Mélanges et solutions

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1.
Auteur
E. FAUCHER
Objectif
- Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Décrire un échantillon de matière à l’aide du vocabulaire scientifique et des grandeurs physiques : masse, volume.
Dates
Créée le 11 juin 2023
Modifiée le 11 juin 2023
Statistiques
135 téléchargements
3 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Les solutions

Dernière mise à jour le 11 juin 2023
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre les notions d’homogénéité, d’hétérogénéité, de solubilité et de miscibilité.
Durée
75 minutes (5 phases)
Matériel
- Bocaux transparents
- Bouteille d’eau
- Bouteille de soda
- Huile
- Salière
- ½ verre de sable
- Cahier de sciences

1. Définition

collectif | 5 min. | découverte

- Définir le terme de solution en sciences : c'est le mélange d'une ou plusieurs matières à un liquide.

- Demander des exemples aux élèves : sirop et eau, eau et sucre, vinaigre et huile...

2. Expérimentation collective 1

collectif | 20 min. | recherche

     - Montrer un bocal transparent. A côté se trouvent 2 bouteilles : une remplie d’eau et une remplie de soda. Demander aux élèves : « Est-ce que l’eau et le soda vont se mélanger lorsqu’on les verse dans le bocal ? »

     - Faire l’expérience devant les élèves. L’eau et le soda se mélangent.

     - Demander aux élèves d’observer et décrire la solution obtenue : l’aspect du liquide est partout le même.

     - Apporter alors le terme de solution homogène. Expliquer que le 2 liquides sont miscibles entre eux, c’est-à-dire que les 2 liquides se mélangent parfaitement.

     - Reprendre la même expérience avec de l’eau et de l’huile.

     - Les élèves observent que la solution n’est pas homogène.

     - Apporter alors le terme de solution hétérogène. Les deux liquides sont non miscibles entre eux.

3. Trace écrite 1

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

     - Titre : Mélanges et solutions

1- Les solutions

a) Deux liquides

Les élèves schématisent l’expérience eau + soda et la légendent.

Les liquides se mélangent.

Le mélange est homogène, les liquides sont miscibles entre eux.

Les élèves schématisent l’expérience eau + huile et la légendent.

Les liquides ne se mélangent pas.

Le mélange est hétérogène, les liquides sont non miscibles entre eux.

4. Expérimentation collective 2

collectif | 20 min. | recherche

- Montrer un bocal transparent. A côté se trouvent une bouteille d’eau et une salière. Ajouter du sel dans l’eau et mélanger. Attendre un moment jusqu’à ce que le sel ne soit plus visible dans l’eau.

     - Demander : « L’eau va-t-elle avoir un goût salé ? »

     - Un ou 2 élèves viennent goûter l’eau pour vérifier.

     - Expliquer que même si le sel n’est plus visible dans l’eau, l’eau et le sel se sont mélangés. 

     - Dire que le sel est soluble dans l’eau, c’est-à-dire qu’un liquide et un solide se mélangent et produisent une solution homogène.

     - Reprendre la même expérience avec de l’eau et du sable.

     - Les élèves observent que la solution est hétérogène.

5. Trace écrite 2

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

b) Un liquide et un solide

Les élèves schématisent l’expérience eau + sel et la légendent.

Si un liquide se mélange avec un solide, le solide est soluble dans ce liquide. Le mélange est homogène. 

Les élèves schématisent l’expérience eau + sable et la légendent.

Si un liquide ne se mélange pas avec un solide, le solide est non soluble dans ce liquide. Le mélange est hétérogène

2

Dissolution et saturation

Dernière mise à jour le 11 juin 2023
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre les notions de dissolu-tion et de saturation.
Durée
85 minutes (8 phases)
Matériel
. plusieurs balances
. plusieurs verres mesureurs
. des pots en verre
. sel fin
. grande bouteille d’eau
. un bocal en verre rempli à moitié de boules de cotillons
. Trace écrite 2 à projeter
. Cahier de sciences

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | réinvestissement

Rappeler notamment le vocabulaire apporté.

2. Défi

collectif | 5 min. | découverte

     - Lancer le défi : « Quel est le groupe d’élèves qui parviendra à faire dissoudre la plus grande quantité de sel dans 100 ml d’eau ? »

     - Préciser : « Vous allez expérimenter en commençant par ajouter 30 g de sel. N’oubliez pas de remuer la solution après chaque ajout de sel. Vous arrêterez l’expérience quand vous verrez persister des grains de sel dans le mélange. Attention la masse doit être très précise, au gramme près. Vous noterez alors la masse totale précise de sel ajouté. »

3. Protocole et expérimentation

groupes de 4 | 20 min. | recherche

      - Chaque groupe dispose de feuilles A4 pour dessiner le protocole et d’une grande feuille A3 pour recopier l’expérience afin de la présenter à la classe.

      - Conseils à donner : faire des mesures précises, faire le même mélange de départ (100 ml d’eau et 30 g de sel), rajouter le sel petit à petit, remuer le sel à chaque ajout, et attendre avant d’en rajouter, arrêter dès que l’on verra des grains de sel persister.

4. Mise en commun

groupes de 4 | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

- Recueillir toutes les mesures de chaque groupe (mesure la plus précise attendue : 36 g). Les élèves remarquent que le sel reste collé au bord du pot.

     - Annoncer aux élèves cette mesure de 36 g et leur expliquer que certaines mesures ne sont pas exactes, sans doute dû à des erreurs de pesée.

5. Trace écrite

groupes de 4 | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

2- La dissolution du sel dans l’eau

Quand on ajoute du sel dans de l’eau liquide, celui-ci se dissout, on ne le voit plus. Si on en rajoute trop, une partie du sel ne se dissout plus, on dit alors qu’il y a saturation (l’eau est saturée en sel).

6. Initier une modélisation

collectif | 5 min. | découverte

- Dire aux élèves qu’il va falloir dessiner ce qui se passe dans le bocal quand on dissout du sel dans de l’eau liquide. Rappeler une des propriétés de l’eau : l’horizontalité de la surface (faire une démonstration avec le bocal).

- « On va imaginer que l’eau liquide est formée de minuscules boules d’eau qui roulent les unes contre les autres. Elles ont toutes la même taille. » Montrer un bocal avec les cotillons qui se comportent comme de l’eau liquide puisqu’elles suivent la forme du bocal.

- « De même pour le sel, on va imaginer des grains que l’on peut voir quand ils sont ensemble, mais qu’on ne voit plus lorsqu’ils sont isolés. »

7. Modélisation

groupes de 4 | 15 min. | recherche

- Les élèves, par groupes, modélisent la dissolution du sel dans l’eau liquide en écrivant une ou des phrases d’explication. 

Schématisation de la dissolution

8. Trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

la dissolution : les grains de sel se décomposent en minuscules grains de sel invisibles qui s’éparpillent au milieu des « boules d’eau ». Le sel s’est dissout.

la saturation : les grains minuscules de sel sont trop nombreux pour se perdre au milieu des « boules d’eau », on voit donc encore quelques grains de sel. On dit que l’eau est saturée en sel (il y a saturation).

3

Le défi

Dernière mise à jour le 11 juin 2023
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Réinvestir les connaissances acquises.
Durée
50 minutes (1 phase)
Matériel
- sel
- poivre
- eau
- bocaux
- filtres

1. Défi "Poivre et sel"

groupes de 4 | 50 min. | réinvestissement

Défi "Poivre et sel" du site "La main à la pâte"

4

Evaluation

Dernière mise à jour le 11 juin 2023
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Rendre compte de ses connaissances.
Durée
30 minutes (1 phase)

1. Phase 1

individuel | 30 min. | évaluation