Séparer les constituants d’un mélange : observer, modéliser et expliquer.
Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 4 repères de progression.
Séparer les constituants d’un mélange : ce qu’il faut retenir.
Pour maîtriser « Séparer les constituants d’un mélange », retenez d’abord la règle qui relie « filtration » à « décantation ». Le cas repère montre ensuite comment utiliser « distillation » sans sauter l’étape de vérification.
Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations.
Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape.
La filtration sépare un solide non dissous d’un liquide.
Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous.
- 01GRANDEURfiltration
- 02RELATIONdécantation
- 03UNITÉdistillation
Le schéma sert de contrôle : partez de « filtration », appliquez « décantation », puis vérifiez avec « distillation ».
La filtration retient un solide insoluble ; elle ne sépare pas une substance dissoute.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Le cas « La filtration sépare un solide non dissous d’un liquide. » 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 « filtration » ; 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.
Étudier « Séparer les constituants d’un mélange » : système, données, modèle, unités et vérification.
Pour « Séparer les constituants d’un mélange », la méthode relie chaque donnée à la règle, à la réponse puis à un contrôle capable de révéler une erreur.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, le filtre retient les particules solides plus grandes que ses pores ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « Par évaporation puis cristallisation » parce que l’eau s’échappe tandis que le sel non volatil forme des cristaux ; le modèle respecte alors la règle « Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « La distillation » ; il peut être confronté aux données puisque le constituant le plus volatil est vaporisé puis condensé séparément.
- 04
Tester la limite
La démarche « Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
« Séparer les constituants d’un mélange » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » : 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 « Quelle technique sépare du sable insoluble de l’eau ? », la réponse est « La filtration » : Le filtre retient les particules solides plus grandes que ses pores.
Le cas qui change la décision
Dans « Comment récupérer le sel dissous dans l’eau salée ? », on obtient « Par évaporation puis cristallisation » : L’eau s’échappe tandis que le sel non volatil forme des cristaux.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « Quelle technique sépare deux liquides miscibles de températures d’ébullition différentes ? » conduit à « La distillation » : Le constituant le plus volatil est vaporisé puis condensé séparément. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous ».
Cas corrigé sur « Séparer les constituants d’un mélange » : question, réponse et contrôle.
Pour « Séparer les constituants d’un mélange », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Question
Quelle technique sépare du sable insoluble de l’eau ?
Réponse
La filtration.
Pourquoi cette réponse
Le filtre retient les particules solides plus grandes que ses pores. La vérification conserve donc le même énoncé — « Quelle technique sépare du sable insoluble de l’eau ? » — jusqu’à la réponse « La filtration ».
Un cas voisin sur « Séparer les constituants d’un mélange ».
Ce cas applique « Séparer les constituants d’un mélange » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLEUn mélange contient de l'eau, du sel dissous et du sable. Proposez une suite de techniques pour récupérer d'abord le sable puis le sel.
Indice : À partir de « mélange », « contient », « l'eau » et « sel », comparez la quantité ajoutée à la limite annoncée et distinguez ce qui est dissous de ce qui reste visible.
Afficher le corrigé
Le sable insoluble est retenu par le filtre ; le sel dissous traverse avec l'eau et ne devient récupérable qu'après retrait du solvant.
CONTRÔLE INDÉPENDANTInverser l'ordre compliquerait la séparation ; après filtration, le résidu doit être sableux et le filtrat encore salé.
6 activités guidées sur « Séparer les constituants d’un mélange », après le cas autonome.
Dans « Séparer les constituants d’un mélange », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Séparer les constituants d’un mélange », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Séparer les constituants d’un mélange » : 4 cas à résoudre, 2 analyses guidées et 1 diagnostic d’erreur. Pour « Séparer les constituants d’un mélange », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction. Pour « Séparer les constituants d’un mélange », 1 activité ouverte utilise des critères de réussite plutôt qu’une réponse arbitrairement unique.
01CAS À RÉSOUDRE · APPLIQUER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEQuelle technique sépare du sable insoluble de l’eau ?
Indice : À partir de « technique », « sépare », « sable » et « insoluble », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 1 de « Séparer les constituants d’un mélange », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
Le filtre retient les particules solides plus grandes que ses pores.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · RAISONNER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEComment récupérer le sel dissous dans l’eau salée ?
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. Appuyez votre décision sur le verbe de consigne « Comment ».
Indice : pour le cas 2 de « Séparer les constituants d’un mélange », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
L’eau s’échappe tandis que le sel non volatil forme des cristaux.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEQuelle technique sépare deux liquides miscibles de températures d’ébullition différentes ?
Indice : À partir de « technique », « sépare », « liquides » et « miscibles », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 3 de « Séparer les constituants d’un mélange », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
Le constituant le plus volatil est vaporisé puis condensé séparément.
Continuer avec l’activité suivante →04ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEAnalysez séparément les cas 1 et 2 sur « Séparer les constituants d’un mélange » : donnez chaque réponse, relevez l’indice décisif et expliquez le point commun.
Indice : Cas 1 — Quelle technique sépare du sable insoluble de l’eau ? Cas 2 — Comment récupérer le sel dissous dans l’eau salée ? Pour comparer les deux cas de « Séparer les constituants d’un mélange », traitez les énoncés séparément : aucune donnée ne doit passer de l’un à l’autre.
Pour « Séparer les constituants d’un mélange », la comparaison est vérifiable parce que le premier cas repose sur « Le filtre retient les particules solides plus grandes que ses pores » tandis que le second repose sur « L’eau s’échappe tandis que le sel non volatil forme des cristaux » ; les deux réponses ne partagent que la règle explicitement formulée.
Continuer avec l’activité suivante →05DIAGNOSTIC D’ERREUR · CORRIGER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEPour le troisième cas ci-dessous, testez la démarche « Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous ». Repérez le premier choix incompatible avec l’énoncé, remplacez-le et justifiez ce remplacement.
Indice : À partir de « Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Corrigez cette étape avant de vérifier la conclusion.
Indice : dans le troisième cas de « Séparer les constituants d’un mélange », conservez ce fait — Le constituant le plus volatil est vaporisé puis condensé séparément — puis localisez la première décision qui le contredit.
Le diagnostic de « Séparer les constituants d’un mélange » réfute précisément « Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous » en retrouvant « La distillation » à partir de l’indice « Le constituant le plus volatil est vaporisé puis condensé séparément ».
Continuer avec l’activité suivante →06ANALYSE GUIDÉE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEVariez ce troisième cas : Quelle technique sépare deux liquides miscibles de températures d’ébullition différentes ? Changez une seule information décisive, résolvez le nouveau cas et donnez un contrôle indépendant.
Indice : Point de départ — Quelle technique sépare deux liquides miscibles de températures d’ébullition différentes ? Pour « Séparer les constituants d’un mélange », conservez l’objectif et la règle de ce cas, puis isolez l’unique élément à modifier et le contrôle capable d’en mesurer l’effet.
Le contrôle reste lié à « Séparer les constituants d’un mélange » parce qu’il conserve l’objectif « Choisir décantation, filtration, évaporation ou distillation selon les propriétés, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations. », reprend l’indice « Le constituant le plus volatil est vaporisé puis condensé séparément. », isole un seul changement pour « Séparer les constituants d’un mélange » et se termine par un contrôle indépendant.
Faire le point sur la progression →Utiliser une filtration pour retirer du sel déjà dissous.
Pour reprendre cette notion, localisez d’abord l’endroit exact où « filtration » n’est plus relié à la règle. Corrigez cette seule décision, expliquez-la avec « décantation », puis traitez une variante mobilisant « distillation » sans regarder le modèle.
« Séparer les constituants d’un mélange » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Séparer les constituants d’un mélange » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
6e
Dans « Séparer les constituants d’un mélange », observer, décrire et mesurer avec le vocabulaire adapté, puis distinguer la donnée de l’interprétation.
Voir le parcours 6e →5e
Dans « Séparer les constituants d’un mélange », représenter une relation simple, utiliser les unités correctes et confronter le résultat à l’observation.
Voir le parcours 5e →4e
Dans « Séparer les constituants d’un mélange », 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 « Séparer les constituants d’un mélange », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →