Activité d intégration Les produits nettoyants Sciences physiques 416-430 Module 3 : Phénomènes ioniques Objectif terminal 1 : Recherche expérimentale
Chaire CRSNG/Alcan pour les femmes en sciences et génie au Québec Vous avez le droit de reproduire et de distribuer ce document à des fins strictement éducatives. Il ne doit cependant pas être intégré à un recueil de textes ou d exercices ou utilisé à des fins lucratives.
Description générale Cette activité consiste, pour les élèves, à choisir un produit nettoyant à la maison et à l'analyser de façon à savoir s'il est sécuritaire pour l'environnement. Les élèves doivent donc, en premier lieu, en déterminer les propriétés ainsi que la nature acide ou basique. Par la suite, ils doivent chercher à décrire les effets néfastes de leur produit sur l'environnement. En outre, nous leur demanderons d'en déterminer le ph approximatif et de trouver une façon de le rendre inerte pour l'environnement en le neutralisant. Ainsi, cette activité fait d'abord référence à leurs connaissances de l'objectif 1,2, qui traite des propriétés caractéristiques et non caractéristiques. De plus, elle leur permet de faire un bon apprentissage des objectifs 3,2, 3,4, 3,5 et 3,6, qui traitent des propriétés des acides et des bases, du ph, du point de virage, de la neutralisation et des effets de différents produits sur l'environnement. Ce travail peut s'effectuer en équipes de deux élèves. Le matériel de laboratoire requis se limite à celui habituellement utilisé lors de ces objectifs. La rédaction du travail se fait sous la forme d'un rapport de laboratoire, chaque étape étant expliquée à l'élève sur les feuilles de consignes prévue à cette fin. Une grille de correction rapide vous est fournie pour vous aider dans cette démarche. Description générale 1
Consignes aux élèves Mise en situation Le ministère de l Environnement vous engage pour faire une étude environnementale sur divers produits nettoyants. Vous devez donc choisir un produit nettoyant à la maison et l analyser de façon à savoir s il est sécuritaire pour l environnement. Par ailleurs, si le produit étudié peut être nocif lorsque déversé en grande quantité, votre employeur vous demande de déterminer une procédure à suivre pour limiter les dommages. Choix d un produit Vous pouvez prendre n importe quel produit nettoyant utilisé à la maison. Voici quelques exemples de produits : nettoyant à vitres, shampooing, détergent à lessive, détergent pour lave-vaisselle, etc. Si le produit n est pas sous forme liquide, vous devrez probablement le dissoudre dans l eau lors de certaines manipulations. Déroulement de l activité Le travail se déroulera en trois parties : Partie A : Tout d abord, vous devrez déterminer les propriétés ainsi que la nature acide ou basique de votre produit. Partie B : Ensuite, vous aurez à faire une recherche afin de décrire les effets néfastes de ce produit sur l environnement. Partie C : Enfin, il vous faudra élaborer et tester un protocole permettant de neutraliser les effets nocifs du produit sur l environnement. Imaginez qu un camion de transport se renverse par accident. Que faire pour que l environnement n en souffre pas trop? Contenu du rapport à remettre au ministère Page titre Votre page titre doit fournir l information suivante : titre du cours; noms des membres de l équipe; titre du travail; Consignes aux élèves 1
nom du produit choisi; lieu; date de remise du travail. Introduction L introduction doit être faite sous forme de texte suivi. Elle doit contenir une description détaillée du produit (voir les renseignements sur l étiquette) : nom; mode d utilisation; dangers (s il y a lieu); précautions; composition; etc. Votre introduction doit aussi contenir un court résumé des étapes à venir. Partie A But Vous devez énoncer à l aide d une phrase complète le but de cette section du travail. Hypothèse Votre hypothèse doit être en rapport avec le but. Répondez, toujours par une phrase complète, à la question suivante : «Quelle est, selon vous, la nature du produit? Un acide, une base, ni l un ni l autre?» Rappelez-vous, une hypothèse n est ni bonne ni mauvaise, elle doit seulement représenter l idée que vous avez sur la question. Théorie Vous devez définir certains concepts utilisés. En premier lieu, vous allez identifier les propriétés du produit. Il serait donc bien de pouvoir différencier les propriétés caractéristiques et non caractéristiques. Référez-vous à l objectif 2 du tome 1. Par ailleurs, puisque vous devez identifier la nature acide ou basique du produit, il vous faut connaître quelles sont les propriétés des acides et des bases. Référez-vous à l objectif 2 du tome 3. Consignes aux élèves 2
En outre, avant de chercher à trouver son ph, il serait intéressant de savoir à quoi correspond cette abréviation (ph) et ce qu elle donne comme information. Référez-vous à l objectif 4 du tome 3. etc. Matériel nécessaire Pour identifier les propriétés du produit, quel sera le matériel dont vous aurez besoin? Vous devrez vérifier avec votre enseignante ou votre enseignant pour connaître la disponibilité du matériel requis. Le matériel doit être énuméré sous forme de liste. Protocole Référez-vous à l objectif 2 du tome 1, ainsi qu à celui du tome 3 pour vous assurer d identifier toutes les propriétés adéquates. La recherche approximative du ph devrait faire partie de vos manipulations. Résultats Les résultats peuvent être donnés sous la forme d un tableau. N oubliez pas de donner un titre à votre tableau. Analyse Dans un texte suivi, vous devez répondre aux questions suivantes : Quelles sont les propriétés caractéristiques et non caractéristiques du produit? Quelles sont les propriétés qui permettent de conclure sur la nature du produit nettoyant que vous avez choisi? Quelle est la nature du produit? Acide ou base? Qu est-ce que le ph nous indique sur l acidité du produit? Mon hypothèse correspondait-elle à la réalité? Partie B But Vous devez énoncer à l aide d une phrase complète le but de cette section du travail. Analyse Dans un texte suivi (voyez avec votre enseignante ou votre enseignant pour le nombre de mots que devra contenir votre analyse), identifiez les effets sur l environnement d une grande utilisation du Consignes aux élèves 3
produit que vous avez choisi. Expliquez les moyens qui peuvent être pris par la population pour diminuer les impacts négatifs de l usage de ce type de produit sur l environnement. Partie C But Vous devez énoncer à l aide d une phrase complète le but de cette section du travail. Théorie Vous devez définir certains concepts utilisés. Pour neutraliser votre produit, vous devez d abord vous poser la question : «Qu est-ce qu une neutralisation?» Référez-vous à l objectif 5 du tome 3. Par la suite, il vous faudra déterminer le matériel nécessaire à la neutralisation. Vous devrez utiliser les expressions point de virage et indicateur acido-basique. Pour les définir, référez-vous à l objectif 4 du tome 3. etc. Matériel Sous la forme d une liste, indiquez le matériel nécessaire pour effectuer une neutralisation. Protocole Avant d effectuer ce laboratoire, faites vérifier votre protocole par votre enseignante ou votre enseignant. Résultats Indiquez quelles ont été les quantités nécessaires à la neutralisation de votre produit. Les résultats peuvent être consignés dans un tableau. Si nécessaire, refaites l expérience avec un autre indicateur. Analyse Dans un texte suivi, vous devez répondre aux questions suivantes : Quelles sont les proportions produit / solution neutralisante qui permettent la neutralisation? Si c est à faire en grande quantité, à quoi faut-il faire attention? Quels sont les changements à faire dans le protocole suite à l expérimentation? Consignes aux élèves 4
Conclusion Dans un texte suivi, faites un résumé des résultats de chacune des trois parties. Relisez la mise en situation et assurez-vous que vous avez bien répondu à la demande du ministère de l Environnement. Enfin, terminez en donnant vos idées sur d autres recherches qui pourraient être effectuées. Références Donnez les références des sources d information (livres, revues, journaux, sites Internet, ) que vous avez utilisées lors de ce travail. Vous devez avoir au moins trois sources de références pertinentes. Consignes aux élèves 5
Grille de correction Membres de l équipe : Étape Critères Notes Présentation Page titre complète, travail propre et bien structuré /3 Introduction Texte suivi, description du produit complète, étapes du travail bien définies /5 But /2 Partie A Définition du problème Cueillette et traitement des données Hypothèse /2 Théorie /8 Matériel /2 Protocole /8 Résultats /5 Analyse /8 Définition du problème But /2 Partie B Traitement des données Analyse /10 Définition du problème But /2 Théorie /8 Partie C Cueillette et traitement des données Conclusion Matériel /2 Protocole /8 Résultats /5 Analyse /8 Texte suivi, résumé du travail complet, en lien avec le questionnement initial /5 Références Complètes, en nombre suffisant /2 Communication Orthographe Utilisation d une langue correcte Utilisation de termes et de symboles propres à la discipline /5 Résultat final /100 Grille de correction 1