Curriculum Chimie 11e

Grade 11
Big Ideas: 
Atoms and molecules are building blocks of matter.
Organic chemistry and its applications have significant implications for human health, society, and the environment.
The mole is a quantity used to make atoms and molecules measurable.
Matter and energy are conserved in chemical reactions.
Solubility within a solution is determined by the nature of the solute and the solvent.
Big Ideas Elaborations: 
  • Atoms and molecules:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How does the quantum mechanical model extend our understanding of the atom?
      • Why is fluorine the most electronegative element?
  • Organic chemistry:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How do organic compounds differ in structure and properties?
      • How is carbon the basis for all living things?
      • How do the structure and geometry of organic compounds contribute to their usefulness in medicine?
  • mole:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How could you demonstrate Avogadro’s hypothesis?
      • How does a mole compare to other units of measure? 
  • chemical reactions:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How could you measure negative and/or positive impacts of chemical reactions on human health, society, and the environment in your local community?
      • How can you observe the conservation of mass and energy in chemical reactions you encounter in your everyday life?
      • How do lab techniques contribute to safety?
  • Solubility:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How does the bent shape of the water molecule cause polarity?
      • Why do some materials dissolve in water or other liquids, but others do not?
Curricular Competencies: 
Questioning and predicting
  • Questioning and predicting
  • Demonstrate a sustained intellectual curiosity about a scientific topic or problem of personal, local, or global interest
  • Make observations aimed at identifying their own questions, including increasingly abstract ones, about the natural world
  • Formulate multiple hypotheses and predict multiple outcomes
Planning and conducting
  • Planning and conducting
  • Collaboratively and individually plan, select, and use appropriate investigation methods, including field work and lab experiments, to collect reliable data (qualitative and quantitative)
  • Assess risks and address ethical, cultural, and/or environmental issues associated with their proposed methods
  • Use appropriate SI units and appropriate equipment, including digital technologies, to systematically and accurately collect and record data
  • Apply the concepts of accuracy and precision to experimental procedures and data:
    • significant figures
    • uncertainty
    • scientific notation
Processing and analyzing data and information
  • Processing and analyzing data and information
  • Experience and interpret the local environment
  • Apply First Peoples perspectives and knowledge, other ways of knowing, and local knowledge as sources of information
  • Seek and analyze patterns, trends, and connections in data, including describing relationships between variables, performing calculations, and identifying inconsistencies
  • Construct, analyze, and interpret graphs, models, and/or diagrams
  • Use knowledge of scientific concepts to draw conclusions that are consistent with evidence
  • Analyze cause-and-effect relationships
  • Evaluating
  • Evaluate their methods and experimental conditions, including identifying sources of error or uncertainty, confounding variables, and possible alternative explanations and conclusions
  • Describe specific ways to improve their investigation methods and the quality of their data
  • Evaluate the validity and limitations of a model or analogy in relation to the phenomenon modelled
  • Demonstrate an awareness of assumptions, question information given, and identify bias in their own work and in primary and secondary sources
  • Consider the changes in knowledge over time as tools and technologies have developed
  • Connect scientific explorations to careers in science
  • Exercise a healthy, informed skepticism and use scientific knowledge and findings to form their own investigations to evaluate claims in primary and secondary sources
  • Consider social, ethical, and environmental implications of the findings from their own and others’ investigations
  • Critically analyze the validity of information in primary and secondary sources and evaluate the approaches used to solve problems
  • Assess risks in the context of personal safety and social responsibility
Applying and innovating
  • Applying and innovating
  • Contribute to care for self, others, community, and world through individual or collaborative approaches
  • Co-operatively design projects with local and/or global connections and applications
  • Contribute to finding solutions to problems at a local and/or global level through inquiry
  • Implement multiple strategies to solve problems in real-life, applied, and conceptual situations
  • Consider the role of scientists in innovation
  • Communicating
  • Formulate physical or mental theoretical models to describe a phenomenon
  • Communicate scientific ideas and information, and perhaps a suggested course of action, for a specific purpose and audience, constructing evidence-based arguments and using appropriate scientific language, conventions, and representations
  • Express and reflect on a variety of experiences, perspectives, and worldviews through place
Curricular Competencies Elaborations: 
  • Questioning and predicting:
    • Sample opportunities to support student inquiry:
      • How does organic chemistry apply to your life (e.g., plastics, medicine, nutrition, cosmetics, transportation)?
      • What are some applications of chemical reactions within your local community (e.g., smelting, pulp and paper industry, food chemistry, petrochemical smog)?
      • How does the solubility of carbon dioxide in the oceans contribute to climate change?
  • Planning and conducting:
    • Sample opportunities to support student inquiry:
      • How do spectral lines relate to the quantum mechanical model?
      • How would you measure negative and positive impacts of chemical reactions on human health, society or the environment in your local community?
      • How would you safely prepare and collect a gas (e.g., collection of hydrogen from the single displacement reaction of Zn and HCl displacing water from a tube)?
      • How could you use solution chemistry analysis techniques to investigate local water or soil samples?
      • Demonstrate Avogadro’s hypothesis (e.g., Zn and HCl to produce a mole of H2 gas).
      • Use a solubility chart to predict whether ions can be separated from a solution through precipitation and outline an experimental procedure that includes the compound added, precipitate formed, and method of separation.
      • How would you estimate the uncertainty in a measurement, and how does using significant figures communicate uncertainty?
  • Processing and analyzing data and information:
    • Sample opportunities to support student inquiry:
      • How is the solubility of ions related to their position on the periodic table?
      • What variables affect solubility, concentration (molarity), and conductivity?
      • Construct, analyze, and interpret graphs of electronegativity, atomic radii, and ionic radii.
  • Evaluating:
    • Sample opportunities to support student inquiry:
      • Calculate uncertainty in derived values.
      • How has technology played a role in the evolution of the model of the atom?
  • Applying and innovating:
    • Sample opportunities to support student inquiry:
      • What solutions would you propose to address concerns about carbon dioxide in the environment?
      • Using knowledge shared by First Peoples, explore the uses of traditional medicines. What medicines have been used? Which particular health conditions are/were they used for?
      • Having been hired by the local government in your community to consult on the chemistry of fireworks, what suggestions would you provide for a spectacular yet safe show?
  • Communicating:
    • Sample opportunity to support student inquiry:
      • During a meeting of various stakeholders, how would you best present your solutions to a local, chemistry-related problem?
  • place: Place is any environment, locality, or context with which people interact to learn, create memory, reflect on history, connect with culture, and establish identity. The connection between people and place is foundational to First Peoples perspectives.
Concepts and Content: 
  • quantum mechanical model and electron configuration
  • valence electrons and Lewis structures
  • chemical bonding based on electronegativity
  • bonds/forces
  • organic compounds
  • applications of organic chemistry
  • the mole
  • dimensional analysis
  • reactions
  • stoichiometric calculations using significant figures
  • local and other chemical processes
  • green chemistry
  • solubility of molecular and ionic compounds
  • stoichiometric calculations in aqueous solutions
  • analysis techniques
Concepts and Content Elaborations: 
  • electron configuration: molecular geometry, valence shell electron pair repulsion (VSEPR) theory
  • chemical bonding: Lewis structures of compounds, polarity
  • bonds/forces:
    • covalent bond
    • hydrogen bond
    • intra- and intermolecular forces
    • impact on properties
  • organic compounds:
    • names, structures, geometry
  • applications of organic chemistry:
    • First Peoples traditional practices (e.g., medicines), pharmaceuticals, petrochemicals, polymers, cosmetics, metabolism, agriculture, food, biotechnology
  • dimensional analysis:
    • factor-label method (unit-analysis method)
    • calculation of mass and molar quantities (using significant figures)
  • reactions:
    • predicting products, reactants and energy changes (ΔH)
  • stoichiometric calculations:
    • mass
    • number of molecules
    • gas volumes
    • molar quantities
    • excess and limiting reactants
  • chemical processes:
    • First Peoples traditional practices (e.g., tanning hides; preparation of food, soap, and natural bleach), smelting, pulp and paper production, food chemistry, photosynthesis and cellular respiration, development of petrochemical smog
  • green chemistry:
    • development of sustainable processes and technologies that reduce negative impacts on the environment (e.g., reducing toxicity, designing benign solvents, increasing energy efficiency)
  • solubility:
    • dissociation of ions, dissociation equation
  • stoichiometric calculations in aqueous solutions:
    • molarity
    • dilution effect
    • concentration of ions in solution when two solutions are mixed
  • analysis techniques:
    • e.g., dissolved oxygen, pH, nitrates, phosphorus
Update and Regenerate Nodes
Big Ideas FR: 
Les atomes et les molécules sont les éléments constituants de la matière.
La chimie organique et ses applications ont d’importantes répercussions sur la santé humaine, la société et l’environnement.
La mole est une quantité utilisée pour rendre les atomes et les molécules mesurables.
Lors de réactions chimiques, la matière et l’énergie sont conservées.
Dans une solution, la solubilité est déterminée par la nature du soluté et du solvant.
Big Ideas Elaborations FR: 
  • Les atomes et les molécules :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment le modèle quantique a-t-il permis d’approfondir notre connaissance de l’atome?
      • Pourquoi le fluor est-il l’élément le plus électronégatif?
  • chimie organique :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment les composés organiques se distinguent-ils entre eux par leur structure et leurs propriétés?
      • Pourquoi dit-on que le carbone est l’élément de base de toutes les formes de vie?
      • Quelle est la relation entre la structure et la géométrie des composés organiques et l’utilité de ces composés en médecine?
  • mole :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment pourrait-on démontrer la loi d’Avogadro?
      • Comment la mole se compare-t-elle aux autres unités de mesure?
  • réactions chimiques :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment mesurer les effets négatifs ou positifs de réactions chimiques sur la santé humaine, la société et l’environnement dans votre collectivité?
      • Comment pouvez-vous observer le principe de la conservation de la masse et de l’énergie dans les réactions chimiques qui se produisent quotidiennement autour de vous?
      • Comment les techniques de laboratoire contribuent-elles à la sécurité?
  • solubilité :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment la forme en V d’une molécule d’eau lui confère-t-elle sa polarité?
      • Pourquoi certaines substances se dissolvent-elles dans l’eau ou dans d’autres liquides, et d’autres pas?
Poser des questions et faire des prédictions
  • Poser des questions et faire des prédictions
  • Faire preuve d’une curiosité intellectuelle soutenue sur un sujet scientifique ou un problème qui revêt un intérêt personnel, local ou mondial
  • Faire des observations dans le but de formuler ses propres questions, d’un niveau d’abstraction croissant, sur des phénomènes naturels
  • Formuler de multiples hypothèses et prédire de multiples résultats
Planifier et exécuter
  • Planifier et exécuter
  • Planifier, sélectionner et utiliser, en collaboration et individuellement, des méthodes de recherche appropriées, y compris des travaux sur le terrain et des expériences en laboratoire, afin de recueillir des données fiables (qualitatives et quantitatives)
  • Évaluer les risques et aborder les questions éthiques, culturelles et environnementales liées à ses propres méthodes
  • Utiliser les unités SI et l’équipement adéquats, y compris des technologies numériques, pour recueillir et consigner des données de façon systématique et précise
  • Appliquer les concepts d’exactitude et de précision aux procédures expérimentales et aux données :
    • chiffres significatifs
    • incertitude
    • notation scientifique
Traiter et analyser des données et de l’information
  • Traiter et analyser des données et de l’information
  • Découvrir son environnement immédiat et l’interpréter
  • Recourir aux perspectives et connaissances des peuples autochtones, aux autres modes d’acquisition des connaissances et aux connaissances locales comme sources d’information
  • Relever et analyser les régularités, les tendances et les rapprochements dans les données, notamment en décrivant les relations entre les variables, en effectuant des calculs et en relevant les incohérences
  • Tracer, analyser et interpréter des graphiques, des modèles et des diagrammes
  • Appliquer ses connaissances des concepts scientifiques pour tirer des conclusions correspondant aux éléments de preuve
  • Analyser des relations de cause à effet
  • Évaluer
  • Évaluer ses méthodes et conditions expérimentales, notamment en déterminant des sources d’erreur ou d’incertitude et des variables de confusion, et en examinant d’autres explications et conclusions
  • Décrire des moyens précis d’améliorer ses méthodes de recherche et la qualité de ses données
  • Évaluer la validité et les limites d’un modèle ou d’une analogie décrivant le phénomène étudié
  • Être au fait de la fragilité des hypothèses, remettre en question l’information fournie et déceler les idées reçues dans son propre travail ainsi que dans les sources primaires et secondaires
  • Tenir compte de l’évolution du savoir attribuable à la création d’outils et de technologies
  • Établir des liens entre les explorations scientifiques et les possibilités de carrière en sciences
  • Faire preuve d’un scepticisme éclairé et appuyer la réalisation de ses propres recherches ainsi que l’évaluation des conclusions d’autres travaux de recherche sur les connaissances et les découvertes scientifiques
  • Réfléchir aux conséquences sociales, éthiques et environnementales des résultats de ses propres recherches et d’autres travaux de recherche
  • Procéder à l’analyse critique de l’information provenant de sources primaires et secondaires et évaluer les approches employées pour la résolution des problèmes
  • Évaluer les risques du point de vue de la sécurité personnelle et de la responsabilité sociale
Appliquer et innover
  • Appliquer et innover
  • Contribuer au bien-être des membres de la communauté, à celui de la collectivité et de la planète, ainsi qu’à son propre bien-être, en faisant appel à des méthodes individuelles ou des approches axées sur la collaboration
  • Concevoir, en coopération, des projets ayant des liens et des applications à l’échelle locale ou mondiale
  • Contribuer, par la recherche, à trouver des solutions à des problèmes locaux ou mondiaux
  • Mettre en pratique de multiples stratégies afin de résoudre des problèmes dans un contexte de vie réelle, expérimental ou conceptuel
  • Réfléchir à l’apport des scientifiques en matière d’innovation
  • Communiquer
  • Élaborer des modèles concrets ou théoriques pour décrire un phénomène
  • Communiquer des idées et des renseignements scientifiques, et possiblement suggérer un plan d’action ayant un objectif et un auditoire précis, en développant des arguments fondés sur des faits et en employant des conventions, des représentations et un langage scientifique adéquat
  • Exprimer et approfondir une variété d’expériences, de perspectives et d’interprétations du monde par rapport au « lieu »
Curricular Competencies Elaborations FR: 
  • Poser des questions et faire des prédictions :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Quelle place la chimie organique occupe-t-elle dans votre vie (p. ex. les plastiques, la médecine, la nutrition, les cosmétiques, le transport)?
      • Quelles sont certaines des applications des réactions chimiques dans votre collectivité (p. ex. la fusion, l’industrie des pâtes et papiers, la chimie alimentaire, le smog pétrochimique)?
      • Quel est le lien entre la solubilité du dioxyde de carbone dans les océans et les changements climatiques?
  • Planifier et exécuter :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Quel est le lien entre les raies spectrales et le modèle quantique?
      • Comment pourriez-vous mesurer les impacts négatifs ou positifs de réactions chimiques sur la santé humaine, la société et l’environnement dans votre collectivité?
      • Comment préparer et recueillir un gaz en toute sécurité (p. ex. recueillir l’hydrogène produit par une réaction de substitution simple entre le zinc [Zn] et l’acide chlorhydrique [HCl], caractérisée par un déplacement de l’eau dans une éprouvette)?
      • Quelles techniques d’analyse de la chimie des solutions pourrait-on utiliser pour analyser des échantillons d’eau ou de sols locaux?
      • Démontrer la loi d’Avogadro (p. ex. faire réagir du zinc [Zn] et de l’acide chlorhydrique [HCl] pour produire une mole d’hydrogène gazeux [H2]).
      • Utiliser un tableau qualitatif de la solubilité pour prédire si les ions peuvent être séparés de la solution par précipitation; concevoir une expérience qui inclut le composé ajouté, le précipité formé et la méthode de séparation utilisée.
      • Comment estimer l’incertitude d’une mesure et comment les chiffres significatifs communiquent-ils cette incertitude?
  • Traiter et analyser des données et de l’information :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Quel est le lien entre la solubilité d’un ion et sa position dans le tableau périodique?
      • Quelles variables influencent la solubilité, la concentration molaire (molarité) et la conductivité?
      • Tracer, analyser et interpréter des graphiques représentant l’électronégativité, les rayons atomiques et les rayons ioniques.
  • Évaluer :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Calculer l’incertitude des valeurs calculées.
      • Quel a été le rôle de la technologie dans l’évolution du modèle atomique?
  • Appliquer et innover :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Quelles solutions proposeriez-vous aux problèmes liés à la présence de dioxyde de carbone dans l’environnement?
      • En vous appuyant sur les connaissances des peuples autochtones, explorez les différentes utilisations des médicaments traditionnels. Quels médicaments ont été utilisés? Pour le traitement de quelles maladies ont-ils ou étaient-ils utilisés?
      • Votre municipalité fait appel à votre expertise en chimie des feux d’artifice. Quelles seraient vos suggestions pour que les spectacles de feux d’artifice à venir soient grandioses tout en étant sécuritaires?
  • Communiquer :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Au cours d’une rencontre réunissant divers intervenants, quelle serait la meilleure façon de leur présenter vos solutions à un problème local lié à la chimie?
  • « lieu » : Le lieu est tout environnement, localité ou contexte avec lesquels une personne interagit pour apprendre, se créer des souvenirs, réfléchir sur l’histoire, établir un contact avec la culture et forger son identité. Le lien entre l’individu et le lieu est un concept fondamental dans l’interprétation du monde des peuples autochtones.
  • Modèle quantique et configuration électronique
  • Électrons de valence et structures de Lewis
  • Liaisons chimiques en fonction de l’électronégativité
  • Liaisons et forces
  • Composés organiques
  • Applications de la chimie organique
  • Mole
  • Analyse dimensionnelle
  • Réactions
  • Calculs stœchiométriques avec chiffres significatifs
  • Processus chimiques locaux et autres
  • Chimie verte
  • Solubilité des composés moléculaires et ioniques
  • Calculs stœchiométriques en solution aqueuse
  • Techniques d’analyse
content elaborations fr: 
  • configuration électronique : géométrie moléculaire, théorie de la répulsion des paires électroniques dans la couche de valence (RPECV)
  • Liaisons chimiques : structures de Lewis des composés, polarité
  • Liaisons et forces :
    • liaison covalente
    • liaison hydrogène
    • forces intramoléculaires et intermoléculaires
    • répercussions sur les propriétés
  • Composés organiques :
    • noms, structures, géométrie
  • Applications de la chimie organique :
    • pratiques traditionnelles des peuples autochtones (p. ex. médicaments), industries pharmaceutique et pétrochimique, polymères, cosmétiques, métabolisme, agriculture, alimentation, biotechnologies
  • Analyse dimensionnelle :
    • conversion des unités à l’aide d’un ou de plusieurs facteurs de conversion
    • calcul de la masse molaire et d’autres quantités molaires (avec chiffres significatifs)
  • Réactions :
    • prédire les produits, les réactifs et la variation d’enthalpie (ΔH)
  • Calculs stœchiométriques :
    • masse
    • nombre de molécules
    • volumes des gaz
    • quantités molaires
    • réactifs en excès et réactifs limitants
  • Processus chimiques :
    • pratiques traditionnelles autochtones (p. ex. tannage des peaux; modes de préparation de la nourriture, de savon et de javellisant naturel), fusion, production de pâtes et papiers, chimie alimentaire, photosynthèse et respiration cellulaire, formation de smog pétrochimique
  • Chimie verte :
    • développement de procédés et de technologies durables susceptibles de réduire les impacts négatifs sur l’environnement (p. ex. réduire la toxicité, concevoir des solvants inoffensifs, augmenter le rendement énergétique)
  • Solubilité :
    • dissociation des ions, équation de dissociation
  • Calculs stœchiométriques en solution aqueuse :
    • concentration molaire (molarité)
    • effet de dilution
    • concentration des ions en solution lorsque deux solutions sont mélangées
  • Techniques d’analyse :
    • p. ex. oxygène dissous, pH, nitrates, phosphore
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