Mélanges et solutions : observer, modéliser et expliquer.
Distinguer mélange homogène, mélange hétérogène et dissolution, puis choisir une technique de séparation adaptée ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 4 repères de progression.
Mélanges et solutions : ce qu’il faut retenir.
Distinguer mélange homogène, mélange hétérogène et dissolution, puis choisir une technique de séparation adaptée. La règle, l’exemple et l’erreur fréquente ci-dessous permettent de décider avant de calculer ou de rédiger.
Distinguer mélange homogène, mélange hétérogène et dissolution, puis choisir une technique de séparation adaptée.
Dissoudre répartit un soluté dans un solvant sans le faire disparaître ; une séparation exploite une propriété physique.
Le sel dissous dans l’eau peut être récupéré par évaporation puis cristallisation.
Confondre dissolution et transformation chimique, ou choisir une filtration pour une espèce dissoute.
- 01GRANDEURMélanges
- 02RELATIONsolutions
- 03UNITÉcontrôle
Le schéma sert de contrôle : partez de « Mélanges », appliquez « solutions », puis vérifiez avec « contrôle ».
Au-delà de la solubilité, l’excès de solide reste visible dans la solution saturée.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Le cas « Le sel dissous peut être récupéré après évaporation de l’eau. » se lit à deux échelles : les observations accessibles au laboratoire et le modèle particulaire ou chimique qui les explique. La conclusion doit préciser l’état initial, la transformation éventuelle et l’indice relié à « soluté » ; nommer une espèce sans preuve ne suffit pas.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Un modèle microscopique rend compte d’observations dans des conditions données. Il faut distinguer corps pur et mélange, transformation physique et chimique, système ouvert et fermé, sans attribuer aux particules les propriétés macroscopiques de l’échantillon.
Caractériser le mélange, identifier la propriété exploitable puis choisir filtration, décantation, évaporation ou chromatographie.
Pour « Mélanges et solutions », la méthode relie l’indice de départ, la règle utilisée, la réponse et un contrôle distinct.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, l’évaporation retire le solvant tandis que le soluté non volatil reste ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « La filtration » parce que le filtre laisse passer l’eau et retient le sable ; le modèle respecte alors la règle « Dissoudre répartit un soluté dans un solvant sans le faire disparaître ; une séparation exploite une propriété physique ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « Utiliser une décantation, par exemple avec une ampoule à décanter » ; il peut être confronté aux données puisque la séparation exploite la différence de densité et l’absence de miscibilité.
- 04
Tester la limite
La démarche « Confondre dissolution et transformation chimique, ou choisir une filtration pour une espèce dissoute » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Dissoudre répartit un soluté dans un solvant sans le faire disparaître ; une séparation exploite une propriété physique ».
« Mélanges et solutions » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Distinguer mélange homogène, mélange hétérogène et dissolution, puis choisir une technique de séparation adaptée » : les trois situations ci-dessous montrent quelle donnée déclenche la décision, ce qui change d’un cas à l’autre et comment contrôler la conclusion.
La règle sur un cas simple
À la question « Comment récupérer du sel dissous dans de l’eau ? », la réponse est « Faire évaporer l’eau, puis recueillir les cristaux de sel » : L’évaporation retire le solvant tandis que le soluté non volatil reste.
Le cas qui change la décision
Dans « Quelle technique permet de séparer du sable non dissous et de l’eau ? », on obtient « La filtration » : Le filtre laisse passer l’eau et retient le sable.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « Comment séparer prudemment une couche d’huile d’une couche d’eau ? » conduit à « Utiliser une décantation, par exemple avec une ampoule à décanter » : La séparation exploite la différence de densité et l’absence de miscibilité. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Confondre dissolution et transformation chimique, ou choisir une filtration pour une espèce dissoute ».
Cas corrigé sur « Mélanges et solutions » : question, réponse et contrôle.
Pour « Mélanges et solutions », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Comprendre la demande
Comment récupérer du sel dissous dans de l’eau ?
Résoudre sans saut logique
Faire évaporer l’eau, puis recueillir les cristaux de sel.
Contrôler la conclusion
L’évaporation retire le solvant tandis que le soluté non volatil reste. La vérification conserve donc le même énoncé — « Comment récupérer du sel dissous dans de l’eau ? » — jusqu’à la réponse « Faire évaporer l’eau, puis recueillir les cristaux de sel ».
Un cas voisin sur « Mélanges et solutions ».
Ce cas applique « Mélanges et solutions » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLEOn mélange 5 g de sel à de l'eau jusqu'à dissolution complète. Le liquide est limpide. Peut-on filtrer pour récupérer le sel ? Proposez une technique adaptée.
Indice : À partir de « 5 g », comparez la quantité ajoutée à la limite annoncée et distinguez ce qui est dissous de ce qui reste visible.
Afficher le corrigé
Les particules dissoutes traversent le filtre avec l'eau. L'évaporation retire le solvant et laisse le soluté non volatil.
CONTRÔLE INDÉPENDANTFiltrer une eau salée limpide ne doit laisser aucun dépôt de sel visible sur le filtre ; l'évaporation fournit au contraire des cristaux.
6 activités guidées sur « Mélanges et solutions », après le cas autonome.
Dans « Mélanges et solutions », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Distinguer mélange homogène, mélange hétérogène et dissolution, puis choisir une technique de séparation adaptée » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Mélanges et solutions », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Mélanges et solutions » : 6 cas à résoudre et 1 démarche expérimentale. Pour « Mélanges et solutions », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction.
01CAS À RÉSOUDRE · CHOISIR · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEComment récupérer du sel dissous dans de l’eau ?
Indice : À partir de « récupérer », « sel », « dissous » et « l’eau », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 1 de « Mélanges et solutions », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
L’évaporation retire le solvant tandis que le soluté non volatil reste.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · SÉPARER · NIVEAU 1RÉPONSE UNIQUEQuelle technique permet de séparer du sable non dissous et de l’eau ?
Indice : À partir de « technique », « permet », « séparer » et « sable », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 2 de « Mélanges et solutions », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
Le filtre laisse passer l’eau et retient le sable.
Contrôle : Le sable reste sur le filtre tandis que l’eau le traverse ; le résultat attendu est donc observable dans les deux parties du montage.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · SÉPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEComment séparer prudemment une couche d’huile d’une couche d’eau ?
Indice : À partir de « séparer », « prudemment », « couche » et « d’huile », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 3 de « Mélanges et solutions », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
La séparation exploite la différence de densité et l’absence de miscibilité.
Continuer avec l’activité suivante →04CAS À RÉSOUDRE · CLASSER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEUne eau salée limpide est-elle un mélange homogène ou hétérogène à l’échelle de l’observation courante ?
Indice : Comptez les phases visibles.
Le sel dissous est réparti dans le solvant et une seule phase est visible.
Continuer avec l’activité suivante →05CAS À RÉSOUDRE · INTERPRÉTER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEÀ une température donnée, 40 g de sel au maximum se dissolvent dans 100 mL d’eau. On en ajoute 50 g. Que reste-t-il après agitation prolongée ?
Indice : Comparez la masse ajoutée à la solubilité maximale donnée.
La solution est saturée ; l’excès forme une phase solide.
Continuer avec l’activité suivante →06DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CORRIGÉ MODÈLEOn veut séparer et comparer les colorants d’une encre. Quelle technique convient ?
Indice : Les constituants dissous migrent différemment sur un support.
Elle sépare les espèces selon leurs affinités relatives pour le support et l’éluant.
Faire le point sur la progression →Confondre dissolution et transformation chimique, ou choisir une filtration pour une espèce dissoute.
Observer le nombre de phases visibles et déterminer si le constituant est dissous ou non. Pour corriger l’erreur, appliquez ce test : Une filtration retient le sable non dissous, mais le sel dissous traverse le filtre avec l’eau.
« Mélanges et solutions » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Mélanges et solutions » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
6e
Dans « Mélanges et solutions », observer, décrire et mesurer avec le vocabulaire adapté, puis distinguer la donnée de l’interprétation.
Voir le parcours 6e →5e
Dans « Mélanges et solutions », représenter une relation simple, utiliser les unités correctes et confronter le résultat à l’observation.
Voir le parcours 5e →4e
Dans « Mélanges et solutions », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Mélanges et solutions », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →