Module 2 : Les mélanges et les solutions€¦ · Web viewLes transformations de la matière et la technologie(4) Voir le scénario sur la filtration en technologie après l’activité

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.

La matière et l’énergieLes transformations de la matière et la technologie(4)

Voir le scénario sur la filtration en technologie après l’activité 4.Activité 1 : RAS : 5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation)Mise en situation sur les substances pures et les mélangesL’enseignant(e) fera la démonstration de mettre à ébullition 200 ml d’eau douce et 200 ml d’eau salée. S’assurer que l’intensité de la source de chaleur est la même dans les deux cas. Inviter les élèves à prédire si le point d’ébullition sera la même pour les deux substances, puis ils devront répondre aux questions suivantes : a)Pourquoi le point d’ébullition de l’eau salée n’est-il pas le même que celui de l’eau douce puisque dans les deux cas nous avons de l’eau?b)D’après la théorie particulaire, est-ce que l’eau et le sel sont constitués des mêmes particules?c)Comment appelle-t-on une substance, telle que l’eau salée, composée de deux types de particules?d)Comment appelle-t-on une substance, telle que l’eau ou le sel, composée d’un seul type de particules?e)Donne la définition et dessine la différence entre une substance pure et un mélange. Voir p. 100 pour mélange et p. 114 pour une substance pure.

Activité 2: Substances pures, mélanges homogènes et mélanges hétérogènesModèle d’activité Page 1

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.RAS : La matière et l’énergie 5.2 Identifier les propriétés de divers matériaux qui les destinent à la fabrication de produits de consommation.5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation)

Il y aura à la disposition des élèves divers exemples de substances pures, de mélanges homogènes et de mélanges hétérogènes.a)Donne les définitions de mélanges homogènes et de mélanges hétérogènes. Donne aussi un exemple pour chacun et dire pourquoi ils sont de cette sorte de mélange.b)Placer les mélanges ou substances pures disposées en avant en deux catégories : les substances pures et les mélanges.

Solutions Mélanges mécaniques Il n’est pas possible de

distinguer les constituants même si on laisse reposer la solution

Homogène Translucides Ex. : eau sucrée, boisson

gazeuse

Il est généralement possible de distinguer les constituants à l’œil nu.

HétérogèneEx. : biscuits aux brisures de chocolat, céréales granola, vinaigrette, lait écrémé

Ils sont composés d’au moins deux substances.

Ils sont composés d’au moins deux substances.

Voici les travaux à faire : Dans Omnisciences 7e. Vérifie ce que tu as compris, page 111, # 1 à 7 FR 4-4 Classer les substances FR 4-13 Jeu-questionnaire sur les mélanges hétérogènes et homogènes FR 4-14 Substances pures FR 4-19 Théorie particulaire et mélanges FR 4-22 Comprendre la théorie particulaire (1ère page)

Activité 3: L’effet de Tyndall, une méthodeRAS : 5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation)

Modèle d’activité Page 2

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.*Qu’est ce que l’effet de Tyndall? Voir p. 84 et 85 dans Sciences Plus 8e pour de l’information.

Utiliser la méthode de l’effet de Tyndall pour identifier si du lait écrémé et l’eau sucrée sont des solutions?

Matériel : Lampe de poche Morceau de carton Petit verre clair de lait écrémé Petit verre clair d’eau sucrée

Écris tes observations et tes conclusions sur le lait écrémé et l’eau sucrée.Activité 4 : Les solutions : observationRAS : 5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation);5.14 Distinguer entre phénomène réversible et phénomène irréversible.

Mise en situation : Ton enseignant(e) préparera un mélange de boisson aux fruits à partir de cristaux en sachet.*Une solution est préparée à l’aide d’un ou des solutés que l’on dissout dans un solvant.a)Dans cet exemple, quel est le soluté? Le solvant?b)Pensez-vous que les solutions sont toujours des liquides? Pouvez-vous donner des exemples de solutions qui ne sont pas des liquides?c)Connaissez-vous des solvants autres que l’eau?*Pour répondre aux questions b et c, voir p. 124 dans Omnisciences 7e .d)Avec l’annexe 25, trouve le ou les solutés et le solvant de chaque solution mentionnée.e)En regardant dans Omnisciences chapitre 5.1 à 5.3, trouve les termes suivants et décris ce qu’ils signifient :

Dissolution Soluble Insoluble Dessalement Eau dure Eau douce Décantation Dilué Concentré



Travail à faire et laboratoire : Omnisciences 7

Page 121, Activité de départ : Du thé froid ? Lire p. 122 à 125 avant : Vérifie ce que tu as compris, page 125, # 1 à 5. Activité d’exploration : Quelle quantité est en excès, page 148 (Laboratoire) FR 5-4 Mots croisés sur les solutés et les solvants

Technologie et sciencesMise en situation : (4 périodes d’environ 45 min.)- Vous décidez avec deux autres amis de partir en randonnée en forêt afin d’aller vous baigner au pied des chutes Falls

Brook. Voilà maintenant deux heures que vous marchez sans toutefois les atteindre. Par mégarde, vous vous rendez compte que vous vous êtes égarés du sentier. Tout-à-coup, un de vos amis aperçoit un vieux chalet abandonné. À l’intérieur vous trouvez un contenant de plastique, un vieux tissu de coton, et une vieille moustiquaire. Vous avez tous les trois très soif, mais n’avez rien apporté. Toutefois, un plat d’eau très sale (terre, feuilles d’arbres, bouts de bois, etc) se trouve sur le perron du chalet. Que feriez-vous afin de pouvoir utiliser cette eau pour boire?

Ce que tu dois faire :- Utiliser les matériaux trouvés dans le chalet afin de purifier l’eau pour pouvoir la boire.- Explique aux autres la solution que tu proposes étape par étape.

Activité 5 : Les techniques de séparation RAS : 5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation);5.14 Distinguer entre phénomène réversible et phénomène irréversible.

*Mise en situation : Présenter aux élèves le mélange de billes et de sable et poser les questions suivantes : a)Comment peut-on séparer les billes de sable?b)Connaissez-vous d’autres méthodes de séparation? Par exemple si mon sachet de thé se brisait et que les feuilles de thé se répandaient dans ma théière, comment pourrais-je empêcher les feuilles de thé de se retrouver dans ma tasse?c)Si vous vous retrouviez sur le bord de la mer sans eau potable, comment pourriez vous éliminer le sel de l’eau de mer afin de pouvoir boire cette eau?



Activité 6 : Expérimentation sur plusieurs des techniques de séparationRAS : 5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation);5.14 Distinguer entre phénomène réversible et phénomène irréversible.

1. Faire les fiches FR-6-2 « La séparation d’un mélange » (Voir projet sur la séparation des mélanges). (1 période)2. *Recevoir la fiche FR-6-1 (Méthodes de séparation) après l’expérience. Il faut lire cette fiche et bien comprendre

les différentes techniques de séparation des mélanges.

Activité 7 : Suite aux solutions que vous avez proposées précédemment, fais une recherche sur d’autres méthodes de séparation d’un mélange que te propose ton enseignant(e). Tu dois présenter les résultats de ta recherche aux autres scientifiques de la classe en préparant une courte présentation assistée par ordinateur. (8 périodes de 45 min.)

Utilise l’Annexe A afin de structurer ta recherche.

Projet 1 – Filtration mécaniqueRéférences proposées :

Fiche remise par ton enseignant(e)

Projet 2 – Filtration chimiqueRéférences proposées :


Projet 3 – Filtration biologiqueRéférences proposées :


Projet 4 – DécantationRéférences proposées :

Fiche remise par ton enseignant(e) Univers 1


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Projet 5 – FloculationRéférences proposées :


Projet 6 – DistillationRéférences proposées :


*** Pendant les présentations, les élèves prennent en note les informations qu’ils jugent importantes à l’aide de l’Annexe B.

Activité 8 : Voir la présentation PowerPoint des méthodes de séparation de mélanges (un retour sur la matière).

Activité 9 : Projet technologique : Construction d’un système de filtration.Défi d’intégration

Situation proposée : La ville d’Edmundston veut offrir un service d’épuration visant la dépollution des rivières de la province. Pour ce faire elle fait appel à l’entreprise «Rivière-à-la-Truite» dont vous êtes le responsable. Vous avez donc déterminé, avec vos collègues, que la construction d’un système de filtration est suffisante pour répondre efficacement au besoin. D’autres solutions seraient possibles mais, puisque les rivières en question ont une vie aquatique assez dynamique, un système de filtration est considéré comme étant une excellente solution technologique tout en étant peu nuisible à l’environnement. En t’inspirant des différents types de système de filtration, tu devras concevoir et construire un système de filtration qui assurera une dépollution (ou épuration) afin d’éclaircir le plus possible l’échantillon liquide qui te sera fournis tout en utilisant le moins de matériaux possibles afin de respecter le budget de financement du projet. Par la suite, tu devras présenter ton système de filtration, format réduit, au conseil municipal d’Edmundston et leur démontrer que ta solution technologique est la meilleure.

Contraintes et exigences de la solution :Tu dois construire un système de filtration le plus efficace possible. Ton système doit retenir les particules solides que contient


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.l’échantillon liquide qui te sera fournis par ton enseignant(e). Tu seras ensuite responsable de purifier davantage cet échantillon afin que l’eau soit le plus clair possible.

Matériel proposé : - Papier filtre à café - Bacs pour expérimentation- Papier filtre de chimie - Robinets d’eau pour extérieur- Charbon activé - Passoire pour évier- Colorant alimentaire - Joint torique (O-ring)- Gravier de moyenne taille - Éprouvettes- Gravier de petite taille - Support pour éprouvettes- Tasse à mesurer

Planification et réalisation de la solution technologique :Complète chacune des Annexes suivantes dans l’ordre tout en les faisant approuvées par ton enseignant(e).

Annexe F – Remue-méningesAnnexe G – Dessin (plan) de construction

Activité 10 : Quelle quantité peut-être dissoute? Voir chapitre 6.1 et 6.2 dans Omnisciences 7e. RAS : 5.14 Distinguer entre phénomène réversible et phénomène irréversible.

1. Quelle est la différence entre une solution saturée et insaturée et sursaturée?1. Que veut dire la solubilité?2. Comment explique-t-on le taux de dissolution et donne trois exemples.

Activité 11 : Projet sur les vinaigrettes à saladeRAS : 5.13 Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation);5.14 Distinguer entre phénomène réversible et phénomène irréversible.

Projet sur les vinaigrettes à salade

Titre du projet : Création d’une vinaigrette à saladeTravail inspiré du projet Compagnies à vos mélanges!


http://www.protic.net/profs/melanie/Sciences/melanges/melange.htm

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Les tâches:1. Élaborer et préparer une vinaigrette à salade en groupe de trois ou quatre élèves.2. Créer une étiquette pour la vinaigrette a) Nomb) Logoc) Mise en bouteille d) Liste d’ingrédients3. Rédiger un rapport de laboratoire.4. Présentation du produit final sous forme de dégustation (salade bar).

Ce qui doit apparaître dans un rapport de laboratoire?A. Page de titre : La page de titre est la première page du rapport de laboratoire et a comme fonction d’identifier le travail. Sur cette page, on y trouvera donc : -Le sujet traité-Le nom de l’élève -La nature du travail (rapport de laboratoire)-Le nom des professeurs-Le nom du cours (science 7e année)-Le nom de l’école (Mgr-Matthieu-Mazerolle)-La date de remise du travail. (à déterminer)Note : Le rapport devrait être écrit avec une police conventionnelle du genre Times New Roman et d’une dimension standard (14 points).

B. Le rapportTitre :But ou problème à résoudre : Matériel utilisé : faire une liste de tout le matériel nécessaire à la réalisation de l’expérience (recette)Étapes ou Marche à suivre : Écrire la procédure à suivre pour réaliser la recette. Le vocabulaire et les étapes doivent être assez détaillés et précis pour permettre à quelqu’un d’autre de pouvoir réaliser la recette lui-même.Conclusion : avec une partie scientifique et personnelle

Exemple de page titre Exemple d'un rapport de laboratoire


http://cahm.elg.ca/portfolios/DanisMichaud/archives/Rapport%20de%20laboratoire.doc

http://cahm.elg.ca/portfolios/DanisMichaud/archives/Page%20titre%20les%20huiles.doc

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Critères d'évaluationCréation d'une étiquette, nom, logo Rapport de laboratoireDégustation (salade bar)

Logiciels utilisésWord (Time New Roman dimension standard 14 points)Publisher ou word (Nom,logo, ingrédients pour l'étiquette)Internet (recherche)

Objectifs Travail d'équipeDistinction et description d'un mélange homogène, d'une solution, d'un mélange hétérogène et d'une substance pure. Identification du type de transformation(chimique ou physique) subit pour les constituant de votre vinaigrette à salade. Distinction une solution saturée d'une solution non-saturée.

Expérience tirée du cybercarnet de Danis Michaud, CAHM : http://cahm.elg.ca/prof/DanisMichaud/archives/2005/11/projet_sur_les.html

Annexe A – Technologie 7e – La filtration Nom des membres de l’équipe :


http://cahm.elg.ca/prof/DanisMichaud/archives/2005/11/projet_sur_les.html


Je structure ma rechercheMon plan de recherche

Quoi?(Quelle information cherches-tu?)

Où?(Où pourrais-tu trouver l’information?)

(bibliothèque, Internet, cédérom, vidéos, entrevues, autres…)

Qui?(Qui est responsable de trouver

l’information?)

Quand?(Quel est l’échéancier?)


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe B – Technologie 7e – La filtration

Pendant les présentations des groupes d’experts en filtration, notes les informations que tu juges importantes de retenir. N’oublie pas que tu auras besoin de ces informations plus loin dans le module.Projet de recherche Informations retenues lors des présentations.Filtration mécanique

Filtration biologique

Filtration chimique



Projet de recherche Informations retenues lors des présentations.Décantation

Floculation

Distillation


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe C – Registre des rencontres

Registre des rencontresDate : Équipe :

À travailler :

Ce qui à été fait :

Registre des rencontresDate : Équipe :

À travailler :

Ce qui à été fait :


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe D – Rencontre avec l’enseignant(e)

Rencontre avec l’enseignant(e)Date : Équipe :

Commentaires :

Rencontre avec l’enseignant(e)Date : Équipe :

Commentaires :


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe E – Questions suggérées

1. Qu’est-ce que tu as compris au niveau des différentes techniques d’élimination de solides d’un liquide ?

2. Qu’est-ce que tu n’as pas compris ?

3. Comment ceci peut s’appliquer à la construction d’un système de filtration ?

4. Crois-tu que l’ajout d’une pression au système améliorerait la filtration ? Pourquoi ?

5. Une augmentation de la pression pourrait-il occasionner des risques au niveau de la filtration ? Si oui, lesquels ?

6. Crois-tu que l’application d’une succion au système améliorerait la filtration ? Pourquoi ?

7. Une augmentation de la succion pourrait-il occasionner des risques au niveau de la filtration ? Si oui, lesquels ?

8. Qu’est-ce que le diamètre de ton système de filtration pourrait affecter ?

9. Qu’est-ce que la hauteur de ton système de filtration pourrait affecter ?

10. Y aurait-il une différence dans le rendement de ton système de filtration si celui-ci était placé sur le plancher ou sur une table ? Pourquoi?


DESSIN

DESSIN

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe F - Remue-méninges

(Assure-toi de suggérer des idées (forme, matériaux…) aux différentes composantes de ta solution, tels les pales, la tour, etc.)

Composante _________________________

Idée #____ Titre ___________________________________

Composante _________________________

Idée #____ Titre ___________________________________

Carnet scientifique, La matière et l’énergie-les transformations de la matière, crée par Renée Rioux-Marquis (école MMM) et Mélissa Dubé (école Grande-Rivière), août 2009

Avantages Choix #

Désavantages

Avantages Choix #

Désavantages

École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe G - Dessin (Plan) de construction

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modifications Date

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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projet Date

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dessiné par

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conçu par

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vérifié par


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe H – Auto-évaluation (feuille de route)

1 = insuffisant 2 = faible 3 = Bien 4 = très bien

Critères Notes CommentairesJe comprends bien la technologie associée à la construction d’un système de filtration 1 2 3 4

J’ai effectué une recherche d’informations sur un système de filtration donné par mon enseignant(e).

1 2 3 4

J’ai complété l’Annexe A afin de structurer ma recherche. 1 2 3 4

J’ai préparé une présentation pour mes collègues de classes. 1 2 3 4

J’ai pris en note les informations importantes présentées par les autres groupes de la classe. (Annexe B)

1 2 3 4

J’ai pu participer aux discussions en classe. 1 2 3 4J’ai complété l’Annexe F – Remue-méninges 1 2 3 4J’ai choisi la meilleure solution parmi celles que je proposais à l’Annexe F. 1 2 3 4

J’ai complété l’Annexe G – Dessin (plan) de construction. 1 2 3 4

Mon plan de construction correspond à mon système de filtration. 1 2 3 4

J’ai fait valider les Annexes par mon enseignant(e). 1 2 3 4

J’ai expérimenté et modifié à plusieurs reprises ma solution afin de l’améliorer. 1 2 3 4

Mon système de filtration fonctionne efficacement. 1 2 3 4

J’ai préparé un résumé ou un rapport de mes résultats obtenus afin de pouvoir les communiquer.

1 2 3 4


École Saint-Jacques – District 3, Préparé par Mylène Nadeau, carnet scientifique et technologique par Renée Rioux-Marquis École Mgr-Matthieu-Mazerolle et Mélissa Dubé, école Grande-Rivière.Annexe I – Évaluation du système de filtration

Critères Élèves Enseignant(e) Commentaires1. Résultat de la solutionExigences- La solution a respecté les exigences et atteint les objectifs visés. (retenir les particules solides le plus rapidement possible)

Contraintes- La solution a respecté toutes les contraintes.2. Efficacité de la solution (système, produit, processus…)Solution du problème - La solution a résolu le problème et a répondu au besoin.Fonctionnement- La solution fonctionne de façon adéquate. Performance- La solution fonctionne régulièrement de façon adéquate.Ressources- La solution utilise les différentes ressources matérielles, énergétiques, humaines et de temps de façon adéquate.

Rapport coût- efficacité- Le rapport entre les coûts et l’efficacité de la solution est raisonnable.

3. Qualité de la solutionSolidité- La solution est solide..Durabilité- La durée de vie de la solution. Esthétique- L’apparence visuelle et physique de la solution. Ergonomie- La relation entre l’humain et la solution.4. Sécurité de la solution (création et utilisation)Sécurité - La solution est sécuritaire pour les humains, la société et l’environnement.

Éléments négatifs- La solution n’a pas d’effets nocifs sur les humains, la société et l’environnement.

Éléments positifs- La solution a des effets positifs sur les humains, la société et l’environnement.

Impacts et/ou répercussions négatives- La solution n’a pas d’impacts et/ou de répercussions dangereux sur les humains, la société et l’environnement.

Impacts et/ou répercussions positives- La solution a des impacts et/ou de répercussions positives sur les humains, la société et l’environnement.

RÉSULTAT COMMENTAIRES :

Suggestion de barème1

Insuffisant2

Faible3

Bien4

Très bien


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Module 2 : Les mélanges et les solutions€¦ · Web viewLes transformations de la matière et la technologie(4) Voir le scénario sur la filtration en technologie après l’activité