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Éléments et composés

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Chemistry
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Langue de l'activité
Durée de l'activité

Un emsemble d'activités pratiques axées sur les éléments et les composés et leur utilisation dans la vie quotidienne.

Cet atelier se compose de cinq expériences permettant d'explorer les propriétés physiques et chimiques des éléments et des composés. 

Ce dont tu as besoin

Exigences matérielles

Accès à un ordinateur et à un projecteur pour la présentation (facultatif).

Le charbon actif comme filtre :

  • Charbon actif
  • Colorant alimentaire
  • Un gobelet en plastique
  • Un morceau de nappe

Sulfate de magnésium :

  • 1-2 cuillères à café de sulfate de magnésium (sels d'Epsom)
  • Bâton d'agitation
  • Gobelet en plastique

Substance gluante :

  • Alginate de sodium (de couleur verte) (tube conique de 15mL)
  • Lactate de calcium ou chlorure de calcium
  • Compte-gouttes ou pipette jetable
  • Gobelet en plastique

Poudre pour couches :

  • Poudre de polyacrylate de sodium en tube (poudre pour couches)
  • Tasse en plastique
  • Eau

Billes de polymère :

  • Billes de polymère (acide acrylique, hydroxyde de sodium) (10-15)
  • Gobelet en plastique
  • Eau

Guide d’activité :

Présentation :

Notes de sécurité

Assurez-vous de connaître les précautions prises par Parlons sciences en ce qui concerne la sécurité de la prestation d'activités virtuelles auprès des jeunes.

Aucun des matériaux utilisés dans cet atelier n'est considéré comme dangereux, mais les jeunes doivent éviter de manger ou de boire pendant l'atelier.

Marche à suivre

Perles de polymère

Cette activité nécessite que les perles reposent pendant une demi-heure. Commencez cette activité au début de l'atelier pour laisser le temps aux perles de reposer. 

Partie 1

  • Discutez des propriétés physiques des perles.
  • Ajoutez les perles dans la tasse et versez quatre fois la quantité d'eau sur les perles.
  • Placez la tasse dans un endroit sûr pendant une demi-heure.

Partie 2

  • Les perles de polymère doivent avoir gonflé. Montrez les perles aux élèves.
  • Expliquez-leur que les perles sont super absorbantes, comme la poudre pour couches. 
  • Expliquez-leur que si on laisse les perles sécher, elles vont rétrécir et retrouver leur taille initiale.

Le charbon actif comme filtre 

Dans cette activité, les élèves vont mettre en place l'expérience et faire les premières observations. Ils continueront à faire des observations pendant deux jours, au fur et à mesure que la réaction progresse. 

  • Placez une nappe sur les tables et donnez à chaque élève un flacon de charbon actif.
  • Donnez aux élèves le temps de lire le passage de la diapositive 3 de la présentation sur les éléments et les composés, ou lisez le passage à la classe. 
  • Demandez aux élèves de deviner à quel élément le passage fait référence. 
  • Demandez aux élèves de définir le terme " carbone " et de décrire les propriétés du carbone contenu dans la fiole.
  • Ajoutez de l'eau dans le tube conique contenant le colorant alimentaire. Secouez le tube pour répartir le colorant alimentaire.
  • Remplissez l'un des tasses d'eau à moitié avec de l'eau.
  • Ajoutez l'eau colorée du tube conique dans la tasse d'eau et faites-la tourner un peu pour répartir le colorant alimentaire. 
  • Une fois le colorant alimentaire réparti, versez environ la moitié de l'eau dans le verre vide afin d'obtenir deux tasses d'eau de la même couleur.
  • Mettez le carbone dans l'une des tasses.
  • Demandez aux élèves de faire des observations sur les tasses. 
  • Placez les tasses dans un endroit de la classe où elles pourront rester pendant quelques jours. Les élèves continueront à faire des observations au cours des prochains jours.

Sulfate de magnésium et eau

  • Dites aux élèves que la prochaine expérience portera sur un sel composé de trois éléments. Donnez-leur le temps de lire les passages des diapositives 5, 6 et 7, ou lisez-les à la classe. 
  • Montrez la diapositive du tableau périodique des éléments et demandez-leur de localiser chaque élément.
  • Montrez le sulfate de magnésium dans le tube conique. Quelles sont les propriétés physiques du sulfate de magnésium ?
  • Demandez aux élèves d'ajouter le sulfate de magnésium à une demi-tasse d'eau et de remuer. 
  • Demandez aux élèves de faire des observations. La dissolution est-elle un changement physique ou chimique ?

Poudre pour couche/Pouvoir du polyacrylate de sodium

  • Demandez aux élèves de nommer des composés qui sont très absorbants.
  • Dites-leur que nous avons déjà discuté de trois des éléments impliqués dans ce composé. Donnez-leur le temps de lire les passages des diapositives 9 et 10 pour essayer de trouver les deux suivants, ou lisez les passages à la classe.
  • Montrez la diapositive du tableau périodique des éléments avec la formule du polyacrylate de sodium et demandez-leur de localiser chaque élément.
  • Demandez aux élèves de mettre 1 à 2 cuillères à café de poudre de polyacrylate de sodium dans une tasse et d'ajouter de l'eau.
  • Demandez aux élèves de faire des observations. Que se passe-t-il lorsque vous retournez la tasse ? Que se passe-t-il lorsque vous ajoutez de l'eau ?

Substance gluante

  • Montrez la diapositive 12, avec la formule chimique de la réaction entre l'alginate de sodium et le lactate de calcium. 
  • Versez le lactate de calcium dans la tasse.
  • À l'aide du compte-gouttes ou de la pipette, les élèves ajouteront de l'alginate de sodium dans la tasse. 
  • Demandez aux élèves de faire des observations pendant qu'ils ajoutent des gouttes dans la tasse. 
  • Informez les élèves qu'ils peuvent mettre leurs mains dans le gobelet en toute sécurité. Quelle sensation cela procure-t-il ?
  • Demandez aux élèves de décrire un changement chimique. 
  • Laissez les élèves explorer avec les substances gluantes. 
  • Discutez de la polymérisation. 

Résumé

  • Passez en revue les sujets abordés dans l'atelier d'aujourd'hui.
  • Discutez des carrières possibles liées aux sujets abordés et de ce que les élèves devraient faire (études, expérience, etc.) pour accéder à ces carrières. 

Découverte

Dans un changement physique, la composition du matériau ou de la substance ne change pas, mais sa forme change. Dans un changement chimique, la composition de la matière ou de la substance change et quelque chose de nouveau est créé.

Le charbon actif comme filtre

Le charbon devrait éliminer la couleur de l'eau colorée par les aliments. Le charbon actif est utilisé dans de nombreuses stations de traitement de l'eau pour aider à éliminer les composés organiques, le goût et les odeurs. Il est très poreux et possède une grande surface, ce qui facilite l'absorption ou l'adhésion des contaminants à la surface du charbon. Le charbon actif possède des milliards de pores ou d'espaces qui constituent une grande surface sur laquelle les produits chimiques peuvent adhérer. 

Sulfate de magnésium et eau

​​​​​​​Le sulfate de magnésium est très soluble dans l'eau. Il peut absorber (comme une éponge) d'énormes quantités d'eau et est utilisé comme déshydratant - une substance utilisée pour réduire l'humidité. Il est également utilisé comme laxatif, car il aide à maintenir l'eau dans l'intestin. Il est utilisé dans les sels de bain, les relaxants musculaires et d'autres usages médicaux. 

Substance gluante, poudre pour couche et perles de polymères

​​​​​​​Les polymères sont de grandes molécules composées de nombreuses sous-unités répétées. Le processus de synthèse d'un polymère est appelé polymérisation. La poudre de couche (polyacrylate de sodium) et les perles de polymère sont des exemples de polymères très absorbants. Les perles de polymère sont souvent utilisées par les jardiniers pour leur rappeler d'arroser leurs plantes et comme décorations.

Que se passe-t-il ?

Dans un changement physique, la composition du matériau ou de la substance ne change pas, mais sa forme change. Dans un changement chimique, la composition de la matière ou de la substance change et quelque chose de nouveau est créé.

Le charbon actif comme filtre

Le charbon devrait éliminer la couleur de l'eau colorée par les aliments. Le charbon actif est utilisé dans de nombreuses stations de traitement de l'eau pour aider à éliminer les composés organiques, le goût et les odeurs. Il est très poreux et possède une grande surface, ce qui facilite l'absorption ou l'adhésion des contaminants à la surface du charbon. Le charbon actif possède des milliards de pores ou d'espaces qui constituent une grande surface sur laquelle les produits chimiques peuvent adhérer. 

Sulfate de magnésium et eau

​​​​​​​Le sulfate de magnésium est très soluble dans l'eau. Il peut absorber (comme une éponge) d'énormes quantités d'eau et est utilisé comme déshydratant - une substance utilisée pour réduire l'humidité. Il est également utilisé comme laxatif, car il aide à maintenir l'eau dans l'intestin. Il est utilisé dans les sels de bain, les relaxants musculaires et d'autres usages médicaux. 

Substance gluante, poudre pour couche et perles de polymères

​​​​​​​Les polymères sont de grandes molécules composées de nombreuses sous-unités répétées. Le processus de synthèse d'un polymère est appelé polymérisation. La poudre de couche (polyacrylate de sodium) et les perles de polymère sont des exemples de polymères très absorbants. Les perles de polymère sont souvent utilisées par les jardiniers pour leur rappeler d'arroser leurs plantes et comme décorations.