Tache complexe niveau seconde en chimie
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Le document suivant est distribué aux élèves en début de séance, un tube à essais est posé sur le bureau, il contient une solution de Dakin légèrement colorée en rose.
Votre entreprise est leader sur le marché de la liqueur de DAKIN mais elle emploie un chimiste maladroit. Elle vous confie donc la mission suivante : Quelle masse se cache sous la tache ? Le service Recherche et Développement attend avec impatience votre rapport !! Vous disposez des informations suivantes : L’eau de Dakin est un antiseptique dont le principe actif est le dichlore libéré par les ions hypochlorite ClO-. Ce gaz présente des propriétés antimicrobiennes, antifongiques et antivirales. Le dichlore est très oxydant ce qui explique son intense réactivité chimique exploitée dans l’antisepsie. L’eau de Dakin est un soluté « neutre » dilué d’hypochlorite de sodium. On la prépare par ajout, dans de l’eau distillée bouillie et froide, d’hydrogénocarbonate de sodium solide NaHCO3 (« carbonate acide » ou « bicarbonate » de sodium), d’eau de Javel et de permanganate de potassium solide. Comment préparer 1000L de solution ? Ions hydrogénocarbonate (n1 = 180 mol) obtenus par dissolution de cristaux d’hydrogénocarbonate de sodium. I  ons hypochlorite ClO-, (n2 = 70 mol) obtenus à partir d’une solution commerciale d’eau de Javel g de KMnO4 ____________________________________________________________________________________________ Travail à réaliser par l’élève : La seule indication possédée par l’élève est la couleur de la solution, il devra donc procéder par comparaison. Il y a alors deux stratégies possibles : Faire une échelle de teinte très large en veillant à ce que le tube témoin soit compris dans l’échelle, ou, préparer par dissolution deux solutions de concentrations très différentes, une concentrée et une autre très peu concentrée, puis par dilution successives, par deux ou dix, réduire l’intervalle. La ressource testée est E11 : Je réalise une dilution de solution. Les ressources sont codées C0 sont des savoirs, CX des savoir-Faire, E des compétences expérimentales et M des compétences manipulatoires. http://ww2.ac-poitiers.fr/apprend/spip.php?article96 Ressources mises en œuvre : T  outes ces ressources ont déjà été vues, il s’agit ici de mettre en place une stratégie, de préparer une ou des solutions par dissolution puis par dilutions.L’élève ayant besoin des ressources qui apparaissent autour de E11, deux possibilités se présentent à l’enseignant : Soit l’élève valide E11 sans coup de pouce et alors il valide non seulement E11 mais les ressources connexes. Soit l’élève ne mobilise pas une ressource annexe, l’enseignant débloque alors la situation en l’aidant. Dans ce cas, le professeur ne valide pas la ressource donnée en coup de pouce. L’objectif n’est pas d’obtenir exactement la concentration en ion permanganate dans l’échantillon, un contrôle visuel est suffisant, mais de mettre les élèves en situation d’évaluation motivante (l’activité a du sens, l’élève se sent compétent car les différentes ressources ont déjà été vues, l’élève est acteur et l’activité conduit à une production).
Bilan de la séance : Dans cette classe assez bonne, les élèves n’ont pas mis de stratégie en place mais ils ont procédé par tâtonnement et par dilutions successives. La place de l’erreur étant importante pour l’élève, ceux ayant trop dilué de solutions avant de revenir en arrière ne le font pas apparaître dans le compte-rendu. La classe est dédoublée, il faut observer les élèves et les suivre. Ce travail est difficile pour l’enseignant mais cette étape peut être allégée en considérant à priori que tous les élèves maitrisent toutes les compétences, l’observation durant la séance et la lecture du compte-rendu donnent des informations qui permettent ou pas de valider cette hypothèse pour chaque élève. Le compte-rendu : Ni l’orthographe, ni la rédaction ne sont évalués lors de séance. Exemples de travaux d’élèves  Arnaud Toutes les ressources sont validées même si la qualité de la rédaction n’est pas bonne.  Elise Une partie seulement du compte-rendu est reproduite, mais il montre que cet élève ne maîtrise pas la notion de dilution même si la partie manipulatoire est bien menée.  Cécile Il y a ici une erreur sur le calcul de la quantité de matière mais l’expression littérale est correcte ainsi que la suite du compte-rendu, les ressources sont validées R  émyLe protocole de la dilution est mal rédigé mais il est mis en œuvre correctement . Philippe Rousseau Lycée Victor Hugo Poitiers |
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