Cristallisation et vitesse de refroidissement

Situation de l'activité dans le programme

Cycle central, partie D: La terre change en surface.
1/ L'évolution des paysages : effets de l'activité interne du globe.
Contenu - notions : Le refroidissement du magma, sa solidification sous forme de cristaux ou de verre, donnent naissance aux roches volcaniques. La structure de la roche conserve la trace des conditions de refroidissement.

Place de l'activité dans la progression pédagogique

Ce qui a été fait avant

Cette séance fait suite à la comparaison des roches volcaniques ramassées lors de la sortie au Puy de Lemptegy, basalte et trachyte. Le problème s'est posé de trouver une hypothèse pour expliquer les différentes tailles de cristaux retrouvés.

Les objectifs de contenu

L'activité permet de mettre en place la relation entre la vitesse de refroidissement et la taille des cristaux.

Les objectifs de méthode

Emission d'hypothèses, pour répondre au problème posé, puis vérification expérimentale au cours de laquelle les élèves vont mesurer une vitesse de refroidissement et observer les cristaux obtenus afin de pouvoir conclure.

Matériel utilisé

Description

- solution de sulfate de cuivre à saturation à 100°C
- par groupe : 2 tubes à essais avec ficelle et thermomètre.

Attention

L'expérience est faite avec du sulfate de cuivre après avoir insisté sur l'interdiction de le toucher directement avec les doigts.

Travail effectué

Observations, problèmes, hypothèses.

Le problème a été posé par la comparaison des roches volcaniques et la mise en évidence de cristaux de différentes tailles.

Vérification des hypothèses.

La solution de sulfate de cuivre à 100°C est placée dans 2 conditions de refroidissement différentes.
Tous les tubes à essais sont équipés de thermomètres.

Au bain marie dans l'eau chaude
Au congélateur

Résultats.

Dans l'eau chaude
La solution est passée de 100°C à 30°C en 35 minutes

=

refroidissement lent

 

On peut observer des cristaux de grande taille.

Dans le congélateur
La solution est passée de 100°C à 30°C en 25 minutes

=

refroidissement rapide

 

On peut observer des cristaux de petite taille.

Réflexion.

Ce TP ou la cristallisation de la vanilline sont faits depuis longtemps mais ils mettent en évidence un refroidissement dans des conditions différentes (c'est en général ce que les élèves retiennent). Avec le thermomètre et la mesure de la vitesse de refroidissement j'ai voulu remédier à ce problème.

David PIGNOUX - Collège Jean Michaud - ROUMAZIERES


Académie de Poitiers
Courrier électronique :
Dernière mise à jour : 8/03/06