détermination expérimentale de la taille dune molécule de lipide françoise mernier - delphine...
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Détermination expérimentale de la taille
d’une molécule de lipide
Françoise Mernier - Delphine Hanus
Haute Ecole Blaise Pascal
FORFOR 2011 – Sciences 2ème degré
FT2 : Mener à bien une recherche expérimentale
Références au programme
CG2:Contexte : situation concrète
Finalités : élaboration de nouveau concepts, découverte et validation de lois et de
théories
Références au programme
Thème 1 - La masse des atomes et des molécules ordres de grandeurs (intéressant)
Thème 4 - Les liaisons chimiques molécules polaires et apolaires et leur comportement (spécifique)
Thème 5 - Introduction à la chimie organique
utiliser correctement la verrerie de laboratoire (Berlin vs Erlenmeyer, précision du matériel gradué)
développer l’esprit scientifique (reproductibilité, sources d’erreur)
rédiger un rapport de laboratoire
utiliser l’outil mathématique
Savoirs
Savoir-faire
Pré-requis 1er degré et/ou 3ème année
Séquence proposée
Installation des ressources
Tâche – Chimie 4ème Sciences générales
Variantes de la tâche – Chimie 4ème Sciences de base
Evaluation
Liens avec les autres points de matière
« Ne fais pas comme je t’ai montré, fais avec ce que je t’ai montré »
Pré-requis 1er degré et/ou 3ème année
Mélanges homogène/hétérogène
l’huile est insoluble dans l’eau et se répand en surface
l’acétone est soluble dans l’eau
Changements de phase
l’acétone est un composé volatil
Modèle moléculaire
Instruments et récipients
Distinction molécules inorganiques et molécules organiques
Installation des ressources - 1
« Il est possible de mesurer la taille d’un grain de couscous »
Manipulation en suivant un protocole Annexe 1
Solution 1 : avec une latte millimétrée mais mesure imprécise
Solution 2 : méthode indirecte permettant une mesure plus précise
Permet l’acquisition - du savoir (logique de raisonnement, sources potentielles d’erreurs et formule mathématique) - de savoirs faire (verrerie de labo et application de la formule)
OBJECTIFS
Modélisation de la manipulation pour rendre explicite le phénomène et le raisonnement
Installation des ressources - 2
« Il est possible de mesurer le volume d’une goutte de liquide »
Vérification par les élèves
écoulement un nbre défini de gouttes dans un pied gradué
nbre de gouttes correspondant à l’écoulement d’un volume défini
Installation des ressources - 3
« Une goutte d’huile non diluée a besoin d’une surface très grande pour s’étaler à la surface de l’eau »
Démonstration par le professeur
Rem. : si nécessaire, vérifier la non compressibilité des liquides
Tâche
Problématiser, s’approprier la situation
La molécule est invisible à l’œil nu, une mesure directe est donc impossible
La taille des grains de couscous a été déterminée par mesure indirecte; la méthode de travail a été modélisée
Tâche à réaliser :
Gérer une tâche nécessite la mise en œuvre d’une démarche scientifique
« Il est possible de déterminer expérimentalement la taille d’une molécule d’huile »
Tâche
« Il est possible de déterminer expérimentalement la taille d’une molécule d’huile »
Recueillir et traiter des informations
matériel : boîte de Pétri, pipette graduée, spatule, papier noir plastifié, latte, Berlin de 200ml
composés chimiques : eau, talc, solution diluée d’huile de ricin dans l’acétone
document contenant les informations suivantes :
a. l’huile est soluble dans l’acétoneb. l’acétone est soluble dans l’eauc. l’acétone est volatil et s’évapore rapidementd. la poudre de talc se dépose à la surface de l’eaue. une goutte d’huile déposée sur une mince couche de talc à la
surface de l’eau repousse le talc vers l’extérieurf. le protocole de laboratoire sur la détermination de la taille d’un
grain de couscous
Construire le mode opératoire et le tester
Tâche
« Il est possible de déterminer expérimentalement la taille d’une molécule d’huile »
Communiquer
rapport de laboratoire
a. objectif(s)b. matériel et composés chimiquesc. mode opératoire (schémas expérimentaux)d. observations expérimentales et tableau des résultats
expérimentauxe. exploitation des résultats expérimentauxf. conclusions et généralisation
Donner du sens au résultat obtenu
Détergent Assiette - poivre
Vidéo de l’expériencehttp://www.dailymotion.com/video/x331o5_franklin_tech
Animation présentant l’expérience de Franklinhttp://www.intellego.fr/soutien-scolaire-2nde/aide-scolaire-Chimie/ANIMATION-CHIMIE-25-L-experience-de-Franklin-(determination-de-la-taille-d-une-molecule)/31710
Variante de la tâche
Chimie 4ème Sciences générales, FT2 Expérimenter
défi identique mais guidance adaptée au temps imparti et au public
le professeur réalise l’exp. dans un cristallisoir déposé sur un rétroprojecteur; les élèves complètent le rapport de laboratoire;
Chimie 4ème Sciences de base, FT1 Décrire, expliquer, prévoir
DEFI 1:
Expliquer à un élève absent comment déterminer la taille d’une molécule d’huile.
DEFI 2:
Décrire l’expérience à l’aide de schémas uniquement.
Evaluation de la tâche
Partir des critères et identifier les indicateurs pertinents
Associer les indicateurs utilisés habituellement aux critères proposés
Evaluation de la tâche
Critères Indicateurs
1. respect des consignes de sécurité et du matériel
comportement adéquat /2
rangement du matériel et nettoyage de sa table à la fin du laboratoire
/1
2. manipulations (appropriation et investigation)
élaboration du mode opératoire /3
analyse réflexive de la démarche à suivre /4
utilisation pertinente de la verrerie /3
3. rédaction du rapport de laboratoire (communication)
respect des consignes de rédaction /2
calculs /2
interprétation des résultats - conclusions /2
soin /1
Total /20
Liens avec les autres points de matière
Chimie
transposition de la tâche en 3ème année
chimie organique (6ème année)
Biologie
faire un lien avec la microscopie et l’observation des cellules grandeur cellules/molécules
lien avec la polarité de la double membrane lipidique (3ème et 4ème)
Wikipedia
Liens avec les autres points de matière
Chimie
prolonger la démarche de modélisation vers le thème 2
« de la molécule à l’atome et à l’ion » sensibilisation à la chimie organique (4ème et 6ème)
Biologie
faire un lien avec la microscopie et l’observation des cellules grandeur cellules/molécules
lien avec la polarité de la double membrane lipidique (3ème et 4ème) faire émerger une échelle du vivant
Van InBio 4, référentiel
Liens avec les autres points de matière
Physique chiffres significatifs (calcul d’erreur)
Mathématiques
application de formules simples
transformation d’unité