البـــــوابـــة
Les élèves préparent une solution de sulfate de cuivre dans laquelle ils mettent de la limaille de fer. Ils écrivent la procédure de l’expérience et en font un compte rendu.
Objectifs (SCI) : -observer et expliquer une réaction chimique de remplacement
Objectifs (LNG) : -écrire la procédure d’une expérience
-observer et décrire une réaction chimique de remplacement
Matériel : pour chaque groupe d’élèves : éprouvette, bouchon, eau, sulfate de cuivre (CuSO4), limaille de fer (Fe), lunettes de sécurité
Déroulement : Voici la procédure à suivre pour effectuer cette expérience. Décider comment présenter cette information à vos élèves (écrire les étapes au tableau, les leur expliquer et leur demander de les suivre ou démontrer comment faire l’expérience, puis leur demander d’écrire les étapes eux-mêmes dans leur Journal avant de faire l’expérience, etc.). Si nécessaire, consulter l’activité modèle ÉCRIRE LA PROCÉDURE D’UNE EXPÉRIENCE pour savoir comment effectuer un tel travail.
Mettre deux pincées de sulfate de cuivre en poudre (2 g) dans une éprouvette contenant de 20 ml d'eau. Mettre le bouchon sur l’éprouvette et agiter en tenant bien l’éprouvette et en mettant son pouce sur le bouchon. Quand le sulfate de cuivre est complètement dissous, noter la couleur de la solution. Ensuite, ajouter une pincée de limaille de fer (2 g). Boucher l'éprouvette et bien agiter. Puis, observer les changements pendant les 10 prochaines minutes.
Amener les élèves partager leurs observations :Le sulfate de cuivre se dissout en faisant un petit pétillement. L’eau (la solution) devient bleu ciel. Quand on met la limaille dans l’éprouvette, les particules de fer deviennent de la couleur du cuivre (elles se couvrent de cuivre). La solution passe de bleu à vert. Quand la solution devient incolore, de petites bulles de gaz s’élèvent de la limaille. L’éprouvette devient plus chaude. Une forte odeur de métal s’en dégage. Si nécessaire, consulter l’activité modèle OBSERVER ET DÉCRIRE UN PHÉNOMÈNE pour savoir comment effectuer un tel travail.
Amener les élèves à discuter de ce qui s'est passé. Leur proposer certains éléments de l'explication suivante : Il s'agit d'une réaction chimique de remplacement. Certains des atomes de cuivre en solution (ions de Cu) remplacent certains des atomes de fer. Ces atomes de cuivre se déposent sur la limaille, ce qui explique le changement de couleur de la limaille. Simultanément, des atomes de fer sont mis en solution, ils remplacent les atomes de cuivre qui étaient dans la solution. Ceci explique le changement de couleur de la solution. Les bulles de gaz proviennent d’une autre réaction qui implique des échanges d’électrons entre le fer et l’hydrogène (ions d’H). Comme lors d’autres réactions chimiques, il y a dégagement de chaleur. Les chimistes écrivent la première réaction chimique de la façon suivante:
Sulfate de cuivre + fer ----> sulfate de fer + cuivre [CuSO4 + Fe ----> FeSO4 + Cu]
Si nécessaire, consulter l’activité modèle EXPLIQUER UN PHÉNOMÈNE SCIENTIFIQUE pour savoir comment effectuer un tel travail. Amener les élèves à compléter un compte rendu pour cette expérience.
Évaluation : revoir le travail écrit (compte rendu de l’expérience) des élèves
Objectifs (SCI) : -observer et expliquer une réaction chimique de remplacement
Objectifs (LNG) : -écrire la procédure d’une expérience
-observer et décrire une réaction chimique de remplacement
Matériel : pour chaque groupe d’élèves : éprouvette, bouchon, eau, sulfate de cuivre (CuSO4), limaille de fer (Fe), lunettes de sécurité
Déroulement : Voici la procédure à suivre pour effectuer cette expérience. Décider comment présenter cette information à vos élèves (écrire les étapes au tableau, les leur expliquer et leur demander de les suivre ou démontrer comment faire l’expérience, puis leur demander d’écrire les étapes eux-mêmes dans leur Journal avant de faire l’expérience, etc.). Si nécessaire, consulter l’activité modèle ÉCRIRE LA PROCÉDURE D’UNE EXPÉRIENCE pour savoir comment effectuer un tel travail.
Mettre deux pincées de sulfate de cuivre en poudre (2 g) dans une éprouvette contenant de 20 ml d'eau. Mettre le bouchon sur l’éprouvette et agiter en tenant bien l’éprouvette et en mettant son pouce sur le bouchon. Quand le sulfate de cuivre est complètement dissous, noter la couleur de la solution. Ensuite, ajouter une pincée de limaille de fer (2 g). Boucher l'éprouvette et bien agiter. Puis, observer les changements pendant les 10 prochaines minutes.
Amener les élèves partager leurs observations :Le sulfate de cuivre se dissout en faisant un petit pétillement. L’eau (la solution) devient bleu ciel. Quand on met la limaille dans l’éprouvette, les particules de fer deviennent de la couleur du cuivre (elles se couvrent de cuivre). La solution passe de bleu à vert. Quand la solution devient incolore, de petites bulles de gaz s’élèvent de la limaille. L’éprouvette devient plus chaude. Une forte odeur de métal s’en dégage. Si nécessaire, consulter l’activité modèle OBSERVER ET DÉCRIRE UN PHÉNOMÈNE pour savoir comment effectuer un tel travail.
Amener les élèves à discuter de ce qui s'est passé. Leur proposer certains éléments de l'explication suivante : Il s'agit d'une réaction chimique de remplacement. Certains des atomes de cuivre en solution (ions de Cu) remplacent certains des atomes de fer. Ces atomes de cuivre se déposent sur la limaille, ce qui explique le changement de couleur de la limaille. Simultanément, des atomes de fer sont mis en solution, ils remplacent les atomes de cuivre qui étaient dans la solution. Ceci explique le changement de couleur de la solution. Les bulles de gaz proviennent d’une autre réaction qui implique des échanges d’électrons entre le fer et l’hydrogène (ions d’H). Comme lors d’autres réactions chimiques, il y a dégagement de chaleur. Les chimistes écrivent la première réaction chimique de la façon suivante:
Sulfate de cuivre + fer ----> sulfate de fer + cuivre [CuSO4 + Fe ----> FeSO4 + Cu]
Si nécessaire, consulter l’activité modèle EXPLIQUER UN PHÉNOMÈNE SCIENTIFIQUE pour savoir comment effectuer un tel travail. Amener les élèves à compléter un compte rendu pour cette expérience.
Évaluation : revoir le travail écrit (compte rendu de l’expérience) des élèves
