Etapes   1 2 3 Pratiquer des démarches scientifiques Domaine du socle : 4 * Concevoir, créer, réaliser S’approprier des outils et des méthodes Domaine du socle : 2 Pratiquer des langages Domaine du socle : 1 Mobiliser des outils numériques Adopter un comportement éthique et responsable Domaine du socle : 3 Se situer dans l’espace et dans le temps Domaine du socle : 5

Quatrième parcours : Les extraordinaires aventures de Bubulle le poisson. Etape 1 : Bienvenu Bubulle. Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques. Etape 2 : Pas trop salée s’il vous plait. Solubilité. Mélange. Conservation de la masse. Etape 3 : Accident sur la rivière Tarn. Miscibilité. Mélange.

Etape 1 : Bienvenu Bubulle.

Nada rempli d’eau du robinet l’aquarium que sa tante lui a donné Nada rempli d’eau du robinet l’aquarium que sa tante lui a donné. Elle se dit qu’elle fait bien de s’y prendre à l’avance car le poisson qu’elle veut acheter ne vit que dans les eaux tempérées. Pendant ce temps, le père de Nada cherche un récipient pour verser du white spirit afin de nettoyer ses pinceaux. … Nada rentre du magasin Le Grand Bleu, (vente de poissons exotiques). Vite, à la maison pour mettre notre nouvel ami Bubulle dans son aquarium.

Bubulle est-il en danger ? Comment le savoir ? Utilise les documents ci-dessous et rédige une lettre à Nada.

Dilue les peintures et vernis. Nettoie pinceaux, brosses, pistolets et récipients. Détache peintures fraîches et cambouis, faire un essai préalable. Nettoie les pièces mécaniques.

Comment reconnaître la présence d’eau dans une substance ? La question mérite d’être posée car un liquide ne contient pas forcément de l’eau et tous les liquides incolores ne sont pas de l’eau. Pour effectuer ce test de reconnaissance nous utilisons une substance chimique: le sulfate de cuivre anhydre. Il s’agit d’une poudre de couleur blanche. Remarquons que le terme anhydre est formé de « an » (préfixe privatif) et de « hydre » qui signifie « eau ». Que se passe-t-il si l’on verse une goutte d’eau sur du sulfate de cuivre anhydre ? Il devient bleu ! Le sulfate de cuivre est alors hydraté. Ce changement de couleur est mis à profit pour détecter l’eau lors de ce test de reconnaissance.

Ma question Bubulle est-il en danger? Mon questionnement Comment différencier l’eau du white spirit?

Documentation Le sulfate de cuivre anhydre est une poudre de couleur blanche. Si, en déposant une goutte d’un liquide inconnu dessus… La poudre devient bleu, alors ce liquide contient de l’eau, et le sulfate de cuivre est hydraté. La poudre reste blanche, alors ce liquide ne contient pas d’eau.

Expérimentation Le protocole Matériel :sulfate de cuivre anhydre, spatule et plaque à coloration. Déposer une goutte du liquide inconnu sur un peu de sulfate de cuivre anhydre.

Schéma

Observation. J’observe que le sulfate de cuivre anhydre devient bleu, donc ce liquide contient de l’eau.

Nom : Prénom : Classe :   S C H E M A Les expériences sont décrites sous forme de schémas. Les différents schémas permettent de distinguer les étapes. Ils contiennent les informations qui permettent de refaire l’expérience. Sont faits au crayon à papier. Sont suffisamment grands. Sont soignés. Comportent une légende. Sont tracé à la règle. T X Il y a un titre. Les phrases sont complètes, sujet, verbe et complément. Pas de oui ou non. Grammaire et orthographe correctes. Il y a une interprétation qui explique comment on utilise les résultats de l’expérience pour répondre à la question. Des coordonnateurs logiques sont utilisés dans l’interprétation, (or, car, donc, …). Le vocabulaire scientifique est utilisé. Il y a une conclusion.

Etape 2 : Pas trop salée s’il vous plait.   Bubulle n’est pas en superbe forme ! Nada s’en inquiète et téléphone à Arthur, l’aquariophile du Grand Bleu. Ce dernier est confus car il a oublié de préciser à Nada que Bubulle est nait dans les eaux de la Mer Rouge. Il vit donc dans une eau salée ! Voici le document qu’il lui envoie par mail.

Nada réunit tout ce dont elle a besoin pour préparer 100 mL d’eau salée pour Bubulle. Mais elle doit aller chercher sa petite sœur Sâfa à l’école. Lorsqu’elle revient, le petit pot de sel qu’elle avait pesé est vide ! Son père lui aurait-il préparé son eau de mer artificielle ? Va-t-elle prendre le risque de remettre Bubulle dans une eau trop peu ou trop salée.   Comment faire pour le savoir ?

Ma question Comment peut-on savoir si le père de Nada à réalisé la solution à 40 g/L pour Bubulle? Mon questionnement Au cours d’une dissolution, la masse se conserve-t-elle?

Hypothèse Je pense que la masse se conserve car le sel est toujours présent dans l’eau, bien que je ne le vois plus.

Expérimentation Le protocole Matériel : balance, bécher, agitateur en verre, coupelle, spatule, eau, sel. Tarer la balance avec le bécher la coupelle et l’agitateur. Prélever 100 mL d’eau du robinet.

Prélever 4,0 g de sel précisément. Dissoudre le sel dans l’eau avec l’agitateur.

Schéma 0,0 g

100,0 g

104,0 g

104,0 g

Observation. J’observe qu’après dissolution complète, la balance affiche la même masse qu’avant la dissolution.

Interprétation. J’interprète que la masse se conserve lors d’une dissolution.

Conclusion 1 Lors d’une dissolution, la masse se conserve . Dans cette dissolution, le sel est le soluté, et l’eau est le solvant .

Conclusion 2 La masse d’une solution est égale à la somme des masses du soluté et du solvant . L’eau salée n’est pas un corps pur mais un mélange. Je ne distingue pas à l’œil nu les différents constituants, ce mélange est homogène.

   AUTO EVALUATION Acquis Non acquis Je mets en évidence le problème en le reformulant. Je propose un protocole. Matériel. Schémas soignés, faits à la règle. Appel du professeur pour le lui montrer. Je réalise avec soin mon protocole. Appel du professeur pour lui montrer mes observations. Je rends compte par des phrases complètes de mes observations. J’interprète l’expérience pour répondre à la question. Je nettoie et range le matériel.

Exercice n°1 Comment qualifie-t-on les solides qui peuvent se dissoudre dans l’eau? Comment appelle-t-on le mélange obtenu après une dissolution? Comment appelle-t-on une solution salée dans laquelle on ne peut plus dissoudre du sel?

Exercice n°2 Cite deux substances solides qui sont solubles dans l’eau, et deux qui ne le sont pas.

Exercice n°3 Zoé met du sucre dans son thé. Que fait son sucre? Comment appelle-t-on une telle substance? Son frère Vincent préfère le thé glacé; il ajoute un glaçon. Que fait le glaçon?

Exercice n°4 Nathan prépare le biberon de sa petite sœur Ambre. Le biberon seul pèse 80 g. Il met dedans 200 g d’eau et dissous du lait en poudre. A la fin de la préparation, le biberon pèse 310 g. Quelle masse de lait en poudre Nathan a-t-il dissous?

Etape 3 : Accident sur la rivière Tarn.

Définitions L’eau et le colorant bleu sont deux liquides miscibles car ils forment un mélange homogène. L’eau et le cyclohexane sont deux liquides non miscibles car ils forment un mélange hétérogène.

Situation de départ. Il faut dépolluer le Tarn. Mon questionnement. Comment séparer deux liquides non miscibles?

Les hypothèses de la classe. Documentation. Ampoule à décanter Expérimentation.

Conclusion. Pour séparer deux liquides non miscibles on utilise une ampoule à décanter.

Exercice n°5 Chloé prépare une vinaigrette en mélangeant du vinaigre et de l’huile. Le mélange obtenu est-il homogène ou hétérogène? Pourquoi? Schématise ce que Chloé observe après avoir laisser la vinaigrette reposer. Comment pourrait-elle séparer ces deux liquides?