Lorsqu’on pense à la chimie, deux images viennent en tête : des atomes associés en une structure moléculaire et un immense tableau accroché dans toutes les salles de classe de science : le tableau périodique des éléments.
Étrange, il est composé uniquement de codes comme H, Pr, Ca ou As qui, s’ils font la joie des cruciverbistes, ne semblent pas vraiment utilisable dans la vie quotidienne. Et pourtant, ces concepts développés par Dmitri Mendeleïev ont permis de visualiser les éléments et leurs combinaisons à la base de toute matière.
Mais comment arriver à exploiter avec des élèves une énumération aussi aride de près de 120 éléments dont il convient de connaître les principes de structuration et de lecture ? La solution vient peut-être d’internet.
Comprendre l’origine du tableau périodique
Avant de s’embarquer dans le tableau en tant que tel, mieux vaut comprendre les raisons qui ont mené à sa création et les changements qu’il a subis au fil du temps. Pour ceux qui aiment la simplicité, on vous suggérera cette page qui aborde brièvement l’idée derrière le tableau périodique, son fonctionnement et finalement le tableau en lui-même.
Néanmoins, l’article manque peut-être de chair autour de l’os pour expliquer l’origine du tableau. On suggérera alors la lecture de l’historique se trouvant sur le site du Lycée Libergier. De plus, le site propose un diaporama sur l’évolution du tableau, quelques images des premiers tableaux périodiques et même des vidéos de réactions chimiques spectaculaires qu’il serait déconseillé de réaliser en classe, montrant cependant la façon dont certains éléments réagissent violemment entre eux. Le genre de démonstration qu’apprécient bien les élèves.
Les plus érudits se pencheront sur un texte du docteur Jean-Claude Roy sur le site de l’Université Laval, qui explique les fondations et les modifications de l’invention scientifique du millénaire selon certains, permettant de mettre en vedette tous les physiciens ayant contribué à l’évolution du tableau périodique.
Le tableau périodique interactif grâce au Web !
Dans la masse de résultats fournis par les moteurs de recherche, trois tableaux périodiques interactifs ont retenu notre attention. Tout d’abord, le tableau périodique de Cyberscol est un classique qui fonctionne bien. La couleur des cases du tableau indique l’état de l’élément recensé (solide, liquide, gazeux ou synthétique).
En glissant son curseur sur un élément, on voit s’afficher son nom, son degré d’ébullition, sa masse atomique, ses isotopes, ses couches, etc. Chaque description des propriétés des éléments s’accompagne d’informations sur le découvreur, le lieu et l’année de la découverte. Signalons que le tableau n’est pas tout à fait à jour, qu’il y manque quelques nouveaux éléments récemment découverts. Un petit test de 10 questions complète le tableau et permet de vérifier sa bonne utilisation.
Le deuxième tableau vient du Cégep Saint-Laurent. Il est clair mais présente un gros défaut : le clic sur un élément mène à une page qui décrit ses caractéristiques mais ne propose aucune donnée chiffrée associée. C’est dommage, car le site dispose d’intéressants critères de tri des éléments : propriétés physiques, informations sur la découverte, ordre alphabétique, etc. Une ressource intéressante mais qui souffre de l’absence de fiches par élément.
Le troisième site retenu est le tableau périodique des éléments réalisé par la Cité des Sciences et de l’industrie, particulièrement complet puisqu’il intègre les derniers éléments découverts. À chaque élément est associée une fiche technique qui indique son numéro et sa masse atomique, la température de fusion et d’ébullition, la date et le lieu de découverte, des informations particulières sur l’élément, etc. Encore plus intéressant, ces informations sont accompagnées d’images montrant des exemples d’utilisation de cet élément. On peut également découvrir la composition atomique de l’élément. Ajoutons à cela une illustration sonore et un graphisme soignés, qui font de ce tableau l’un des plus intéressants à utiliser.
Intégrer le tableau périodique
Comment exploiter le tableau périodique des éléments dans le cadre d’un cours de chimie ? Tout d’abord, il y a sur ce site des liens qui mènent vers des exercices relatifs à la classification périodique des éléments. Exercices pas toujours faciles, mais qui ont le mérite d’être interactifs.
Le site OPUS (Outils pédagogiques utiles en sciences) propose une page complète d’informations sur l’apprentissage en classe du tableau périodique et des outils à utiliser pour ce faire. On apprécie en particulier la suggestion du jeu de cartes pour familiariser les élèves avec les principes de classement des éléments dans le tableau.
Voici pour finir deux outils qui se démarquent par leur originalité. Le premier nous fait faire un détour par la musique pour comprendre l’intérêt du tableau périodique : il s’agit de l’ode au tableau périodique et ses éléments dans notre vie de tous les jours, composée et interprétée par le groupe They Might Be Giants. La chanson est malheureusement en anglais…
Le second outil est un tableau fort banal en apparence… à la différence près qu’il propose des illustrations drôles et colorées pour aider l’élève à visualiser la présence physique des éléments et leurs utilisations. Là encore, il s’agit d’une ressource en anglais, mais les images parlent d’elles-mêmes.
En bref, le tableau période de Mendeleïev n’est pas aisé à comprendre… mais le web s’avère être un précieux auxiliaire de l’enseignant pour faire comprendre aux élèves ses principes de composition et son utilité.
>> Pour aller plus loin, voir la weblist « Tableaux, arbres et échelles »
>> Illustrations : FlickR, licence CC : pastaboy sleeps et Status frustration
>> Article initialement publié sur Thot Cursus