Séance 3 : Soluble-Non soluble Savoir que tous les solides ne sont pas solubles dans l’eau Séance 4 : Les limites de la solubilité
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Séance 3 – Soluble - non solubleObjectif : Savoir que tous les solides ne sont pas solubles dans l’eau. Matériel : Eau Sucre en poudre, cassonade (sucre roux en poudre), sel gros, café soluble, café moulu, farine, poivre moulu, terre Gobelets en plastique transparent Petites cuillères Loupes Déroulement de la séance 1. Situation de départ En lien avec la séance 1, l’enseignant propose aux élèves d’observer deux autres mélanges : sucre roux+eau, terre+eau Les mélanges sont décrits collectivement (changement de couleur dans les deux cas et dépôt au fond du gobelet pour le mélange terre-eau) pour arriver au constat que toutes les substances ne se comportent pas de la même façon lorsqu’on les mélange à l’eau. Certaines sont solubles (comme le sucre roux), d’autres non (comme la terre) (voir Notes pour les enseignants) 2. Questionnement L’enseignant propose à la classe de se questionner sur la solubilité dans l’eau de certaines substances solides. 3. Prévisions Les élèves sont invités à remplir un tableau pour y consigner leurs prévisions (voir document joint) 4. Vérification expérimentale Préparation du matériel par l’enseignant :
Ces deux points doivent être explicités et discutés avec les élèves. - De l’essuie-tout est à prévoir pour essuyer la cuillère (avec laquelle on remue) entre chaque mélange.
Déroulement : Phase 1 Par groupes, les élèves remplissent chaque gobelet contenant une substance jusqu ‘au trait indiqué sur le gobelet et réalisent ainsi tous les mélanges afin de pouvoir vérifier les prévisions qu’ils ont notées dans leur tableau (voir document joint). Remarques :
Les critères d’observations concernent (voir Notes pour les enseignants) :
Phase 2 Au sein du groupe, les élèves échangent sur leurs observations puis complètent leur fiche. Remarque : L’enseignant note au tableau des éléments de lexique que les élèves pourront utiliser : soluble, non soluble, mélange, … 5. Mise en commun Pour faciliter cette phase, l’enseignant aura récupéré un exemplaire de chacun des mélanges. Un tri des mélanges observés : mélanges homogènes (solutions : sel+eau, sucre+eau) et mélanges hétérogènes (eau+farine, …) facilitera l'élaboration de la conclusion. 6. Synthèse et conclusion Conclusion possible : Il existe des solides solubles dans l'eau, comme le sel et le sucre, et d'autres qui ne sont pas solubles dans l'eau comme la farine, … Quand le solide n'est pas soluble, le mélange est hétérogène et on peut voir des substances à l'intérieur. Notes pour les enseignants : 1 - Extraits de la fiche connaissance n°2 (Document d’application des programmes- CNDP- 2002) Certains gaz, certains liquides, certains solides peuvent se dissoudre dans l’eau (dissolution) en quantité appréciable mais pas illimitée. - Dans le cas d’un mélange homogène, on ne voit plus de particules solides. Le seul moyen de récupérer la substance introduite dans le liquide est alors l’évaporation. - Dans le cas d’un mélange hétérogène, on voit des substances solides en suspension ou en dépôt au fond du liquide. On peut récupérer le solide par filtration ou décantation (dans le cas d’un dépôt) ou encore par évaporation. – Distinction mélange/solution : ces deux mots sont employés dans le libellé du programme. La distinction entre eux n’est pas une distinction scientifique fondamentale, mais une simple distinction d’usage. Lorsqu’on parle d’un ensemble hétérogène (eau boueuse, fumée), on emploie toujours le terme mélange. Dans le cas d’un ensemble homogène solide, liquide ou gazeux, on parle aussi de mélange (mélange eau/alcool, mélange gazeux tel que l’air). Mais, dans ce deuxième cas seulement, et pour uniquement les ensembles liquides ou solides, on peut employer le terme «solution » lorsque l’un des composants joue un rôle clairement différent des autres. 2 - Autres compléments - Dans le cas d'un mélange homogène, l'aspect de l'ensemble est le même (couleur, opacité) et on ne distingue pas de constituants différents (grains, gouttelettes,…). Il n'est pas possible de séparer les constituants de l'ensemble par un moyen physique comme la décantation ou la filtration. - Un mélange coloré peut être un mélange homogène (sirop à l'eau, dissolution de sucre roux dans l'eau). - Le café soluble est obtenu par lyophilisation (retrait de l'eau) du café "passé". En le mélangeant à l'eau, on obtient une solution. - Si l'on mélange du café moulu à l'eau, on obtient un mélange hétérogène (particules en suspension) : c'est le "café turc". - Il est possible d'augmenter la vitesse de dissolution d'une substance dans l'eau en : > réduisant la substance en une poudre la plus fine possible > remuant (agitant) le mélange > chauffant le mélange - Tri des mélanges
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