Monsieur Eauclair doit-il faire installer un adoucisseur d eau dans sa maison?

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Marie-Anne Thomas
il y a 7 ans
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1 EVALUATION Sciences physiques et chimiques CME 5-3 : Pourquoi adoucir l eau? Dans la suite du document, ce symbole signifie : «Appeler le professeur». Dans la suite du document, ce symbole signifie : «Consulter les documents en annexe». Monsieur EAUCLAIR n est pas satisfait de l eau de son robinet car cette eau entartre régulièrement ses appareils électroménagers (fer à repasser, bouilloire, ballon d eau chaude, ). Un vendeur propose à Monsieur EAUCLAIR d installer un adoucisseur d eau dans sa maison. Avant de faire installer cet appareil, il souhaite être convaincue de l efficacité d un tel appareil. Monsieur Eauclair doit-il faire installer un adoucisseur d eau dans sa maison? 1) Expliquer le rôle d un adoucisseur d eau dans une installation domestique.. 1. S approprier : Rechercher et extraire l information 2. Communiquer : Rendre compte d observation. 1

2 2) En utilisant une partie du matériel disponible, proposer un protocole expérimental permettant d illustrer le rôle d un adoucisseur d eau. Schéma: Liste du matériel disponible - Eau du robinet de Monsieur EAUCLAIR. - Eau de Monsieur EAUCLAIR adoucie - Tubes à essai. - Béchers. - Entonnoir. - Réactifs d identification des ions. - Bandelettes pour mesurer la dureté de l eau - Papier filtre. Description du protocole : 3. ANALYSER : - analyser la situation avant de réaliser une expérience, - formuler une hypothèse, - proposer une modélisation, choisir un protocole ou le matériel / dispositif expérimental 4. REALISER : Appel n 1 : Faire vérifier le protocole par le professeur. Effectuer les manipulations devant le professeur. Donner le «Document à fournir à l élève en cas de nécessité à l issue de l appel n 1» 2

3 Pour convaincre Monsieur EAUCLAIR, on réalise un dosage colorimétrique de l eau. L indicateur d équivalence utilisé est le N.E.T. Dispositif expérimental Exploitation EDTA Prise d essai : Dans les conditions d expérimentation, à l équivalence, on considère que 1 f correspond à 1ml d EDTA versé 10,0 ml d eau adoucie + 10 ml d ammoniaque + 6 gouttes de N.E.T 4. REALISER : -Organiser le poste de travail, -manipuler avec assurance. 3) Préparer le matériel nécessaire à la prise d essai et organiser le poste de travail pour pouvoir la réaliser. Appel n 2 : Préparer devant le professeur la prise d essai. Réaliser le dosage devant le professeur. 4) Noter le volume V éq à l équivalence VALIDER... 5) Donner la dureté de l'eau adoucie et indiquer la qualité de l eau adoucie S APPROPRIER : 6) Monsieur EAUCLAIR doit-il faire installer un adoucisseur d eau dans sa maison? Justifier votre réponse VALIDER : COMMUNIQUER : ) Remettre en état le poste de travail. 3

4 ANNEXE Document 1 : Un adoucisseur d eau est un appareil qui modifie les caractéristiques chimiques de l eau pour éviter la formation de tartre. Le fonctionnement consiste à faire passer l eau du réseau à travers des billes de résine échangeuse d ions. Il y a remplacement des ions responsables du tartre : les ions calcium Ca 2+ et magnésium Mg 2+, par des ions sodium Na+ présents initialement sur les billes (voir le schéma cicontre). Une fois les billes de résine saturées en ions calcium et magnésium, on procède à la «régénération». On rend les billes de résine à nouveau actives et les ions calcium Ca 2+ et magnésium Mg 2+, ainsi que certains ions sodium en excès sont rejetés à l'égout. Document 2 : Tests d identification des ions Ions Réactif Observation Cuivre Cu 2+ Soude Précipité bleu Calcium Ca 2+ Oxalate d ammonium Précipité blanc Chlorure Cl - Sulfate SO 4 2- Magnésium Mg 2+ Nitrate d argent Chlorure de baryum Jaune de thiazole en présence d hydroxyde de sodium Précipité blanc qui noircit à la lumière Précipité blanc Coloration rouge rosé Document 3 : Qualité des eaux Qualité de l eau Très douce Douce Semi-dure Dure Très dure Dureté D( f) D < 5 5 < D < < D < < D < 35 D > 35 4

5 Document à fournir à l élève en cas de nécessité à l issue de l appel n 1 Protocole permettant d illustrer le rôle d un adoucisseur d eau. Schémas 1) Analyse de l eau de Monsieur Batata avant adoucissement : Oxalate d ammonium Jaune de thiazole Matériel : - Eau du robinet de Monsieur EAUCLAIR. - Tubes à essai. - Eau de Monsieur EAUCLAIR adoucie - Réactifs d identification des ions. Protocole : 1 2 Eau non adoucie 2) Analyse de l eau de Monsieur Batata après adoucissement : Oxalate d ammonium Eau non adoucie Jaune de thiazole 1) Analyse de l eau Monsieur EAUCLAIR avant adoucissement : - Verser environ 2 ml d eau non adoucie dans deux tubes à essai. - Verser quelques gouttes du réactif oxalate d ammonium dans le tube 1. - Verser quelques gouttes de jaune de thiazole dans le tube 2. 2) Analyse de l eau Monsieur EAUCLAIR après adoucissement : 3 Eau traitée 4 Eau traitée - Verser environ 2 ml d eau traitée dans deux tubes à essai. - Verser quelques gouttes du réactif oxalate d ammonium dans le tube 3. - Verser quelques gouttes de jaune de thiazole dans le tube 4. 5

6 GRILLE NATIONALE D ÉVALUATION EN SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES Nom et prénom : Diplôme préparé : Séquence d évaluation n. Liste des capacités, connaissances et attitudes évaluées Capacités Connaissances Attitudes Évaluation Activité expérimentale Compte Rendu écrit et oral - Mettre en évidence expérimentalement la présence d ions Ca 2+ et Mg 2+ dans une solution aqueuse. - Déterminer expérimentalement le degré hydrotimétrique d une eau. - Reconnaitre et nommer le matériel et la verrerie de laboratoire employés lors des manipulations. - Savoir que les ions Ca 2+ et Mg 2+ sont responsables de la dureté d'une eau. - Le goût de chercher et de raisonner. - Le sens de l observation. - L ouverture à la communication, au dialogue et au débat argumente. Compétences Aptitudes à vérifier Questions S approprier Analyser Réaliser Valider Communiquer - rechercher, extraire et organiser l information utile, - comprendre la problématique du travail à réaliser, - montrer qu il connaît le vocabulaire, les symboles, les grandeurs, les unités mises en œuvre. - analyser la situation avant de réaliser une expérience, - formuler une hypothèse, - proposer une modélisation, - choisir un protocole ou le matériel / dispositif expérimental. - organiser son poste de travail, - mettre en œuvre un protocole expérimental, - utiliser le matériel choisi ou mis à sa disposition, - manipuler avec assurance dans le respect des règles élémentaires de sécurité. - exploiter et interpréter des observations, des mesures, - vérifier les résultats obtenus, - valider ou infirmer une information, une hypothèse, une propriété, une loi - rendre compte d observation et des résultats des travaux réalisés, APPEL présenter, formuler une conclusion, expliquer, représenter, argumenter, commenter. 1) 5) 2) 3) APPEL 1-2 2) 4) 6) 6) Appréciation du niveau d acquisition / 7 / 3 TOTAL / 10 6

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