Ressource 3 : Préparation du cours sur la solubilité

Ressource de l’enseignant pour la préparation ou l’adaptation, à utiliser avec les élèves

Phénomènes de disparition

Voici l’une des manières dont vous pouvez introduire l’idée de solubilité auprès de vos élèves.

Pensez à un bonbon, un bonbon à la menthe forte, par exemple. Vous le mettez dans votre bouche et appréciez le goût à la fois sucré et frais de la menthe. Mais cela ne dure pas longtemps. Il diminue et s’amincit pour finir par disparaître complètement. Où est-il passé ? Dans la solution de sucre et de salive que vous avez avalée pendant qu’il était dans votre bouche. Votre salive liquide a progressivement dissous (processus de dissolution) le bonbon dur au fur et à mesure que vous le suciez. Le résultat de ce processus de dissolution est une solution de sucre et de salive.

Vous pourriez peut-être lancer un concours en classe pour voir qui est capable de garder le plus longtemps un bonbon soluble dans sa bouche. Comment les gagnants ont-ils procédé ?

Vous croquez le bonbon et il se casse en petits morceaux – vous avez perdu ! Faites-le tourner dans tous les sens dans votre bouche et vous avez également perdu ! Mais si vous le maintenez au bout de votre langue, là où l’air est le plus frais, et où il y a également le moins de salive, vous avez toutes les chances de gagner.

Ce genre d’exemples donne aux élèves des idées sur les facteurs dont dépend la solubilité.

Etudier la solubilité

  1. Chaque groupe d’élèves choisit un facteur relatif à la solubilité auquel il va réfléchir. Voici quelques idées :
    • la température de l’eau (très chaude, tiède, température ambiante et glacée)
    • Transformation de la taille des morceaux de sucre (quatre morceaux: un morceau entier, un morceau brisé en petits morceaux, un morceau en grains et un morceau broyé en poudre) ;
    • remuer (ne pas remuer, remuer lentement, remuer rapidement).
  2. Écrivez ces questions au tableau pour aider les élèves à préparer leurs expériences :
    • Qu’est-ce que vous voulez découvrir  ?
    • D’après vous, que va-t-il se produire ?
    • De quel matériel avez-vous besoin ?
    • Qu’est-ce que vous allez changer à chaque fois  ?
    • Qu’est-ce que vous n’allez pas changer (pour être sûr que les conditions de l’expérience sont respectées)  ?
    • Qu’allez-vous mesurer exactement ?
  3. Assurez-vous que les facteurs sont les mêmes pour tous les groupes (constants). Seul un facteur doit être différent pour chaque groupe. Par exemple, si c’est l’action de remuer qu’ils étudient, ils doivent utiliser la même quantité d’eau à la même température et la même quantité de sucre à chaque fois.
  4. Demandez à vos élèves de noter leurs résultats sous forme d’un diagramme en bâtons comme illustré ci-dessous, qui montre combien de minutes il a fallu à une cuiller de sucre pour se dissoudre dans le même volume d’eau à des températures différentes.

Informations sur le contexte pour l’enseignant

Modèle de dissolution

Voici clairement ce qui se passe quand une matière solide se dissout dans un liquide. Un solide (soluble) entre en contact avec un liquide (solvant). Le liquide « décolle » les particules du solide qui peuvent alors se déplacer, se mélanger et glisser librement entre les particules du liquide.

Les facteurs qui affectent le temps mis par un solide pour se dissoudre sont les suivants :

  • la température du solvant (plus rapide dans l’eau chaude) ;
  • la taille du soluble (plus rapide avec de petits grains) ;
  • le mouvement du solvant (en remuant, on accélère la dissolution).

Un exemple – dissolution du sel

La cuiller à café de sel est le soluble. L’eau dans le pot est le solvant. Une fois que l’on a ajouté le sel, le processus s’appelle la dissolution. Le produit de la dissolution est une solution saline (salée).

Si l’on ajoute du sel jusqu’à ce que la dissolution ne soit plus possible, on obtient une solution saturée.

Ressource 2 : Observation des propriétés des solides

Ressource 4 : La course au glaçon qui disparaît