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Démarche d'investigation en 3ème
L'eau du bain
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 fiche_eleve.doc (276 Ko)

Notion abordées :

Conduction électrique de certaines solutions aqueuses

Prérequis :

Savoir que l'eau (pure) est n'est pas conductrice

Objectifs :
Connaisssances / Capacités
Savoir-faire expérimentaux

- Toutes les solutions aqueuses ne conduisent pas le courant électrique.

- La conduction du courant électrique dans les solutions aqueuses s’interprète par un déplacement d’ions.  SC 

- Pratiquer une démarche expérimentale afin de comparer (qualitativement) le caractère conducteur de l’eau et de diverses solutions aqueuses.  SC 

- Valider ou invalider une hypothèse sur le caractère conducteur ou isolant d’une solution aqueuse.  SC 

- Faire un schéma électrique.  SC 

- Réaliser un circuit électrique.  SC 

- Mesurer une intensité.  SC 

- Utiliser le matériel courant de chimie (pipette, spatule)

Durée :

1 heure

Documents :

Étapes de la démarche

- Les élèves lisent individuellement le document distribué ;

- Mise en place du questionnement :

Cette activité fait suite au cours sur le caractère isolant de l'eau (pure).

La question suscitée par le document s'impose à (presque) tous les élèves ; en cas de difficultés, on pourra toujours poser la question : Quelle information du document est en contradiction avec le comportement électrique connu de l'eau ?

Question retenue par la classe : Pourquoi l'eau du bain est conductrice ?

- Recherche d'hypothèses :

Les élèves recherchent individuellement une hypothèse puis une mise en commun est faite en classe entière.

Voir des exemples d'hypothèse

Hypothèse retenue par la classe :

Les sels minéraux et les produits d'hygiène dissouts dans l'eau du bain sont responsables de sa conduction.

- Expérience :

Les élèves sont amenés à proposer une expérience permettant de comparer la conduction de l'eau à celle de plusieurs solutions élaborées à partir des substances proposées par le professeur : • du sel (censé représenter les sels minéraux de l'eau du robinet) ;

du shampoing ;

du gel douche ;

du savon de Marseille ;

Le travail demandé est très proche de l'expérience ayant permis de mettre en évidence que l'eau pure n'est pas conductrice :

Il est intéressant de demander aux élèves de consigner les mesures successives réalisées dans un tableau.

On obtient les résultats suivants :

Solution Eau déminéralisée Sel Shampoing Gel douche Savon de Marseille
I (en mA) 0,7 138,4 4,2 3,5 2,9
Éclat de la lampe +

- Conclusion :

La confrontation de l'hypothèse aux résultats obtenus doit permettre à chacun de produire la conclusion de l'expérience :

• Le sel dissout augmente fortement la conduction de la solution : l'eau peut être qualifiée de conductrice.

• L'effet des produits d'hygiène sur la conduction est faible : l'eau du bain n'est pas rendu conductrice par les savons ou shampoing utilisés.

Synthèse à retenir

- Certaines solutions aqueuses sont conductrices car elles contiennent des particules dissoutes appelées IONS.

- Les solutions contenant des ions sont appelées solutions ioniques.


Prolongement possible

On pourra préciser que la conduction des solutions ioniques s’interprète par un déplacement d’ions en montrant une expérience de migration d'ions.


Remarques

- On pourra préciser que les ions contenus dans l'eau du robinet ou l'eau minérale sont apportés par les sels minéraux dissouts dans l'eau.

- L'activité présentée est l'occasion de sensibiliser les élèves aux risques d’électrocution ou d’électrisation dus à la conduction du courant électrique par l’eau du robinet (baignoire, fuites d’eau…)

Déroulement de l'activité

Chaque groupe doit disposer :

- d'un électrolyseur ;

- d'une alimentation 12V;

- d'un ampèremètre ;

- d'une lampe 12V ;

- de fils ;

- d'eau (distillée ou déminéralisée) ;

- de plusieurs petits bechers contenant du shampoing, des copeaux de savon de Marseille, de gel douche et de sel ;

- de pipettes pour prélever les produits liquides ;

- d'une spatule pour les solides ;

Matériel

Un exemplaire de ce document est distribué à chaque élève.

Situation de départ

Olivier BAUQUIS || Collège Marcel Aymé - MARSANNAY-LA-CÔTE || Février 2010