Thème 6 : Les mélanges, pas toujours une solution ?
Objectifs
Entretenir et approfondir certains savoirs abordés dans le thème n°4 " Voyage au centre la matière ". Les notions de molécules, de diffusion, de mélanges et de corps purs seront reprises et complexifiées.
Modéliser constitue, ici aussi, une activité essentielle : les nombreux modèles que les élèves construiront durant cette séquence devraient les aider dans la compréhension et la fixation des notions et leur permettre de prévoir certains résultats.
Découvrir deux nouvelles grandeurs : la concentration d'une solution et la masse volumique d'une substance. Il ne s'agit - en aucun cas - de réduire cette approche quantitative à un simple drill de résolution d'exercices "mathématiques" ! Au contraire, la découverte de ces deux notions vise, par l'intermédiaire de multiples manipulations, au développement des compétences suivantes : recueillir des informations par des observations quantitatives ; identifier et estimer la grandeur à mesurer et l'associer à un instrument de mesure adéquat ; utiliser correctement un instrument de mesure et lire la valeur de la mesure ; exprimer le résultat des mesures en précisant l'unité choisie. Distinguer la grandeur repérée ou mesurée, de sa valeur et de l'unité dans laquelle elle s'exprime par son symbole.
Cette approche quantitative permet également d'entretenir trois grandeurs du SI (ainsi que leurs unités et symboles) déjà abordées précédemment : longueur, masse et volume (avec sa correspondance avec la capacité).
On sera particulièrement attentif à unifier le vocabulaire et l'écriture (voir tableaux annexés)
Définir, provisoirement, mélange homogène et mélange hétérogène en se passant de la notion de phase. Une définition plus complexe, axée sur la présence d'une ou de plusieurs phases, sera réservée au deuxième degré.
Tout aussi transitoire, le terme de molécule recouvre ici des "entités" chimiques très diverses, notamment les ions. Toutefois, il serait prématuré de vouloir - au premier degré - aborder ces distinctions.
Parvenir à ce que les élèves choisissent les techniques les plus adéquates lors de la séparation des constituants d'un mélange.
L'unité SI de température est le kelvin (K). Cependant, au premier degré, on utilisera le degré Celsius (°C).
Distinguer un quotient d'un rapport : le quotient exprime le résultat de la division d'une valeur d'une grandeur (par ex : la masse) par une valeur d'une autre grandeur (par ex : le volume). L'unité de la nouvelle grandeur se compose des unités des deux valeurs impliquées (par ex : kg/dm3 pour la masse volumique) ; le rapport est le résultat de la division entre deux valeurs d'une même grandeur. Il s'exprime par un nombre sans unité (par ex. : la densité).
Simplifier les définitions fournies aux élèves. Une définition telle que " La valeur de la concentration (C) d'une solution est le quotient de la valeur de la masse (m) de soluté par la valeur du volume (V) de la solution " sera simplifiée en " La concentration (C) d'une solution est le quotient de la masse (m) de soluté par le volume (V) de la solution".
Distinguer le symbole de la minute, unité de temps (qui s'écrit min) du symbole de la minute, unité d'angle (qui s'écrit ' ). De même, le symbole de la seconde, unité de temps s'écrit s alors que la seconde, unité d'angle s'écrit '' .
Programme
Bibliographie
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