Le mystère des Erlenmeyers

par Equipe ASD.




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 séquenceMasse 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 1Niveau 2Niveau 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.

Documents joints