Courant électrique dans les solutions aqueuses

TP 3ème C3 Le courant électrique dans les solutions aqueuses
Fiche n° 1 : DESCRIPTIF DU SUJET DESTINÉ AUX PROFESSEURS
|Type d'activité |Évaluation des capacités expérimentales |
|Programme |Connaissances |
| |Tous les métaux conduisent le courant électrique |
| |La conduction du courant électrique dans les métaux |
| |s'interprète par un déplacement d'électrons libres (particules |
| |chargées mobiles) |
| |La conduction du courant électrique dans les solutions |
| |s'interprète par un déplacement d'ions |
| |Les molécules sont électriquement neutres |
| |Capacités |
| |Comparer (qualitativement) le caractère conducteur de l'eau et |
| |de diverses solutions aqueuses à l'aide d'un circuit électrique|
| | |
| |Socle commun de connaissances et de compétences |
| |[Pilier 3] |
| |Savoir expliquer simplement la conduction électrique |
| |Extraire des informations d'un document |
| |Extraire des informations d'un fait observé |
| |Suivre un protocole donné (réaliser un montage à partir d'un |
| |schéma, utiliser un appareil de mesure) |
| |Mesurer (lire une mesure) |
| |Faire un schéma en respectant des conventions |
| |Exprimer une conclusion par une phrase correcte |
| |[Pilier 6] |
| |Respecter les consignes de sécurité lors de la manipulation de |
| |produits chimiques |
|Commentaires sur |Cette activité illustre la rubrique |
|l'activité | |
|proposée |A. « La chimie, science de la transformation de la matière » |
| | |
| |du programme de Troisième. |
|Pré-requis |La conduction du courant électrique dans les solutions |
| |s'interprète par un déplacement d'ions. |
| |Les molécules sont électriquement neutres. |
|Conditions de |Durée : 55 minutes. |
|mise en ?uvre |En classe entière ; le travail est effectué par binômes. |
| |Durant les premières minutes, le professeur n'intervient pas ; |
| |les élèves doivent lire attentivement l'énoncé et les consignes|
| |à respecter. |
| |Chaque groupe d'élèves doit appeler 3 fois le professeur au |
| |cours de la séance. |
| | |
| |Durée approximative de chaque étape pour l'évaluation : |
| |Schéma (1er appel) : 10 minutes |
| |Réalisation du circuit (2ème appel) : 10 minutes |
| |Contrôle du respect des consignes (3ème appel): 15 minutes |
|Remarques |Pour une meilleure gestion du temps, il est possible de |
| |contrôler le respect des consignes (3ème appel) soit au cours |
| |de la préparation de l'eau salée soit au cours de la |
| |préparation de la solution de sulfate de potassium. |
| | |
| |Selon les conditions matérielles, il est également possible |
| |d'adapter le protocole en ne faisant pas réaliser les tests de |
| |toutes les solutions à tous les binômes. |
TP 3ème C3 Le courant électrique dans les solutions aqueuses Fiche n° 2 : LISTE DU MATÉRIEL DESTINÉE AUX PROFESSEURS Pour chaque poste : un générateur 12V
un ampèremètre
une DEL
un conducteur ohmique (R = 200?) . un interrupteur une cuve étanche munie de 2 tiges métalliques
des fils de connexion
un agitateur en verre . une spatule avec cuillère un petit pot de Yaourt contenant du sel de cuisine . un petit pot de Yaourt contenant un peu de sulfate de potassium
. un morceau de sucre
. trois béchers de 250 mL ou 400 mL
. le premier est rempli avec 100 mL d'eau déminéralisée, le second avec
100 mL d'eau minérale et le troisième avec 200 mL d'eau du robinet Au bureau : . eau déminéralisée (5L)
. eau minérale riche en sels minéraux
TP 3ème C3 Le courant électrique dans les solutions aqueuses Fiche n°3 : ÉNonCÉ À COMPLÉTER PAR LES ÉLÈVES |Noms : | |Évaluation pratique : |
| | |/ 20 |
|Prénoms : | | |
|Classe : | |Total : |
|groupe : | |/ 20 | DOCUMENT À complÉter et À rendre au professeur en sortant de la salle But de la manipulation :
Vérifier que le courant électrique dans une solution aqueuse est dû au
déplacement des ions.
Travail à effectuer :
1. Schéma du montage
Dans le rectangle ci-dessous, faire le schéma d'un circuit fermé,
comprenant, placés
en série : un générateur 12V, une DEL, un conducteur ohmique, un
interrupteur, une
cuve avec ses deux tiges métalliques (électrolyseur) et un ampèremètre.
On utilisera le symbole de l'électrolyseur ci-contre : Sur le schéma ci-dessus, représenter par une flèche le sens
conventionnel du
courant. 2. Réalisation du montage Réaliser le montage en laissant le circuit ouvert, le sélecteur de
l'ampèremètre
sur « 0 ». Attention : Ne pas brancher le générateur avant le passage du professeur. En laissant l'interrupteur ouvert, brancher le générateur, le sélecteur
de tension étant sur 12V.
Important : Pour toutes les mesures, le calibre de l'ampèremètre restera
positionné sur 200 mA. 3. Observations et mesures
3.1. Eau déminéralisée
Verser 100 mL d'eau déminéralisée dans la cuve et fermer l'interrupteur.
Observer l'éclat de la DEL et compléter la case correspondante dans le
tableau joint.
Mesurer l'intensité du courant et compléter la case correspondante dans
le tableau joint.
Ouvrir l'interrupteur.
3.2. Eau sucrée
Ajouter un morceau de sucre dans la cuve. Le sucre utilisé, le
saccharose, n'est formé que de molécules.
Agiter avec l'agitateur en verre jusqu'à dissolution complète du sucre.
Observer l'éclat de la DEL et compléter la case correspondante dans le
tableau joint.
Mesurer l'intensité du courant et compléter la case correspondante dans
le tableau joint.
Ouvrir l'interrupteur.
Vider et rincer la cuve avec l'eau du robinet après l'avoir débranchée du
circuit. 3.3. Eau minérale
Recommencer les mêmes étapes qu'au 3.1. en remplaçant l'eau déminéralisée
par 100 mL d'eau minérale.
Compléter le tableau.
3.4. Eau salée
Verser 100 mL d'eau déminéralisée dans la cuve et fermez l'interrupteur.
Observer l'éclat de la DEL et compléter la case correspondante dans le
tableau joint.
Mesurer l'intensité du courant et compléter la case correspondante dans
le tableau joint.
Ouvrir l'interrupteur.
À l'aide de la spatule, ajouter une petite cuillerée de sel de cuisine
dans la cuve. Observer l'éclat de la
DEL et compléter la case correspondante dans le tableau joint.
Mesurer l'intensité du courant et compléter la case correspondante dans
le tableau joint.
Ouvrir l'interrupteur.
Ajouter une deuxième cuillerée de sel de cuisine.
Mélanger jusqu'à dissolution complète du sel.
Observer la DEL. Noter à nouveau l'intensité du courant. Videz et rincez
la cuve.
3.5. Sulfate de potassium
Recommencer l'expérience du 3.4. en remplaçant le sel de cuisine par une
petite cuillère de sulfate de potassium dans 100 mL d'eau déminéralisée.
4. Tableau des résultats à compléter | |eau |eau |eau |eau |eau |eau |solution |
| |distillé|déminérali|déminéralisé|minéra|salée |salée |de |
| |e |sée |e |le |(1 |(2 |sulfate |
| |(eau | |+ sucre | |cuillère|cuillère|de |
| |pure) | | | |) |s) |potassium|
| | | | | | | | |
|Éclat de la | | | | | | |