Mélanges et solutions

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM2.
Auteur
L. LEFEVRE
Objectif
- Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.
- Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques
- S'approprier des outils et des méthodes
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2016

  • Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.
  • Connaître quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité, solubilité, élasticité...).
  • Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d'un mélange.
  • Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.
  • Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
  • Découvrir la matière qui nous entoure (à l'état solide, liquide ou gazeux), le résultat d'un mélange de différents constituants.
Dates
Créée le 13 septembre 2017
Modifiée le 17 septembre 2017
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Vocabulaire : mélange, solution, homogène, hétérogène, miscibilité, solubilité, saturation, dissolution, suspension, décantation & filtration.

Déroulement des séances

1

Est-ce que tout se mélangent ?

Dernière mise à jour le 17 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Se questionner
- Émettre des hypothèses
- Mener des expériences
- Découvrir les notions de mélange, solution, miscibilité, homogénéité, hétérogénéité, solubilité et dissolution
Durée
90 minutes (1 phase)
Matériel
Support questionnement et hypothèses
Compte rendu d'expérience
Verres
Panel de liquide
Sel, terre, canelle en poudre, sucre, ...
Remarques
Effectué en 1 ou 2 séances (à séparer juste avant les expériences)
Fautes d'orthographes surement présentes !!
Trace écrite à faire comme dit ou juste sous forme d'une liste de lexique avec un schéma pour illustrer.

1. Phase 1

groupes de 6 | 90 min. | découverte

Ajouter un liquide dans un autre liquide et demander aux élèves ce que vous venez de créer

un mélange

Introduire la problématique du jour "Est-ce que tout se mélange ?"

Discussion en groupe et émergence hypothèses sur un support papier collectif ou individuel

Demander "Comment pourrait-on vérifier vos hypothèses ?

En expérimentant nos mélanges

Expérimentation par groupe de quelques mélanges en privilégiant ceux de leurs hypothèses

Compléter un compte rendu d'expérience par groupe avec les constituants mélangés, le schéma du mélange, les observations que l'on fait et la conclusion qui en découle

Prévoir un panel de liquide et solide non dangereux

1 mélange max par élève 1 mélange min pour 2 élèves (en fonction du temps de chacun)

Mise en commun de chaque groupe

Structuration de la leçon

Recopiage de la leçon

Trace écrite :

Est-ce que tout se mélangent ?

On peut mélanger des liquides avec d'autres liquides ou des solides mais nous n'observons pas les mêmes résultats.

Certains constituants se regroupent et on ne peut distinguer qu'une seule phase  : les constituants sont alors miscibles. Si ils restent distincts, si on voit plusieurs phases, on dit qu'ils sont non-miscibles.

On appelle "solution homogène" un mélange liquide-liquide ou liquide-solide miscibles.

Un mélange non miscible est dit hétérogène.

Si un solide et un liquide forme une solution homogène, cela signifie que le solide s'est dissout dans le liquide, qu'il est soluble dans ce liquide

Exemples :

- Huile + Vinaigre : 2 phases donc non miscibles / mélange hétérogène

- Eau + Vinaigre : 1 phase donc miscibles / solution homogène

- Eau + sucre : 1 phase donc miscibles / solution homogène / sucre soluble dans l'eau

- Eau + farine : 1 phase + suspensions donc non miscibles / mélange hétérogène / farine non soluble dans l'eau

2

Comment peut-on obtenir des résultats différents avec les mêmes constituants ?

Dernière mise à jour le 13 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Se questionner
- Émettre des hypothèses
- Mener des expériences
- Découvrir la notion de saturation
Durée
60 minutes (1 phase)
Matériel
Support questionnement et hypothèses
Compte rendu d'expérience
Verres
Eau
Sel
Article Mer Morte

1. Phase 1

groupes de 6 | 60 min. | découverte

Rappel

Présenter les 4 verres d'eau et de sel (à différentes concentration dont 2 à saturation) et introduire la problématique "Comment peut-on obtenir des résultats différents avec les mêmes constituants ?"

Discussion en groupe et émergence hypothèses sur un support papier collectif ou individuel

Mise en commun

Demander "Comment pourrait-on vérifier vos hypothèses ?

En expérimentant

Expérimentation par groupe

Compléter un compte rendu d'expérience par groupe avec mélange effectué avec la quantité, le schéma du mélange, les observations que l'on fait et la conclusion qui en découle

Mise en commun de chaque groupe

Structuration de la leçon

Recopiage de la leçon

Trace écrite :

Comment peut-on obtenir des résultats différents avec les mêmes constituants ?

Lorsque que l'on modifie la quantité d'un seul des deux constituants, celui dont la quantité ne change pas arrive à saturation, c'est-à-dire qu'il ne peut plus dissoudre l'autre constituant.

Exemple : un verre d'eau peut dissoudre ...... cuillères de sel, au-delà l'eau ne peut plus dissoudre le sel, l'eau est saturée de sel. Il y a donc du sel à l'état solide dans le verre.

Lecture et étude du document sur la mer Morte

Explication de son aspect

L'eau est arrivé à saturation, du sel sous forme solide est donc visible.

 

3

Comment séparer les constituants d'un mélange hétérogène ?

Dernière mise à jour le 17 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Se questionner
- Émettre des hypothèses
- Découvrir la notion de protocole expérimental
- Mettre au point un protocole expérimental
Durée
60 minutes (1 phase)
Matériel
Support questionnement et hypothèses
Exemple de protocole expérimental
Feuille blanche

1. Phase 1

groupes de 6 | 60 min. | découverte

Rappel

Introduire la problématique "Comment séparer les constituants d'un mélange hétérogène ?"

Discussion en groupe et émergence hypothèses sur un support papier collectif ou individuel

Mise en commun

Demander "Comment pourrait-on vérifier vos hypothèses ?

En expérimentant

Annoncer qu'il va falloir réaliser un protocole expérimental avant de se lancer dans l'expérimentation

Distribuer un exemple de protocole expérimental (simple à comprendre à leur niveau)

Etude du document en individuel

Ecrire les questions suivantes au tableau

A quoi cela sert-il ?

Que faut-il mettre dedans ?

Comment est rédiger le texte ?

Mise en commun

Un protocole expérimental c'est comme une recette de cuisine cela nous permet de prévoir et de réaliser une expérience tous de la même façon et sans se tromper. Il contient la liste de tous le matériel, les actions à réaliser réparties par étapes et des schémas de chaque étape. Il peut contenir aussi des consignes de sécurité. Le texte est succinct mais précis, il est au présent de l'impératif ou à l'infinitif.

Réalisation du protocole expérimental par groupe, il sera effectué par un autre groupe pour vérifier sa compréhension et s'il est complet.

Vérifier lors de la rédaction le matériel pour dire aux élèves s'il sera possible de l'emmener (permet aux élèves de développer leurs idées en trouvant d'autres solutions sans changer leur plan ou de remettre en question leurs idées complétement)

Ramasser les protocoles pour prévoir le matériel

Prévoir un protocole expérimental avec une filtration et un avec une décantation si non proposées par les élèves

Possibilité de faire évoluer leur protocole en production d'écrits (ortho, gram, lexique, syntaxe, organisation spatiale, ...)

Possibilité de faire taper leur protocole afin d'inclure les TICE

 

Trace écrite :

Qu'est-ce qu'un protocole expérimental ?

Un protocole expérimental c'est comme une recette de cuisine cela nous permet de prévoir et de réaliser une expérience tous de la même façon et sans se tromper. Il contient la liste de tous le matériel, les actions à réaliser réparties par étapes et des schémas de chaque étape. Il peut contenir aussi des consignes de sécurité. Le texte est succinct mais précis, il est au présent de l'impératif ou à l'infinitif.

 

4

Comment séparer les constituants d'un mélange hétérogène ?

Dernière mise à jour le 13 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Se questionner
- Émettre des hypothèses
- Mener des expériences
- Suivre un protocole expérimental
- Découvrir les notions de filtration et décantation
Durée
90 minutes (1 phase)
Matériel
Protocoles
Matériel nécessaire
Compte rendu d'expérience

1. Phase 1

groupes de 6 | 90 min. | découverte

Rappel

Distribution des protocoles au hasard

Le matériel est regroupé en fond de classe et il n'ont le droit qu'à deux allers-retours cela leur permet d'être prévoyant

Expérimentation par groupe en suivant le protocole

Rédaction d'un compte rendu sur l'expérience avec schéma avant, schéma après, observations, conclusion, remarques protocole (des améliorations à apporter par exemple)

Mise en commun de chaque groupe

Structuration de la leçon

Recopiage de la leçon

Trace écrite :

Comment séparer les constituants d'un mélange hétérogène ?

Pour les séparer on peut :

- filtrer : faire passer le mélange dans un filtre afin de séparer le liquide du solide, c'est la filtration

- décanter : attendre en laissant le constituant le plus lourd se déposer au fond du verre, c'est la décantation. Pour récupérer la phase la plus lourde on utilise une ampoule à décanter.

5

Comment séparer les constituants d'un mélange homogène ?

Dernière mise à jour le 13 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Se questionner
- Émettre des hypothèses
- Mener une expérience
- Découvrir la notion d'évaporation
Durée
60 minutes (1 phase)
Matériel
Support questionnement et hypothèses
Compte rendu d'expérience
Verres
Eau
Sel

1. Phase 1

groupes de 6 | 60 min. | découverte

Rappel

introduire la problématique "Comment séparer les constituants d'un mélange homogène ?"

Discussion en groupe et émergence hypothèses sur un support papier collectif ou individuel

Mise en commun

Etude documentaire sur les marais salants

Très bon document ici avec en prime la fiche de compréhension pour les élèves

emmanuel.hourdequin.free.fr/documents/seconde/doc/marais_salants.pdf

Mise en commun

Comment pourrait-on vérifier si la méthode des marais salant fonctionne ?

En expérimentant

Expérimentation par groupe

Compléter un compte rendu d'expérience par groupe avec mélange effectué avec la quantité, le schéma du mélange, les observations/mesures jour à jour que l'on fait et la conclusion qui en découle

Mettre peu d'eau et beaucoup de sel pour un résultat rapide

 

 

6

Comment séparer les constituants d'un mélange homogène ? suite

Dernière mise à jour le 13 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Se questionner
- Emettre des hypothèses
- Expérimenter
- Découvrir la notion d'évaporation
Durée
30 minutes (1 phase)
Matériel
Compte rendu d'expérience

1. Phase 1

collectif | 30 min. | mise en commun / institutionnalisation

Rappel

Mise en commun

Structuration

Recopiage de la leçon

Trace écrite :

Comment séparer les constituants d'un mélange homogène ?

Pour les séparer on utilise l'évaporation c'est-à-dire la transformation d'un liquide en gaz par l'action de la chaleur.

Exemple : avec la chaleur l'eau s'évapore, s'il a moins d'eau, celle si sature plus vite et donc le sel reprend sa solide. Lorsque tout el'eau s'est évaporé il ne reste que le sel qui a repris sa forme solide.

7

Evaluation des connaissances et compétences

Dernière mise à jour le 13 septembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Comprendre et utiliser le vocabulaire
- Rédiger un protocole expérimental
- Prévoir des résultats d'expérience
- Utiliser ses connaissances pour expliquer des faits ou pratiques actuels
Durée
30 minutes (1 phase)
Matériel
Evaluation
Remarques
Evaluation en construction

1. Phase 1

collectif | 30 min. | découverte

Rappel

Evaluation en individuel