Collège · 4ᵉ · Chimie
Le tableau périodique des éléments
Organisation des éléments chimiques, familles et périodes
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Exercice 1 — Lire un extrait de la classification
/ 4 pts- Voici les trois premières périodes du tableau (le nombre entre parenthèses est Z).
Donne le nom, la période et la colonne de l'élément de numéro atomique 12, puis le nombre de protons et d'électrons de son atome.Période col. 1 col. 2 col. 13 col. 14 col. 15 col. 16 col. 17 col. 18 1 H (1) He (2) 2 Li (3) Be (4) B (5) C (6) N (7) O (8) F (9) Ne (10) 3 Na (11) Mg (12) Al (13) Si (14) P (15) S (16) Cl (17) Ar (18) - Quel élément se trouve juste au-dessus du chlore ? Que peut-on prévoir sur leurs propriétés ? Cite un troisième élément de la même famille, absent de l'extrait.
- Combien d'éléments compte la période 2 ? Pourquoi la période 1 n'en compte-t-elle que deux ?
- Un élève affirme : « l'argon a 18 électrons et le potassium 19, donc le potassium est juste à droite de l'argon, dans la même période ». Corrige-le en t'appuyant sur les couches électroniques.
Exercice 2 — Structure électronique
/ 4 pts- Aluminium, Z = 13 : structure ?
- Structure (2, 8, 7) : Z et symbole ?
- 2 électrons externes, 3 couches : symbole ?
- Azote, Z = 7 : électrons externes et colonne ?
Exercice 3 — La famille des halogènes
/ 4 pts- Le tableau donne quelques propriétés des halogènes.
Dans quelle colonne sont-ils ? Combien d'électrons externes possède chacun ? Justifie pour le chlore à l'aide de sa structure électronique.Élément Z Corps simple Fusion (°C) Ébullition (°C) fluor 9 F2 −220 −188 chlore 17 Cl2 −101 −34 brome 35 Br2 −7 59 iode 53 I2 114 184 - Détermine l'état physique (solide, liquide ou gaz) de chacun des quatre corps simples à 20 °C. Justifie pour le brome.
- Le sodium et le chlore forment le chlorure de sodium NaCl. Écris la formule du composé formé par le potassium et le brome, et justifie à l'aide du tableau périodique.
- Le dichlore et le dibrome doivent être manipulés sous hotte, avec gants et lunettes. Explique cette dangerosité à partir de la structure électronique des halogènes.
Exercice 4 — Les éléments du corps humain
/ 4 pts- Composition moyenne du corps humain, en masse :
Calcule la masse d'oxygène et la masse de calcium (en grammes) contenues dans le corps d'un élève de 48 kg.Élément oxygène carbone hydrogène azote calcium phosphore autres Part de la masse 65 % 18 % 10 % 3 % 1,5 % 1 % 1,5 % - Données : H (Z = 1), C (Z = 6), N (Z = 7), O (Z = 8). Donne la période et la colonne de chacun de ces quatre éléments.
- L'hydrogène ne représente que 10 % de la masse du corps, mais ses atomes sont les plus nombreux (environ 63 % de tous les atomes). Explique cette apparente contradiction.
- Le calcium est un métal de la colonne 2, pourtant nos os ne contiennent pas de métal brillant. Sous quelle forme l'élément calcium s'y trouve-t-il, et pourquoi le calcium, comme le magnésium, forme-t-il des ions portant deux charges positives ?
Exercice 5 — Corriger des affirmations
/ 4 pts- « Mendeleïev a classé les éléments par numéro atomique croissant. » Corrige.
- « Les éléments d'une même colonne ont le même nombre de couches électroniques. » Corrige.
- « L'hélium possède 8 électrons sur sa couche externe, comme tous les gaz nobles. » Corrige.
- « Les cases vides du tableau de 1869 prouvent que Mendeleïev s'était trompé. » Corrige.
Ce contrôle de chimie 4ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Le tableau périodique des éléments » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Lire un extrait de la classification/ 4 pts
- Exercice 2 — Structure électronique/ 4 pts
- Exercice 3 — La famille des halogènes/ 4 pts
- Exercice 4 — Les éléments du corps humain/ 4 pts
- Exercice 5 — Corriger des affirmations/ 4 pts
Notions évaluées
L'atome, l'élément chimique et son symbole, Le tableau de Mendeleïev : une histoire de cases vides, Lire le tableau : périodes, colonnes, cases, Les électrons en couches : le modèle simplifié, Les familles d'éléments à connaître, Utiliser le tableau : formules, prévisions, pièges.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Le tableau périodique des éléments » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de quatrième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Le tableau périodique des éléments » du programme officiel de chimie en quatrième, soit L'atome, l'élément chimique et son symbole, Le tableau de Mendeleïev : une histoire de cases vides, Lire le tableau : périodes, colonnes, cases, Les électrons en couches : le modèle simplifié.
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