Cet être humain est un donne un aperçu des
organisme complexe composé de plusieurs systèmes
reliés les uns aux autres. Il est capable de se reproduire concepts abordés dans
et d’engendrer un être lui aussi complexe et unique.
L’étude de l’univers vivant permet de se familiariser le chapitre.
avec cette complexité étonnante.
Ce chapitre explique les différents niveaux
d’organisation du corps humain, soit la cellule,
les tissus et les organes qui forment ses systèmes.
En analysant la cellule et ses processus de division,
on peut comprendre pourquoi il n’y LeSommaireprésente
a pas deux individus identiques. Sommaire
Étudier l’anatomie et la physiologie SECTION 1 les différentes sections qui
des principaux systèmes qui L’organisation hiérarchique du vivant . . . .49
cdoem mpioeusexn lte lceo cnonrapîst rpee ermt, eatinsi, SLaE CfoTInOcNtio 2n de nutrition . . . . . . . . . . . . . . . .67 composent le chapitre.
d’agir de manière à le garder SLaE CfoTInOcNtio 3n de relation . . . . . . . . . . . . . . . . .131
en bonne santé. SECTION 4
La fonction de reproduction . . . . . . . . . . . .195
44 45
LeRappel du premier
Rappel du premier cycle LES ÉCHANGES ENTRE LA CELLULE ET SON MILIEU
cyclepropose, sous forme Diffusion et osmose
de réseaux et de schémas, LES CARACTÉRISTIQUES DU VIVANT Modes de transport des substances à travers la membrane cellulaire.
Cellule
un retour sur les concepts Unidtée vsiev annotuer àri rl,a d bea csreo îdtere t,o dues slee sr eêptrreosd uviivrea netts, .p Laar fcoeilsl,u dlee ebsotu cgaepra.ble Mouvement des Dpaifrftuicsuiloens qui se déplacent Passage de l’eauO àsm troavseers la membrane
du premier cycle. du’unnee r éréggioionn o oùù e ellleless l es osnotn tc omnoceinnst rjéuessq uve’àrs mcoeilnlus lcaoirne.c eL’netarué esen dséoplulatéce v edr’su nu nm miliieliueu
Principaux constituants Respiration cellulaire l’atteinte d’un équilibre. plus concentré en soluté jusqu’à l’atteinte
de la cellule animale Réaction chimique produisant de l’énergie d’un équilibre.
Cytoplasme (papra re xlae mtrapnles,f oler mglautcioosne d) ee nn uptrréismenecnets de Diffusion Équilibre Osmose Équilibre
dioeéxtg ydagelèe nlm’eeea (nuOt E2( H)dn. u 2LvO aod) ii,rco eqixs ulyp’éedirq elaua td aiceote inclol auncrelb:ello uénvlaeai cr(Ceu Oelir2ba)è.re 2% 4% 2% 4%
Nutriments + O2Énergie + CO2+ H2O 6% 4% 6% 4%
Mceellmulbariraene INTRANTS EXTRANTS
Le ndoey laau c ceollnuNtloreyô agluer âlcees aacutxiv:ités Ll(calee’ i lcnslueotlléllauuriitlreeéeu) .qpr Iuedl riestm etle ead t lcé ecep emllla udiclléeieep )vu.l aeL lcraese mppleeleu rmmns ticé.lioaenbuci lelietné mt rdéoe i( nll’ase xmctoéenrmcieebunrrat rdnéee Ll(iCaml’’’e eecapxseuettl r élcqumreuilee éiqu)ta.ut rbEe ild l erlleeee a n lmsuade isc pldoeioeéllluuspust llliaéeebc ) mle.me L avcoaieeis nrm sdps eé elcempro mlmanbcérciealeaimnnbeeulteer cné laee t(u l.lpl’ uislnuloatsliév rcareoin eentusc rt(e ldn’eetarué).
StructuCrehsr oqmui ocsoonmtieensnent le SubIsnttarnacnetss qui SubEsxttarnacnetss qui Diffusion Équilibre Osmose Équilibre
code génétique d’un individu. entrent dans un sont produites
Chez les animaux et les système (telle la par un système
vséognétt asuitxu, éles sd cahnrso lme onsooymaue.s cneéllcuelses) aeitr eqsu ài ssoonnt e(tt qelulei elan cseolrlutelen)t. 6% 4% 6% 4%
Lceosn cthieronmneonsto lmese:s Pfoounrc tlaio rnenspemiraetniot.n Poucre lllau lraeisrpe,i rlaetsion 2% 4% 2% 4%
cellulaire, les extrants sont:
intrants sont: –l’énergie;
Sedgems ceanrtasc dtèer ecsh rgoGémnèénotseioqsmueess p daértteicrumliienrasn.t ––llees d niouxtyrgimèneen t(Os;2). ––clle’ae radbuioo (xnHye2d O(eC )Od.e2); Ll(calee’ e lcslxueotlllélauuritilreeéeu) .qp rIue ld risetmet le ead t léc ecpe emlla lduicléleieep )vul.ae Llcraese mppleleeu rmnsm tic.léioaenbuci ellient émtr déoe i(n ll’asin cmtoéenrmiceeubnrrt adrnéee Lc(iCml’e’’eielnaplsuutetlé r ecqmr)eiu.e éiEqutalutrlb eeidl erlseee e an l maudd éc isplepoioellllauusucst lelieéeb ) v ml.me eL raoacsie is mnl edpse é emcmpromilblanirceécaeueanmnb lelteee r cné pea tllu(u.llu’ sesl oxcatolivrénearc ineeetsun t(rtl r’deéea ula).
46 CHAPITRE2•L’univers vivant RAPPEL DU PREMIER CYCLE 47
VI
L’ORGANISATION DU MANUEL