progression chimie5 - Physique chimie Dijon

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EXEMPLE DE PROGRESSION CHIMIE - Classe de 5ème -. (Programme BO n° 6 du 19 avril 2007). Groupe formateurs Collège – CERESP de Dijon. CHIMIE ...

EXEMPLE DE PROGRESSION CHIMIE - Classe de 5ème (Programme BO n° 6 du 19 avril 2007) Les principales évolutions entre le BO du 25/8/2005 et celui du 19/4/07 sont soulignées.

Séquences proposées Séquence 1 : Introduction aux états physiques et aux changements d’états

Séquence 2 :

Connaissances – Capacités visées - Omniprésence de l’eau dans notre environnement, notamment dans les boissons et les organismes vivants - Illustrer les trois états physiques de l’eau par la buée, le givre, le brouillard, les nuages. - utiliser le vocabulaire : solidification, fusion, liquéfaction, vaporisation - Le cycle de l’eau - Les changements d’états sont inversibles

- Identifier et décrire un état physique à partir de ses Les propriétés propriétés des états - Respecter sur un schéma les physiques propriétés liées aux états de la matière (horizontalité de la surface d’un liquide…) - Propriétés spécifiques de chaque état physique de l’eau : forme propre pour l’eau solide absence de forme propre de l’eau liquide horizontalité de la surface libre de l’eau compressibilité et expansibilité de la vapeur d’eau qui occupe tout le volume qui lui est offert. -Réinvestir le test de Séquence 3 : reconnaissance de l’eau par le Le test de sulfate de cuivre anhydre ; reconnaissance décrire ce test. de l’eau - Réinvestir la connaissance du test de reconnaissance de l’eau par le sulfate de cuivre anhydre pour distinguer des milieux qui contiennent de l’eau de ceux qui n’en contiennent pas

Commentaires Activités possibles Etude de documents montrant l’importance de l’eau à différents niveaux de l’environnement de l’élève : - A l’échelle de la planète avec le cycle de l’eau - A l’échelle d’une agglomération (transport, consommation et traitements) - Dans une habitation (consommation et changements d’états) - L’eau et le corps humain. Chaque fois que possible, on s’appuie sur une situation pour utiliser le vocabulaire lié aux changements d’états. Construction d’un diagramme. Mise en place possible d’une démarche d’investigation (ou une partie seulement) par l’étude de la surface des liquides. Pour les autres critères, après avoir établi une liste avec la classe, on peut imaginer une validation expérimentale mais en répartissant les expériences par groupe avec ensuite une mise en commun des résultats (gain de temps)

Durée prévisible 1,5 h

2h

On ne demande pas à l’élève de 1,5 h fabriquer le sulfate de cuivre anhydre. On peut cependant proposer un défi ou une situation problème pour découvrir les propriétés du sulfate de cuivre anhydre (avec d’autres poudres par exemple puis d’autres liquides)

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EXEMPLE DE PROGRESSION CHIMIE - Classe de 5ème (Programme BO n° 6 du 19 avril 2007) Séquence 4 :

- Faire la distinction à l’œil nu entre un mélange homogène et Les techniques un mélange hétérogène de séparation -Décrire, schématiser et réaliser une décantation et une filtration. pour les mélanges hétérogènes.

On propose aux élèves de séparer les constituants d’une eau « usée » (fabriquée par le professeur) afin d’obtenir une eau aussi pure que possible. Liens avec le thème environnement, comparaisons avec une station d’épuration. Mélange possible pour une eau usée type : Eau + sirop + pâtes sèches + huile + café moulu Nécessité d’utiliser les techniques de séparation dans un ordre réfléchi pour optimiser les résultats (dégrillage, décantation puis filtration)

Séquence 5 :

Présentation et mise en route de la 1,5 h distillation en début de séance. Pendant la durée de l’expérience, réalisation de la trace écrite de la séance expérimentale précédente. Présentation d’une Ampoule à décanter et comparaisons avec les techniques utilisées par les élèves. Commentaires sur le distillat obtenu. On propose aux élèves de réaliser chez eux une expérience d’évaporation d’une eau minérale (le programme parle d’une évaporation et non d’une vaporisation). Mise en route d’une expérience parallèle en classe avec une eau minérale distillée. Mise en commun des résultats après plusieurs semaines. Possibilité de mettre en place une 1,5 h démarche d’investigation (ou une partie seulement) sous forme d’une enquête policière. Identification d’un coupable en comparant les chromatogrammes obtenus avec différentes encres de stylos noirs. Possibilité de mettre en scène un 1h30 problématique, sous forme d’un défi par exemple, qui encourage les élèves à chercher à séparer le gaz dissous du liquide avant d’utiliser l’eau de chaux pour le test.

Techniques pour séparer les constituants d’un mélange homogène

Séquence 6

- Décrire une distillation - La distillation d’une eau minérale permet d’obtenir une eau quasi pure. - Illustrer par des exemples le fait que l’apparence homogène d’une substance ne suffit pas pour savoir si le corps est pur ou non. - Réaliser une évaporation

- Réaliser et décrire une chromatographie Etude de la - Interpréter des résultats chromatograph expérimentaux en faisant appel à ie la notion de mélange (présence de différentes couleurs sur un chromatogramme, existence de résidus solides…) - Récupérer un gaz par Séquence 7 déplacement d’eau. Récupérer un - Réaliser le test de gaz par reconnaissance du dioxyde de déplacement carbone par l’eau de chaux d’eau

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1,5 h

EXEMPLE DE PROGRESSION CHIMIE - Classe de 5ème (Programme BO n° 6 du 19 avril 2007) Séquence 8 Dissolution d’un solide dans un liquide

Séquence 9 Mesures de masse et de volume

- Réaliser (ou tenter de réaliser) la dissolution d’un solide dans un liquide ou le mélange de deux liquides et vérifier la conservation de la masse totale au cours de ces expériences. - Utiliser le vocabulaire spécifique à la dissolution, à la miscibilité : solution, soluté, solvant, solution saturée, soluble, insoluble, miscibilité et non-miscibilité de deux liquides, distinction dissolution et fusion

Partir d’une situation problème, 3h observer des mélanges : sel – eau, selhuile et huile eau. Que devient le sel après agitation ? En travaillant avec sa classe le professeur peut faire émerger une série d’hypothèses qui met en jeu toutes les notions listées dans la colonne de gauche. Exemples : le sel a disparu, le sel a fondu, le sel est toujours présent mais on ne le voit plus,… Lors de la phase expérimentale, on attribue à chaque groupe une hypothèse à valider ou invalider. La mise en commun des résultats permettra ensuite de construire toute la trace écrite de cette partie en introduisant notamment le nouveau vocabulaire (donc un gain de temps important).

- Maîtriser les unités de masse et de volume et les associer aux grandeurs correspondantes - Retenir que 1L = 1 dm3 et que de même 1mL = 1cm3 - Mesurer des volumes avec une éprouvette graduée - Mesurer une masse avec une balance électronique - Retenir que la masse d’un litre d’eau est voisine de 1 kg dans les conditions usuelles de notre environnement. - Utiliser correctement les notions de masse et de volume sans les confondre, utiliser les unités correspondantes - La masse totale se conserve au cours d’une dissolution.

On peut s’appuyer sur une 2h problématique : Un volume déterminé d’eau (exemple 20 mL) peut-il dissoudre une quantité « infinie » de sel ? Les élèves doivent mesurer précisément le volume d’eau ainsi qu’une masse de sel différente pour chaque groupe. Ensuite mise en commun des résultats pour mettre en évidence de la notion de saturation. Deuxième phase du TP sous forme de défi : Les élèves doivent déterminer expérimentalement la masse de sel dissoute dans un volume de solution « mystère » préparée par le professeur (la mise en scène du problème peut être intéressante). Mise en application des nouvelles compétences (possibilité pour une évaluation expérimentale). La correspondance entre mL / cm3 et L / dm3 ne nécessite pas forcément un long développement. L’élève doit seulement le retenir.

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EXEMPLE DE PROGRESSION CHIMIE - Classe de 5ème (Programme BO n° 6 du 19 avril 2007) Séquence 10 Etude de la fusion ou de la solidification de l’eau

Séquence 11 Les autres changements d’états

- Noms et symboles de l’unité de température : le degré Celsius °C - Utiliser un thermomètre, un capteur pour repérer une température. - Tracer et exploiter le graphique obtenu lors de l’étude du changement d’état d’un corps pur. - Un palier de température apparaît lors de l’étude du changement d’état d’un corps pur. - Réaliser, observer, schématiser des expériences de changements d’état. - Prévoir ou interpréter des expériences en utilisant le fait que le changement d’état d’un corps pur sous pression constante se fait sans variation de la masse mais avec variation de volume. - L’augmentation de la température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie. - La fusion et la vaporisation d’un corps pur nécessitent un apport d’énergie. - Températures de changement d’état de l’eau sous pression normale. - Observer l’influence de la pression sur la température d’ébullition de l’eau.

Cette partie de programme est généralement très gourmande en temps, bien entendu il n’est pas demandé aux élèves de réaliser toutes les expériences de changements d’état de l’eau. On peut donc se limiter à deux expériences et aborder les autres sous forme de questionnements en s’appuyant par exemple sur des données chiffrées, des graphiques ou d’autres documents multimédias (possibilités pour des activités de type B2I )

3h

On peut s’appuyer sur des expériences 2h classiques et utiliser en particulier la vidéo (vitesse accélérée) qui permet de visualiser complètement les phénomènes de changements d’état. Dans un minimum de temps, on peut mettre en évidence les variations de volume et/ou la conservation de la masse. Pour l’influence de la pression, on peut proposer un défi simple : comment faire bouillir de l’eau tiède en utilisant juste une seringue (en abaissant la pression). Cela permet de rappeler les notions abordées dans les caractéristiques des états physiques (compressibilité et expansibilité de la vapeur d’eau) et donc facilite l’exploitation. TOTAL

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21 h soit 14 semaines