La matière: Mélanges et solutions

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CE2, CM1, CM2.
Auteur
V. PATON
Objectif
Connaître quelques caractéristiques des mélanges homogènes (conservation de la masse, saturation).
Apprendre à séparer les constituants des mélanges par l'expérimentation.
• Mettre en évidence par évaporation qu'une eau limpide n'est pas nécessairement pure, mais qu'elle peut contenir des substances dissoutes.

Identifier les procédés permettant de séparer les constituants des mélanges homogènes et hétérogènes.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Dates
Créée le 04 décembre 2013
Modifiée le 18 décembre 2013
Statistiques
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Licence
CC-BYLicence Creative Commons : Paternité ?.

Déroulement des séances

1

Mélanges homogènes et hétérogènes (liquide/liquide)

Dernière mise à jour le 12 décembre 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre la différence entre un mélange hétérogène et un mélange homogène appelé solution.
comprendre la notion de miscibilité.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Huile, eau, vinaigre, jus de raisin, sirop, lait.
verres transparents.
Document 1, 1/2 par groupe agrandie en A3
Remarques
Prolongements possible: la Mer Morte et son taux de salinité

1. Qu'est-ce qu'un mélange?

collectif | 5 min. | découverte

Faire émerger les représentations des élèves sur les mélanges :

  • qu'est-ce qu'un mélange? 
  • Connaissez-vous des mélanges ?
  • Avez-vous déjà fait des mélanges ? Réponses attendues : eau de mer, la vinaigrette, le sirop dans l'eau...)

Problème  :   est-ce que tous les liquides se mélangent ?

2. Expérimentation

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Protocole: 2 groupes par expérience

Exp 1 : eau/huile ;

Exp 2 : eau/vinaigre

Exp 3 :  eau/ jus de raisin

Exp 4 : sirop / lait

  1. par groupe de 3 ou 4, les élèves doivent schématiser ce qui d'après eux se passerait si on mélangeait les deux liquides qui leur sont proposés. Le secrétaire de chaque groupe viendra ensuite présenter le schéma au reste de la classe.
  2. Présentation du document d'expérience. Ne pas écrire dans la partie "conclusions", elle sera réalisée collectivement)

3. Synthèse

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation
  1. mise en commun des expériences: Le secrétaire de chaque groupe vient ensuite présenter le schéma au reste de la classe avec les explications (le reste du groupe peut venir avec lui pour éviter que l'élève panique)..  Bilan des 2 groupes à noter dans le tableau.
  2. faire de même avec les 3 autres expériences.
  3. récuéperer ces documents qui seront photocopier et distribuer à la séance suivante.

4. Trace écrite

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Copie de la trace écrite.

Certains liquides (comme l'eau et le jus de raisin) se mélangent : ils sont miscibles.

Si après avoir agité un mélange de deux liquides ceux-ci restent distincts on dit qu'ils sont non-miscibles.

Si deux liquides sont miscibles alors le mélange est homogène.

Si deux liquides sont non- miscibles alors le mélangeest hétérogène.

2

mélanges homogènes et hétérogènes (solide/eau)

Dernière mise à jour le 12 décembre 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre la notion de solubilité.
Rendre compte de son expérience.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
eau, sel, sucre, café, sable
8 verres, cuillère
document 2, 1/2 A3 par groupe

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Rappel de la 1ère séance: est-ce que tout se mélange avec de l'eau?

qu'est-ce qu'un mélange homogène, un hétérogène?

qu'est-ce qu'un liquide missible? un non-miscible?

2. Expérimentation

collectif | 15 min. | découverte

Protocole: 2 groupes par expérience

Exp 1: eau/ sel

Exp 2: eau/ sucre (un groupe 1 pierre, un autre avec 8 pierres)

Exp 3: eau / sable

Exp 4: eau / café

  1. par groupe de 3 ou 4, les élèves doivent schématiser ce qui d'après eux se passerait si on mélangeait l'eau et le solide qui leur est proposé. Le secrétaire de chaque groupe viendra ensuite présenter le schéma au reste de la classe.
  2. Présentation du document d'expérience. Ne pas écrire dans la partie "conclusions", elle sera réalisée collectivement)

3. Synthèse

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation
  1. mise en commun des expériences: Le secrétaire de chaque groupe vient ensuite présenter le schéma au reste de la classe avec les explications (le reste du groupe peut venir avec lui pour éviter que l'élève panique)..  Bilan des 2 groupes à noter dans le tableau.
  2. faire de même avec les 3 autres expériences.
  3. récupérer ces documents qui seront photocopier et distribuer à la séance suivante.

4. Trace écrite

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Copie de la trace écrite.

Certains solides (comme le sel ou le sucre) sont solubles dans l'eau. Le mélange est alors limpide : c'est un mélange homogène aussi appelé solution.

 

D'autres solides (comme le sable) sont insolubles : le mélange est alors trouble. C'est un mélange hétérogène aussi appelé suspension.
3

Agir sur les variables

Dernière mise à jour le 12 décembre 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre qu'une solution peut arriver à saturation
Durée
40 minutes (4 phases)
Matériel
verre,
pierre de sucre
sel,
eau

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Rappel des séances précédentes et retour sur le vocabulaire:

Qu'est-ce qu'un liquide miscible? un liquide non-miscible?

Qu'est-ce qu'une solution? Qu'est-ce qu'une suspension?

Comment appelle-t-on un mélange homogène fait à partir d'un liquide et un solide?

Comment appelle-t-on un mélange hétérogène fait à partir d'un liquide et un solide?

2. Présentation du problème

collectif | 20 min. | découverte
  1. Rappel de l'expérience réalisée à la séance précédente avec le mélange eau et sucre.
  • verre 1: eau + 1 pierre de sucre, verre 2: eau + 8 pierres de sucre

Qu'a-t-on trouvé? Pourquoi n'a-t-on pas trouvé la même chose avec les mêmes ingrédients?

  1. Les élèves réfléchissent et proposent colllectivement leurs solutions. Réalisation des essais par l'enseignant.
  2. A quel moment arrive-t-on au verre 1?
  3. On va ajouter un pierre de sucre à la fois et noter sur son cahier le schéma du moment où l'on arrive au même phénomène du  verre 1. Ce phénomène s'appelle la Saturation.

3. Extension

collectif | 10 min. | réinvestissement
  1. Et si on le faisait avec du sel?
  2. Réalisation de l'expérience par l'enseignant.
  3. Noter sur son cahier le nombre de cuiilère nécessaire pour arriver à saturation.
  4. Et si on le faisait avec du sable?   Non impossible car insoluble

4. Trace écrite

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

En dessous des deux schéma de saturation, celui du sucre et celui du sel noter:

Lorsqu'on ne peut plus ajouter de sucre (ni de sel) dans l'eau sans que le sucre ne se dissout, alors on dit que la solution est arrivée à saturation.

4

Les marais salants

Dernière mise à jour le 18 décembre 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre le fonctionnement d'un marais salants
Durée
43 minutes (3 phases)
Matériel
Dvd C'est pas sorcier Le sel, de la mer à la terre
Questionnaire (site de Bruce Demaugé)

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Rappel de la séance précédente et du travail sur la saturation.

Nous allons regarder une vidéo qui nous parle des marais salants.

2. le questionnaire

collectif | 23 min. | recherche
  1. lecture des questions avant visionnage du DVD.
  2. Vous allez compléter seul, au crayon de papier, ce document pendant le film.
  3. Si vous ne savez pas quoi répondre , passez la question. il est inutile de faire de grandes plhrases complexes, vous n'avez pas la place.
  4. visionnage

3. Bilan

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Retour sur chaque question:

  • ne corriger que si la réponse ne correspond pas, ou s'il n'y a pas de réponse. 

Coller le document dans le cahier.

5

Séparation des constituants des mélanges hétérogènes

Dernière mise à jour le 18 décembre 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Réaliser la séparation des constituants d'un mélange hétérogène
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
2 plaques chauffantes, filtres,
gobelets, bouteilles coupées en 2,
eau sel, sucre, sable, huile.
document d'expérience

1. Mise en route

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation
  1. Rappels des séances sur la saturation et les mélanges hétérogènes.
  2. Qu'est-ce qu'un marais salants?

2. Expérimentation

groupes de 3 | 30 min. | recherche
  1.  Nous allons aujourd'hui chercher: comment séparer les constituants  ?  Comment récupérer un eau propre, pure ?
  2. Protocole: 2 groupes par constituants (sel, sucre, sable, huile) soit 8 au total

    Exp 1: filtre

    Exp 2: repos

         Exp 3: chauffage

  1. par groupe de 3 ou 4, les élèves doivent schématiser ce qui se passe dans chaque expérience (2 expériences à faire par groupe). Le secrétaire de chaque groupe viendra ensuite présenter le schéma au reste de la classe.
  2.  filtereposchauffage
    selgp Agp BGp A et B
    sucregp Cgp Dgp C et D
    huilegp Egp Fgp E et F
    sablegp Ggp Hgp G et H

la couleur rouge désigne la première expérience à faire.

Les résultats de l'expérience du repos peuvent prendre du temps à être obtenu.

 

3. Synthèse

groupes de 3 | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation
  1. mise en commun des expériences: Le secrétaire de chaque groupe vient ensuite présenter le schéma au reste de la classe avec les explications (le reste du groupe peut venir avec lui pour éviter que l'élève panique)..  
  2. faire de même avec les 3 autres expériences.
  3. récupérer ces documents qui seront photocopier et distribuer à la séance suivante.

4. trace écrite

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Copie de la trace écrite.

 

Pour séparer des constituants d'une suspension on peut soi :

  • filtrer : c'est une filtration
  • décanter : c'est une décantation (laisser un solide en suspension dans un liquide se déposer au fond).

 

Certaines expériences permettent de séparer des constituants des mélanges homogènes (des solutions) comme l'évaporation.