Ces compétences sont dans le
publicité
A – La chimie, science de la transformation de la matière 3ème Conduction électrique dans les solutions Capacités travaillées par tous les élèves : Extraire des informations, Faire un schéma normalisé, Participer à l’élaboration d’un protocole, Argumenter en utilisant la notion de… Mesurer une intensité. Groupe formateurs collège - Académie de Toulouse 2h 1ere partie Michael, élève de 3ème, est intégré dans le cadre de son stage en entreprise dans l’équipe scientifique des experts. Pour sa première mission, l’inspecteur Taylor lui demande de répondre à la question suivante : « Dans ma dernière enquête, j’ai prélevé quatre échantillons de liquide. Lesquels conduisent le courant électrique ? » Rédiger un compte rendu d’enquête indiquant l’expérience réalisée et les conclusions de la mission. …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 1 sur 6 2nde partie Lorsque Michael présente ses résultats à l’inspecteur Taylor, celui-ci lui dit : « Tu as réussi ta première mission ! Pour le procès, je dois présenter un dossier complet qui explique pourquoi certains liquides conduisent l’électricité. On me demande d’argumenter avec des termes scientifiques. Prépare-moi ce dossier. » L’inspectrice Stella, voyant Michael un peu perdu, lui fournit les renseignements ci-dessous : Liquide 1 Liquide 2 Liquide 3 Liquide 4 eau déminéralisée eau sucrée eau salée (solution de chlorure de sodium) solution de sulfate de cuivre II Molécule d’eau : H2O Molécule d’eau : H2O Molécule de saccharose : C12H22O11 Molécule d’eau : H2O Ion sodium : Na+ Ion chlorure : Cl- Molécule d’eau : H2O Ion cuivre II : Cu2+ Ion sulfate : SO42- Répondre aux questions suivantes pour préparer le dossier : 1°) Citer les points communs entre les liquides 1 et 2. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2°) Citer les particules présentes dans les liquides 3 et 4 et absentes dans les liquides 1 et 2. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3°) En déduire l’élément indispensable à la circulation d’un courant électrique. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Rédiger le dossier complet demandé par l’inspecteur Taylor en n’oubliant pas de justifier toutes les affirmations. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 2 sur 6 Déroulement de la séance Première PARTIE Remarque : Dans « la mission », l’élève doit élaborer un protocole, faire un schéma normalisé, noter ses observations et interpréter ses résultats. Activité de l’élève ORGANISATION Capacités travaillées Appropriation fiche élève. INDIVIDUEL. Elaboration d’un protocole. Travail en BINÔME (feuille jaune). ELABORER UN PROTOCOLE (20) Les élèves doivent imaginer un montage électrique simple pour répondre au problème suivant : « Comment faire pour savoir si les liquides proposés sont conducteurs de l’électricité ? ». Les élèves s’appuient sur une connaissance vue précédemment en cours : « Un matériau conducteur inséré dans un circuit laisse circuler le courant électrique dans ce circuit ». Mise en commun. ECHANGES AVEC LA CLASSE. QUESTIONNER ET IDENTIFIER PROBLEME (17). S’EXPRIMER CORRECTEMENT L’ORAL (31). LE A On peut discuter sur le choix de la lampe comme indicateur du passage du courant. Certains élèves se rappellent également de l’ampèremètre qui peut permettre la détection d’un courant dans le circuit. La mise en commun permet alors de rappeler le fonctionnement de l’ampèremètre. Réalisation de l’expérience. Travail en BINÔME. Réalisation du compte rendu d’enquête. INDIVIDUEL. Institutionnalisation. TRAVAIL AVEC LA CLASSE. (feuille blanche) MESURER UNE INTENSITE (42). FAIRE UN SCHEMA NORMALISE (9). COMMUNIQUER DES RESULTATS, REDIGER UNE SOLUTION (28). S’EXPRIMER L’ECRIT 32. CORRECTEMENT A L’institutionnalisation est une correction du compte rendu d’enquête. Conclusions : L’eau déminéralisée et l’eau sucrée ne sont pas conductrices de l’électricité. L’eau salée et la solution aqueuse de sulfate de cuivre sont conductrices de l’électricité. Fin de la première partie 3 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 3 sur 6 Seconde PARTIE Activité de l’élève ORGANISATION Appropriation fiche élève. INDIVIDUEL. Capacités travaillées L’indice donné aux élèves présente la constitution de chaque solution testée lors de la 1ère partie. Réponse aux questions et INDIVIDUEL. rédaction du dossier. Mise en commun. ECHANGES AVEC LA CLASSE. EXTRAIRE DES INFORMATIONS (2). ARGUMENTER EN UTILISANT LA NOTION DE… (23). COMMUNIQUER DES RESULTATS, REDIGER UNE SOLUTION (28). S’EXPRIMER CORRECTEMENT A l’ORAL (31). Dans l’eau pure, il n’y a que des molécules d’eau. Dans l’eau sucrée, il y a des molécules de sucre et des molécules d’eau. Points communs : Ces deux liquides contiennent des molécules et ne conduisent pas le courant électrique. Dans l’eau salée ou dans la solution aqueuse de sulfate de cuivre, il y a des ions qui transportent le courant électrique. Un rappel de ce qui a été fait en amont de cette séance est éventuellement nécessaire pour faire le parallèle avec la situation étudiée : dans un métal, le courant électrique est dû à un déplacement d’électrons libres. Institutionnalisation. TRAVAIL AVEC LA CLASSE. S’EXPRIMER L’ECRIT (32). CORRECTEMENT A Conclusion : une solution aqueuse est conductrice de l’électricité si elle contient des ions. 4 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 4 sur 6 Activités réalisées par tous les élèves : EXTRAIRE DES INFORMATIONS (2), FAIRE UN SCHEMA NORMALISE (9), ELABORER UN PROTOCOLE (20), ARGUMENTER EN UTILISANT LA NOTION DE… (23), COMMUNIQUER DES RESULTATS, REDIGER UNE SOLUTION (28), MESURER UNE INTENSITE (42). Objectifs de l’enseignant autres que ceux communiqués aux élèves : Réaliser un circuit électrique et utiliser un ampèremètre, Respecter les règles de sécurité, Rappeler les risques d’électrocution ou d’électrisation dus à la conduction du courant électrique par l’eau du robinet. Grille communiquée aux élèves à la fin de la séance Autoévaluation Connaissances à acquérir : Énoncer que toutes les solutions aqueuses ne conduisent pas le courant électrique. Énoncer que la conduction du courant électrique dans les solutions aqueuses s’interprète par un déplacement d’ions. Énoncer que le courant électrique est dû à des déplacements d’ions dans les solutions aqueuses. Capacités à maîtriser : Pratiquer une démarche expérimentale afin de comparer le caractère conducteur de l’eau et de diverses solutions aqueuses. Valider ou invalider une hypothèse sur le caractère conducteur ou isolant d’une solution aqueuse. Attitudes à adopter : (15)- Respecter les règles de sécurité. Ces compétences sont dans le § Si problème faire exercices N° (16)- Identifier un risque. 5 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 5 sur 6 NOM : _ _ _ _ _ _ _ Prénom : _ _ _ _ _ _ Classe : 3ème _ _ _ Co Ca ÉVALUATION DE SCIENCES PHYSIQUES ML R Exercice n°1 : Répondre par Vrai ou Faux… a) Tous les solides sont conducteurs de l’électricité. …………………… b) Toutes les solutions sont conductrices de l’électricité. …………………. c) Les électrons libres permettent le passage du courant dans les métaux. ………..… d) Les molécules permettent le passage du courant dans les solutions. ……………..... __ 2 Exercice n°2 : Maxime a deux liquides à sa disposition. Il souhaite savoir s’ils conduisent le courant électrique. Il est inscrit sur les emballages: - de la bouteille 1 : « Cette solution contient des ions cuivre et des ions sulfate. » - de la bouteille 2 : « Cette solution est déminéralisée ». 1. Dire si ces deux liquides conduisent le courant électrique. Justifier. (23) __ 2 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… __ 1 2. Élaborer le protocole et faire le schéma normalisé de l’expérience à réaliser pour aider Maxime. (9) __ 1 ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… …………………………………………… __ 1 Schéma normalisé : 3. Donner la formule chimique de l’ion cuivre. ………………………………………………………………………………………………………….. __ 1 Exercice n°3 : Un élève réalise le montage ci-dessous. La solution est conductrice. La lampe fonctionne correctement mais elle ne s’allume pas durant l’expérience. Expliquer cette observation. __ 2 /3 /3 /2 + G ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… /2 Connaissances(Co) (34) Maîtrise de la Langue (ML) (32) Raisonner(Ra) (35) /10 6 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 6 sur 6
