Le tableau ingénieux créé par Mendeleïev
Capture d'écran de la vidéo de TED-Ed "Le génie de Mendeleiev" de Lou Serico
Capture d'écran de la vidéo de TED-Ed "Le génie de Mendeleiev" de Lou Serico
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
La version du tableau périodique des éléments proposée par Dmitri Mendeleïev est une idée de génie - découvre pourquoi !
En 1869, un chimiste sibérien nommé Dmitri Mendeleïev a inventé le tableau périodique des éléments (ou classification périodique des éléments), que bon nombre d’entre nous appellent tout simplement tableau périodique. Tu as probablement déjà vu ce tableau. Il se peut même qu’il soit affiché sur l’un des murs de ta salle de classe de chimie.
Qu’est le tableau périodique?
Le tableau périodique des éléments est une classification des éléments chimiques présentée sous forme de tableau. Ce tableau est organisé en 7 périodes et en 18 groupes. Les lignes correspondent aux périodes, et les colonnes, aux groupes.
Dans le tableau périodique, les éléments ont été classés en fonction de leur numéro atomique, de leur configuration électronique et de leurs propriétés chimiques. Ce tableau peut également être utilisé pour retrouver rapidement le symbole et la masse atomique d’un élément chimique. En général, les éléments qui se trouvent du côté gauche sont des métaux, alors que ceux qui sont du côté droit sont généralement des non-métaux.
Qu’y a-t-il de si particulier à propos du tableau de Mendeleïev?
Mendeleïev n’était pas le premier scientifique qui tentait d’organiser les éléments chimiques. D’autres scientifiques avant lui avaient déjà dressé des listes d’éléments chimiques. Certains d’entre eux avaient même regroupé des éléments dotés de propriétés similaires. Alors pourquoi le tableau de Mendeleïev est-il celui qui a résisté à l’épreuve du temps?
Contrairement aux autres scientifiques, Mendeleïev avait prévu qu’on découvrirait d’autres éléments chimiques un jour. Et il était dans le vrai! Le tableau périodique compte actuellement 118 éléments. Or à l’époque de Mendeleïev, les scientifiques n’en connaissaient que 63.
Lorsque Mendeleïev a conçu son tableau périodique, il a laissé bon nombre de traits et de cases vides. Par exemple, il a réservé une place à l’éka-aluminium juste en dessous de l’aluminium, alors que cet élément n’avait même pas encore été découvert. Il a pu prédire de nombreuses propriétés de cet élément en fonction de celles des éléments qui entouraient son futur emplacement.
Justement, le gallium a été découvert quelques années plus tard par le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran. Prends ton tableau périodique et vérifie où est le gallium. Il est effectivement placé juste en dessous de l’aluminium! Et les propriétés que Mendeleïev avait prédites pour cet élément se sont révélées exactes! Mendeleïev a prédit l’existence d’au moins cinq autres éléments. Il a même prédit l’existence d’un élément très rare appelé technétium!
Le savais-tu?
Un élément a reçu le nom de Dmitri Mendeleïev longtemps après sa mort. Il s’agit du mendélévium, de numéro atomique 101.
Amorces de discussion
- T’est-il déjà arrivé de rêver que tu pourrais faire une découverte? Explique ton point de vue.
- Connais-tu quelqu’un qui a fait une découverte? De quelle découverte s’agit-il?
- Peux-tu nommer un scientifique dont on a donné le nom à un élément du tableau périodique? Qui est-ce?
- T’est-il déjà arrivé de penser que tu étais la première personne à faire une découverte? Explique ton point de vue.
- À ton avis, faut-il investir dans des travaux visant à découvrir de nouveaux éléments? Pourquoi ou pourquoi pas?
- Quels pourraient être les avantages liés à la découverte d’un nouvel élément?
- En quoi l’organisation du tableau périodique de Mendeleïev s’est-elle révélée utile pour les scientifiques? Explique ton point de vue.
- Pourquoi utilise-t-on le terme périodique dans le nom du tableau de Mendeleïev? Explique ton point de vue.
- Quelles autres formes le tableau périodique a-t-il prises avant la version de Mendeleïev?
- En quoi le tableau périodique des éléments est-il un bon exemple de l’évolution des connaissances scientifiques? Explique ton point de vue.
- À ton avis, pourquoi Mendeleïev a-t-il décidé d’organiser les éléments de façon à laisser des cases vides pour de nouvelles découvertes? Explique ton point de vue.
- Cette vidéo et le présent article peuvent être utilisés pour favoriser l’enseignement et l’apprentissage de notions relatives au tableau périodique dans les domaines suivants : Chimie, et Histoire et Études internationales. Voici la liste des concepts qui y sont présentés : tableau périodique des éléments, éléments chimiques, périodes, groupes, numéro atomique, métaux et non-métaux.
- Avant le visionnement de la vidéo et la lecture de l’article, l’enseignant ou enseignante pourrait amener le sujet en engageant une discussion avec les élèves en vue d’activer leurs connaissances préalables sur les éléments chimiques et le tableau périodique. L’enseignant ou enseignante pourrait leur demander d’appliquer la stratégie penser-comparer-partager pour répondre aux questions suivantes par exemple : « qu’est-ce qu’un élément? », « comment les éléments sont-ils découverts? », « comment choisit-on le nom des éléments? », « quel est l’élément le plus important? », « quel est l’élément le plus précieux? ». Les élèves pourraient se servir d’un exemplaire du tableau périodique en guise de référence pendant qu’ils discutent de ces questions.
- Après ces discussions initiales, les élèves pourraient visionner la vidéo The Genius of Mendeleev’s Periodic Table.
- Après le visionnement de la vidéo, ils pourraient se mettre en petits groupes et utiliser la stratégie d’apprentissage de l’Évaluation de vidéo afin de tirer des éléments d’informations additionnels de la vidéo et de consolider leur compréhension. Il est possible de télécharger des fiches reproductibles de l’Évaluation de vidéo prêtes à utiliser en formats [Google doc] et [.pdf].
- L’enseignant ou enseignante pourrait alors lancer une discussion avec toute la classe sur la nécessité d’avoir un système de classification universelle pour des découvertes aussi importantes et sur l’utilité d’un tableau de référence commun comme celui-ci pour la science.
- En guise de conclusion, les élèves pourraient utiliser la stratégie d’apprentissage du billet de sortie pour consolider leur compréhension de la vidéo et des sujets qui y sont abordés. L’enseignant ou enseignante pourrait ramasser et évaluer leurs réponses afin d’évaluer dans quelle mesure ils ont assimilé le sujet. Il est possible de télécharger pour cette vidéo des fiches reproductibles de billet de sortie prêtes à utiliser en formats [Google doc] et [.pdf].
Faire des liens
- T’est-il déjà arrivé de rêver que tu pourrais faire une découverte? Explique ton point de vue.
- Connais-tu quelqu’un qui a fait une découverte? De quelle découverte s’agit-il?
- Peux-tu nommer un scientifique dont on a donné le nom à un élément du tableau périodique? Qui est-ce?
- T’est-il déjà arrivé de penser que tu étais la première personne à faire une découverte? Explique ton point de vue.
Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement
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Nature de la science et de la technologie
- En quoi le tableau périodique des éléments est-il un bon exemple de l’évolution des connaissances scientifiques? Explique ton point de vue.
- À ton avis, pourquoi Mendeleïev a-t-il décidé d’organiser les éléments de façon à laisser des cases vides pour de nouvelles découvertes? Explique ton point de vue.
Suggestions pour l'enseignement
- Cette vidéo et le présent article peuvent être utilisés pour favoriser l’enseignement et l’apprentissage de notions relatives au tableau périodique dans les domaines suivants : Chimie, et Histoire et Études internationales. Voici la liste des concepts qui y sont présentés : tableau périodique des éléments, éléments chimiques, périodes, groupes, numéro atomique, métaux et non-métaux.
- Avant le visionnement de la vidéo et la lecture de l’article, l’enseignant ou enseignante pourrait amener le sujet en engageant une discussion avec les élèves en vue d’activer leurs connaissances préalables sur les éléments chimiques et le tableau périodique. L’enseignant ou enseignante pourrait leur demander d’appliquer la stratégie penser-comparer-partager pour répondre aux questions suivantes par exemple : « qu’est-ce qu’un élément? », « comment les éléments sont-ils découverts? », « comment choisit-on le nom des éléments? », « quel est l’élément le plus important? », « quel est l’élément le plus précieux? ». Les élèves pourraient se servir d’un exemplaire du tableau périodique en guise de référence pendant qu’ils discutent de ces questions.
- Après ces discussions initiales, les élèves pourraient visionner la vidéo The Genius of Mendeleev’s Periodic Table.
- Après le visionnement de la vidéo, ils pourraient se mettre en petits groupes et utiliser la stratégie d’apprentissage de l’Évaluation de vidéo afin de tirer des éléments d’informations additionnels de la vidéo et de consolider leur compréhension. Il est possible de télécharger des fiches reproductibles de l’Évaluation de vidéo prêtes à utiliser en formats [Google doc] et [.pdf].
- L’enseignant ou enseignante pourrait alors lancer une discussion avec toute la classe sur la nécessité d’avoir un système de classification universelle pour des découvertes aussi importantes et sur l’utilité d’un tableau de référence commun comme celui-ci pour la science.
- En guise de conclusion, les élèves pourraient utiliser la stratégie d’apprentissage du billet de sortie pour consolider leur compréhension de la vidéo et des sujets qui y sont abordés. L’enseignant ou enseignante pourrait ramasser et évaluer leurs réponses afin d’évaluer dans quelle mesure ils ont assimilé le sujet. Il est possible de télécharger pour cette vidéo des fiches reproductibles de billet de sortie prêtes à utiliser en formats [Google doc] et [.pdf].
En savoir plus
Les nouveaux éléments du tableau périodique (2016) Parlons sciences -- La dernière mise à jour du tableau périodique remonte à 2016 lorsque quatre nouveaux éléments chimiques ont été ajoutés.
Le tableau de Mendeleïev : 150 ans d’histoire (2019) CNRS Le journal -- Découvrez l'histoire du tableau et les travaux menés sur les différents éléments dans cette infographie.
Références
The Royal Society of Chemistry. (n.d.). Development of the periodic table.
Vincent, B. B. (2019, mai 23). Dmitri Mendeleev. Encyclopaedia Britannica.