ACTIVITÉS & LABORATOIRES SCIENCES ET TECHNOLOGIE. Le LAB des LABS

Transcription

1 ACTIVITÉS & LABORATOIRES SCIENCES ET TECHNOLOGIE Le LAB des LABS NOM GROUPE : POSTE : Patrick Ruel COURS SUJET DEVOIR À REMETTRE 0 T- Présentation du prof, du cours et des évaluations. T- Présentation du Lab des Labs (plan match). A - Formation des équipes. 1 A- Activité 1 : La sécurité (BIBLE p.7). T- Rapport de laboratoire pour les nuls (préparation). A Laboratoire : La substance (préparation). 2 C Laboratoire : La substance (préparation). T- Rapport de laboratoire pour les nuls (observation). A Laboratoire : La substance. (manipulation). 3 C- Laboratoire : Question d analyse. T- Rapport de laboratoire pour les nuls (analyse). A Laboratoire : La substance (analyse). A- Laboratoire : Le microscope (préparation). Organisation cartable Lecteur & signature BIBLE Question Théoriques (p.2-4) PRÉPARATION. (p.7) TABLEAU (p.8) Question analyse (p.6) LABO 2 analyse & conclusion (p.10) BIBLE : p.4 Signature parents LAB 2 (prép.) (P.2-4 & 7) LAB (QA) (P.6) A = Activité et laboratoire T = Cours théorique C = Correction d activité ÉV = Évaluation PRÉPARATION MANIPULATION ANALYSE LECTURE COMPLÈTE DU LABORATOIRE RÉPONDRE AUX QUESTIONS THÉORIQUES PRÉPARATION LABORATOIRE (prob-hyp-mat-manip) PROTOCOLE & MANIPULATION RÉPONDRE AUX QUESTION D ANALYSE RÉDIGER L ANALYSE RÉDIGER LA CONCLUSION

2 LABORATOIRE SCIENTIFIQUE LA SUBSTANCE MISE EN SITUATION : Vous avez déjà fait des expériences en laboratoire de sciences et technologies et vous connaissez certains instruments de laboratoire et leur utilité. Ce laboratoire vous permettra de réviser leur utilisation et d en apprendre un peu plus sur le nouveau matériel. PROBLÈME RÉEL : On ne l indiquera pas toujours aussi facilement. Lors d une fête familiale bien arrosée, vous retrouvez une bouteille mystérieuse abandonnée sur le comptoir de la cuisine. Vous avez une bonne idée de son contenu mais son apparence est douteuse. Il serait préférable de l identifier avant d en faire un usage risqué et surtout illégal à votre âge. Vous vous empressez donc d utiliser vos connaissances scientifiques et le laboratoire clandestin de votre grand frère pour l identifier. En y entrant, vous constatez qu il est anormalement bien équipé. PROBLÈME SCIENTIFIQUE : On ne l indiquera pas toujours aussi facilement. Dans son laboratoire les instruments sont nombreux et très variés; ils servent entre autre à contenir, transporter, transvider, mélanger et surtout mesurer des substances. Afin de s'assurer du succès de votre expérience, il importe de bien choisir le matériel de travail. Vous aurez donc à choisir et utiliser les meilleurs instruments de mesure de volume et de masse afin de déterminer la masse volumique de la substance. QUESTIONS THÉORIQUES : Ces notions ciblent les savoirs essentiels afin de résoudre la situation. 1. Identifier le nom des instruments de laboratoire et leur rôle à l aide des choix de réponses. bain marie entonnoir pince à éprouvette balance à fléau erlenmeyer pipette Bécher flacon laveur plaque chauffante bouteille compte goutte fiole jaugée spatule cylindre gradué microscope support à éprouvette Rôle : a) Nettoyer et rincer la verrerie avec de l eau distillée. b) Observer un échantillon de très petite taille en le grossissant de 40 à 400 fois. c) Mesurer une quantité très précise d un liquide. d) Verser un liquide goutte à goutte dans un mélange. e) Faire chauffer des substances à l aide d eau chaude. f) Mesurer la masse d un objet. g) Mesurer une quantité relativement précise de liquide. h) Faire chauffer un contenant et son contenu. i) Supporter et transporter des éprouvettes. j) Changer des solides de contenants sans faire de perte. k) Transvider une petite quantité d un liquide d un contenant à un autre. l) Changer des liquides ou une poudre de contenants sans faire de perte (éclaboussure). m) Contenir, transporter, mélanger avec une tige et mesurer approximativement des liquides. n) Contenir et transporter, mélanger, brasser et mesurer approximativement des liquides. o) Prendre, tenir et transporter une éprouvette chaude ou contenant des produits dangereux. 2

3 3

4 2. Trouver ou déterminer la précision théorique des 5 instruments de mesure de ton poste de travail et indiquer la valeur d incertitude absolue de chacun (bas de la page). Nom Incertitude (précision) absolue (en ml ou en g) Bécher (150 ml) Erlenmeyer (125 ml) Cylindre gradué (100 ml) Fiole jaugée (100 ml) Balance à fléau (g) 3. En n utilisant qu'un seul verbe, identifier le rôle principal de chacun des instruments suivant : Nom Bécher (150 ml) Erlenmeyer (125 ml) Cylindre gradué (100 ml) Fiole jaugée (100 ml) Balance à fléau (g) Rôle principal Masse volumique : LIQUIDES à 20 C g/ml Alcool éthylique (nom commun alcool ) 0,79 Essence (poison) 0,84 Térébenthine (poison) 0,87 Huile à cuisson 0,92 Eau distillée 1,00 Glycérine (laxatif) 1,26 Sirop de maïs 1,38 Cyanure (poison mortel) 1,52 4. Identifier cette substance inconnue. m (verre) = 250g m (verre + susbtance) = 475g V = 250 ml Substance : *PRÉCISION DES INSTRUMENTS : La précision, ou valeur de l'incertitude absolue, des instruments de mesure utilisés influence grandement les résultats d'une expérience. Généralement, la valeur de l'incertitude est écrite sur l'instrument. EX : On peut utiliser un bécher de 100 ml ayant ± 5 ml de précision; cela signifie qu'en mesurant un volume de 100 ml dans ce bécher, le volume réel mesuré peut varier entre 95 ml et 105 ml. EX : On peut l avoir aussi en pourcentage. Un Erlenmeyer de 150 ml avec une incertitude de 10% fera une erreur maximale de +/- 15 ml par mesure. Donc 10% de 150mL = 15 ml. MÉNISQUE *Lorsqu'elle n'est pas indiquée sur l'instrument, la valeur d'incertitude absolue correspond à la moitié de la plus petite division de l'instrument. **La précision de la balance à fléau est fourni par le fabriquant : +/- 0,01g 4

5 MESURE DE LA MASSE : PROTOCOLE : Utilisation de la balance à fléaux. 1. Mettre la balance à zéro (curseurs et vis). 2. Mettre sur la balance l instrument de mesure du volume choisi entre le Bécher, l Erlenmeyer, le cylindre gradué ou la fiole jaugée. 3. Mesurer la masse avec la balance à fléau et noter sa masse en g dans le tableau des résultats. 4. Vérifier votre résultat à l aide du technicien et de la balance électronique. 5. Noter la masse de l instrument obtenue sur la balance électronique dans le tableau de résultats. 6. Si le résultat de la balance électronique varie de ± 0,02 g, recommencer votre mesure de l instrument avec la balance à fléaux et vérifier à nouveau. Vous n avez droit qu à 3 essais au maximum. MESURE DE VOLUME : Pour mesurer précisément un volume, il faut mettre vos yeux à la hauteur de la ligne de liquide ; cette ligne a la forme d une coupole appelée ménisque. La mesure se prend à la base du ménisque. Attention : La substance inconnue est peut-être corrosive voir même empoisonnée, méfiez-vous des éclaboussures PROTOCOLE : Utilisation de la verrerie. 1. Laver la verrerie avec de l eau du robinet et du savon et rincer 3 fois avec de l eau distillée. 2. Verser environ 110 ml de la substance dans un Fleaker. 3. Mesurer 100 ml de la substance dans l instrument de mesure du volume choisi entre le Bécher, l Erlenmeyer, le cylindre gradué ou la fiole jaugée. 4. Vérifier votre résultat à l aide du technicien et de son instrument de mesure de volume de grande précision. 5. Noter le volume de l instrument obtenu par le technicien dans le tableau de résultats. 6. Si le résultat du technicien varie à +/- 1 ml recommencer votre mesure de l instrument ou changer d instrument et vérifier à nouveau. Vous n avez droit qu à 3 essais au maximum. MESURE DE LA MASSE : ***SI VOS RÉSULTATS (masse et volume) SONT ACCEPTÉS 7. Mesurer la masse de votre instrument de mesure avec 100mL de la substance sur la balance à fléau. Noter le résultat dans le tableau des résultats. 8. Disposer de la substance dans le bac de récupération des déchets. 9. Calculer la masse volumique dans le tableau des résultats. Résolution complète : données, formule, calculs et unités de mesure et résultat bien identifié. 10. Nettoyer la verrerie et votre poste de travail. Tout doit être impeccable Cylindre gradué Bécher?????? Erlenmeyer Fiole Jaugée 5

6 QUESTIONS D ANALYSE : Cette section vous aidera à faire le point sur les savoirs et les résultats. MESURE DE LA MASSE : 1. Si vous aviez eu une différence de mesure de la masse, indiquer 2 erreurs que vous auriez pu commettre Votre coéquipier durant un laboratoire vous dit qu il ne peut pas mettre la balance à zéro malgré ses efforts avec la vis d ajustement. Quelle erreur a-t-il commis? MESURE DU VOLUME : 1. Est-il possible que le bécher soit aussi, sinon plus précis que les autres instruments de mesure. 2. Placer la verrerie suivante en ordre croissant de précision : cylindre gradué, bécher, erlenmeyer et fiole jaugée. 3. Lors de vos manipulations avec la verrerie, avez-vous noté pour votre équipe ou une équipe de la classe un changement de couleur de la substance? Quelle erreur de manipulation peut être responsable cette contamination? MESURE DE LA MASSE VOLUMIQUE : 1. Identifier la substance et expliquer pourquoi vous n arrivez pas exactement sur le résultat attendu. LIQUIDES à 20 C g/ml Alcool éthylique (nom commun alcool ) 0,79 Essence (poison) 0,84 Térébenthine (poison) 0,87 Huile à cuisson 0,92 Eau distillée 1,00 Glycérine (laxatif) 1,26 Sirop de maïs 1,38 Cyanure (poison mortel) 1,52 6

7 NOM : DATE : Chef de laboratoire Directeur LABO : GROUPE : technicien journaliste ÉQUIPE : POSTE : PROBLÈME : Déterminer le problème RÉEL et le problème SCIENTIFIQUE. RÉEL : QT / 25 SCIENTIFIQUE : HYPOTHÈSE ou STRATÉGIE : Une stratégie est souvent plus simple (voir protocole). MATÉRIEL : Liste du matériel scientifique du protocole (quantité & taille) MASSE VOLUME MANIPULATIONS : Résumer en 3 étapes la masse volumique d un liquide. Faire des phrases simples à l infinitif : verbe d action, matériel et quantité. CD1-Représentation adéquate de la situation CD1-Élaboration d une démarche pertinente pour la situation

8 OBSERVATIONS et RÉSULTATS : L organisation et les tableaux ne seront pas toujours là. Tableau de la mesure de la masse avec une balance à fléaux et une électronique. nom de la Masse avec la Verrerie balance à fléaux Masse balance électronique essai 1 Masse balance électronique essai 2 Masse balance électronique essai 3 MANIP /5 Verrerie + X X X substance Tableau de la mesure du volume de la substance avec un instrument de mesure (verrerie). Essai 1- Essai 2- Essai 3- Nom de la verrerie utilisée Volume mesuré avec la verrerie Calcul de la masse volumique Volume comparé avec le technicien ANALYSE : Répondre au PROBLÈME SCIENTIFIQUE en 3 paragraphes chiffrés. Je sais J ai observé J en déduis CONCLUSION : Répondre au PROBLÈME RÉEL en incluant la STRATÉGIE (résultats chiffrés). CD1-Concrétisation du plan d action. Respect de la terminologie, des règles et des conventions CD1- Élaboration d explications et de solutions pertinentes