Les ateliers

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 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.

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

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 ?

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

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

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 ?

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
X

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

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 ?

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
X
X

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

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.

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

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).

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

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

Fiche élève
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 :

Fiche élève , corrigé en rose
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

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

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 ?

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 ….

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 :

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

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.

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?)

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

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.

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?)

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

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

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