ATELIERS SCIENTIFIQUES - infos et liens vidéo

Soyez prudent ! Et demandez l'autorisation à vos parents pour les refaire !

BOUGIE ETERNELLE

https://www.youtube.com/watch?v=Em8cauIiM9s

LAMPE A LAVE GEANTE

https://www.youtube.com/watch?v=bLCUM6gLLXM

LAIT ARC-EN-CIEL

https://www.youtube.com/watch?v=OXIqPMFpWCQ

LA CAPILLARITE 

1/ Activités /Sciences/Expériences sur les végétaux

Les végétaux n’aiment pas les pesticides

-        Initier les enfants à la méthode scientifique en leur faisant apprécier la science par le jeu.

-        Faire comprendre des notions : la capillarité, l'eutrophisation

-        Sensibiliser à l’environnement

Age : 6-12 ans

MATERIEL

2 grands gobelets transparents (1 gobelet : eau potable - 1 gobelet eau + liquide vaisselle)
Liquide vaisselle
2 fleurs en papier
Ciseaux + ‘‘touilleurs’’ + loupe

EXPERIENCE

Découpe 2 fleurs en papier et plie ses pétales.

 

Dépose chacune d’elles dans les gobelets (l’un contient de l’eau propre, l’autre de l’eau mélangée à du liquide vaisselle)

OBSERVATION 1

- L’eau monte dans la fleur.

EXPLICATION

Le papier est issu de l’arbre. C’est une matière qui semble bien lisse, mais qui, en réalité, est composée de minuscules fibres qui s'entrecroisent. Ces fibres sont tellement petites que l'on ne peut pas les voir à l'œil nu : nous aurions besoin d'un microscope puissant pour les apercevoir.
De plus, le papier est une matière qui est attirée par l'eau, c'est-à-dire que lorsqu'elles se rencontrent, ces deux matières s'accrochent ensemble par une force d'attraction.

Lorsque tu déposes ta fleur dans le bac, l'eau réussit à grimper dans ses fibres et se hisser assez haut dans les pétales de papier. L'eau fait gonfler les fibres et les rend plus lourdes, ce qui fait déplier et ouvrir les pétales.

Les vraies fleurs sont également composées de toutes petites fibres que tu ne peux pas voir. Ainsi, l'eau qui est dans la terre monte dans les racines, puis dans la tige jusqu'aux pétales par ce même phénomène qu'on appelle la CAPILLARITÉ.

OBSERVATION 2

2/La fleur contenue dans le verre d’eau polluée par le liquide vaisselle s’ouvre beaucoup plus vite que la fleur contenue dans le verre d’eau potable et coule plus rapidement.

EXPLICATION

En effet, l’eau arrive en grande quantité dans les vaisseaux de la fleur. Les deux fleurs sont comme inondées et viennent à étouffer.
Mais la fleur posée dans le verre contenant le produit nocif tombe beaucoup plus rapidement dans le fond et se noie.

Cela révèle que le produit est dangereux pour la fleur.

Le liquide vaisselle (comme les engrais chimiques utilisés dans l’agriculture intensive) est souvent composé de phosphate et nitrate, entre autres produits chimiques (etc.).

Ces produits sont responsables de la pollution des rivières et des bords de mer.

C’est ce qu’on nomme plus exactement le phénomèned’EUTROPHISATION. Ces produits chimiques sont responsables de la prolifération d’algues. Les bactéries qui les décomposent utilisent l’oxygène de l’eau et l’épuise (l’eau n’est plus oxygénée.

Ainsi les algues continuent leur invasion ; poissons et végétaux meurent… Tout l’équilibre de l’écosystème  est menacé.

 R : les pesticides sont également une terrible menace pour l’eau et tous les êtres vivants.

-   Changer les pratiques agricoles permettrait d'importants progrès -

	Source  Musée de l’eau de Pont-en Royans, Les Petits débrouillards mayocreation.canalblog.fr

DEMARCHE PARTICIPATIVE

MATERIEL  : Globe terrestre + panneau agriculture + blouse blanche – badge professeur x -+  panneau explicatif chevalet + légumes (céleri) et feuilles/fleur de saison + touilleur + bidons eau du robinet potable + arrosoire eau souillée + icones produits dangereux + colorant naturel - grenadine, nappe colorée...

®    Copie de l’expérience remise aux enfants et fleurs à découper pour la refaire pendant les vacances…

Durée : 3/4 h

Craie (ou calcaire) qui mousse

Matériel

Matériel

• Vinaigre

• Craie

• Marteau

• Quelques coquillages

• Quelques échantillons de sables

L'expérience

La manipulation

Faire successivement trois (3) expériences:

• Tout d'abord la première consiste à mettre de la craie dans du vinaigre.
• Ensuite on est amené à faire une deuxième expérience qui consiste à observer la réaction de quelques coquillages (huitres, coquilles Saint Jacques, ...) avec le vinaigre.
• Enfin on observe dans une troisième expérience la réaction de quelques échantillons de sables (provenant de plages différentes) avec le vinaigre.

Remarque : Pour avoir une réaction rapide et plus ou moins complète, on casse en petits morceaux la craie et les coquillages grâce à un marteau.

Que voit-on ?

Pour la première expérience, on voit que la craie réagit avec le vinaigre. De même beaucoup coquillages et échantillons de sables réagissent avec le vinaigre. Cependant il existe quand même des échantillons de sables et coquillages qui ne réagissent pas avec le vinaigre.

Explications

De manière simple

Ici la première expérience est tout simplement l'expérience de la mise en évidence du calcaire. Ainsi la présence de réaction nous signale que le calcaire est présent dans la craie. Réciproquement, pour savoir si un élément contient du calcaire on observe sa réaction avec le vinaigre. C'est ainsi qu'on peut expliquer la réaction des coquillages et échantillons de sables avec le vinaigre. En effet, le sable renferme de petits morceaux de coquillages. Or les coquillages eux même réagissent avec le vinaigre, ce qui signifie qu'ils renferment dans leurs compositions du calcaire. Par conséquent, il y a des échantillons de sables qui réagissent avec le vinaigre. Toutefois il y a quand même des expériences où le sable ne réagit pas. Ceci s'explique par le fait que sa composition au calcaire est infiniment petite.

Questions sans réponses

Quels sont les autres éléments qui composent le sable?

Comment faire pour les identifier?

Allons plus loin dans l'explication

Le calcaire a pour formule chimique CaCO₃. D'autre part le vinaigre est principalement composé d'un acide faible: l' acide acétique ou acide éthanoïque de symbole chimique CH₃COOH. On a alors des ions éthanoates C₂H₃O₂- ainsi que des ions H₃O+ à l'issue de la réaction suivante :

C₂H₃O₂H <=> (H₃O+) + C₂H₃O₂-

Enfin on résume la reaction Vinaigre-Calcaire ainsi:

CaCO₃ + 2CH₃COOH -----> Ca (CH₃COO)₂ + CO₂ + H₂O

On obtient comme produit de cette réaction du gaz carbonique(gaz), de l'eau(liquide) et de l'acétate de calcium .

Solutions salines

 La plupart des eaux de notre planète sont salées à cause des minéraux prélevés dans la roche par l’écoulement des pluies et des rivières.

L’un de ces minéraux est le chlorure de sodium.

Dans l’eau salée, les objets flottent mieux que dans l’eau douce.

L’eau de la mer Morte en Israel est trop salée pour les poissons, mais est idéale pour flotter.

Cela est dû au fait que les molécules de sel et d’eau sont étroitement liées.

L’expérience 

Vérifions que ces molécules liées (eau + chlorure de sodium) permettent aux objets de mieux flotter :

Matériel

-              poisson flottant à créer avec une rondelle de pomme de terre + nageoire caudale triangulaire et demi-cercle dans du plastique.

-              une bouteille transparente + eau douce) + colorant alimentaire

-              une bouteille transparente + sel (8 cuillères)

Comment cela fonctionne ?

Ton poisson coule dans l’eau douce, mais flotte dans l’eau salée.

Cela est dû au fait que la densité du poisson est inférieure à celle de l’eau salée mais supérieure à celle de l’eau douce.

De plus, quand tu as versé les cristaux de sel, le niveau de l’eau n’a pas augmenté.

Au lieu de cela, le sel s’est dissous et le mélange occupait le même volume.

La densité du liquide à donc augmenté.

Idée astucieuse : récupération du sel en faisant chauffer l’eau – évaporation.

Ca flotte, ça coule : la densité et  la poussée d’Archimède

Les énormes porte-avions et paquebots flottent mais une simple vis coule !

Apparemment, quand il s’agit de flotter, la taille n’a pas d’importance.

Et le poids, pas forcément non plus.

En fait, la capacité de flotter d’un objet dépend de sa densité et de sa forme.

Le mathématicien grec Archimède observa  que le niveau de l’eau de son bain montait quand il y pénétrait.

Il en déduisit que pour qu’un objet flotte, l’eau doit exercer une poussée vers le haut égale au poids de l’eau déplacée par l’objet.

-        Test : vis, Boule en pâte à modeler ; forme plate en pâte à modeler

-        Bord du bateau

-        1 passager en pate à modeler qui tient les bords pour garder l’équilibre

 R : essayer différentes charges et indiquer l’enfoncement maximal sur le bateau (marque de franc bord ou Plimsol, d’après Samuel Plimsol)

 Comment ça fonctionne ?

En faisant une forme de bateau avec la boule de pâte à modeler, tu en as changé la densité.

La pâte à modeler pleine est plus dense que l’eau et coule mais la forme de bateau contient de l’air qui est moins dense que l’eau.

Grâce à cela, la densité de l’ensemble du bateau est inférieure à celle de l’eau et le bateau peut flotter.

La  quantité d’eau déplacée par un objet dépend de sa forme.

Si l’eau déplacée représente un poids égal ou supérieur à celui du bateau, celui-ci pourra flotter.

Si ce poids est inférieur, le bateau coulera.

Comparaison bateau à vide/bateau surchargé/poids des quantités d’eau qu’ils déplacent respectivement.

 L’eau qui se courbe : la tension superficielle

Un verre d’eau peut être rempli plus qu’à raz bord et ne pas déborder.

L’eau qui dépasse du verre  semble être retenue par une peau invisible.

Les gouttes de rosée sur les feuilles des arbres semblent posséder cette peau, de même que l’eau à la surface d’un étang calme.

Les pratiquants de ski nautique peuvent glisser à de grandes vitesses sur ce film tendu à la surface de l’eau.

Et si tu plonges un pinceau dans l’eau, ses poils vont s’écarter et ils se regrouperont quand tu le sortiras.

Tous ces effets sont dus à la tension superficielle, la force qui s’exerce entre les molécules de toutes surfaces d’eau.

Expérience : araignée d’eau avec trombone et pattes en aluminium.

Explication

Les molécules d’eau s’attirent l’une l’autre.

Comme les molécules de la surface ne sont pas attirées par des molécules au dessus d’elles, l’attraction latérale est forte.

Il en résulte une force que l’on appelle tension superficielle, assez forte pour supporter le poids de certains insectes.

Les détergents réduisent cette tension superficielle en brisant la force d’attraction entre les molécules d’eau.

COMMENT EST FABRIQUE UNE PILE ALCALINE ? voir vidéo made in Québec

https://www.youtube.com/watch?v=oCWAlWeYWWU