Séance 2 : Comment mélanger l’huile et l’eau ?
Alice, la scientifique demande aux élèves :
« Est-ce que vous avez retenu des choses faites la dernière fois ? »
L’enseignant précise :
« Qui peut dire ce que l’on a fait et pourquoi ? »
« - Dans une assiette pleine d’eau, on a mis du poivre et du liquide vaisselle ! »
« Qu’est-ce qui s’est passé ? »
« - Le poivre s’est éloigné du liquide vaisselle et est allé sur les bords ! Et aussi, un peu de poivre a coulé ! »
« Pourquoi ? »
« - Parce que les molécules de poivre sont opposées aux molécules de savon ! »
« Oui en effet ! Qu’avons-nous fait d’autre ? »
« - Nous avons rempli un verre d’eau et la surface de l’eau formait une bulle au-dessus du verre sans déborder ! »
« Vous souvenez-vous pourquoi ? »
« - Les particules veulent se rapprocher et tiennent la surface de l’eau ! »
« Ce ne sont pas les particules mais les molécules ! Et en effet elles se tiennent ensembles pour donner à la surface une forme de bulle !
Vous souvenez-vous comment s’appelait la force qui tenait entre elles les molécules d’eau ? »
Aucun élève ne se souvient du nom de la force. La scientifique leur redonne le nom et l’écrit au tableau :
La tension de surface.
« Quelle autre expérience avons-nous réalisée ? »
« - On a posé un trombone sur l’eau dans l’assiette ! Il flottait !
« - Quand on a mis le liquide vaisselle, le trombone a coulé ! »
« Pourquoi ? »
« - Le liquide vaisselle a changé la tension de surface ! Le trombone coule parce que les molécules d’eau n’arrivent plus à se rapprocher ! »
« Oui, c’est ça ! Vous avez compris ! »
L’enseignant réalise devant les élèves un mélange d’eau et d’huile. Les élèves observent et annoncent que l’eau et l’huile ne se mélangent pas.
« - L’huile flotte au-dessus de l’eau ! »
« - Les molécules d’eau et d’huile ne s’aiment pas ! »
La scientifique propose alors la problématique du jour et l’écrit au tableau :
« Comment mélanger l’eau et l’huile ? »
L’enseignant demande aux élèves de poser les hypothèses par groupe de 3 à 4 élèves.
Les élèves écrivent ou dessinent leurs hypothèses.
La scientifique organise ensuite la présentation des hypothèses de chaque groupe et les note au tableau.
Les élèves, par groupe, testent ensuite les différentes hypothèses. Alice passe dans chaque groupe pour aider les élèves dans l’observation du résultat.
Après, l’expérimentation, les élèves partagent leurs résultats afin de valider ou d’invalider leurs hypothèses.
La scientifique et l’enseignant demande ensuite aux élèves de comparer le résultat de l’expérience « eau-huile et liquide vaisselle » avec le témoin « eau-huile ».
Les élèves doivent schématiser et légender sur une feuille les deux expériences.
La schématisation permet de vérifier que les élèves ont bien observé les deux expériences.
En circulant dans les rangs, Alice et l’enseignant aident les élèves à affiner leurs observations et à préciser leurs schémas.
Au début les schémas ne faisaient pas apparaître les fines bulles d’huile mélangées à l’eau. La précision de l’observation a permis la précision des schémas.
Enfin, Alice présente une explication simple de la réaction qui se passe entre l’huile et l’eau lorsque l’on introduit du liquide vaisselle.
« La molécule de savon est constituée de deux parties, une tête qui aime l’eau et une queue qui aime l’huile !
Les molécules de savon se mettent autour des molécules d’huiles et permettent à la gouttelette d’huile de se mélanger à l’eau ! »
Elle schématise la réaction en même temps qu’elle explique le phénomène.