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Blanc ou bleu ? (Détermination de la formule d’un composé)
An inquiry on copper (How to determine the global formula of a compound ?)
Les élèves viennent de retrouver en classe la notion de quantité de matière (mole), qu'ils avaient abandonnée depuis la seconde. Les voilà confrontés au problème : lors d'une expérience de classe, ils ont bien vu le professeur chauffer des cristaux bleus pour les faire devenir blancs ! Et ce serait dû à de l'eau !!... Mais qu'y faisait-elle ? Et surtout en quelle quantité était-elle présente ?
The former lesson was about the number of moles in a sample. Pupils have been supposed to know it since last year ... And now they have problems with a blue powder turning white when heated ( the teacher actually did it in an experiment !! )... Water would be responsible !! ... But why was it in the crystals ?? And, above all, what was the amount of water?
Rédacteur :
- Fabrice Cambou , Pradines, fcambou@ac-toulouse.fr
Objectifs disciplinaires
Faire émerger la nécessité de la mesure à partir d'exemples pris dans différents domaines.
Choisir le matériel de laboratoire en fonction d'un objectif et l'utiliser correctement.
Savoir utiliser une documentation pour connaître les dangers des "produits"utilisés,
Déterminer la quantité de matière d'un solide à partir de sa masse.
Proposer une expérience susceptible de valider ou d'infirmer une hypothèse.
Analyser des résultats expérimentaux, les confronter à des résultats théoriques.
Formuler une hypothèse sur un paramètre pouvant jouer un rôle dans un phénomène.
Respecter les consignes : protection des personnes et de l'environnement.
Exprimer un résultat avec un nombre de chiffres significatifs compatibles avec les conditions de l'expérience.
Utiliser les technologies de l'information et de la communication.
Les élèves travaillent en binômes
Références au programme
BO hors série n°7 du 31 août 2000 Pages 196 et 197
A - POURQUOI MESURER DES QUANTITÉS DE MATIÈRE ?
À partir d'exemples pris dans la vie courante, montrer la nécessité de disposer de différentes techniques de mesure et sensibiliser au choix d'une technique en fonction d'un objectif.
B - GRANDEURS PHYSIQUES LIÉES AUX QUANTITÉS DE MATIÈRE
1 - Masse, volume pression
Grandeurs physiques liées aux quantités de matière solide ou liquide (masse, volume) et gazeuse (masse, volume, pression).
Niveaux de compétence en langue
| Expression orale en continu : B1 | Expression orale en interaction : B1 | Compréhension de l'écrit : B1 | Expression écrite : B1 | Compréhension de l'oral : B1 |
Fiche analytique
Notion(s) centrale(s)
Réinvestir la notion de quantité de matière ( mole ).
Bien faire comprendre que, si elle peut présenter des difficultés au début, c'est l'unité la meilleure et la plus pratique pour mesurer des quantités de matière.
Dimensions culturelle/interculturelle/interdisciplinaire
Dans le cadre de la partie recherche sur le net, les élèves doivent se convaincre que les problématiques auxquelles ils sont confrontés pendant la séance de TP (en chimie et en sciences en général) sont universelles.
Par ailleurs, la thématique proposée se prête à des travaux interdisciplinaires avec les SVT, en particulier au travers de l'étude des cristaux (croissance avec l'augmentation de température par exemple).
Activité(s) langagière(s) dominante(s) travaillée(s) au cours de la séquence
Communication, écrit.
Exploitation pédagogique
Démarche pédagogique
Durant ces séances, les élèves travaillent en binômes :
- Séance 1
Activité 1: le professeur distribue des tâches aux binômes ( doc 1): une question relative au sulfate de cuivre est attribuée à chaque binôme qui doit y répondre en effectuant une recherche sur le net et en en faisant une synthèse de quelques lignes sur le doc1.
A la fin de leur recherche ( 10 minutes ), les groupes viennent au tableau exposer les résultats de leurs recherches. Tous les autres binômes prennent note.
Activité 2 : ( doc2.) Il s'agit d'un dialogue entre deux personnages. Les élèves doivent réinvestir la notion de quantité de matière (mole) vue en classe afin de déterminer la formule du sulfate de cuivre hydraté.
Chaque binôme doit mettre au point un protocole permettant de trouver cette formule en respectant les consignes de sécurité citées. Lors de cette séance, les binômes devront prendre note de toutes leurs idées, des expériences testées, des difficultés rencontrées et des solutions trouvées.
Le résultat final sera calculé grâce à trois manipulations afin d'obtenir une moyenne.
- Séance 2:
Chaque binôme rédige un compte rendu détaillé de sa démarche en n'omettant pas les problèmes rencontrés et les solutions trouvées. Chaque manipulation réalisée sera explicitée en donnant ses conditions expérimentales ( valeurs, schémas, liste du matériel, ...) et en la critiquant en terme de précision sur le résultat obtenu.
Lorsque le compte rendu sera rédigé, chaque binôme enregistrera sur dictaphone ( ou tout autre moyen sonore : labo de langue ... ) son protocole définitif ( sans donner de résultat numérique ) sous la forme d'une liste de consignes. Les deux membres du binôme devront intervenir lors de cet enregistrement. Ce document audio sera remis au professeur pour évaluation.
Évaluation
Proposition d'évaluation
L'évaluation sera faite grâce au compte rendu de la séance 2 et à l'enregistrement de chacun des binômes.
Dans les deux cas, on évaluera la rigueur de la démarche scientifique, et la correction de la langue au vu des critères du cadre européen de référence.
Ouverture internationale et interdisciplinarité
Ouverture internationale
Un assistant de langue ayant fait des études scientifiques pourra participer à l'évaluation finale (écoute et analyse de l'enregistrement).
Le rôle des TICE est ici évident : recherche sur le net.
Prolongements dans la discipline
L'hydratation des cristaux, c'est-à-dire la présence de molécules d'eau réticulaires, est un phénomène assez général dont l'étude quantitative est souvent omise dans le second degré. On a là un exemple simple où il peut être mis en évidence.
Le changement de couleur est le signe qu'une véritable réaction chimique a eu lieu.
Le sujet se prête bien à une discussion avec les élèves pour savoir quel protocole adopter. La démarche n'est pas formelle comme c'est parfois le cas. Plusieurs possibilités existent en effet.
Interdisciplinarité
SVT : croissance des cristaux. Cristallographie : couleur des cristaux.
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