SVT - 2nde - Enjeux planétaires contemporains, énergie, sol

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EXTRAIT DU PROGRAMME
Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et
la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé
et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
CONNAISSANCES CONSTRUITES
Un sol est une succession de couches horizontales, les horizons sur une roche mère. Il est formé d’éléments
minéraux et d’éléments organiques. Les éléments organiques constituent l’humus. Un sol est perméable,
poreux et retient l’eau (c’est pourquoi il est une des ressources nécessaires à l’agriculture).
Un sol provient en partie de l’altération lente de la roche mère
CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE
 Manipuler, recenser, extraire et organiser des informations pour comprendre l’organisation d’un sol et sa
formation.
CONDITIONS MATERIELLES
Lors d’une sortie sur le terrain (ou à partir d’une photo de terrain), repérer un affleurement, faire réaliser un
croquis du profil de sol ou faire annoter la photographie grâce à un logiciel, prélever des échantillons de sol.
Des manipulations par binôme sont proposées pour déterminer l’organisation physico-chimique d’un sol,
puis une manipulation accompagnée de documents permettra de comprendre l’altération physique du sol. Le
choix d’un sol local est favorisé, ici il s’agit d’un sol calcaire.
Des documents vidéoprojetés montrant la durée des altérations peuvent être proposés.
COIN LABORATOIRE
Matériel
• Eprouvette graduée en verre Réf. : 06821
• Spatule Réf. : 06652
• HCl Réf. : 01012980
• Entonnoir en verre Réf. : 06564
• erlenmeyer Réf. : 0658
• bécher Réf. : 06225
• mortier, pilon Réf. : 00114
• papier filtre Réf. : 07240
• sol calcaire, fragments de roche calcaire lavés, débris de roches calcaires prélevés sous des cailloutis,
argile.
Pour obtenir de l’argile à partir de sol calcaire :prélever environ 200ml de sol, le placer dans un bécher,
recouvrir d’HCl, remuer, laisser agir environ 2h.( S’il y a toujours effervescence, ajouter de l’acide).
Filtrer, laver à l’eau sur le filtre et laisser sécher.
Documents didactiques
• http://modules.valdoise.fr/environnement/vigny/interets/geologie/presentation.html
Partie du programme :Enjeux planétaires contemporains :énergie, sol
Niveau : seconde
Titre de la séance : les caractéristiques physiques d’un sol local.

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DESCRIPTIFS
Activité 1 : Réaliser un croquis pour connaître l’organisation d’un sol.
Objectif : montrer qu’un sol est constitué de couches superposées.
Si possible, sortir à proximité du lycée afin d’y observer un profil de sol. Sinon, travailler sur une photographie
locale de profil de sol. Dans notre cas, il s’agit d’un sol calcaire.
Etablir un croquis du profil de sol. ou ouvrir la photographie du sol avec mesurim utiliser le texte ci-dessous
pour annoter le croquis ou la photographie.
Document
De la végétation pousse sur le sol. Chaque couche du sol est appelée horizon. Sous la végétation se trouve
la litière, constituée de restes d’êtres vivants en cours de décomposition (essentiellement des feuilles
mortes ici), en dessous on observe un horizon de couleur sombre, appelé humus, avec des débris rocheux
issus de l’altération de la roche mère. Enfin, on trouve la roche mère, ici de la roche calcaire.
Activité 2 : Manipuler pour déterminer les constituants physiques et les
propriétés d’un sol local.
Objectif : déterminer quelques propriétés du sol ainsi que quelques constituants.
Manipulation 1 : Mesurer 20 ml de sol dans une éprouvette graduée en verre, compléter à 100ml avec de
l’eau. Agiter fortement pendant quelques minutes puis laisser reposer pendant 10 minutes.(passer à la
manipulation suivante en attendant le résultat). Réaliser un schéma du résultat obtenu.
Identifier de ce qui se trouve en surface. L’annoter. En déduire la nature minérale ou organique de ces
constituants du sol.
Ce qui se trouve en dessous est constitué de complexes argilo-humiques en suspension dans l’eau, de sables
fins, et de sables grossiers. Les retrouver et les annoter sur le schéma.
A l’aide d’une spatule, prélever un peu de sol qui a décanté, le déposer dans un verre de montre, réaliser un test
à l’acide chlorhydrique.
Rappel : une effervescence à l’acide chlorhydrique révèle la nature calcaire de l’élément testé.
Déduire du résultat la nature organique ou minérale de ces constituants du sol.
Manipulation 2 : Mesurer 100 ml de sol dans un bécher, les verser dans un entonnoir posé sur un erlenmeyer
et verser doucement 100 ml d’eau.
Noter le volume obtenu dans l’erlen. Déduire des observations deux propriétés du sol.
Récapituler brièvement les constituants et propriétés ainsi mis en évidence.

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Activité 3 : Manipuler pour déterminer les causes physico chimiques de la
formation d’un sol
Objectif : montrer comment l’altération physico-chimique de la roche mère permet la formation d’un sol.
Supports :
- photo de roche mère soumise à l’action racinaire dans un affleurement.
Quelle action mécanique permet l’altération de la roche ?
- photo d’un affleurement soumis à une alternance de gel/dégel.
Quelle est la conséquence de l’alternance gel/dégel sur la roche mère ?
-bécher contenant un gros fragment de roche calcaire dans l’eau, bécher contenant des petits fragments de roches
calcaires (prélevés sous des cailloutis) dans l’eau.
Comparer l’état de l’eau, en déduire un état d’altération dans un cas.
-manipulations pour montrer l’altération chimique du calcaire. Protocole. Document proposant l’équation
d’hydrolyse des calcaires.
Réaliser les manipulations proposées. Décrire les résultats obtenus. Comparer lesrésultats. Grâce au
document, transposer ce modèle au réel et montrer qu’il permet d’expliquer une partie de l’altération de la
roche mère et la formation du sol.

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Protocole
Confectionner un cône à partir du papier filtre. Placer ce cône sur un entonnoir. L’entonnoir, sur un erlen
ou un bécher.
Broyer dans un mortier avec un pilon quelques grains de calcaire. Verser la poudre sur le papier filtre.
Verser progressivement de l’acide chlorhydrique faiblement concentré sur la poudre. Continuer jusqu’à ce
qu’il ne se passe plus rien.
Procéder de même avec de l’argile.
Document
L’eau chargée en dioxyde de carbone agit sur le calcaire:
CaCO
3
+ CO
2
+H
2
O  Ca
2+
+ 2HCO
3-
CaCO
3
: Calcaire
CO
2
: dioxyde de carbone
H
2
O : eau
Ca
2+
: ion calcium
HCO
3-
: ion carbonate
Une eau chargée en dioxyde de carbone est une eau acide dont les propriétés peuvent être assimilées à de
l’acide chlorhydrique très faiblement concentré.

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TP - Les caractéristiques physiques d’un sol local.
Activité 1 : Réaliser un dessin d’observation pour connaître l’organisation d’un
sol.
Organisation du sol.
De la végétation pousse sur le sol. Chaque couche du sol est appelée horizon. Sous la végétation se trouve la
litière, constituée de restes d’êtres vivants en cours de décomposition (essentiellement des feuilles mortes ici), en
dessous on observe un horizon de couleur sombre, appelé humus, avec des débris rocheux issus de l’altération de
la roche mère. Enfin, on trouve la roche mère, ici de la roche calcaire.
Activité 2 : Manipuler pour déterminer les constituants physiques et les
propriétés d’un sol local.
Manipulation 1 :
Débris végétaux en surface
Complexes argilo-humiques
Sables fins
Sables grossiers
végétation
litière
humus
roche mère
débris rocheux