filtrer l`eau de la rivière Cycle 3

Protocole répondant à :
Comment obtenir de l’eau pure à partir d’une eau de rivière ?
Cédric, Laurence et Christian
Matériel :
Ingrédients : - eau de rivière (terre, sable, feuilles, brindilles et eau)
- gros gravier, gravier fin, sable
Ustensiles :
- 1 grand bac transparent
- 3 bouteilles de 50 cl découpées à la base
- 1 bassine
- 5 pots témoins
- 1 bac support
- 1 cale
- 1 bouteille vide ouverte au centre sur le dessus
- ruban adhésif
dans le sens de la longueur
- 5 étiquettes
- 1 grande bouteille coupée en deux le sens de la hauteur
Déroulement :
1) Préparation :
- Mélanger 5 l d’eau avec la terre, les brindilles et les feuilles dans le grand bac transparent
- Préparer le dispositif suivant :
- Préparer les 3 filtres avec les bouteilles de 50 cl découpées à la base :
Filtre 1 : remplir au ¾ de gros gravier
Filtre 2 : mettre ½ de gros gravier et ½ de gravier fin
Filtre 3 : mettre 1/3 de gros gravier, 1/3 de gravier fin et 1/3 de sable
Filtre 4 : mettre le filtre à café dans l’entonnoir de la bouteille coupée en deux
-
Rincer abondamment les 3 premiers filtres à l’eau claire
Etiqueter les 5 pots témoins : eau décantée, filtre gravier, filtre gros gravier et gravier fin,
filtre gros gravier, gravier fin et sable, filtre à café
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2) Expérimentation :
- Poser l’écumoire sur le trou de la bouteille et verser l’eau de rivière à l’aide d’une demibouteille jusqu’au remplissage de la bouteille
- Laisser décanter pendant 20 min
- Prélever un pot témoin de décantation en dévissant légèrement la bouteille
- Laisser écouler l’eau décantée doucement et vers le centre du filtre
- Remplir les 4 pots témoins à partir des 4 filtres
Remarque : L’eau décantée peut-être prélevée par une seringue plutôt que de dévisser
légèrement la bouteille
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Séquence pour des CM1 - CM2
Objectifs :
- La production d’eau potable à partir d’eau de rivière nécessite une série d’opérations.
- Faire la différence entre eau limpide et eau potable
Pré requis :
- Différence solide/liquide
- La solubilité d’un solide dans l’eau ; homogénéité ou hétérogénéité d’un mélange;
- Le mélange eau/terre est différent de celui constitué par l’eau et le sable
Situation de départ : D’où vient l’eau du robinet ?
Séance 1 :
Représentation :
Débat collectif mettant en évidence sa provenance : l’eau de pluie, les canalisations, la rivière,
la source …
Problème scientifique : Comment obtenir de l’eau pure (eau claire) à partir d’une eau de
rivière ?
Hypothèses :
- Se basant sur un traitement chimique en référence à l’eau chlorée de piscine
- Se rapportant au traitement mécanique en référence au chinois et au filtre à café
Expérimentation :
Avoir un pot témoin avec l’eau du robinet
A partir d’une eau de rivière ramenée en classe : passage au chinois et filtrage avec un filtre à
café
Relever les matières qui ne sont pas passées
Garder un pot témoin de cette eau passée et filtrée
Résultat : eau toujours trouble et colorée
Séance 2 :
Observation : Après 24 h, l’eau est beaucoup moins trouble avec un dépôt au fond du récipient.
Constatation : Après un long repos de cette eau, il y a un dépôt (introduire le terme décantation)
mais ce n’est pas l’eau du robinet (témoin)
Induction par le maître sur l’efficacité du filtre dans la nature :
les infiltrations de l’eau de pluie
eau de source, puits (forage)
- De quoi est constitué le sol ? terre, cailloux, gravier, sable…
- Comment fabriquer ces filtres ?
Hypothèses : contenant avec ingrédients du sol
Rappeler le mélange eau/terre qui a des particules solubles dans l'eau pour privilégier la
fabrication de filtres avec des solides non solubles dans l'eau : des graviers et du sable (pas
celui utilisé en maçonnerie qui se mélange)
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Séance 3 :
Expérimentation :
Eau décantée
Comment faire ?
filtres
eau + sale qu’au départ
Expérience : revoir le protocole expérimental pour la filtration de l’eau afin de laver les filtres et
de faire écouler l’eau très lentement
Observations et interprétation :
Eau claire, limpide
Eau trouble
Filtre à gravier
Filtre avec gravier et sable
Validation : Traitement mécanique efficace mais attention l’eau claire n’est pas de l’eau
potable !
Comparer avec des liquides incolores dangereux
Pour avoir de l’eau potable, il faut aussi un traitement chimique.
Séance 4 :
Structuration des savoirs :
Soit par ce document soit par une visite d’une station de traitement des eaux
Prolongement possible :
Aborder la notion de nappe phréatique avec la fabrication d’un sol et d’un puits dans un
aquarium (colline de terre sur des couches de sable, de gravier fin et de gros gravier)
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