Le chou rouge, un indicateur coloré naturel








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FICHE 1

Fiche à destination des enseignants

1S3 (a)

Le chou rouge, un indicateur coloré naturel


Type d'activité

Démarche d’investigation




Notions et contenus

Indicateurs colorés


Compétences attendues

Repérer expérimentalement des paramètres influençant la couleur d’une substance.



Socle commun de connaissances et de compétences

[Pilier 3]

- pratiquer une démarche scientifique :
- savoir observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider, argumenter, modéliser de façon élémentaire.
- manipuler et expérimenter en éprouvant la résistance du réel.
- participer à la conception d'un protocole et le mettre en oeuvre en utilisant les outils appropriés .
- développer des habiletés manuelles, être familiarisé avec certains gestes techniques.
- exprimer et exploiter les résultats d'une mesure ou d'une recherche et pour cela .
- utiliser les langages scientifiques à l'écrit et à l'oral.
[Pilier 7]

- s'appuyer sur des méthodes de travail (organiser son temps et planifier son travail, prendre des notes, consulter spontanément un dictionnaire, une encyclopédie, ou tout autre outil nécessaire, se concentrer, mémoriser, élaborer un dossier, exposer).
- être capable de raisonner avec logique et rigueur et donc savoir :
- identifier un problème et mettre au point une démarche de résolution.
- identifier, expliquer, rectifier une erreur.
- mettre à l'essai plusieurs pistes de solution.
- prendre des décisions, s'engager et prendre des risques en conséquence.
- prendre l'avis des autres, échanger, informer, organiser une réunion, représenter le groupe.

- déterminer les tâches à accomplir, établir des priorités.

Commentaires sur l’exercice proposé

Cette activité illustre le thème

« OBSERVER »

Couleurs et images

et le sous thème

«Matières colorées  »

en classe de première S.

Durée

1 h 30 en salle de manipulation de chimie

Pré-requis

Classe de 3ème

A. La chimie, science de la transformation de la matière

A.1.2. Quelques tests de reconnaissance d’ions

Connaissances : Domaine d’acidité et de basicité en solution aqueuse

Capacités : Suivre un protocole expérimental afin de distinguer, à l’aide d’une sonde ou d’un papier pH, les solutions neutres, acides ou basiques.

FICHE 2

Fiche à destination de l’enseignant
1S3 (a)

Le chou rouge, un indicateur coloré naturel




Document

Le chou rouge est un légume riche en fibres et en vitamines, qui se consomme aussi bien en salade que cuit. La couleur du chou rouge est due à la présence d’un pigment naturel appartenant au groupe des anthocyanines. Ce pigment, qu’on peut extraire par décoction, présente une propriété chimique intéressante qui se révèle lors de séances de cuisine hautes en couleurs.

Effectivement, la cuisson du chou rouge peut réserver des surprises ! Quand on cuit un chou rouge dans l’eau, l’eau de cuisson devient rapidement bleue. Si l’on ajoute un filet de vinaigre ou de citron à cette eau de cuisson, elle devient rose ou si l’on décide de la parfumer avec un peu de vin blanc, elle devient violette. Et quand enfin, on égoutte le chou, une dernière modification de couleur peut surprendre : versée dans un évier contenant un détergent, l'eau de cuisson devient verte.

d'après sujet de baccalauréat national 2005
I. Problématique 

Pourquoi l’eau de cuisson du chou rouge change-t-elle de couleur au contact de l’eau du robinet, du vinaigre, du citron, du vin blanc ou d’un détergent ?


Formuler une hypothèse qui permette d'expliquer ce phénomène :

Indications pour le professeur :

Écrire les différentes propositions des élèves au tableau et discuter sur le bien-fondé de chacune.

Suite à cette discussion, n’en retenir qu’une et l’écrire dans cette case.


Attente du professeur :

La couleur du jus de chou rouge change selon le pH de la solution dans lequel il est introduit.


Aide à fournir si aucune proposition n’est faite :

A poser si aucune proposition satisfaisante n'est faite.

Question 1

1) Relier une étiquette de la colonne de gauche à une étiquette de la colonne de droite :


eau du robinet

solution acide


vinaigre


détergent

solution neutre

vin blanc


solution basique

citron


Si un élève dit « on ne sait pas si c’est acide ou basique », on peut répondre : « comment peut- on faire pour le savoir ? » et on introduit la question 2.

2) - Quelle différence peut-il y avoir entre l’eau et le vinaigre pour que le jus de choux rouge soit de couleur différente en présence des deux liquides ?

réponse élève : le vinaigre est plus acide que l’eau ! L’eau est neutre, le vinaigre est acide !

- Quel point commun y a-t-il entre le vinaigre et le citron pour que le jus de choux rouge soit de la même couleur en présence des deux liquides ?

réponse élève : ils sont tous les deux acides !

- Quelle différence y a-t-il entre le vinaigre et le vin blanc pour que le jus de choux rouge soit de couleur différente en présence des deux liquides ?

réponse élève : Ils sont tous les deux acides mais pas de la même façon ! le vinaigre est plus acide  que le vin blanc !

On peut arriver à la conclusion que la couleur du jus du choux dépend de l’acidité du liquide ajouté et on introduit la question 2.

Question 2

Quelle grandeur physique permet d’évaluer l’acidité ou la basicité d’une solution ?

II. Démarche d'investigation

Vous avez à disposition la liste de matériel suivant :


matériel

utilisé ou non

matériel

utilisé ou non

bec électrique




pipette plastique




pHmètre




tube à essais




vinaigre blanc




burette graduée de 25,0 mL




entonnoir + support




pipette jaugée de 10,0 mL




conductimètre




bécher de 500 mL




couteau




bécher de 100 mL




détergent




bécher de 50 mL




papier filtre




éprouvette de 25 mL




vin blanc




éprouvette de 100 mL




soucoupe




pipette jaugée de 5,0 mL




agitateur en verre




pipette jaugée de 10,0 mL




feuilles de chou




pipette graduée de 10,0 mL




eau distillée










eau du robinet











1) Comment obtenir du jus de choux rouge ?


Proposer un protocole permettant d’obtenir du jus de chou rouge et cocher le matériel nécessaire pour réaliser ce protocole :

Indications pour le professeur :

Par groupe 2 ou 4 élèves

Attente du professeur :

Dans une soucoupe, à l’aide d’un couteau, découper,en petits morceaux, une feuille de choux rouge.

Introduire ces morceaux dans un bécher 500 mL et ajouter de l’eau du robinet.

Faire chauffer le tout jusqu’à ébullition pendant environ 3 minutes en agitant de temps en temps avec l’agitateur en verre.

A l’aide d’un entonnoir et d’un papier filtre, filtrer le mélange hétérogène et récupérer la phase liquide, le jus de chou rouge, dans un bécher adapté.



A poser si aucune proposition satisfaisante n'est faite.

Question 1

1) Comment doit-on procéder pour recueillir le pigment du chou rouge, d’après le texte ?

2) Chercher la définition du mot « décoction » et la noter ci-dessous :

La décoction est une technique d'extraction de certaines espèces chimiques (principes actifs, arômes, pigments,…) d'une substance généralement végétale par dissolution dans l'eau bouillante. La décoction consiste à chauffer la substance avec de l'eau, jusqu'à ce que cette dernière soit bouillante (frémissante), pour en extraire certaines espèces chimiques.

Question 2

1) Le texte dit « on égoutte le chou », que se passe-t-il lors de cette préparation ? Quelle technique, en chimie, permet d’obtenir le même résultat ?

2) Rappeler en quoi consiste une filtration :

La filtration est une technique de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange hétérogène qui possède une phase liquide et une phase solide au travers d'un papier filtre.
2) Comment vérifier l’hypothèse de l’influence du pH sur la couleur du jus de chou rouge ?


Proposer un protocole permettant de répondre à la problématique de départ et cocher le matériel nécessaire pour réaliser ce protocole :

Indications pour le professeur :

Par groupe 2 ou 4 élèves

Aide à fournir : comment utiliser un pHmètre ?

Attente du professeur :

Préparer 3 béchers de 50 mL contenant respectivement environ 25 mL d’eau du robinet, de vinaigre blanc et d’une solution de détergent incolore.

A l’aide du pHmètre, mesurer le pH de chacune de ces solutions, en pensant à rincer à l’eau distillée la sonde et à l’essuyer entre deux mesures. Noter les valeurs de ces pH.

Ajouter, à l’aide d’une pipette plastique, environ une dizaine de gouttes de jus de chou rouge dans chacun des 3 béchers préalablement préparés.

Agiter à l’aide de l’agitateur en verre.

Noter les couleurs prises par le jus de chou rouge dans chacune de ces solutions.



Résultats obtenus après réalisation du protocole :
Les 3 solutions étudiées ont des pH différents :

- pH(eau du robinet) = 7,8

- pH(vinaigre) = 2,2

- pH(détergent) =13,1

Dans les 3 solutions étudiées, le jus de chou rouge a pris une couleur différente :

- avec l’eau du robinet, le jus de chou rouge est devenu bleu ;

- avec le vinaigre, le jus de chou rouge est devenu rose ;

- avec la solution de détergent, le jus de chou rouge est devenu jaune.
III. Conclusion


On dit parfois que le chou rouge est un « indicateur coloré ». Expliquer pourquoi.

Indications pour le professeur :

Écrire les différentes propositions des élèves au tableau et discuter sur le bien-fondé de chacune.

Suite à cette discussion, n’en retenir qu’une et l’écrire dans cette case.

Attente du professeur :

Le jus de chou rouge est capable de changer de couleur selon le pH de la solution dans lequel il est introduit.

C’est un indicateur coloré qui nous donne des indications sur la valeur du pH de la solution dans lequel il est introduit.


FICHE 3

Fiche à destination de l’élève

1S3 (a)
Le chou rouge, un indicateur coloré naturel
Document

Le chou rouge est un légume riche en fibres et en vitamines, qui se consomme aussi bien en salade que cuit. La couleur du chou rouge est due à la présence d’un pigment naturel appartenant au groupe des anthocyanines. Ce pigment, qu’on peut extraire par décoction, présente une propriété chimique intéressante qui se révèle lors de séances de cuisine hautes en couleurs.

Effectivement, la cuisson du chou rouge peut réserver des surprises ! Quand on cuit un chou rouge dans l’eau, l’eau de cuisson devient rapidement bleue. Si l’on ajoute un filet de vinaigre ou de citron à cette eau de cuisson, elle devient rose ou si l’on décide de la parfumer avec un peu de vin blanc, elle devient violette. Et quand enfin, on égoutte le chou, une dernière modification de couleur peut surprendre : versée dans un évier contenant un détergent, l'eau de cuisson devient verte.

d'après sujet de baccalauréat national 2005
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