Les mélanges de liquides

Auteurs : Travail collectif(plus d'infos)
Résumé :
[Séquence] - Les élèves découvrent la miscibilité ou non de certains liquides et abordent la notion de masse volumique des liquides.
Objectif :
Objectifs scientifiques : - Miscibilité et non-miscibilité. - Agir sur des variables (quantité de liquide, ordre de versement, agitateur ou non...) et observer les effets.
Durée :
7 séances d'une heure environ.
Matériel :

- eau, huile, alcool coloré, sirop, pétrole,
- 7 récipients par groupe (genre de pot yaourt),
- pots, agitateurs (cuillères),
- une balance,
- un récipient transparent et étroit.

Copyright :
Creative Commons France. Certains droits réservés.

 

Séance n°1

Objectif notionnel

Miscibilité et non-miscibilité.

Matériel

- eau, huile, alcool coloré,
- 7 récipients par groupe (genre pot de yaourt),
- cuillères.

Situation de départ

Observation d'une flaque d'eau, d'une mare, d'une sauce (vinaigrette)...

Problème

Est-ce que tous les liquides se mélangent ?

Consigne

Choisissez 2 liquides et mélangez-les (avec ou sans agitateur).

Déroulement

Étape 1 : Avant et individuellement, dessiner l'expérience projetée et les résultats attendus :

 

 

On remarque que tous les élèves dessinent les liquides comme s'ils étaient tous miscibles.
Étape 2 : Confrontation au sein du groupe sur ce que l'on va réaliser.
Étape 3 : Réalisation et observation avec notes.
Étape 4 : Mise en commun :
- des différentes procédures,
- des différents résultats.
Étape 5 : Élaboration d'un tableau à double entrée avec vocabulaire approprié (miscible ou non) :

  

eau

alcool

huile

eau

        

alcool

        

huile

        

Le mot du maître

Difficultés rencontrées :
- Les enfants ont du mal à élaborer un schéma avant l'expérimentation.
- Les enfants pensent que la quantité de liquide intervient.

 


Séance n°2

Objectif notionnel

miscibilité et non-miscibilité de certains liquides.

Matériel

- eau, huile, alcool coloré, sirop, pétrole,
- pots, agitateurs (cuillères).
Chaque groupe a des récipients d'eau, d'huile, d'alcool et de sirop ou des récipients d'eau, d'huile, d'alcool et de pétrole.

Problème

Est-ce que tous les liquides se mélangent ?

Consigne

Avec les liquides dont vous disposez, mélangez les liquides 2 à 2 (avec ou sans agitateur).

Déroulement

Étape 1 : Dessin par chaque enfant des expériences projetées et des résultats attendus :

 

 

Étape 2 : Confrontation au sein du groupe sur les expériences à réaliser.
Étape 3 : Réalisation et observation avec prise de notes.
Étape 4 : Expérimentation avec le sirop et le pétrole.
Étape 5 : Mise en commun des différentes procédures et des différents résultats.
Étape 6 : Reprise et complément du tableau avec les 2 nouveaux liquides.

 

 

Le mot du maître

Difficultés des enfants :
Les liquides sont miscibles si, après agitation et repos, il n'y a pas plus d'une seule phase.
Les élèves considèrent que l'eau et le sirop ne sont pas miscibles lorsqu'ils versent doucement le sirop dans l'eau.
Les obstacles rencontrés sont donc :
- ordre de versement,
- agitation.

 


Séance n°3

Objectif

Agir sur les variables (quantité de liquide, ordre de versement, agitateur ou non...) et observer les effets.

Matériel

- eau et huile,
- récipients,
- agitateur.

 

Problème

Peut-on faire varier la superposition de l'eau et de l'huile ?

 

Consigne

Essayez de faire changer l'ordre de superposition.
Vous pouvez faire 2 expériences et utiliser l'agitateur.

Déroulement

Étape 1: Description de l'expérience à venir et des résultats attendus :

Étape 2 : Mise en commun de quelques propositions.
Étape 3 : Expérimentation : chaque groupe fait 2 expériences,
- l'une pour savoir si l'ordre de versement intervient,
- l'autre pour savoir si la quantité intervient.
Observation et trace écrite.
Étape 4 : Bilan collectif.

Conclusions attendues

- l'ordre de versement n'interviendra pas.
- la quantité n'interviendra pas.
- l'agitation n'entraînera pas un changement définitif.
- on n'arrivera pas à changer la superposition initiale.

 

Le mot du maître

Difficultés :
au cours de l'étape, 1es enfants pensent que la quantité intervient (voir dessin d'enfant).

 


Séance n°4

Objectif méthodologique

définir des paramètres, être capable de schématiser ses expériences.

 

Matériel

Pour chaque groupe de 4 : de l'eau, de l'huile, une balance et des pots.

Problème

Comment prouver que l'huile est plus "légère" que l'eau ?

Consigne

Prouvez par une expérience que l'huile est plus "légère" que l'eau.

 

Déroulement

Étape 1 : Dessin de l'expérience projetée et des résultats attendus :

 

 

Étape 2 : Réalisation de l'expérience, observation et trace écrite.
Étape 3 : Mise en commun. Conclusions attendues : il faut des récipients identiques et des quantités de liquides identiques.
Étape 4 : Trace écrite (exemple) : en pesant les mêmes quantités de liquide, l'huile est plus légère que l'eau.

Le mot du maître

Difficultés des enfants :
Équilibrage des balances, nécessité de prendre des récipients identiques. Il est possible que les enfants se posent le problème suivant : deux liquides miscibles doivent (peuvent) avoir le même "poids" puisque l'eau et l'huile, non-miscibles, n'ont pas le même "poids".

 


Séance n°5

Objectif optionnel

La miscibilité de deux liquides ne dépend pas de la masse volumique de ces liquides.

Matériel

Pour chaque groupe de 4 : 2 pots identiques avec les mêmes quantités (en volume) d'eau et sirop, une balance.

Problème

Est-ce que l'eau et le sirop ont le même "poids" ?

Consigne

Pesez les deux liquides.

Déroulement

Étape 1 : Dessin de l'expérience projetée et des résultats attendus :

 

 

Étape 2 : Réalisation de l'expérience, observation et trace écrite.
Étape 3 : Mise en commun.
Étape 4 : Trace écrite : schéma et courte phrase (voir conclusions attendues).

Conclusions attendues :

Le sirop est plus "lourd" que l'eau, des quantités identiques de liquides miscibles n'ont pas forcément le même "poids".

Le mot du maître

Difficultés des enfants :
Cette séance étant la suite directe de la précédente, elle ne pose pas de problème supplémentaire.

 


Séance n°6

Objectif

Rangement des liquides suivant leur masse volumique.

Matériel

eau, huile, sirop, pétrole, alcool coloré, balances, récipients.

Problème

Rangez les 5 liquides du plus "léger" au plus "lourd".

Consigne

Peser les 3 liquides choisis par le maître :
- 1er groupe : eau, huile, sirop.
- 2ème groupe : huile, sirop, pétrole.
- 3ème groupe : sirop, pétrole, alcool.
2 groupes d'élèves pour 3 liquides.

Déroulement

Étape 1 : Dessin des expériences projetées et des résultats attendus :

 

 

Étape 2 : Réalisation des expériences, observation et trace écrite.
Étape 3 : Mise en commun.
Étape 4 : Trace écrite et schémas.

Conclusions attendues

Ordre de rangement :
pétrole,alcool, huile, eau, sirop.

Le mot du maître

Difficultés
Les enfants ne rencontrent que peu de difficultés.


Séance n°7

Objectif

Réinvestir les acquis antérieurs.

Matériel

De l'eau, de l'huile, de l'alcool coloré (à l'encre), du sirop, du pétrole, un récipient transparent et étroit.

Problème

Comment réaliser une colonne colorée avec les 5 liquides?

Consigne

Réalisez une colonne colorée avec les 5 liquides.

Déroulement

Étape 1 : Dessin individuel de l'expérience projetée et du résultat attendu.
Étape 2 : Mise en commun. Cette mise en commun permettra de faire apparaître les problèmes d'ordre de versement, en particulier pour l'eau et le sirop.
Étape 3 : Expérimentation, observation et trace écrite (schéma).
Étape 4 : Trace écrite : schéma de la colonne colorée.

 

Le mot du maître

Difficultés des enfants :
Les enfants remettent en cause l'ordre de versement de 2 liquides miscibles (eau, sirop).

Ont participé à l'élaboration de cette fiche :
Claudine AMAUDRY, Geneviève BONNAUD, Didier CERDAN, Marie-Claude D'AGOSTINO, Denise DESFONDS, Marie-Thérèse DIDIER, Marie-Odile FROMHERZ, Jean-Claude GAY, Nadine LAURENT, Marc PERROT, Patrick RANC, Nicole VEYRUN, Madame SAVOURET.

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