Stage : "Mise en place de la Réforme du collège en Sciences Physiques "
Session 2015-2016
Documents construits durant le stage d’avril 2016 au collège Saint Exupéry à Alençon
Par Hervé BROUDIC , Nancy MANGA, Olivier BUCAILLE
Cycle 4
Thème : Organisation et transformation de la matière
Attendu de fin de cycle : 1. Décrire la constitution et les états de la matière
Compétences du socle commun (domaine, programme...) : .Masse volumique
Remarque : ces documents n’ont pas été soumis à l’expérimentation en classe.
Document Professeur
| Intitulé de la séquence | Masse volumique | |
|---|---|---|
| Durée Modalités Consignes Matériel |
55 min Groupe de 2 a 3 élèves La fiche élève est distribuée au groupe Elève (pour chaque groupe) : 3 erlenmeyers bouchés de taille différente contenant chacun un volume précis de l’un des 3 produits inconnus Bureau : Balances, sulfate de cuivre (éventuellement), spatule , soucoupe, eau de chaux, erlenmeyers vides avec bouchons, gants. | |
| Niveau | 4eme | |
| Prérequis | Cycle 4 | |
| Connaissances | Compétences travaillées | |
| Masse volumiqueTest au sulfate de cuivre anhydre | -*mesure de masse | |
| Attendu de fin de cycle | Décrire la constitution de la matière | |
| programme Référence duBO) | Connaissances | Compétences travaillées |
| La masse volumique est une caractéristique intrinsèque à toute espèce chimique (liquide, solide et gaz) | Proposer un protocole expérimental Mesurer des grandeurs physiques Interpréter des résultats expérimentaux Tirer des conclusions. Communiquer en argumentant Exploiter des mesures de masse volumique pour différencier des espèces chimiques. | |
| Le ou les supports de travail | Cours et calculatrice | |
| Compétences Capacités |
Travaillées | Indicateur de réussite |
| Mesure de masse, utilisation de formules mathématiques Utiliser une démarche scientifique |
identification des 3 liquides Mesure de la masse de l’erlenmeyer vide avec le bouchon utilisation du sulfate de cuivre (mais pas suffisant) savoir rédiger un compte rendu | |
| Scénario de la séance | Le professeur découvre des erlenmeyers sans étiquettes dans son armoire remplies de 100, 150 et 200ml (adaptable) de liquides inconnus. Les élèves doivent identifier les 3 liquides. | |
AP possible : mesures de masses , de volumes, conversions d’unités, différence entre grandeur et unité
EPI : flottaison, fonte des glaces
Le mystère des erlenmeyers
Problématique : Le professeur de Sciences Physiques a découvert dans l’armoire de son laboratoire un ensemble d’erlenmeyers bouchés contenant des liquides de volume 100 mL, 150 mL et 200 mL. Malheureusement, les erlenmeyers ne sont pas étiquetés !
Les 3 produits sont les suivants :
| {{}} | Eau | Saccharose en solution | White-spirit |
| Formule | H2O | C12H22O11 , H2O | C10H22 |
| Danger | - | - |
 |
| Masse volumique (g/L) | 1000 | 1200 | 776 |
| Miscibilité* avec l’eau | Totale | Totale | Nulle |
| Miscibilité* avec l’éthanol | Totale | Totale | Totale |
* Deux liquides miscibles se mélangent.
Consigne : Propose un protocole expérimental pour déterminer la nature du contenu des 3 erlenmeyers mis à ta disposition.
Note pour le professeur :
Il faut 3 erlenmeyers bouchés (A, B et C) avec les 3 liquides à l’intérieur par groupe.
Il est conseillé de changer le volume de chaque liquide inconnu entre les groupes pour eviler la communication des résultats (ou erreurs).
Exemple :
Groupe 1 : 100 mL d’eau, 150 mL d’eau sucrée et 200 mL de white-spirit.
Groupe 2 : 100 mL d’eau sucrée, 150 mL de white-spirit et 200 mL d’eau.
Il faut prévoir les mêmes erlenmeyers vides avec leurs bouchons au bureau.
Coups de pouce :
Tableau de conversion des masses et des volumes.
Rappel de la formule et de la définition de la masse volumique.
Faire remarquer qu’il ne faut pas oublier la masse de l’erlenmeyer et du bouchon.
Progressivité des compétences travaillées :
On peut faire varier la difficulté de la tâche complexe en fonction du niveau du groupe.
| Niveau 1 | Niveau 2 | Niveau 3 |
|---|---|---|
| Donner le tableau mais sans les 2 dernières lignes sur la miscibilité | La fiche proposée sans la retoucher | Au lieu du tableau, donner une liste plus longue (5 à 10) de produits. |
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