TP6-Pile-electrochimique ver allègée

3ème
Thème
Chimie
Partie : Pile et énergie
Activité expérimentale N°6
: Pile et énergie
Vous allez dans cette activité
Réaliser une pile
Décrire une conversion d’énergie
Valider ou invalider une hypothèse
Interpréter l’origine de l’énergie électrique
Durée :2 h
I- Comment réaliser une pile électrochimique ?
« La première pile fut réalisée par le physicien
italien Alessandro Volta en 1800.
Il alterna des pièces de cuivre et de zinc, séparées
par un tissu imbibé de saumure. A ces bornes, une
tension fut recueilli...Ainsi la première pile
chimique fut découverte ! »
Réalisation d’une pile :
Réalise le montage suivant, constituant un
élément de la pile de Volta, en plongeant 2
lames métalliques ( 1 et 2 ) dans une
solution ionique ( 3 ) puis en branchant
aux bornes un multimètre

Note l’intensité I débitée et la tension U
en changeant les matériaux ( Cu-Cu ; CuZn, etc ) , les solutions ( eau distillée,
robinet, CuSO4, eau salée ) ...
Tu consigneras tes valeurs dans le tableau donné ci-dessous :
Exemple :
Solution
Pile 1
Cu2+, SO42-
Pile 2
Cu2+, SO42-
Métal 1
Métal 2
Intensité I
( mA )
Tension
(V)
Cu
Zn
Cu
Cu
Pile 3
Eau distillée ou
« robinet »
Cu
Zn
Réflexion :
1. Quelles conditions doivent remplir les métaux et les solutions pour qu’un montage
génère une intensité électrique et constitue ainsi une PILE ?
………………………………………………………………………………………………………………….
2. En rappelant la notion d’intensité électrique dans les métaux et les solutions, émet une
hypothèse sur l’origine de cette intensité débitée.
………………………………………………………………………………………………………………….
III- D’où provient l’énergie électrique délivrée par la pile ?
Pour déterminer l’origine de ce courant électrique, nous allons étudier la réaction directe entre de la
poudre de zinc ( solide ) et une solution de sulfate de cuivre ( solution )
 Mélange une spatule de poudre de zinc dans 5 mL de solution de sulfate de cuivre
 Agite et observe.
 Schématise et légende l’expérience
 Après 10 minutes, verse un peu de Soude dans le milieu réactionnel. Note tes observations.
Analyse :
1) Rappelle quelle est l’origine de la couleur bleue de la solution de sulfate de cuivre
………………………………………………………………………………………………………………
2) En observant le milieu réactionnel en fin de réaction,
a) dire quel réactif a été consommé ? …………………………………………………………………
b) dire quel métal s’est formé ? (les éléments sont toujours conservés au cours d’une réaction)………
3) Quel ion, formé aussi au cours de la réaction, a été identifié par l’ajout de soude ?...............................
4) Essaye d’écrire l’équation de réaction entre le fer et la solution de sulfate de fer
a) Avec des mots ( Réactifs  Produits )
………………… + ………………………….. ………………… + …………………………
b) Avec des symboles
………………… + ………………………….. ………………… + …………………………
5) Essaye d’expliquer
a) A quoi est due l’usure d’une pile ?.....................................................................................................
b) quelles réactions chimiques ont lieu lors de la recharge de cette pile ? (il s’agira alors d’une
« batterie rechargeable » et non d’une « pile » )
………………………………………………………………………………………………………………
Aide : Le cuivre métallique est de couleur rouge.
Ce que je dois retenir du TP 6 : Pile et énergie
Je sais définir :
 Une pile électrochimique……………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
 Un réactif …………………………………………………………………………
Je suis capable de :

Réaliser et schématiser une pile électrochimique Cu/Zn
 Réaliser la réaction directe entre le cuivre métallique et la solution de sulfate de
cuivre
Je retiens que :
 Une pile est un réservoir d’énergie ……………………..
 L’énergie électrique produite provient .......................................................................
 L’usure d’une pile est due à .........................................................................................
 Lors du fonctionnement d’une pile, l’énergie chimique est convertie en partie en
énergie ................................... et en partie en énergie ...........................
Pense à réaliser ta carte mentale afin de mémoriser les notions essentielles !
TP 6 : Pile et énergie
Date :
Matériel ELEVE
Pour 2 binômes
 Thermomètre électronique
 Solution de sulfate de fer 1 M
 Solution de sulfate de cuivre, sulfate de zinc, eau distillée, eau salée...
Par 1 binôme
 Lame de Cu et Zn ( 2 ) et Al , Pb.... + système de tenue+ béchers
 3 pots
 Pinces crocos 2 + fils 2
 Multimètre
 Moteur
 Del
 Poudre de zinc
 Solution de soude O,1 M