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4e - CHAPITRE 2 - La masse volumique

Aurore

Created on November 18, 2023

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Transcript

4e
Physique-chimie
Aurore FLICK

CHAPITRE 2 :

La masse volumique

Contextualisation

La masse volumique d'un liquide

La masse volumique d'un solide

La miscibilité

Tâche complexe

Évaluation

contextualisation

En tant qu'apprenti(e) chimiste chargé(e) de ranger le laboratoire, vous découvrez une fiole renfermant un liquide incolore sur une paillasse. Pour classer correctement cette fiole sur l'étagère adéquate, vous devez identifier la substance qu'elle contient. Que feriez-vous pour y parvenir ?

PROBLÉMATIQUE DU CHAPITRE

Comment déterminer la masse volumique d'un corps ?

Objectifs pédagogiques :

  • Exploiter des mesures de masse volumique pour différencier des espèce chimique.
  • Proposer et mettre en oeuvre un protocole expérimental pour déterminer une masse volumique d'un liquide ou d'un solide.

La masse vol. d'un liquide

Problématique

Comment déterminer la masse volumique d'un liquide ?

Consignes :

  • Activité individuelle 1 page 166 (15 minutes)
  • Mise en commun

La masse vol. d'un liquide

TP Déterminer la masse volumique d'un liquide

Chaque élève devra rendre un compte rendu. Il comprendra :

  • Les noms et prénoms des élèves du groupe (le votre souligné)
  • Une introduction qui expliquera le but du TP
  • Un protocole (m'appeler quand c'est fait)
  • Un schéma légendé et titré de l'expérience (à la règle !) + les valeurs des mesures (masse et volume)
  • Les résultats de l'expérience (calculs)
  • Une conclusion

La masse vol. d'un liquide

TP Déterminer la masse volumique d'un liquide

Introduction Protocole

Le but de l'expérience est de déterminer la masse volumique d'un liquide.

  • Prendre une éprouvette graduée et la poser sur une balance
  • Appuyer sur la touche "TARE"
  • Ajouter un volume connu d'eau dans l'éprouvette graduée (10, 15, 20 mL)
  • Lire la masse afficher sur la balance

La masse vol. d'un liquide

TP Déterminer la masse volumique d'un liquide

Observations (schéma)

La masse vol. d'un liquide

TP Déterminer la masse volumique d'un liquide

Résultats (calculs) Conclusion

On réécris la formule en entier PUIS on remplace par les valeurs numériques ! La masse volumique de l'eau est de

Le but du TP était de déterminer la masse volumique d'un liquide. Dans ce TP, nous avons déterminer la masse volumique de l'eau. La masse volumique de l'eau est donc de 1 kg/L.

La masse vol. d'un liquide

Synthèse

Qu'est-ce que la masse volumique ? Quelle est la masse volumique de l'eau ? Quelle est la formule de la masse volumique ? Quelle est l'unité de la masse volumique ? Quelles grandeurs physiques faut-il mesurer pour déterminer la masse volumique expérimentalement ?

La masse volumique d'un corps, notée ρ (rhô), est la masse d'une unité de volume de ce corps.

1 kg/L

1 kg/L

La masse et le volume

La masse vol. d'un solide

Problématique

Comment déterminer la masse volumique d'un solide ?

La masse vol. d'un solide

TP Déterminer la masse volumique d'un solide

Chaque élève devra rendre un compte rendu. Il comprendra :

  • Les noms et prénoms des élèves du groupe (le votre souligné)
  • Une introduction qui expliquera le but du TP
  • Un protocole (m'appeler quand c'est fait)
  • Un schéma légendé et titré de l'expérience (à la règle !) + les valeurs des mesures (masse et volume)
  • Les résultats de l'expérience (calculs)
  • Une conclusion

La masse vol. d'un SOLIDE

Synthèse

Par quelle technique peut-on déterminer le volume d’un solide ? Quel instrument de mesure est utiliser pour mesurer la masse ? Quel instrument de mesure est utiliser pour mesurer le volume ?

Par déplacement d’eau

Une balance

Une éprouvette graduée

La miscibilité

Problématique

Deux liquides sont-ils toujours miscibles ?

Consignes :

  • Réflexion individuelle (5 minutes)
  • Mise en commun
  • Activité 4 page 71 (10 minutes)

Tâche complexe

Le doc 2 nous apprend que l'eau et le sirop sont miscibles : ils forment donc un mélange homogène (rouge).Le doc 2 nous apprend que l'eau/le sirop et l'huile sont non miscibles : le mélange eau-sirop (rouge) et l'huile (jaune) forment donc un mélange hétérogène. Le doc 3 nous apprend qui le sel est soluble dans l'eau et insoluble dans l'huile. Le sel se trouvera donc au niveau du mélange eau-sirop (rouge). De plus, il ne sera pas visible à l'eau nu puisqu'il se dissout dans l'eau.

Tâche complexe

Il ne nous reste que 2 cockails possibles : le 2 et le 4. Comme la masse se conserve lors d'un mélange ou d'une solubilisation, la masse de départ doit être identique à la masse finale. Au départ on avait : 100g d'huile + 100 g d'eau + 5 g de sirop + 5 g de sel = 210 g Le cocktail 4 est donc le cocktail Pabon.

La miscibilité

Synthèse

Qu’est-ce que la miscibilité ? Cite deux liquides non miscibles. Si la masse volumique d’un solide est inférieure à 1 kg/L, comment le solide se comporte-t-il avec l’eau ? Si la masse volumique d’un solide est supérieure à 1 kg/L, comment le solide se comporte-t-il avec l’eau ?

C’est la capacité de divers liquides à former un mélange homogène, c-a-d à se mélanger.

L’eau et l’huile

Il flotte.

Il coule.

Tâche complexe

Pour calculer la masse de plastiques qui sera récupérée par le système chaque année, nous devons d'abord déterminer les plastiques qui flotteront à la surface de l'eau. Le document 2 nous indique la masse volumique des différents plastiques produits chaque année. Comme la masse volumique de l'eau est ρeau = 1000 kg/m3, seuls les plastiques ayant une masse volumique inférieure à 1000 kg/m3 flotteront. Ils s'agit donc du PP et du PE.

Tâche complexe

D'après le document 1, nous pouvons déterminer la masse du PP et du PE produit en 2010. On a donc :

  • PP : 271.5 x 18/100 = 48.9 Mt
  • PE : 271.5 x 28/100 = 76.0 Mt
Pour déterminer la masse de chaque plastique retrouvée dans les océans, il faut prendre 10 % de chaque masse.On a donc :
  • PP : 48.9 x 10/100 = 4.9 Mt
  • PE : 76.0 x 10/100 = 7.6 Mt

ÉVALUATION