Exposition Cas d'eau produite par l'Arche des métiers 
MIPOP 
Les ateliers 
DOC 3 
1- MIPOP- Claudine LARCHER
Les ateliers 
regroupement des sites ateliers 
Liés aux propriétés physiques de l'eau 
vases communicants : des escaliers ...
Atelier : un escalier pour un bateau 
Dispositif : trois bacs dont le niveau d'eau est différent, pouvant communiquer par ...
Fiche élève 
atelier : un escalier pour un bateau 
1- qu'observes tu si tu ouvres toutes les portes ? 
au début : 
à la fi...
Fiche élève ( corrigé en rose) 
atelier : un escalier pour un bateau 
1- qu'observes tu si tu ouvres toutes les portes ? 
...
Atelier : les abus de la buée 
Observations : en hiver on voit parfois un petit nuage se former lorsqu'on souffle ; 
notre...
Fiche élève 
atelier : les abus de la buée 
Qu'observes tu ? 
Quelle transformation a subi l'eau au sortir de ta bouche? 
...
Fiche élève corrigée en rose 
atelier : les abus de la buée 
Qu'observes tu ? De la buée se forme sur la plaque de verre 
...
Atelier : le yéti mystérieux 
Le glaçon flotte car il est moins dense que l'eau ; de façon plus précise, comme pour les ic...
Fiche élève 
le yéti mystérieux 
Décris le glaçon flottant à la surface de l'eau : 
quelle est ta prévision sur le niveau ...
Fiche élève , corrigé en rose 
le yéti mystérieux 
Décris le glaçon flottant à la surface du verre : il y a une partie sou...
Atelier : bizarre.. bizarre 
L'eau chaude doit être versée délicatement le long de la paroi du tube. 
La glace pilée doit ...
Atelier : mélange ; mélange pas 
On dispose de liquides purs différents : eau ; alcool de pharmacie ; huile d'olive ; glyc...
eau alcool et eau vin glycérine eau huile 
Interprétation : Les substances « polaires » c'est à dire localement « chargées...
Fiche élève 
Atelier : mélange, mélange pas 
Quels essais as tu fait et qu'as tu obtenu ? 
Indique quel liquide est en des...
Fiche élève corrigé en rose 
Atelier : mélange, mélange pas 
Quels essais as tu fait et qu'as tu obtenu ? 
Indique quel li...
Atelier : à quel étage habites tu ? 
On dispose de liquides différents : eau, huile et alcool. 
On dispose de petits morce...
Fiche élève 
Atelier : à quel étage habites tu ? 
Dans chacun des liquides que fait chaque petit objet : 
Prévision : dess...
Fiche élève , corrigé en rose 
Atelier : à quel étage habites tu ? 
Dans chacun des liquides que fait chaque petit objet :...
Atelier : Une mer d'huile ? 
On dispose de : un récipient contenant de l'eau ; de l'huile d'olive ; de l'alcool, de la 
gl...
FICHE élève 
Atelier : une mer d'huile ? 
Quels essais as tu fait ? Qu'as tu obtenu ? 
Le sel se dissout il dans d'autres ...
FICHE élève , corrigé en rose 
Atelier : une mer d'huile ? 
Quels essais as tu fait ? Qu'as tu obtenu ? 
Le sel se dissout...
Atelier : Que la lumière soit 
On dispose de : récipients remplis soit d'eau déminéralisée soit d'eau salée soit d'eau du ...
Fiche élève 
Atelier : Que la lumière soit 
Qu'as tu observé 
avec l'eau du robinet ? 
avec l'eau salée ? 
avec l'eau démi...
Atelier : le vase qui ne déborde pas 
On dispose de récipients remplis d'eau à ras bord et de jetons. 
Question : combien ...
Fiche élève 
Atelier le vase qui ne déborde pas 
Combien as tu pu introduire de jetons ? 
Qu'as tu observé ? 
A quoi est d...
Atelier : combats d'épingle 
On dispose de récipients contenant de l'eau, d'épingles en métal aimantable, de papier 
absor...
laine. Observer quelques instants. Comparer. (Conserver les deux béchers) 
L’eau savonneuse diminue les forces de tension ...
Fiche élève 
Atelier combat d'épingles 
Comment faire pour faire tenir une épingle à la surface de l'eau ? 
Que se passe t...
Atelier : Les étoiles ( fleurs en papier) magiques 
prévoir une étoile qui restera sèche et qui sert de témoin au cours de...
En plus des prolongements expérimentaux indiqués pour chaque atelier, voici 
quelques pistes de travail documentaire enquê...
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Les ateliers

488 vues

Publié le

...

Publié dans : Art & Photos
0 commentaire
0 j’aime
Statistiques
Remarques
  • Soyez le premier à commenter

  • Soyez le premier à aimer ceci

Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
488
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
3
Actions
Partages
0
Téléchargements
2
Commentaires
0
J’aime
0
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

Les ateliers

  1. 1. Exposition Cas d'eau produite par l'Arche des métiers MIPOP Les ateliers DOC 3 1- MIPOP- Claudine LARCHER
  2. 2. Les ateliers regroupement des sites ateliers Liés aux propriétés physiques de l'eau vases communicants : des escaliers pour un bateau ( notée 1 dans le livret technique initial de l'expo) changement d'état : les abus de la buée ( noté 7) changement de densité liquide glace : le yeti mystérieux ( noté 9) variation de densité de l'eau liquide : bizarre bizarre ( noté 11) comparaison de densités : à quel étage habites-tu ? ( noté 5) conduction du courant électrique : que la lumière soit ( noté 10) tension superficielle : le vase qui ne déborde pas ( noté 2) combat d'épingles ( noté 4) capillarité : les étoiles magiques ( noté 3) Liés aux propriétés chimiques miscibilité : mélange mélange pas ( eau, alcool, vin rouge, vinaigre de vin, huile d'olive, glycérine) ( noté 6) dissolution : une mer d'huile ? ( sel de table, sucre) ( noté 8) Les encadrés en bleu peuvent remplacer les fiches consignes de l'expo ou être utilisés en classe. 2- MIPOP- Claudine LARCHER
  3. 3. Atelier : un escalier pour un bateau Dispositif : trois bacs dont le niveau d'eau est différent, pouvant communiquer par des portes qui au départ sont fermées. le bateau est initialement dans le bac A de niveau haut, les deux autres bac B et C sont en niveau plus bas. Les bacs sont étiquetés A B C. On dispose d'une « écope » qui permet de transvaser de l'eau d'un bac à l'autre. Question : Comment faire passer le bateau du bac A ( niveau haut) dans le bac C (niveau bas) ? Propositions ; essais ; mise au point Consigne de fin d'expérience : remettre comme vous l'avez trouvé le bateau dans le bac A en niveau haut , les deux autres bacs en niveau bas. Épongez l'eau sur la table. 1- ouvrir doucement les portes du bac A ( bief amont) jusqu'à ce que les niveaux dans les bacs A et B soient les mêmes 2- faire passer le bateau doucement dans le bac B ( sas) 3- fermer les portes entre le bac A et le bac B ; ouvrir les portes entre le bac B et le ba C jusqu'à ce que le niveau dans le bac B et dans le bac C ( bief aval) 4- ouvrir doucement les portes entre le bac B et le bac C. Lien avec les panneaux : Travail en classe sur des thèmes reposant sur le même principe : Reprise de la réflexion sur les écluses ; comment faire passer le bateau de C (en niveau bas) à A (en niveau haut). Où trouve-t-on des écluses ? Réseau de canaux ; eau comme moyen de communication. Distribution de l'eau ; les châteaux d'eau Les siphons ; comment çà marche Différence entre état solide liquide gazeux : liquide niveau horizontal Lien avec Points scientifiques : vases communicants, écluse, siphon 3- MIPOP- Claudine LARCHER
  4. 4. Fiche élève atelier : un escalier pour un bateau 1- qu'observes tu si tu ouvres toutes les portes ? au début : à la fin : 2- parmi les actions suivantes, quelles sont celles qu'il faut faire successivement pour faire passer le bateau du bac de niveau haut ( A) au bac de niveau bas (C) ? 1- ouvrir les portes entre le bac C et le bac B 2- ouvrir les portes entre le bac A et le bac B 3- attendre que le niveau d'eau soit le même dans le bac A et le bac B 4- attendre que le niveau d'eau soit le même dans le bac B et le bac C 5- faire passer le bateau du bac A au bac B 6- faire passer le bateau du bac B au bac C 7- faire passer le bateau du bac C au bac B 8- faire passer le bateau du bac B au bac A 9- fermer les portes entre le bac B et le bac C 10- fermer les portes entre le bac A et bac B ordre des actions à faire : 3- que se passe t-il pour le bateau dans chaque étape ? 4- parmi les actions suivantes, quelles sont celles qu'il faut faire pour faire passer le bateau du bac de niveau bas ( C) au bac de niveau haut (A) ? ordre des actions à faire : 5- comment s'appelle ce dispositif d'escalier à bateaux ? 6- comment s'appellent les différents bacs dans le dispositif ? 4- MIPOP- Claudine LARCHER
  5. 5. Fiche élève ( corrigé en rose) atelier : un escalier pour un bateau 1- qu'observes tu si tu ouvres toutes les portes ? au début : si on ouvre toutes les portes, il y a beaucoup de remous et le bateau chavire à la fin : à la fin le niveau d'eau est le même dans les trois bacs.... Si on ouvre doucement les portes entre deux bacs, l'eau passe du bac haut vers le bac bas jusqu'à ce qu'ils soient au même niveau. 2- parmi les actions suivantes, quelles sont celles qu'il faut faire successivement pour faire passer le bateau du bac de niveau haut ( A) au bac de niveau bas (C) : 1- ouvrir les portes entre le bac C et le bac B 2- ouvrir les portes entre le bac A et le bac B 3- attendre que le niveau d'eau soit le même dans le bac A et le bac B 4- attendre que le niveau d'eau soit le même dans le bac B et le bac C 5- faire passer le bateau du bac A au bac B 6- faire passer le bateau du bac B au bac C 7- faire passer le bateau du bac C au bac B 8- faire passer le bateau du bac B au bac A 9- fermer les portes entre le bac B et le bac C 10- fermer les portes entre le bac A et bac B ordre des actions à faire : 2-3-5-10-1-4-6-(9) 3-que se passe t-il pour le bateau dans chaque étape ? 2: rien 3: le bateau descend 5: le bateau passe de A à B 10 : rien 1: rien 4: le bateau descend 6 le bateau passe de B à C 4- parmi les actions suivantes, quelles sont celles qu'il faut faire pour faire passer le bateau du bac de niveau bas ( C) au bac de niveau haut (A) : ordre des actions à faire : 1-4-7-9-2-3-8-(10) 5- comment s'appelle ce dispositif d'escalier à bateaux : une écluse 6- comment s'appellent les différents bacs dans le dispositif : A : bief amont ; B : sas ; C : bief aval 5- MIPOP- Claudine LARCHER
  6. 6. Atelier : les abus de la buée Observations : en hiver on voit parfois un petit nuage se former lorsqu'on souffle ; notre respiration produit de la vapeur d'eau (eau gazeuse, invisible) ; cette vapeur d'eau se condense dans l'air froid, c'est à dire qu'elle devient liquide visible, ou même givre solide si l'air est très froid. On a fabriqué un petit nuage. La vapeur d'eau chaude peut aussi se condenser sur une surface à température ambiante si l'air est déjà saturé de vapeur d'eau. Lien avec les panneaux : panneau 4 Travail en classe sur des thèmes liés : mettre en évidence de l'évaporation par la condensation Les différents types de nuage ; comment se forment les nuages ; le cycle de l'eau dans la nature ; évaporation ; ébullition ; taux d'humidité de l'air ; besoins en eau des espèces vivantes. fusion à température constante Lien avec Points scientifiques : les changements d'état ; cycle de l'eau dans la nature 6- MIPOP- Claudine LARCHER
  7. 7. Fiche élève atelier : les abus de la buée Qu'observes tu ? Quelle transformation a subi l'eau au sortir de ta bouche? - D de liquide à gaz ? - D de solide à liquide ? de gaz à liquide ? de solide à gaz ? de liquide à solide ? de gaz à solide ? Et à partir du chauffe ballon ? Quel est le nom de ces différentes transformations : - de liquide à gaz : - de solide à liquide : - de gaz à liquide : - de solide à gaz : - de liquide à solide ? - de gaz à solide ? Dans quel état, solide, liquide, ou gaz, est l'eau dans : – la rivière ? – la neige ? – la pluie ? – la pièce ? – le brouillard ? – le givre ? – un nuage ? – un iceberg ? – ce qu'on voit au dessus de la casserole d'eau chaude ? – notre corps ? 7- MIPOP- Claudine LARCHER
  8. 8. Fiche élève corrigée en rose atelier : les abus de la buée Qu'observes tu ? De la buée se forme sur la plaque de verre Quelle transformation a subi l'eau au sortir de ta bouche ? - D de liquide à gaz ? - D de solide à liquide ? - D de gaz à liquide ? de solide à gaz ? de liquide à solide ? de gaz à solide ? Et à partir du chauffe ballon ? évaporation de l'eau liquide du chauffe ballon vers l'air puis condensation sur la plaque de verre. Quel est le nom de ces différentes transformations : - de liquide à gaz : vaporisation ( évaporation à toute température ; ébullition à 100°C sous la pression normale, pour l'eau) - de solide à liquide : fusion ( à 0°C sous la pression normale pour l'eau) - de gaz à liquide : condensation - de solide à gaz : sublimation - de liquide à solide ? solidification - de gaz à solide ? condensation Dans quel état, solide, liquide, ou gaz, est l'eau dans : – la rivière ? liquide – la neige ? solide – la pluie ? liquide – la pièce ? gaz – le brouillard ? liquide – le givre ? solide – un nuage ? liquide ou solide – un iceberg ? solide – ce qu'on voit au dessus de la casserole d'eau chaude ? liquide – notre corps ? liquide 8- MIPOP- Claudine LARCHER X
  9. 9. Atelier : le yéti mystérieux Le glaçon flotte car il est moins dense que l'eau ; de façon plus précise, comme pour les icebergs, la partie immergée (sous l'eau) est 9/10 du volume total car la masse volumique de la glace est 9/10 de celle de l'eau liquide. La partie émergée ( hors de l'eau) est 1/10 soit 10% du volume total. Lorsque le glaçon fond, le solide se transforme en liquide, et l'eau devient plus dense, de 10% . Elle occupe donc moins de volume pour la même masse : toute la masse d'eau maintenant liquide va rentrer dans l'espace qu'occupait la partie immergée du glaçon. Comparaison avec un duvet que l'on tasse dans son sac. De plus l'eau sera refroidie donc sa masse volumique va diminuer ( tant que la température est supérieure à 4°C, voir atelier bizarre bizarre) Lien avec les panneaux : 3, 4, 13 Travail en classe sur des thèmes liés : refaire la manip en remplissant un verre d'eau, sur lequel on fait flotter un glaçon, jusqu'à la limite du débordement ; le verre va t-il déborder lorsque le glaçon va fondre ? flotte coule : passage de lourd/ léger ( caractéristique d'un objet) à plus dense /moins dense (caractéristique d'un matériau) comparaison masse volumique eau liquide/ eau solide : mettre une bouteille plastique pleine dans le congélateur ( elle éclatera) problème des canalisations d'eau ; comment les protège t-on ? Liens avec Points scientifiques : les états de la matière ; masse volumique 9- MIPOP- Claudine LARCHER
  10. 10. Fiche élève le yéti mystérieux Décris le glaçon flottant à la surface de l'eau : quelle est ta prévision sur le niveau d'eau : quels sont tes arguments ? Qu'as tu observé ? Peux tu proposer une interprétation ? – la masse volumique de l'eau solide est plus grande que celle de l'eau liquide ? La masse volumique de l'eau solide est plus faible que celle de l'eau liquide ? L'eau liquide prend moins de place que la même masse d'eau solide – l'eau liquide prend moins de place que l'eau solide Si la banquise ( glace flottante due à a solidification de la mer dans les grands froids) fond, cela va -t-il faire monter le niveau des océans ? Si les glaciers ( glace sur les continents due aux chutes de neige) fondent, cela va t-il faire monter le niveau des océans ? 10- MIPOP- Claudine LARCHER
  11. 11. Fiche élève , corrigé en rose le yéti mystérieux Décris le glaçon flottant à la surface du verre : il y a une partie sous l'eau et une partie hors de l'eau ( plus petite) quelle est ta prévision : quels sont tes arguments ? Qu'as tu observé ? Le niveau n'a pas changé Peux tu proposer une interprétation ? – la masse volumique de l'eau solide est plus grande que celle de l'eau liquide ? La masse volumique de l'eau solide est plus faible que celle de l'eau liquide ? – L'eau liquide prend moins de place que la même masse d'eau solide – l'eau liquide prend moins de place que l'eau solide Si la banquise ( glace flottante due à a solidification de la mer ) fond cela va -t-il faire monter le niveau des océans ? Non ; c'est comme le glaçon Si les glaciers ( glace sur les continents due aux chutes de neige) fondent cela va t-il faire monter le niveau des océans ? Oui ; c'est de l'eau en plus qui va venir dans l'océan 11- MIPOP- Claudine LARCHER X X
  12. 12. Atelier : bizarre.. bizarre L'eau chaude doit être versée délicatement le long de la paroi du tube. La glace pilée doit également introduite délicatement. Ce qu'on va observer : L'eau chaude aura tendance à rester au dessus de l'eau plus froide car elle est moins dense. C'est ce qu'on observe lorsqu'on se baigne dans un lac par exemple ; l'eau de surface est plus chaude. La glace pilée va rester au dessus de l'eau puisque sa masse volumique est plus faible ; cette glace va fondre pour donner une eau de température voisine de 0°C ; cette eau va couler au fond du tube car elle est plus dense que l'eau initialement introduite. Interprétation : En général la masse volumique d'un liquide diminue avec la température ; les molécules sont plus agitées ; le même nombre de molécules occupent plus de place. A l'état solide, les substances ont souvent une masse volumique plus grande que à l'état liquide, les particules ne bougent pas les unes par rapport aux autres. L'eau est un liquide particulier : A l'état solide, sa masse volumique est plus faible , c'est pourquoi la glace flotte. Cela est dû à des interactions particulières entre les molécules ( appelées liaisons hydrogène) qui les maintiennent à distance car elles nécessitent une certaine orientation de ces molécules. Lors de la fusion, la distance entre molécules tend à diminuer du fait que ces interactions se cassent, mais l'agitation moléculaire, qui augmente avec la température, tend à les éloigner. Ces deux phénomènes s'équilibrent à 4°C : la masse volumique de l'eau liquide présente un minimum à 4°C. C'est un peu compliqué pour les jeunes élèves. Structure moléculaire hors programme Liens avec les panneaux : 2,3,4 Liens avec Points scientifiques : masse volumique et densité 12- MIPOP- Claudine LARCHER
  13. 13. Atelier : mélange ; mélange pas On dispose de liquides purs différents : eau ; alcool de pharmacie ; huile d'olive ; glycérine ; on peut aussi prévoir du café, du vin rouge ou du sirop qui ne sont pas des liquides purs différents mais de l'eau avec déjà des substances dissoutes qui lui donnent goût et couleur. On dispose de récipients transparents type tube à essai (ou verre plastique), de pipettes (ou dosettes vides de sérum physiologique). On se propose de voir s'ils se mélangent ou pas, deux à deux puis à trois. Le liquide ajouté devra l'être avec la pipette en déposant goutte à goutte le long de la paroi au plus près de la surface du liquide déjà introduit et en regardant ce qui se passe . Prévisions sollicitées en référence à la vie courante. Expériences en notant ce qui est introduit et ce qui se passe. Consigne de fin : vider et nettoyer tous les récipients. Éponger la table. – alcool et eau sont miscibles et incolores tous les deux : on ne voit pas deux phases ; même sans remuer – eau et vin ; on arrive à voir deux phases temporairement ( vin introduit au dessus de l'eau) si on procède avec délicatesse car les tanins qui donnent la couleur ne se dissolvent pas immédiatement. – eau et huile ; deux phases bien séparées (huile au dessus de l'eau) ; ne se mélangent pas si on remue – eau et glycérine : deux phases visibles temporairement même si les deux liquides sont incolores ; la glycérine coule et passe sous l'eau ; mais si on remue ils se mélangent ! – huile et glycérine : deux phases visibles ; huile au dessus de glycérine ; ne se mangent pas – alcool et glycérine se mélangent mais on peut voir deux phases superposées si on ne remue pas. ( la glycérine passe sous l'alcool) – ce qui est miscible avec l'eau l'est aussi avec les solutions aqueuses telles que café, sirop, vin, jus de fruit …. Pour un mélange à trois on prendra eau +huile+ alcool, dans cet ordre , sinon eau et alcool se mélangent , et en introduisant doucement le long du bord. Si une goutte d'alcool transperce la couche d'huile, l'alcool va se mélanger à l'eau . On peut faire prévoir cet ordre par les élèves compte tenu de ce qui a été fait avant. . C'est bien ce qu'on observe. Essayer avec des quantités différentes de liquide pour bien voir que ce n'est pas la masse du liquide qui joue mais sa masse volumique comparée à celle de l'autre liquide : même s'il y a beaucoup d'huile elle restera au dessus de l'eau ; même s'il y a beaucoup d'eau elle restera au dessus de la glycérine. Masses volumiques : eau 1 kg/L; glycérine 1,26kg/L ; huile d'olive : 0,92 kg/L ; alcool éthylique : 0,78kg/L. Conclusion : certains liquides se mélangent d'autres pas ou mettent plus de temps à se mélanger: ceux qui ne se mélangent pas se superposent par ordre de masse volumique décroissante : les plus denses (masse volumique plus grande) sont au fond, les moins denses au dessus. 13- MIPOP- Claudine LARCHER
  14. 14. eau alcool et eau vin glycérine eau huile Interprétation : Les substances « polaires » c'est à dire localement « chargées » ne se mélangent pas avec des substances « non polaires », car leurs molécules sont plus attirées entre elles qu'avec celles de l'autre substance. Lien avec les panneaux : 16 Travail en classe On peut faire distinguer plus lourd/ plus dense en faisant peser des quantités différentes de liquide pour observer que ce n'est pas parce que c'est plus léger que çà flotte mais parce que c'est moins dense ; quelque soit la quantité, le liquide moins dense ne coule pas. Le mélange huile d'olive alcool peut donner lieu à des essais systématiques de bonne proportions ; il faut mettre un peu d'eau puis environ trois fois plus d'alcool pour obtenir un équilibre tel que : l'atelier a quel étage habites- tu peut être une prolongement en classe. Séquence sur les mélanges : http://www.hypothese.be/Documents/Brochures/BrochureMelange%2010-12-2012.pdf Liens avec les panneaux : Travail en classe : il y a peu de produits liquides purs utilisables en classe on peut refaire cette expérience avec de la glycérine qui se mélange avec l'eau mais pas avec l'huile et qui est plus dense que l'eau. On pourra faire glycérine huile ; ou remplacer l'eau par une solution aqueuse ( jus de pomme, thé, eau sucrée, ou vinaigre) . . L'alcool c'est déjà limite ; éviter qu'il le respirent ou le boivent ! et limiter la durée. On peut aussi chercher à obtenir l'équilibre de la figure suivante en mettant un peu puis une goutte d'huile puis de l'alcool jusqu'à ce que la densité du mélange eau alcool soit identique à celle de l'huile liens avec points scientifiques : miscibilité, masse volumique, densité, flotte coule 14- MIPOP- Claudine LARCHER
  15. 15. Fiche élève Atelier : mélange, mélange pas Quels essais as tu fait et qu'as tu obtenu ? Indique quel liquide est en dessous et lequel au dessus s'ils ne se mélangent pas. Quelle prévision peux tu faire si tu introduit eau puis glycérine puis huile ? Ta prévision se réalise t-elle ? Peux tu classer les différents liquides utilisés par ordre de densité du plus dense au moins dense (= du plus lourd au plus léger pour un même volume). 15- MIPOP- Claudine LARCHER
  16. 16. Fiche élève corrigé en rose Atelier : mélange, mélange pas Quels essais as tu fait et qu'as tu obtenu ? Indique quel liquide est en dessous et lequel au dessus s'ils ne se mélangent pas. Eau et alcool se mélangent eau et glycérine ne se mélangent pas immédiatement ; la glycérine est en dessous de l'eau eau et huile ne se mélangent pas ; l'huile est au dessus de l'eau et y reste alcool et huile ne se mélangent pas ; l'huile coule dans l'alcool et reste en dessous Quelle prévision peux tu faire si tu introduit eau puis glycérine puis huile ? Glycérine au fond , eau dessus , huile en surface. Si on ajoute de l'alcool, il viendra au dessus de l'huile; Ta prévision se réalise t-elle ? Peux tu classer les différents liquides utilisés par ordre de densité du plus dense au moins dense (= du plus lourd au plus léger pour un même volume). Glycérine plus dense que eau ; eau plus dense que huile , huile plus dense que alcool 16- MIPOP- Claudine LARCHER
  17. 17. Atelier : à quel étage habites tu ? On dispose de liquides différents : eau, huile et alcool. On dispose de petits morceaux de solides : liège ( bouchon) , stéarine ( bougie), bille de verre, bille de fer, bille de caoutchouc, de tailles équivalentes. Obtenir une colonne des trois liquides superposés, eau, huile, alcool, chaque couche doit être d'épaisseur supérieure à la taille des petits objets. Essais en introduisant d'abord chaque objet successivement dans un récipient d'eau, de glycérine, d'huile : noter ce qui est observé. Prévision sur la place de chaque objet dans « l'immeuble ». Test de l'hypothèse . Observation. Le bouchon ( liège) flotte sur l'alcool la bougie ( stéarine) coule dans l'alcool et l'huile, flotte sur l'eau les morceaux de métal ( fer?) et verre et coulent dans l'alcool, l'huile et l'eau le morceau de caoutchouc flotte sur l'eau essayer une prévision : où se placera chaque petit objet dans l' « immeuble à trois étages » ? Liège 0,24 kg/L Alcool 0,78 kg/L Huile d'olive 0,92 kg/L Bougie 0,9 kg/L Caoutchouc 0,92 à 0,99 kg/L Eau 1kg/L Verre 2,5 kg/L Fer 7,86kg/L liège bois bougie eau huile 17- MIPOP- Claudine LARCHER
  18. 18. Fiche élève Atelier : à quel étage habites tu ? Dans chacun des liquides que fait chaque petit objet : Prévision : dessine où se placera chaque petit objet dans l' « immeuble à trois étages » eau /huile/alcool: Observation : Peut on ranger les matériaux par ordre de densité du plus dense au moins dense : 18- MIPOP- Claudine LARCHER
  19. 19. Fiche élève , corrigé en rose Atelier : à quel étage habites tu ? Dans chacun des liquides que fait chaque petit objet : le bouchon flotte sur l'alcool la bougie coule dans l'huile, la bougie flotte sur l'eau le fer et le verre coulent dans l'eau, dans l'huile et l'alcool le caoutchouc ? Prévision : dessine où se placera chaque petit objet dans l' « immeuble à trois étages » eau /huile/alcool: Observation : a vérifier Liège ; au troisième étage Alcool Huile d'olive Caoutchouc ; Bougie au premier étage Eau 1kg/L Verre ; Fer au sous sol Peut on ranger les matériaux par ordre de densité du plus dense au moins dense : fer et verre ; caoutchouc/ bougie ; liège 19- MIPOP- Claudine LARCHER
  20. 20. Atelier : Une mer d'huile ? On dispose de : un récipient contenant de l'eau ; de l'huile d'olive ; de l'alcool, de la glycérine, du sel de mer, du sucre, du bicarbonate de soude. Questions : La mer est de l'eau salée , elle contient du sel qu'on ne voit pas, du sel « dissout » . Ce sel se dissout il dans d'autres liquides ? Si la mer était d'huile pourrait elle être salée ? L'eau dissout elle d'autres substances ? Lien avec la vie courante ; tester. Prévisions,essais ; observations ; conclusion. Les marins laissaient filer de l'huile par gros temps ce qui rendait les flots moins tumultueux autour du bateau. Le sel de mer , comme le sucre et le bicarbonate de soude, ne se dissout pas (ou très peu) dans l'alcool ni dans l'huile mais se dissout dans la glycérine. Le bicarbonate de soude se dissout peu dans l'eau. Lien avec la vie courante : les sirops les jus de fruits, le café, thé..... donc l'eau dissout beaucoup de substances ; c'est un très bon solvant. Lien avec les panneaux : 3, 8, Travail en classe : Les liquides peuvent ils dissoudre autant de sel de mer qu'on veut ? Rechercher la limite de dissolution de sel dans l'eau : 357g/L ; l'eau de mer en contient environ 35g/L à la température ambiante. Comment récupérer le sel : marais salants Les liquides peuvent ils dissoudre d'autres solides ? Le sucre ? Le « bicarbonate de soude » ? étude d'étiquettes d'eaux ; que contient l'eau ? Différence entre eau naturelle/gazeuse, minérale, déminéralisée, pure. Liens avec points scientifiques : dissolution 20- MIPOP- Claudine LARCHER
  21. 21. FICHE élève Atelier : une mer d'huile ? Quels essais as tu fait ? Qu'as tu obtenu ? Le sel se dissout il dans d'autres liquides ? Si la mer était d'huile, serait elle salée ? L'eau dissout elle d'autres substances ? Peut on dissoudre ces substances aussi dans l'alcool, l'huile, la glycérine ? 21- MIPOP- Claudine LARCHER
  22. 22. FICHE élève , corrigé en rose Atelier : une mer d'huile ? Quels essais as tu fait ? Qu'as tu obtenu ? Le sel se dissout il dans d'autres liquides ? Le sel ne se dissout pas ( ou très peu) dans l'alcool ni dans l'huile mais se dissout dans la glycérine. Si la mer était d'huile, serait elle salée ? Une mer d'huile ne serait pas salée car le sel ne de dissout pas dans l'huile. L'eau dissout elle d'autres substances ? L'eau dissout aussi le sucre et le bicarbonate de soude ; peut être d'autres Peut on dissoudre ces substances aussi dans l'alcool, l'huile, la glycérine ? Le sucre se dissout dans l'alcool et dans la glycérine mais pas dans l'huile. Le bicarbonate de soude …. 22- MIPOP- Claudine LARCHER
  23. 23. Atelier : Que la lumière soit On dispose de : récipients remplis soit d'eau déminéralisée soit d'eau salée soit d'eau du robinet ; d'une pile de 9 volts, de fils électrique ( dénudés sur la partie qui trempera dans l'eau) permettant de relier d'une part une borne de la pile au bac et d'autre part l'ampoule électrique au bac, de fils électriques permettant de relier l'autre borne de la pile à un interrupteur et l'interrupteur à l' ampoule. (on peut intervertir ampoule et interrupteur!) on peut aussi remplacer l'ampoule par un ampèremètre qui peut mesurer des courants faibles. ou bien d'un circuit déjà monté : pile/ interrupteur/ lampe ou ampèremètre/ fil vers le bac : fil sortant du récipient/ retour pile. Observer ; conclure Observations : La lampe s'allume un peu lorsque le récipient contient de l'eau du robinet ou de l'eau salée mais ne s'allume pas lorsque il contient de l'eau « déminéralisée ». Si on ajoute du sel, la lampe brille mieux.. Conclusion : Le circuit n'est pas fermé avec l'eau déminéralisée puisque la lampe ne s'allume pas Donc l'eau déminéralisée ne conduit pas l'électricité ; l'eau du robinet conduit l'électricité ; l'eau salée conduit l'électricité. Qu'est ce que de l'eau déminéralisée ? De l'eau naturelle à laquelle on a enlevé les minéraux qu'elle contient habituellement en solution. Elle contient donc peu d'ions (chargés négativement ou positivement de telle sorte que la solution soit neutre). Elle n'est pas forcément « pure » car elle peut contenir des micro organismes. Interprétation : l'eau salée contient des ions positifs et négatifs qui peuvent se déplacer d'une fil électrique à l'autre en assurant ainsi la fermeture du circuit. Attention, rien à voir avec le phénomène d'électrolyse où on décompose l'eau acidifiée en dioxygène et dihydrogène en y plongeant deux électrodes ( en métal inerte comme le platine) reliées à une pile. Ici il s'agit seulement de tester la conductibilité de l'eau. Liens avec les panneaux : 21 ? Travail en classe : conducteurs isolants ; sécurité dangers de l'électricité. Liens avec Points scientifiques : 23- MIPOP- Claudine LARCHER
  24. 24. Fiche élève Atelier : Que la lumière soit Qu'as tu observé avec l'eau du robinet ? avec l'eau salée ? avec l'eau déminéralisée ? le courant est plus intense dans l'eau déminéralisée ? dans l'eau salée ? dans l'eau du robinet ? Quelle est la formulation vraie ? Plus l'eau est salée mieux elle conduit le courant Moins l'eau est salée, mieux elle conduit le courant pourquoi l'eau salée conduit elle mieux le courant ? Pourquoi ne faut-il pas manipuler des circuits électriques avec les mains mouillées ? Parce que on risque l'électrocution Parce que le circuit ne fonctionnera plus 24- MIPOP- Claudine LARCHER
  25. 25. Atelier : le vase qui ne déborde pas On dispose de récipients remplis d'eau à ras bord et de jetons. Question : combien peut on mettre de jetons dans le récipient avant qu'il déborde ? Essais, observation de ce qui se passe, proposition d'interprétation Consigne de fin d'atelier : vider les récipients, récupérer les jetons, remettre tous les jetons à leur place, remplir les récipients pour les suivants ; éponger la table. Si on les introduit délicatement, on peut placer environ une dizaine de jetons plats dans un verre d'eau. La surface de l'eau s'incurve vers le haut en formant un « ménisque » « convexe » ( bombé vers le haut) ; mais l'eau ne déborde pas. Cette élasticité de la surface de l'eau est due à la « tension superficielle » ; les interactions dans l'eau et entre eau et air ou eau et verre ne sont en effet pas les mêmes. L'eau a plus d'interactions avec le verre de la paroi qu'avec l'air. Elle s' « accroche » au verre et peut supporter une déformation de sa surface. Dans un tube fin, l'eau « mouille » les parois, c'est à dire que l'eau « monte » un peu le long des parois en formant un ménisque concave. Cela entraîne par exemple des contraintes dans le repérage d'un niveau : on note le bas du ménisque. Ce n'est pas vrai de tous les liquides ; le mercure forme un ménisque bombé vers le haut ; on note alors le haut du ménisque. Lien avec les panneaux : panneau 5 Liens avec Points scientifiques : tension superficielle. 25- MIPOP- Claudine LARCHER
  26. 26. Fiche élève Atelier le vase qui ne déborde pas Combien as tu pu introduire de jetons ? Qu'as tu observé ? A quoi est du ce phénomène ? As tu déjà entendu parler de la tension superficielles dans l'expo ? Si oui peux tu dire où ? ( quel atelier, quel panneau?) 26- MIPOP- Claudine LARCHER
  27. 27. Atelier : combats d'épingle On dispose de récipients contenant de l'eau, d'épingles en métal aimantable, de papier absorbant ou de gaze , de cure dents. Un défi est proposé : faire flotter une épingle à la surface de l'eau. Comment faire ? En cas de réussite décrire ce qui a été fait ? Que se passe t-il si on touche la surface avec un cure dent qui a touché du savon liquide ? si on dépose une goutte de détergent sur le bord du récipient ? La technique consiste à poser un petit morceau de papier (papier qui se mouille mais pas trop) ou mieux, de gaze ( qui peut resservir) sur l'eau et d'y déposer délicatement l'épingle, puis de pousser délicatement le support détrempé vers le fond du récipient. L'aiguille reste en surface ; si on introduit une pointe de cure dent, on voit se former une petite cuvette autour de la pointe et l'aiguille est repoussée. Si on introduit une pointe de cure dent trempé préalablement dans du détergent, l'aiguille se déplace comme pour la fuir et coule lorsque le détergent la rattrape ; le détergent diminue la tension superficielle, donc augmente le pouvoir mouillant de l'eau. Une aiguille aimantée servait autrefois de boussole. Si les aiguilles sont aimantées elles se positionnent parallèlement les unes aux autres ( photo de gauche ci dessous), ou se collent entre elles … ; l'indication du nord dépend des masses métalliques proches ! L'approche d'un petit aimant les fait bouger. Liens avec les panneaux : panneau 5 Travail en classe : Pouvoir mouillant. Le pouvoir mouillant d’un produit est sa capacité à pénétrer entre les fibres d’un tissu et à s’étaler sur une surface. Préparer deux béchers, l’un contenant de l’eau distillée , l’autre de l’eau additionnée de détergent. Poser à la surface de l’eau dans chaque bécher un petit morceau de tissu épais, feutrine ou tissu de 27- MIPOP- Claudine LARCHER
  28. 28. laine. Observer quelques instants. Comparer. (Conserver les deux béchers) L’eau savonneuse diminue les forces de tension superficielle et l’eau imprègne le tissu. Il devient plus lourd et coule. Le détergent a un pouvoir mouillant : il permet à l’eau d’imprégner le tissu. Pouvoir émulsifiant . Dans deux tubes à essais contenant l’un de l’eau distillée, l’autre de l’eau additionnée de détergent, ajouter 5 gouttes d’huile. Agiter puis laisser reposer La présence de détergent provoque une émulsion des graisses. Pouvoir dégraissant. Refaire l’expérience des deux morceaux de tissu posés à la surface d’eau distillée et d’eau savonneuse, mais au préalable, imbiber les deux morceaux de tissu d’huile. Observer au bout de quelques instants.. Le détergent permet le dégraissage de la feutrine. 28- MIPOP- Claudine LARCHER
  29. 29. Fiche élève Atelier combat d'épingles Comment faire pour faire tenir une épingle à la surface de l'eau ? Que se passe t-il si on introduit du savon liquide ? A quoi est dû ce phénomène ? As tu déjà entendu parler de la tension superficielles dans l'expo ? Si oui peux tu dire où ? ( quel atelier, quel panneau?) 29- MIPOP- Claudine LARCHER
  30. 30. Atelier : Les étoiles ( fleurs en papier) magiques prévoir une étoile qui restera sèche et qui sert de témoin au cours de l'observation lien avec les panneaux : panneau 7 lien avec points scientifiques : capillarité travail en classe : - transvasement d'un liquide coloré d'un récipient dans un autre par capillarité - coloration de fleurs blanches par migration de l'eau colorée par un colorant alimentaire. http://www.sciences92.ac-versailles.fr/spip/spip.php?article23 http://www.espace-sciences.org/archives/la-fleur-qui-change-de-couleur 30- MIPOP- Claudine LARCHER
  31. 31. En plus des prolongements expérimentaux indiqués pour chaque atelier, voici quelques pistes de travail documentaire enquête visite sur le thème de L'eau que faites vous avec l'eau ? Boire ; se laver ; cuisiner ; laver ; arroser ; cultiver ; nager ; faire du bateau ; skier ; patiner ….. Évolution de la disponibilité ; évolution des besoins besoins en eau ; consommation ; disponibilité travail de recherche de cartes discussion sur la répartition géographique et au fil du temps eau solvant dans notre corps eau solvant les risques de l'eau ( inondations, noyade, électrocution..) ; travail sur la prévention les plaisirs de l'eau santé : buvons nous assez ? La distribution d'eau dans ma commune ; le traitement des eaux Comment l'eau arrive-t-elle à mon robinet ? Ou va t-elle après usage ? Comment ne pas gâcher l'eau ? Étude des étiquettes des eaux en bouteille eau de source, eau naturelle eau minérale eau gazeuse naturelle milieu de vie ; animaux, plantes ; biodiversité ; adaptation au milieu eau source d' énergie eau moyen de transport ; les canaux les écluses , les différents types de bateaux , ce qu'ils transportent bulletins météo ; relevés et analyse ( graphes) comparaison aux bulletins les goûts des eaux Différentes cartes sur l'eau http://www.tuxboard.com/cartes-leau-dans-le-monde/carte-eau-prevelements-agricultures/ http://www.planetoscope.com/consommation-eau/135-consommation-d-eau-par-habitant-dans-le-monde. html la présence de l'eau dans le monde (http://www.eau-poitou-charentes.org/L-eau-dans-le-monde, 341.html#prettyPhoto/0/) des documents chiffrés http://www.cieau.com/tout-sur-l-eau/le-cycle-naturel-de-l-eau http://www.cieau.com/les-ressources-en-eau/dans-le-monde/ressources-en-eau-monde séquences : http://www.fondation-lamap.org/fr/page/17993/1-leau-du-robinet-et-les-autres 31- MIPOP- Claudine LARCHER

×