l'indice de l'eau d'un sirop de canadou v3

ACADEMIE DE PARIS Etablissement : Lycée d’Alembert
BPn 3 ans
□ tertiaire  industriel
Spécialité : Métiers du Cuir
Epreuve EG : Epreuve de mathématiques et de sciences physiques et chimiques
Coefficient : 2
Situation d’évaluation en SCIENCES physiques et chimiques
Séquence N°1 :
Durée : 45 min
SUJET COMPLET POUR LE CANDIDAT
Nom du candidat :
Prénom :
 Date de l’évaluation :
La lecture des informations ci-dessous se fait hors temps réservé à l’épreuve.
Thème et module : SL 1:
Problématique : L’indice de réfraction du canadou est-il plus élevé, égal
ou plus faible que celui de l’eau du robinet ?
Objectifs, capacités, connaissances, compétences, aptitudes et attitudes évaluées
Capacités
 Identifier expérimentalement des ions en solution aqueuse
 Réaliser une manipulation ou une expérience après avoir recensé les risques encourus
et les moyens à mettre en œuvre
 Identifier les règles et dispositifs de sécurité adéquats à mettre en œuvre
Connaissances
 Savoir que les pictogrammes et la lecture de l’étiquette d’un produit chimique
renseignent sur les risques encourus et sur les moyens de s’en prévenir
 Reconnaître et nommer le matériel et la verrerie de laboratoire employés lors des
manipulations
 Savoir qu’une solution peut contenir des molécules, des ions
Attitudes
 sens de l’observation
□ curiosité, imagination
raisonnée, créativité
et ouverture d’esprit
 ouverture à la communication, au
dialogue et au débat argumenté
 rigueur et précision
 esprit critique respect de soi et
d’autrui
 intérêt pour le monde
environnant et les enjeux
de société
 responsabilité face à
l‘environnement
La séquence d’évaluation s’appuiera sur une activité expérimentale (une ou plusieurs expériences) en liaison avec
la profession, la vie quotidienne. L'une des expériences peut nécessiter l'utilisation des Technologies de
l’Information et de la Communication (TIC) au travers d’Expériences Assistées par Ordinateur (ExAO) par les
candidats. Cet aspect se fera en présence de l’examinateur.
L’examinateur interviendra soit lors des appels professeur pour évaluer le candidat soit à sa demande
pour surmonter certaines difficultés
L’évaluation sera notée sur 10 points : 7 points pour l’activité expérimentale et 3 points pour le compte-rendu.
 La clarté des raisonnements et la qualité de la démarche interviendront dans l’appréciation des copies
 La qualité de la copie (présentation, soin, rédaction …) sera prise en compte dans l’évaluation
 L’usage des calculatrices électroniques est autorisé
Appréciation générale de la copie :

Nom et signature
de l’évaluateur :
Note
proposée : / 10 pts
Activité expérimentale : Mesures de l’indice de réfraction de deux solutions
Objectif(s) : répondre à la problématique
Enoncé du protocole expérimental
Vous allez devoir :
 Extraire des informations d’un document.
 Réaliser une manipulation ou une expérience
 Utiliser correctement le matériel mis à sa disposition
 Rendre compte par écrit des résultats des travaux réalisés
Présentation du matériel
Vous disposez sur la paillasse du matériel suivant :
 1 appareil de Descartes
 1 source lumineuse
 1 Pissette d’eau
 1 Balance
 1 Éprouvette 200mL
 Spatule
 1 Bécher
 Du saccharose (sucre)
L’énoncé des capacités évaluées lors d’un appel professeur sont énoncées pour le candidat sur la copie:
Compétences et/ou aptitudes
Appels
 Sur 7 points : activité expérimentale
 s’approprier la problématique initiale
 rechercher, extraire et organiser l’information
 expliciter le choix du protocole
Appel n° 1 : « appropriation »
 exécuter un protocole expérimental fourni
 utiliser correctement le matériel mis à disposition
 respecter les procédures et consignes de sécurité
 montrer une connaissance du vocabulaire, des symboles, des
grandeurs et de leurs unités
 raisonner, argumenter, critiquer, valider un résultat
 communiquer par oral à l’aide du langage scientifique
Appel n° 2 et appel n°3:
« acquisition »
 remettre en état le poste de travail
Appel n° 4 : « rangement »
 Sur 3 points : compte rendu
 raisonner, argumenter, valider un (des) résultat(s)
 rendre compte par écrit des résultats expérimentaux
 formuler une réponse à la problématique initiale
Pas d’appel

Problématique : L’indice de réfraction d’un sirop est-il plus élevé, égal ou
plus faible que celui de l’eau du robinet ?
Matériel : - Appareil de Descartes
- source lumineuse
- bécher étiqueté canadou
- fils électriques
- générateur
1) Informations
Le Canadou utilisé pour réaliser des cocktails est un sirop de sucre concentré à 70 %.
Cela signifie que dans 1L de canadou, il y a l’équivalent de 700g de sucre.
Le but de vos manipulations sera de déterminer l’indice de réfraction du canadou.
Quel protocole peut-on proposer en utilisant le matériel à votre disposition ?
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Dans la suite du document, ce symbole signifie "Appeler le professeur".
Le professeur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile.

2) Le schéma ci-contre montre le passage d’un rayon de lumière monochromatique
d’un milieu 1 d’indice de réfraction n1 à un milieu 2 d’indice de réfraction n2.
a) La surface de séparation des deux milieux transparents est nommée dioptre ou
surface réfringente. La normale au dioptre est nommée (N).
Légender le schéma en indiquant l’angle d’incidence i, l’angle de réfraction r
et le point d’incidence I.
b) On considère le passage d’un rayon lumineux de l’air (indice de réfraction n1=1) à
un milieu d’indice de réfraction n2 inconnu.
On rappelle la formule relative à la deuxième loi de la réfraction de Snell – Descartes
n1 × sin i = n2 × sin r
En déduire l’expression de l’indice de réfraction n2 en fonction de n1 × sin i et de
sin r :
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……………………………………………………………………………………
La suite du document vous sera remise après cette étape.

3) Quel est l’indice de réfraction du Canadou?
- Remplir une cuve demi-cylindrique vide de solution « canadou » sur une hauteur
d’environ 1 cm.
- Réaliser le montage suivant puis allumer la source lumineuse :
 placer le demi-cylindre étudié sur le disque gradué.
 allumer la source lumineuse et la régler de manière à obtenir un pinceau lumineux le plus
fin possible.
 placer la source lumineuse de telle sorte que le pinceau incident arrive au point I et que
l’angle i d’incidence soit de 45°.
 relever la valeur de l’angle de réfraction i2 : i2 = ……………
Appel n°1. Appeler le professeur pour qu’il valide le montage, la première mesure
de r.
4) Faire varier l’angle d’incidence i selon les données du tableau 1, en relevant pour
chaque position la valeur de l’angle r correspondant et en la reportant dans le tableau
page suivante :
5) Compléter le tableau :
a) Les valeurs de sin i (arrondi au centième) pour chaque valeur de i sont données dans
le tableau. Calculer sin r (arrondi au centième) pour chaque valeur de r indiquée dans le
tableau, en reportant le résultat dans le tableau.
b) Calculer sin i
sin r (arrondi au centième) pour chaque valeur de i et de r indiquées dans
le tableau, en reportant le résultat dans le tableau. (sauf case grisée)
c) Calculer la moyenne des rapports sin i
sin r