L'EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT

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1 CH 10 L'EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT I- L'EAU SUR NOTRE PLANÈTE (Activité documentaire) Après avoir pris connaissance des documents fournis et de ceux présents dans votre livre (p 10 à p17), réponds aux questions posées. 11 La répartition de l eau sur la Terre : Q1- Pourquoi appelle-t-on la Terre «la planète bleue»? Parce que 71% de sa surface est recouverte par les mers et les océans, ce qui lui donne sa couleur dominante bleue vue de l espace. Q2- À combien de litres estime-t-on le volume d eau présent sur Terre? 1,4 milliards de milliards de litres. Q3- Où se trouve essentiellement l eau sur Terre? Est-elle douce ou salée? Sur Terre, 97,2% de l eau est salée et se trouve dans les mers et océans. Q4- L homme utilise principalement de l eau douce. Où peut-il en prélever facilement? Pour ses besoins, l homme utilise surtout de l eau douce liquide et ne peut en prélever facilement que dans les nappes phréatiques, les lacs et les rivières. Q5- Finalement, l eau douce est-elle abondante et accessible pour l homme? Non car l eau douce potentiellement consommable par l homme représente moins de 1% de l eau présente sur Terre. Sa répartition géographique est très inégale (ce qui est d ailleurs source de nombreux conflits dans le monde). 12 Cycle de l eau : Q6- Sur Terre, on rencontre l eau dans ses trois états physiques. Quels sont-ils? Sur Terre, on trouve de l eau à l état solide, à l état liquide et à l état gazeux. Q7- Qu est-ce qui permet à l eau de s échapper de la mer? Comment s appelle ce phénomène? Grace à la chaleur apportée par l énergie solaire, l eau liquide se transforme en vapeur d eau : c est l évaporation. Q8- Quel terme utilise-t-on pour l eau qui s échappe des plantes? L évapotranspiration. Q9- Qu est-ce que la condensation? La condensation est le passage d une substance de l état gazeux à l état liquide Q10- Pourquoi la vapeur d eau se condense-t-elle lorsqu elle s élève dans l atmosphère? Car elle rencontre des couches d air froids dans la haute atmosphère. Q11- De quoi sont constitués les nuages? Comment se sont-ils formés? Les nuages sont constitués de gouttelettes d eau formées par la condensation de la vapeur d eau présente dans l atmosphère. Q12- Quelles sont les trois formes sous lesquelles l eau tombe lors des précipitations? Précise pour chacune de ces formes l état physique de l eau correspondant. Il y a les précipitations de pluie (eau à l état liquide), de neige et de grêle (eau à l état solide). Q13- Que devient l eau des précipitations? Lorsqu il pleut, 60% de l eau s évapore à nouveau et reforme des nuages, 25 % s infiltre dans le sous-sol pour alimenter les nappes souterraines et 15% ruisselle sur le sol pour rejoindre les cours d eau et retourner à la mer. Q14- Complète le schéma page 2, représentant le cycle de l eau. Tu utiliseras les termes : Evaporation ; évapotranspiration ; condensation ; précipitations ; infiltration ; ruissellement ; eaux souterraines ; nappes phréatiques ; lac ; océan Cours 5 ème chapitre 10 1/6

2 13 Bilan : L eau est omniprésente sur Terre, où on la trouve sous ses trois états : - L état solide (glaciers, neige, icebergs) ; - L état liquide (mers, océans, lacs, rivières, nappes phréatiques, nuages) ; - L état gazeux (vapeur d eau dans l air, invisible). Cette eau circule et se transforme en permanence à travers le cycle de l eau. La plus grande partie (97,2%) de l eau de la Terre est de l eau salée, le reste étant de l eau douce. Seule une infime quantité d eau (moins de 1%) est donc réellement disponible pour l homme : c est l eau douce (à l état liquide) des eaux souterraines, des rivières et des lacs.

3 II L EAU ET LA VIE 21- Les organismes vivants contiennent ils de l eau? Oui, l'eau est le principal constituant de tous les êtres vivants. Par exemple, on a : Nature Nom Pourcentage d eau Fruits et légumes Melon 95 % Carotte 85% Animaux Méduses 95% Oiseaux 65% Fœtus de 2 mois 97% Être humain Nouveau né 75% Adulte 65% Personne âgée 55% Cortex cérébral 90% Corps Humain Muscles 75% Os 25 à 35% 22- Quels sont les besoins en eau chez l homme? Un individu perd en moyenne 2 litre d eau par jour : - 0,5 L par la transpiration - 0,5 L par la respiration - 1 L par les urines Donc l homme doit absorber en moyenne 2 litres d eau par jour : il les trouve dans les boissons, les aliments et dans son propre corps. L homme éprouve le besoin de boire s il perd 2% de son eau, s il en perd 10% il a des hallucinations et sa peau se rétracte et s il en perd 15%, il meurt. Un homme ne peut pas survivre sans eau plus de 3 jours 23 Bilan : L eau est le principal constituant des êtres vivants et l élément indispensable à toute forme de vie. Le corps humain est composé de près des deux tiers en eau. L homme ne peut vivre plus de 2 à 3 jours sans eau et doit en absorber en moyenne 2 litres par jour.

4 III COMMENT DÉTECTER LA PRÉSENCE D EAU? 31- Règles de sécurité a- Enlever son blouson et bien le ranger b- Attacher les cheveux longs c- Sortir l essentiel du cartable (trousse + documents + feuille) d- Ranger le cartable sous la paillasse e- Bien lire ou écouter les consignes f- Avant de manipuler, on range le tabouret sous la paillasse g- On manipule debout au dessus d une paillasse bien dégagée, dans le calme et en respectant les consignes h- A la fin du cours, on nettoie et on range le matériel i- On se lave les mains remarque : On ne mange pas (même des chewing-gums) et on ne boit pas dans une salle de sciences physiques. On ne sent pas les différents produits 32- Comment doit on chauffer un tube à essais? Matériel : un bec électrique, un tube à essais, un portoir, une pince en bois, du sulfate de cuivre et une spatule a- Vérifier que le tube est en verre b- Ne pas trop remplir le tube à essais c- On place la pince en bois en haut du tube à essais d- Bien tenir la pince (attention à la position du pouce) e- On allume l appareil de chauffage et on place le tube à essais (en position inclinée) audessus de la partie chaude du bec électrique f- Diriger l ouverture du tube à essais vers un mur ou une fenêtre (risques de projection). Aucune personne ne doit se trouver dans cette zone de «projection» g- A la fin de la manipulation, poser le tube à essais dans le portoir h- Puis on éteint l appareil de chauffage

5 33- Test de reconnaissance de l eau 331 Le sulfate de cuivre bleu a- Expérience! Respecte les règles de sécurité et les consignes d utilisation du matériel. Place du sulfate de cuivre bleu dans un tube à essais puis chauffe-le. (voir schéma ci-contre) sulfate de cuivre bleu tube à essais pince en bois bec électrique b- Observations - le sulfate de cuivre bleu devient gris / blanc - De la buée apparaît sur les parois du tube à essais - De la vapeur d eau s échappe du tube à essais 332 Le sulfate de cuivre blanc a- Montage Matériel : un tube à essais, un portoir, du sulfate de cuivre anhydre et de l eau Mets de l eau dans un bécher. Place du sulfate de cuivre blanc dans un tube à essais. Verse doucement et en quantité raisonnable de l eau dans le tube. (voir schéma ci-contre) bécher eau sulfate de cuivre blanc b- Observation Le sulfate de cuivre anhydre (blanc) devient bleu quand on ajoute de l eau

6 333 Interprétation Expérience N 1 Quand on chauffe le sulfate de cuivre bleu, on enlève l eau qu il contient. Quand on lui a enlevé toute son eau, le sulfate de cuivre est anhydre : il devient blanc Vocabulaire : Anhydre : Qui ne contient plus du tout d'eau. Expérience N 2 Quand on ajoute de l'eau au sulfate de cuivre anhydre (blanc) celui-ci s'hydrate et il devient bleu. 334 Conclusion Le sulfate de cuivre anhydre permet de détecter l eau dans une substance : il devient bleu en présence d eau et il reste blanc en l'absence d'eau. 34 A la recherche d eau : 341- Activité expérimentale (D.I.) : Le Schtroumph Curieux prétend avoir trouvé chez Gargamel, une poudre qui permet de savoir si un produit contient de l'eau mais il ne sait pas s'en servir. En tant que Grand Schtroumph, aidez le, en proposant un protocole expérimental, afin de savoir si cette poudre réagit avec l'eau. Ensuite, aidez le à tester la présence ou non d'eau dans les différents produits qui sont à votre disposition Matériel : coupelle, palette, sulfate de cuivre anhydre, spatule, produits à tester Produits Nature du produit Couleur du sulfate de cuivre anhydre vinaigre Liquide alimentaire Ce produit contient-il de l eau? Huile Cyclohexane Soda Liquide vaisselle Pomme Carotte Flocons de purée Sel Liquide alimentaire Liquide non alimentaire Liquide alimentaire Liquide non alimentaire aliment aliment aliment aliment

7 Correction Liquide Sulfate de cuivre anhydre Sulfate de cuivre anhydre Solide Quand le sulfate de cuivre anhydre devient bleu, c est que la substance analysée contient de l eau 342 Bilan Toutes les boissons (jus de pomme, jus d orange, lait, soda, vin, ) contiennent de l eau. La plupart des produits alimentaires (boissons, vinaigre, pomme, pain) contiennent de l eau, sauf exceptions (huile, sucre, sel, flocons de purée,...). Certains produits non alimentaires contiennent de l eau (le liquide vaisselle par exemple). Certains liquides ne contiennent pas d eau (huile, cyclohexane, ). 35- Exercice Ex 6 et 7 p 19 (Delagrave 2006) Correction Ex 6 p 19 a- Le sulfate de cuivre anhydre est blanc b- A la fin de l'expérience le sulfate de cuivre anhydre est bleu car il a été en présence d'eau c- C'est la vapeur d'eau qui a fait passer le sulfate de cuivre anhydre de blanc à bleu. L'air contient de l'eau à l'état gaz. 1 semaine Sulfate de cuivre anhydre Sulfate de cuivre bleu

8 Correction Ex 7 p 19 a- On place dans 2 coupelles différentes du sulfate de cuivre anhydre (blanc). Dans la 1ère coupelle on verse quelques gouttes de liquide A sur le sulfate cuivre anhydre et on observe s'il devient bleu. Dans la 2ème coupelle on verse quelques gouttes de liquide B sur le sulfate cuivre anhydre et on observe s'il devient bleu. Le liquide (A ou B) qui fera passer le sulfate de cuivre de blanc à bleu sera donc de l'eau b- Schéma Liquide Sulfate de cuivre anhydre LES INDISPENSABLES DU CHAPITRE 10 Je retiens 1- L'eau est omniprésente dans notre environnement et c'est le principal constituant des êtres vivants 2- Où trouve-t-on de l'eau liquide dans l'univers 3- La proportion des eaux salées et des eaux douces sur la Terre 4- Où l'homme trouve-t-il l'eau nécessaire au bon fonctionnement de son organisme dans les boissons et les aliments 4- Les règles de sécurité en chimie 5- La technique pour chauffer un tube à essais 6- De quelle couleur est le sulfate de cuivre en présence ou en l'absence d'eau 7- Les schémas p14 du livre Je sais faire 1- Elaborer un protocole expérimental pour mettre en évidence la présence (ou l'absence) d eau dans différentes substances 2- De valider ou invalider l hypothèse de la présence d eau en fonction du résultat expérimental 3- Chauffer un tube à essais en respectant les règles de sécurité