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Comment dessaler l’eau de mer ?

Petite École d’Hydra - ALGER, CM2

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FICHE PROJET

Objectif pédagogique :

- Essayer de répondre à une question scientifique en proposant une hypothèse.

- Mettre en place un dispositif expérimental qui va permettre de valider ou non une hypothèse.

- Valider les compétences des TICE en manipulant des images et des sons (montage du film).
Points du programme :

- Etats de la matière, changements d’état.

- Propriétés de l’eau.

- Les solutions.
Sujet et problématique :

Dans le cadre d’un projet annuel "découvertes au fil de l’eau", les enfants sont invités à découvrir les éléments culturels liés aux pays qui bordent les différentes mers du monde. Ils suivent les aventures d’une famille qui était dans l’école l’an passé et qui est partie en expédition en Amérique du Sud à bord d’un voilier.
En suivant leurs aventures sur leur blog, les CM2 se sont apercus que la famille n’avait pas acheté de bouteilles d’eau minérale. Une discussion a alors été engagée sur l’eau de mer et le fait de pouvoir la boire...
Une question a émergé : Comment dessaler l’eau de mer ?
Démarche d’investigation :
 
Hypothèses : 
Hypothèse 1 : Il faut faire bouillir l’eau.
Hypothèse 2 : Il faut filtrer l’eau.
Hypothèse 3 : Il faut faire évaporer l’eau et la recueillir.
Hypothèse 4 : Il faut distiller l’eau salée.
Les observations des enfants :

Observation 1 (hypothèse 1) :
Nous plaçons une casserole remplie d’eau de mer et nous la plaçons sur une plaque chauffante. Au bout de quelques minutes, nous remarquons qu’il y a de moins en moins d’eau dans la casserole. Après 10 minutes, il n’y a plus du tout d’eau dans la casserole, le fond est blanc, c’est le sel. L’eau qui s’est évaporée doit donc être dessalée mais nous n’avons pas pu la récupérer avec notre expérience.
Observation 2 (hypothèse 2) :
Nous mettons en place notre expérience en plaçant un filtre à café sur un récipient. Nous versons l’eau dans le filtre, elle passe au travers. Pour vérifier si l’eau que nous avons récupérée contient encore du sel, nous mettons 2 gouttes de nitrate d’argent. Un précipité blanc se forme, cela signifie qu’il y a du sel dans l’eau. Notre hypothèse n’est donc pas validée.
 
Observation 3 (hypothèse 3) :
Nous plaçons un verre rempli d’eau de mer sur un radiateur. Nous posons un couvercle sur ce verre.Au bout de quelques heures, nous remarquons que des gouttelettes se forment sur le couvercle, nous récupérons chaque jour ces gouttelettes d’eau et nous les plaçons dans un verre. Après 5 jours, nous observons que le niveau de l’eau dans le verre a beaucoup baissé et qu’il y a un dépôt de sel au fond du verre. Nous mettons 2 gouttes de nitrate d’argent dans l’eau.
Il n’y a pas de précipité qui se forme…Notre hypothèse est donc validée : on peut utiliser l’évaporation pour dessaler l’eau de mer.
 
Observation 4 (hypothèse 4) :
Nous plaçons une casserole remplie d’eau de mer fermée sur une plaque chauffante. Au bout d’une minute, on voit des gouttelettes d’eau dans le tuyau qui sort de la casserole. Ensuite, l’eau est refroidie quand le tuyau passa dans un récipient rempli de glaçons. Enfin, l’eau est recueillie dans un récipient. Nous remarquons que dans la casserole, il n’y a pratiquement plus d’eau et il reste du sel au fond. Nous mettons 2 gouttes de nitrate d’argent dans l’eau…Il n’y a pas de précipité qui se forme… Notre hypothèse est donc validée : on peut utiliser la distillation pour dessaler l’eau de mer.
Recherches :
Enfin, les élèves ont demandé à des parents d’élèves travaillant dans des entrerprises spécialisées dans le traitement de l’eau (Véolia...) les techniques utilisées par les professionnels pour dessaler l’eau de mer. Ces techniques ont été étudiées par les enfants et comparées avec les dispositifs expérimentaux qu’ils ont inventés.
 
Conclusions :
Nous avons réussi à mettre en place 3 dispositifs expérimentaux qui nous ont permis de dessaler l’eau de mer. Plusieurs composantes de ces dispositfs sont utilisés dans les dispositifs utilisés par les professionnels.

 
Pour l’enseignant :
 
Difficultés rencontrées :
Dans la phase d’investigation concernant les dispositifs utilisés par les professionnles (osmose inverse), il était assez difficile de mettre à la portée des enfants de cycle 3 une technique et un lexique assez difficiles pour les enfants.
 
 
Anecdotes :
Il était intéressant de faire partager nos expériences à la famille qui était sur le bateau et d’avoir un retour de leur part sur les propositions faites par la classe.
 
Apport de ce projet pour l’enseignement des sciences dans sa classe :
 
- émulation au sein de la classe / des groupes constiutés pour répondre à la problématique.
- mise en place de la démarche expérimentale.
- projet ayant du sens pour travailler les compétences des TICE (manipulation des sons et des images)
- partages au sein de l’école sur la démarche d’investigation (4 classes sont concernées par le festival)
 
Autres remarques (utilisation des ressources mises à disposition par la plate-forme…) :