animation eau CDDP

Compte-rendu J.Borne
Animation CDDP du 11/01/06
Développement Durable : Un aspect particulier : l’eau
Marima Hvass-Faivre d'Arcier
Questions aux enseignants :
1) Pourquoi voulez-vous traiter cette question ?
2) Les programmes, mais encore ?
3) A quoi cela doit-il servir aux élèves ? Et en tant qu’enfants ?
4) Quels sont vos objectifs ?
5) Comment vous imaginez-vous la question ?
6) Et pour l’eau en particulier ?
Réponses :
Les objectifs :
Prise de conscience entraîne des comportements et
changements de comportements
Exemples :
- gaspillage eau, papier
- tri des déchets
- question de l’énergie : explorer de nouvelles énergies
- eau : traitement de l’eau
- pollution…
Remarque : l’accès à l’eau potable a augmenté depuis un siècle.
La casquette du scientifique :
Quelle est la place de la science dans tout cela ?
Faire des observations, des constats scientifiques
D’après les observations scientifiques qu’ils ont faites en classe, les élèves
deviennent autonomes par rapport à leur réaction (éviter les « y’a qu’à »)
Notre Terre
•
•
Un endroit limité, quasi fermé
Une seule entrée : l’allocation d’énergie solaire quotidienne
Prendre l’exemple d’une île avec les élèves :
- On a des ressources
- On ne sait pas combien de temps on va y rester
Il faut anticiper : si on mange tous les fruits….
Le rôle de la science : prévoir des solutions valides, prévisions pour aider
l’humanité.
Ces considérations entraînent les notions de cycle et de recyclage.
Transformations physiques
et Réactions chimiques
Quelle est la différence entre les deux ?
Transformations physiques
On garde la matière
Réactions chimiques
La matière est transformée
Transformations physiques
Filtration
Mélanges
Changements d’état
Réactions chimiques
Cuisson des aliments
Polymérisations
Dégradations des organismes
La réaction chimique est plus irréversible. Pas besoin d’un labo : les réactions
chimiques peuvent se passer naturellement.
- Cuisson des aliments : Passer du cru au cuit
- Polymérisation : Coller, peindre, vernir (quand la colle est sèche, on ne peut
pas la remettre dans le pot)
-
Dégradation des organismes
Et l’eau ???
Pourquoi l’eau ?
Pour 3 raisons :
Abondance,
Importance pour la vie,
Et une propriété très particulière
4/5ème de la planète
3/4 du corps humain
excellent solvant
L’eau est un excellent solvant
Partie du programme : les mélanges
A quelle sorte de conclusion parvenez-vous ?
( du point de vue de l’utilité scientifique pour la planète)
Un peu de vocabulaire :
Mélanger : Mettre en présence 2 produits (ou plus)
- mélange hétérogène : on voit les grains à l’œil nu (eau + huile est une
émulsion. La vinaigrette est une émulsion instable, la mayonnaise est une
émulsion très stable, elle semble homogène et dure plus longtemps. Mais
elle retombe quand elle vieillit).
- mélange homogène : on ne les voit plus à l’œil nu (mais on peut voir la
couleur : ex : le café, le sirop sont des mélanges homogènes).
Solution : eau + quelque chose
c’est toujours un mélange homogène
Solvant + Soluté
La grosse partie
La partie minoritaire
Concentration : quantité de soluté dans 1 litre de solvant ou 1 litre de solution
Saturation : soluté en trop grande quantité. Il y en a une partie en solution, et
l’autre partie en plus.
- eau de mer : 31 à 35g de sel par litre de solution
- saumure des olives : 80 à 100g par litre
- limite : 230g/l : le sel est très soluble dans l’eau.
- le sucre est encore plus soluble : à 530g/l, la solution n’est pas encore
saturée
- 30 ml d’air sont dissous dans l’eau : ce sont les premières petites bulles qui
partent quand on fait bouillir l’eau l’eau bouillie est moins bonne au goût.
On dit que :
- Les solides (et les gaz) sont solubles / insolubles dans l’eau
- Les liquides sont miscibles / non miscibles avec l’eau
Mélanges et solubilité
En classe, on fait un tableau :
L’eau est un excellent solvant : vrai ou pas ?
Comment s’en servir pour faire des prévisions ?
Nom
Soluble
Insoluble
Les produits à tester :
- toutes sortes de poudres,
- des liquides : eau, huile, alcool à 90°, eau écarlate
On peut tester les liquides entre eux, les poudres avec les liquides…
Quelles conclusions ?
• Il y a un champion, c’est l’eau
• L’huile se dissout dans l’eau écarlate pour détacher on utilise le solvant
adéquat. Les détergents sont des produits qui se mettent autour des
taches de gras.
• La solubilité nous permet d’envisager le transport (ex : l’eau du
médicament transporte le produit actif)
L’eau est un excellent solvant : bon ou pas ?
- bon, oui : on peut lister tout ce qui contient de l’eau dans la vie courante :
parfums, boissons, presque tous les aliments, produits de nettoyage,
médicaments, lait, urine, sang, sueur…
liquides biologiques, transport de substances actives, nettoyage
-
mais après il faut nettoyer l’eau.
Séparer
Ce n’est pas facile ! Il faut « payer » !
•
séparation mécanique : dégrillage, décantation, filtration, détergents,
aération = injecter de l’air pour faire mousser et éliminer les détergents.
Obtient-on de l’eau potable ? Ces opérations sont-elles chimiques ou physiques ?
• Séparation par changement d’état : distillation, congélation,
lyophilisation.
- distillation : évaporation puis condensation
- congélation : exemples avec glaçons de lait ou de coca.
On laisse fondre un glaçon de coca sur une soucoupe : on aperçoit des aiguilles
de glace dans le glaçon et le coca qui s’écoule en une tache sombre ; puis on le
pose sur une deuxième soucoupe : le glaçon s’éclaircit, le coca s’écoule.
- lyophilisation : quand on ne peut pas faire bouillir pour évaporer on congèle
puis on sublime (on passe directement à l’état de vapeur). Ex avec le
café (on dit « café bouillu, café foutu » : glaçon de café, puis sublimation.)
On étudie donc:
- le cycle naturel de l’eau : avec comme moteur le soleil
- le cycle de l’eau potable
Livre intéressant : Combien pèse un nuage ? Editions EDS
Conclusion
•
•
•
•
•
L’eau est un excellent solvant : cette propriété a des aspects positifs,
mais aussi néfastes.
La quantité d’eau sur Terre est finie ( =limitée)
L’importance vitale de l’eau sur notre planète entraîne la nécessité de
l’accès à l’eau pour tous et partout (non encore réalisé) et de sa
gestion.
Déclencher des prises de conscience chez les élèves, pas des « y’a
qu’à ».
Développer de vraies attitudes scientifiques : donner des outils pour
s’en sortir mieux dans le monde qui nous entoure.
Exemple : on montre aux élèves :
- une photo d’un bateau au milieu des terres : comment est-il arrivé là ?
- une carte de la Mer d’Aral à plusieurs époques : elle diminue à cause de
l’irrigation due à la culture intensive du coton. (rem :la culture d’un pied de
maïs nécessite 400l d’eau). L’eau des cultures ne revient pas à la terre.
Elle s’évapore. Les océans jouent le rôle de régulateurs.
(L’émission d’Arte : Le dessous des cartes, a sorti un livre)
Remarque sur le prix de l’eau : la paie-t-on assez cher, par rapport à la facture
d’électricité, vu son importance pour la vie ?