CH11 Leau dans notre environnement

CH 10
I-
L'EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT
L'EAU SUR NOTRE PLANÈTE (Activité documentaire)
Après avoir pris connaissance des documents fournis et de ceux présents dans votre livre (p 10 à p17),
réponds aux questions posées.
11– La répartition de l’eau sur la Terre :
Q1- Pourquoi appelle-t-on la Terre « la planète bleue » ?
Parce que 71% de sa surface est recouverte par les mers et les océans, ce qui lui donne sa
couleur dominante bleue vue de l’espace.
Q2- À combien de litres estime-t-on le volume d’eau présent sur Terre ?
1,4 milliards de milliards de litres.
Q3- Où se trouve essentiellement l’eau sur Terre ? Est-elle douce ou salée ?
Sur Terre, 97,2% de l’eau est salée et se trouve dans les mers et océans.
Q4- L’homme utilise principalement de l’eau douce. Où peut-il en prélever facilement ?
Pour ses besoins, l’homme utilise surtout de l’eau douce liquide et ne peut en prélever facilement
que dans les nappes phréatiques, les lacs et les rivières.
Q5- Finalement, l’eau douce est-elle abondante et accessible pour l’homme ?
Non car l’eau douce potentiellement consommable par l’homme représente moins de 1% de l’eau
présente sur Terre. Sa répartition géographique est très inégale (ce qui est d’ailleurs source de
nombreux conflits dans le monde).
12– Cycle de l’eau :
Q6- Sur Terre, on rencontre l’eau dans ses trois états physiques. Quels sont-ils ?
Sur Terre, on trouve de l’eau à l’état solide, à l’état liquide et à l’état gazeux.
Q7- Qu’est-ce qui permet à l’eau de s’échapper de la mer ? Comment s’appelle ce phénomène ?
Grace à la chaleur apportée par l’énergie solaire, l’eau liquide se transforme en vapeur d’eau :
c’est l’évaporation.
Q8- Quel terme utilise-t-on pour l’eau qui s’échappe des plantes ?
L’évapotranspiration.
Q9- Qu’est-ce que la condensation ?
La condensation est le passage d’une substance de l’état gazeux à l’état liquide
Q10- Pourquoi la vapeur d’eau se condense-t-elle lorsqu’elle s’élève dans l’atmosphère ?
Car elle rencontre des couches d’air froids dans la haute atmosphère.
Q11- De quoi sont constitués les nuages ? Comment se sont-ils formés ?
Les nuages sont constitués de gouttelettes d’eau formées par la condensation de la vapeur d’eau
présente dans l’atmosphère.
Q12- Quelles sont les trois formes sous lesquelles l’eau tombe lors des précipitations ? Précise pour
chacune de ces formes l’état physique de l’eau correspondant.
Il y a les précipitations de pluie (eau à l’état liquide), de neige et de grêle (eau à l’état solide).
Q13- Que devient l’eau des précipitations ?
Lorsqu’il pleut, 60% de l’eau s’évapore à nouveau et reforme des nuages, 25 % s’infiltre dans le
sous-sol pour alimenter les nappes souterraines et 15% ruisselle sur le sol pour rejoindre les cours
d’eau et retourner à la mer.
Q14- Complète le schéma page 2, représentant le cycle de l’eau. Tu utiliseras les termes :
Evaporation ; évapotranspiration ; condensation ; précipitations ; infiltration ; ruissellement ; eaux
souterraines ; nappes phréatiques ; lac ; océan
Cours 5ème – chapitre 10
1/6
13– Bilan :
L’eau est omniprésente sur Terre, où on la trouve sous ses trois états :
- L’état solide (glaciers, neige, icebergs) ;
- L’état liquide (mers, océans, lacs, rivières, nappes phréatiques, nuages) ;
- L’état gazeux (vapeur d’eau dans l’air, invisible).
Cette eau circule et se transforme en permanence à travers le cycle de l’eau.
La plus grande partie (97,2%) de l’eau de la Terre est de l’eau salée, le reste étant de l’eau douce.
Seule une infime quantité d’eau (moins de 1%) est donc réellement disponible pour l’homme : c’est
l’eau douce (à l’état liquide) des eaux souterraines, des rivières et des lacs.
II– L’EAU ET LA VIE
21- Les organismes vivants contiennent ils de l’eau?
Oui, l'eau est le principal constituant de tous les êtres vivants. Par exemple, on a :
Nature
Nom
Pourcentage d’eau
Melon
95 %
Fruits et légumes
Carotte
85%
Méduses
95%
Animaux
Oiseaux
65%
Fœtus de 2 mois
97%
Nouveau né
75%
Être humain
Adulte
65%
Personne âgée
55%
Cortex cérébral
90%
Corps Humain
Muscles
75%
Os
25 à 35%
22- Quels sont les besoins en eau chez l’homme ?
Un individu perd en moyenne 2 litre d’eau par jour :
0,5 L par la transpiration
0,5 L par la respiration
1 L par les urines
Donc l’homme doit absorber en moyenne 2 litres d’eau par jour : il les trouve dans les boissons, les
aliments et dans son propre corps.
L’homme éprouve le besoin de boire s’il perd 2% de son eau, s’il en perd 10% il a des
hallucinations et sa peau se rétracte et s’il en perd 15%, il meurt. Un homme ne peut pas survivre
sans eau plus de 3 jours
23– Bilan :
L’eau est le principal constituant des êtres vivants et l’élément indispensable à toute forme de vie.
Le corps humain est composé de près des deux tiers en eau. L’homme ne peut vivre plus de 2 à 3
jours sans eau et doit en absorber en moyenne 2 litres par jour.
III– COMMENT DÉTECTER LA PRÉSENCE D’EAU ?
31- Règles de sécurité
abcdefghi-
Enlever son blouson et bien le ranger
Attacher les cheveux longs
Sortir l’essentiel du cartable (trousse + documents + feuille)
Ranger le cartable sous la paillasse
Bien lire ou écouter les consignes
Avant de manipuler, on range le tabouret sous la paillasse
On manipule debout au dessus d’une paillasse bien dégagée, dans le calme et en
respectant les consignes
A la fin du cours, on nettoie et on range le matériel
On se lave les mains
remarque :
On ne mange pas (même des chewing-gums) et on ne boit pas dans une salle de sciences
physiques. On ne sent pas les différents produits
32- Comment doit on chauffer un tube à essais ?
Matériel : un bec électrique, un tube à essais, un portoir, une pince en bois, du sulfate de cuivre et
une spatule
abcdefgh-
Vérifier que le tube est en verre
Ne pas trop remplir le tube à essais
On place la pince en bois en haut du tube à essais
Bien tenir la pince (attention à la position du pouce)
On allume l’appareil de chauffage et on place le tube à essais (en position inclinée) audessus de la partie chaude du bec électrique
Diriger l’ouverture du tube à essais vers un mur ou une fenêtre (risques de projection).
Aucune personne ne doit se trouver dans cette zone de « projection »
A la fin de la manipulation, poser le tube à essais dans le portoir
Puis on éteint l’appareil de chauffage
33- Test de reconnaissance de l’eau
331 Le sulfate de cuivre bleu
a-
Expérience
tube à essais
!
pince
en bois
Respecte les règles de sécurité et
les consignes d’utilisation du matériel.
Place du sulfate de cuivre bleu dans un
tube à essais puis chauffe-le.
sulfate de cuivre
bleu
(voir schéma ci-contre)
bec
électrique
b-
Observations
le sulfate de cuivre bleu devient gris / blanc
De la buée apparaît sur les parois du tube à essais
De la vapeur d’eau s’échappe du tube à essais
332 Le sulfate de cuivre blanc
a-
Montage
Matériel : un tube à essais, un portoir, du sulfate de cuivre anhydre et de l’eau
Mets de l’eau dans un bécher. Place du sulfate de
cuivre blanc dans un tube à essais. Verse
doucement et en quantité raisonnable de l’eau dans
le tube.
(voir schéma ci-contre)
eau
sulfate de cuivre
blanc
b-
bécher
Observation
Le sulfate de cuivre anhydre (blanc) devient bleu quand on ajoute de l’eau
333 Interprétation
●
Expérience N°1
Quand on chauffe le sulfate de cuivre bleu, on enlève l’eau qu’il contient. Quand on lui a
enlevé toute son eau, le sulfate de cuivre est anhydre : il devient blanc
Vocabulaire : Anhydre : Qui ne contient plus du tout d'eau.
●
Expérience N°2
Quand on ajoute de l'eau au sulfate de cuivre anhydre (blanc) celui-ci s'hydrate et il devient
bleu.
334 Conclusion
Le sulfate de cuivre anhydre permet de détecter l’eau dans une substance : il devient bleu en
présence d’eau et il reste blanc en l'absence d'eau.
34–
341-
A la recherche d’eau :
Activité expérimentale (D.I.) :
Le Schtroumph Curieux prétend avoir trouvé chez Gargamel,
une poudre qui permet de savoir si un produit contient de
l'eau mais il ne sait pas s'en servir. En tant que Grand
Schtroumph, aidez le, en proposant un protocole
expérimental, afin de savoir si cette poudre réagit avec l'eau.
Ensuite, aidez le à tester la présence ou non d'eau dans les
différents produits qui sont à votre disposition
Matériel : coupelle, palette, sulfate de cuivre anhydre, spatule,
produits à tester
Produits
Nature du produit
vinaigre
Liquide alimentaire
Huile
Liquide alimentaire
Cyclohexane
Liquide non alimentaire
Soda
Liquide alimentaire
Liquide vaisselle
Liquide non alimentaire
Pomme
aliment
Carotte
aliment
Flocons de purée
aliment
Sel
aliment
Couleur du sulfate de
cuivre anhydre
Ce produit contient-il
de l’eau ?
Correction
Sulfate de cuivre anhydre
Liquide
Sulfate de cuivre anhydre
Solide
Quand le sulfate de cuivre anhydre devient bleu, c’est que la substance analysée contient
de l’eau
342
Bilan
Toutes les boissons (jus de pomme, jus d’orange, lait, soda, vin, …) contiennent de l’eau.
La plupart des produits alimentaires (boissons, vinaigre, pomme, pain) contiennent de l’eau,
sauf exceptions (huile, sucre, sel, flocons de purée, ...).
Certains produits non alimentaires contiennent de l’eau (le liquide vaisselle par exemple).
Certains liquides ne contiennent pas d’eau (huile, cyclohexane, …).
35- Exercice
Ex 6 et 7 p 19 (Delagrave 2006)
Correction Ex 6 p 19
aLe sulfate de cuivre anhydre est blanc
bA la fin de l'expérience le sulfate de cuivre anhydre est bleu car il a été en présence d'eau
cC'est la vapeur d'eau qui a fait passer le sulfate de cuivre anhydre de blanc à bleu. L'air
contient de l'eau à l'état gaz.
1 semaine
Sulfate de cuivre anhydre
Sulfate de cuivre bleu
Correction Ex 7 p 19
aOn place dans 2 coupelles différentes du sulfate de cuivre anhydre (blanc). Dans la 1ère
coupelle on verse quelques gouttes de liquide A sur le sulfate cuivre anhydre et on observe
s'il devient bleu. Dans la 2ème coupelle on verse quelques gouttes de liquide B sur le sulfate
cuivre anhydre et on observe s'il devient bleu. Le liquide (A ou B) qui fera passer le sulfate de
cuivre de blanc à bleu sera donc de l'eau
bSchéma
Liquide
Sulfate de cuivre anhydre
LES INDISPENSABLES DU CHAPITRE 10
Je retiens
1L'eau est omniprésente dans notre environnement et c'est le principal constituant des
êtres vivants
2Où trouve-t-on de l'eau liquide dans l'Univers
3La proportion des eaux salées et des eaux douces sur la Terre
4Où l'homme trouve-t-il l'eau nécessaire au bon fonctionnement de son organisme
dans les boissons et les aliments
4Les règles de sécurité en chimie
5La technique pour chauffer un tube à essais
6De quelle couleur est le sulfate de cuivre en présence ou en l'absence d'eau
7Les schémas p14 du livre
Je sais faire
1Elaborer un protocole expérimental pour mettre en évidence la présence (ou l'absence) d’eau
dans différentes substances
2De valider ou invalider l’hypothèse de la présence d’eau en fonction du résultat expérimental
3Chauffer un tube à essais en respectant les règles de sécurité