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Détermination expérimentale de la taille dune molécule de lipide Françoise Mernier - Delphine Hanus Haute Ecole Blaise Pascal FORFOR 2011 – Sciences 2ème.

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1 Détermination expérimentale de la taille dune molécule de lipide Françoise Mernier - Delphine Hanus Haute Ecole Blaise Pascal FORFOR 2011 – Sciences 2ème degré

2 FT2 : Mener à bien une recherche expérimentale Références au programme CG2: Contexte : situation concrète Finalités : élaboration de nouveau concepts, découverte et validation de lois et de théories

3 Références au programme Thème 1 - La masse des atomes et des molécules ordres de grandeurs (intéressant) Thème 4 - Les liaisons chimiques molécules polaires et apolaires et leur comportement (spécifique) Thème 5 - Introduction à la chimie organique utiliser correctement la verrerie de laboratoire (Berlin vs Erlenmeyer, précision du matériel gradué) développer lesprit scientifique (reproductibilité, sources derreur) rédiger un rapport de laboratoire utiliser loutil mathématique Savoirs Savoir-faire

4 Pré-requis 1 er degré et/ou 3 ème année Séquence proposée Installation des ressources Tâche – Chimie 4 ème Sciences générales Variantes de la tâche – Chimie 4 ème Sciences de base Evaluation Liens avec les autres points de matière « Ne fais pas comme je tai montré, fais avec ce que je tai montré »

5 Pré-requis 1 er degré et/ou 3 ème année Mélanges homogène/hétérogène lhuile est insoluble dans leau et se répand en surface lacétone est soluble dans leau Changements de phase lacétone est un composé volatil Modèle moléculaire Instruments et récipients Distinction molécules inorganiques et molécules organiques

6 Installation des ressources - 1 « Il est possible de mesurer la taille dun grain de couscous » Manipulation en suivant un protocole Annexe 1 Solution 1 : avec une latte millimétrée mais mesure imprécise Solution 2 : méthode indirecte permettant une mesure plus précise Permet lacquisition - du savoir (logique de raisonnement, sources potentielles derreurs et formule mathématique) - de savoirs faire (verrerie de labo et application de la formule) OBJECTIFS Modélisation de la manipulation pour rendre explicite le phénomène et le raisonnement

7 Installation des ressources - 2 « Il est possible de mesurer le volume dune goutte de liquide » Vérification par les élèves écoulement un nbre défini de gouttes dans un pied gradué nbre de gouttes correspondant à lécoulement dun volume défini Installation des ressources - 3 « Une goutte dhuile non diluée a besoin dune surface très grande pour sétaler à la surface de leau » Démonstration par le professeur Rem. : si nécessaire, vérifier la non compressibilité des liquides

8 Tâche Problématiser, sapproprier la situation La molécule est invisible à lœil nu, une mesure directe est donc impossible La taille des grains de couscous a été déterminée par mesure indirecte; la méthode de travail a été modélisée Tâche à réaliser : Gérer une tâche nécessite la mise en œuvre dune démarche scientifique « Il est possible de déterminer expérimentalement la taille dune molécule dhuile »

9 Tâche « Il est possible de déterminer expérimentalement la taille dune molécule dhuile » Recueillir et traiter des informations matériel : boîte de Pétri, pipette graduée, spatule, papier noir plastifié, latte, Berlin de 200ml composés chimiques : eau, talc, solution diluée dhuile de ricin dans lacétone document contenant les informations suivantes : a.lhuile est soluble dans lacétone b.lacétone est soluble dans leau c.lacétone est volatil et sévapore rapidement d.la poudre de talc se dépose à la surface de leau e.une goutte dhuile déposée sur une mince couche de talc à la surface de leau repousse le talc vers lextérieur f.le protocole de laboratoire sur la détermination de la taille dun grain de couscous Construire le mode opératoire et le tester

10 Tâche « Il est possible de déterminer expérimentalement la taille dune molécule dhuile » Communiquer rapport de laboratoire a.objectif(s) b.matériel et composés chimiques c.mode opératoire (schémas expérimentaux) d.observations expérimentales et tableau des résultats expérimentaux e.exploitation des résultats expérimentaux f.conclusions et généralisation

11 Donner du sens au résultat obtenu

12 Détergent Assiette - poivre Vidéo de lexpérience Animation présentant lexpérience de Franklin Chimie/ANIMATION-CHIMIE-25-L-experience-de-Franklin- (determination-de-la-taille-d-une-molecule)/31710

13 Variante de la tâche Chimie 4 ème Sciences générales, FT2 Expérimenter défi identique mais guidance adaptée au temps imparti et au public le professeur réalise lexp. dans un cristallisoir déposé sur un rétroprojecteur; les élèves complètent le rapport de laboratoire; Chimie 4 ème Sciences de base, FT1 Décrire, expliquer, prévoir DEFI 1: Expliquer à un élève absent comment déterminer la taille dune molécule dhuile. DEFI 2: Décrire lexpérience à laide de schémas uniquement.

14 Evaluation de la tâche Partir des critères et identifier les indicateurs pertinents Associer les indicateurs utilisés habituellement aux critères proposés

15 Evaluation de la tâche CritèresIndicateurs 1.respect des consignes de sécurité et du matériel comportement adéquat/2 rangement du matériel et nettoyage de sa table à la fin du laboratoire /1 2. manipulations (appropriation et investigation) élaboration du mode opératoire/3 analyse réflexive de la démarche à suivre/4 utilisation pertinente de la verrerie/3 3. rédaction du rapport de laboratoire (communication) respect des consignes de rédaction/2 calculs/2 interprétation des résultats - conclusions/2 soin/1 Total /20

16 Liens avec les autres points de matière Chimie transposition de la tâche en 3 ème année chimie organique (6 ème année) Biologie faire un lien avec la microscopie et lobservation des cellules grandeur cellules/molécules lien avec la polarité de la double membrane lipidique (3 ème et 4 ème )

17 Wikipedia

18 Liens avec les autres points de matière Chimie prolonger la démarche de modélisation vers le thème 2 « de la molécule à latome et à lion » sensibilisation à la chimie organique (4 ème et 6 ème ) Biologie faire un lien avec la microscopie et lobservation des cellules grandeur cellules/molécules lien avec la polarité de la double membrane lipidique (3 ème et 4 ème ) faire émerger une échelle du vivant

19 Van In Bio 4, référentiel

20 Liens avec les autres points de matière Physique chiffres significatifs (calcul derreur) Mathématiques application de formules simples transformation dunité


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