Mélange et solution

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Ressource proposée par Edumoov

Description

Aborder la notion de mélanges (homogènes et hétérogènes), aborder la notion de solubilité.

Objectif
- Connaître quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité, solubilité, élasticité...).
- Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d'un mélange.
- Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.
- Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
- Proposer des expériences simples pour tester une hypothèse .
- Formuler une question ou une problématique scientifique ou technologique simple .
- Proposer une ou des hypothèses pour répondre à une question ou un problème .
- Interpréter un résultat, en tirer une conclusion .
- Formaliser une partie de sa recherche sous une forme écrite ou orale.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Déroulement des séances
  • Séance 1 : Comment récupérer le sel de l'eau de mer? - Sciences et technologie, 75 min
  • Séance 2 : Conservation de la masse et non-conservation du volume. - Sciences et technologie, 35 min
  • Séance 3 : Tous les solides en grains sont-ils solubles dans l'eau? - Sciences et technologie, 80 min
  • Séance 4 : Tous les liquides sont-ils solubles dans l'eau? - Sciences et technologie, 75 min
  • Séance 5 : Tous les gaz sont-ils solubles dans l'eau? - Sciences et technologie, 40 min
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Comment récupérer le sel de l'eau de mer?
Dernière mise à jour le 31 août 2016
Discipline / domaine Sciences et technologieObjectif - Formuler une question ou une problématique scientifique ou technologique simple .
- Proposer des expériences simples pour tester une hypothèse .
- Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d'un mélange.
- Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.Durée 75 minutes (6 phases)Matériel documentaire sur les marais salants, seringue, tamis, filtre à café, loupe, entonnoir, cuillère, eau, verres transparents, agitateur, assiettes, sel fin, gros sel.
1. Situation déclenchante: d'où vient le sel de cuisine?
| 20 min. | découverte

1- Laisser les élèves s'exprimer sur ce qu'ils savent puis les questionner sur la manière dont est extrait le sel de mer.

2- Présenter le travail de la journée: vous allez devoir fabriquer un mélange sel + eau puis ensuite trouver une solution pour le récupérer

3- par groupe de 2: chaque groupe réfléchit et propose un solution en élaborant un schéma ou  un texte ainsi qu'une liste de matériel

4- Collectivement: présentation des différentes solutions trouvées et réfléchir à leur faisabilité ou non.

 

2. Expérimentation: fabrication du mélange
| 10 min. | découverte

Activité 1: distribuer le matériel puis observation du sel fin et du gros sel à la loupe. Par questionnement, parvenir à la synthèse que le sel est une matière solide et que le sel fin s'obtient par broyage du gros sel.

Activité 2: fabrication du mélange: 50ml d'eau froide et 5ml de sel (environ une cuillère à café).

Activité 3: noter les observations durant la fabrication du mélange: et faire remarquer que l'agitateur permet de faire disparaître le sel plus vite. Certains groupes travaillent avec le sel fin et d'autres avec le gros sel.

Activité 4: Est-ce que le sel a disparu? Laisser les enfants s'exprimer puis leur faire goûter le mélange pour prouver que le sel est présent.

Activité 5: synthétisation et introduction du vocabulaire:

L'eau et le sel forment un mélange. Le sel est devenu complétement invisible: on dit qu'il est dissous dans l'eau ou qu'il est soluble. Le mélange s'appelle une solution.

3. Expérimentation: la filtration
| 10 min. | découverte

Activité 1: observation des filtres à café à la lumière et comparaison avec les trous du tamis

Activité 2: filtrer le mélange en le passant d'abord dans le tamis puis dans le filtre

Activité 3: observation du tamis et des filtres permettant de conclure: la filtration ne permet pas de séparer le sel et l'eau

4. Etude documentaire
| 10 min. | découverte

Distribuer un document expliquant le principe des marais salants. Questionner les élèves afin de s'assurer de la bonne compréhension de ce principe.

5. Expérimentation: évaporation
| 10 min. | découverte

En faisant le parallèle avec l'étude documentaire faite, les élèves doivent déterminer les deux façons de faire s'évaporer l'eau:

* évaporation à température ambiante: dans ce cas trouver une solution pour accélérer le processus

* évaporation grâce à une source de chaleur

Mise en expérience des solutions.

6. Trace écrite
| 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Mélanges et solutions

​1- Comment récupérer le sel de l'eau de mer?

Le mélange de sel et d'eau s'appelle une solution. Comme le sel ne se voit pas, on dit qu'il est soluble dans l'eau ou qu'il est dissous. La filtration ne permet pas de séparer le mélange .

C'est grâce à l'évaporation que l'on pourra séparer les deux éléments.

Faire le shéma des expériences.

2
Conservation de la masse et non-conservation du volume.
Dernière mise à jour le 05 septembre 2016
Discipline / domaine Sciences et technologieObjectif - Savoir que la masse est une grandeur physique qui caractérise un échantillon de matière.Durée 35 minutes (3 phases)Matériel seringue, balance, deux verres par groupe, cuillère, 10ml de sel
1. Situation déclenchante: comment peut-on vérifier que la quantité de sel que l'on a mise est identique à celle dissoute?
| 10 min. | découverte

1- Collectivement: réfléchir à la manière dont on pourrait vérifier que la quantité de sel reste la même: dissout ou non. Si les élèves ne parviennent pas à le trouver, les guider vers la pesée.

2- Collectivement: décrire les différentes pesées: sel seul, eau seule puis solution. A votre avis, que va-t-il se passer au niveau du poids?

3- Collectivement: a votre avis, le volume d'eau salée est-il égale au volume  de sel + volume d'eau? Revenir sur la notion de volume si nécessaire.

2. Expérimentation
| 15 min. | découverte

expérience 1:

peser le sel et l'eau séparément puis mélanger les deux et comparer le poids

 

Expérience 2:

* à l'aide d'une seringue, mesurer 10ml de sel puis 50ml d'eau. Réaliser le mélange et comparer en mettant la solution dans la seringue.

3. Trace écrite
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

2- Quelles sont les propriétés du mélange sel +eau?

Lorsqu'on mélange de l'eau et du sel, la masse est conservée, mais pas le volume.

Schématisation des expériences faites.

 

3
Tous les solides en grains sont-ils solubles dans l'eau?
Dernière mise à jour le 12 septembre 2016
Discipline / domaine Sciences et technologieObjectif - Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.
- Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).Durée 80 minutes (7 phases)Matériel farine, poivre en grains, café moulu, seringue, loupe, petite cuillère, eau café moulu, trois verres par groupe, filtres, récipient hermétique fermé, essoreuse à salades.
1. Situation déclenchante: tous les solides en grains sont-ils solubles dans l'eau?
| 5 min. | découverte

1-Collectivement: rappels en s'assurant de la bonne compréhension de la solubilité.

2- Collectivement: poser la question de départ: connaissez-vous des grains qui ne sont pas solubles. Les réponses peuvent être relevées et discutées.

2. Expérimentation
| 10 min. | recherche

1- distribution du matériel,

2- observation des grains donnés et comparaison orale avec le sel distribué lors des séances précédentes

3- préparation des trois mélanges en mélangeant les différents grains solides à 50ml d'eau puis agiter

4- observation des mélanges:

* les grains de farines de ne voient plus après agitation, le mélange est laiteux, et les grain retombe lorsqu'on cesse d'agiter.

* les grains de poivre sont toujours visibles et ils retombent au fond du verre

* le café moulu: grains toujours visibles et ils retombent

 

3. Mise en commun
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Introduire la notion de mélange homogène  et de mélange hétérogène.

* le mélange farine + eau est homogène quand on agite car les grains disparaissent mais,  il devient hétérogène lorsqu'on arrête d'agiter car les grains réapparaissent lors de la décantation.  On dit que c'est un mélange homogène instable

* les mélanges eau + poivre ou eau + café moulu sont des mélanges hétérogènes car les grains de disparaissent jamais.

4. Ecriture de la trace écrite
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

3- Tous les solides en grains sont-ils soluble dans l'eau?

​Tous les solides en grains ne sont pas solubles dans l'eau. Quand on mélange des solides en grains avec de l'eau on peut obtenir:

 

* des mélanges homogènes instables (ex: farine + eau)

 

* des solutions homogènes stables (ex: sel + eau)

 

* des solutions hétérogènes (ex: poivre + eau)

 

 

 

5. Comment récupérer le solide en grains du mélange?
| 20 min. | recherche

Chaque groupe propose une ou plusieurs expériences sur le cahier de recherche puis une présentation collective des expériences trouvées est réalisée en classe entière.

6. Expérimentation collective
| 15 min. | découverte

Expérience 1: la décantation

Certains mélanges sont laissé de côté pour la fin de la séance.

 

Expérience 2: la filtration

Un filtre est distribué à chaque groupe et il filtre le mélange de leur choix.

Expérience 3 réalisée en groupe classe …

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