Transcript Détermination expérimentale de la taille d`une molécule de lipide

FORFOR 2011 – Sciences 2ème degré
Détermination expérimentale
de la taille
d’une molécule de lipide
Françoise Mernier - Delphine Hanus
Haute Ecole Blaise Pascal
Références au programme

FT2 : Mener à bien une recherche expérimentale

CG2:
Contexte : situation concrète
Finalités : élaboration de nouveau concepts,
découverte et validation de lois et de théories
Références au programme

Savoirs
Thème 1 - La masse des atomes et des molécules
 ordres de grandeurs (intéressant)
Thème 4 - Les liaisons chimiques
 molécules polaires et apolaires et leur comportement (spécifique)
Thème 5 - Introduction à la chimie organique

Savoir-faire
 utiliser correctement la verrerie de laboratoire (Berlin vs
Erlenmeyer, précision du matériel gradué)
 développer l’esprit scientifique (reproductibilité, sources
d’erreur)
 rédiger un rapport de laboratoire
 utiliser l’outil mathématique
Séquence proposée

Pré-requis 1er degré et/ou 3ème année

Installation des ressources

Tâche – Chimie 4ème Sciences générales
« Ne fais pas comme je t’ai montré, fais avec ce
que je t’ai montré »

Variantes de la tâche – Chimie 4ème Sciences de base

Evaluation

Liens avec les autres points de matière
Pré-requis 1er degré et/ou 3ème année
Mélanges homogène/hétérogène
 l’huile est insoluble dans l’eau et se répand en surface
 l’acétone est soluble dans l’eau
Changements de phase
 l’acétone est un composé volatil
Modèle moléculaire
Instruments et récipients
Distinction molécules inorganiques et molécules organiques
Installation des ressources - 1
« Il est possible de mesurer la taille d’un grain de couscous »
Solution 1 : avec une latte millimétrée mais mesure imprécise
Solution 2 : méthode indirecte permettant une mesure plus précise
Manipulation en suivant un protocole  Annexe 1
OBJECTIFS
Permet l’acquisition
- du savoir (logique de raisonnement, sources potentielles
d’erreurs et formule mathématique)
- de savoirs faire (verrerie de labo et application de la formule)
Modélisation de la manipulation pour rendre explicite le phénomène
et le raisonnement
Installation des ressources - 2
« Une goutte d’huile non diluée a besoin d’une surface très grande pour
s’étaler à la surface de l’eau »
Démonstration par le professeur
Installation des ressources - 3
« Il est possible de mesurer le volume d’une goutte de liquide »
 écoulement un nbre défini de gouttes dans un pied gradué
 nbre de gouttes correspondant à l’écoulement d’un volume défini
Vérification par les élèves
Rem. : si nécessaire, vérifier la non compressibilité des liquides
Tâche
Gérer une tâche nécessite la mise en œuvre
d’une démarche scientifique
Problématiser, s’approprier la situation
 La molécule est invisible à l’œil nu, une mesure directe est donc
impossible
 La taille des grains de couscous a été déterminée par mesure indirecte;
la méthode de travail a été modélisée
 Tâche à réaliser :
« Il est possible de déterminer expérimentalement la taille d’une molécule d’huile »
Tâche
« Il est possible de déterminer expérimentalement la taille d’une molécule d’huile »
Recueillir et traiter des informations
 matériel :
boîte de Pétri, pipette graduée, spatule, papier noir plastifié,
latte, Berlin de 200ml
 composés chimiques :
eau, talc, solution diluée d’huile de ricin dans l’acétone
 document contenant les informations suivantes :
a.
b.
c.
d.
e.
f.
l’huile est soluble dans l’acétone
l’acétone est soluble dans l’eau
l’acétone est volatil et s’évapore rapidement
la poudre de talc se dépose à la surface de l’eau
une goutte d’huile déposée sur une mince couche de talc à la
surface de l’eau repousse le talc vers l’extérieur
le protocole de laboratoire sur la détermination de la taille d’un
grain de couscous
Construire le mode opératoire et le tester
Tâche
« Il est possible de déterminer expérimentalement la taille d’une molécule d’huile »
Communiquer
 rapport de laboratoire
a.
b.
c.
d.
e.
f.
objectif(s)
matériel et composés chimiques
mode opératoire (schémas expérimentaux)
observations expérimentales et tableau des résultats
expérimentaux
exploitation des résultats expérimentaux
conclusions et généralisation

Donner du sens au résultat obtenu
Détergent
Assiette - poivre

Vidéo de l’expérience
http://www.dailymotion.com/video/x331o5_franklin_tech

Animation présentant l’expérience de Franklin
http://www.intellego.fr/soutien-scolaire-2nde/aide-scolaireChimie/ANIMATION-CHIMIE-25-L-experience-de-Franklin(determination-de-la-taille-d-une-molecule)/31710
Variante de la tâche
Chimie 4ème Sciences générales, FT2 Expérimenter
 défi identique mais guidance adaptée au temps imparti et au public
Chimie 4ème Sciences de base, FT1 Décrire, expliquer, prévoir
 le professeur réalise l’exp. dans un cristallisoir déposé sur un
rétroprojecteur; les élèves complètent le rapport de laboratoire;
 DEFI 1:
Expliquer à un élève absent comment déterminer la
taille d’une molécule d’huile.
 DEFI 2:
Décrire l’expérience à l’aide de schémas uniquement.
Evaluation de la tâche

Partir
des
critères
indicateurs pertinents
et
identifier
les

Associer
les
indicateurs
utilisés
habituellement aux critères proposés
Evaluation de la tâche
Critères
1. respect des consignes de
sécurité et du matériel
Indicateurs
comportement adéquat
/2
rangement du matériel et nettoyage de sa
table à la fin du laboratoire
/1
élaboration du mode opératoire
/3
2. manipulations (appropriation et
analyse réflexive de la démarche à suivre
investigation)
utilisation pertinente de la verrerie
3. rédaction du rapport de
laboratoire (communication)
/4
/3
respect des consignes de rédaction
/2
calculs
/2
interprétation des résultats - conclusions
/2
soin
/1
Total
/20
Liens avec les autres points de matière
Chimie
 transposition de la tâche en 3ème année
 chimie organique (6ème année)
Biologie
 faire un lien avec la microscopie et l’observation des cellules 
grandeur cellules/molécules
 lien avec la polarité de la double membrane lipidique (3ème et 4ème)
Wikipedia
Liens avec les autres points de matière
Chimie
 prolonger la démarche de modélisation vers le thème 2
« de la molécule à l’atome et à l’ion »
 sensibilisation à la chimie organique (4ème et 6ème)
Biologie
 faire un lien avec la microscopie et l’observation des cellules 
grandeur cellules/molécules
 lien avec la polarité de la double membrane lipidique (3ème et 4ème)
 faire émerger une échelle du vivant
Van In
Bio 4, référentiel
Liens avec les autres points de matière
Physique
 chiffres significatifs (calcul d’erreur)
Mathématiques
 application de formules simples
 transformation d’unité