Chapitre 1 : L’eau dans notre environnement
La terre est appelée la planète bleue depuis qu’on l’a photographiée depuis l’espace. En effet environ 70 % de sa surface est recouverte de mers et d’océans. Cependant, toute l’eau n’est pas visible depuis l’espace.
Alors où se trouve-t-elle et sous quelle forme ?
« La Terre est bleue comme une orange »
(Paul Eluard, 1929, L’amour, la poésie) : Pourquoi « Bleue » ? A cause des océansPourquoi orange ? A cause de sa forme et des continents…
1/ L'eau dans la nature
A/ Activité 1: L’eau est partout présente sur Terre et sous différents états !
L'eau est partout présente sur la Terre.
L'eau est la seule substance que l'on trouve dans la nature sous les trois états physiques : liquide, solide et gaz.
Type
d’eau Réservoir Etat physique de l’eau
% de l’eau de la Terre Eau salée
Océans et mers liquide
97,2 % Banquise
Solide
Eau douce
Vapeur d’eau invisible dans l’atmosphère.
gaz 0,001 %
Glaciers et calottes glacières.
solide 2,1 %
Eau souterraine (nappes phréatiques).
liquide 0,6 %
Fleuves, lacs, rivières
liquide 0,01 %
Eau dans les êtres
vivants
Elle est présente dans tous les êtres vivants
(végétaux et animaux) liquide 0,000005 %
L’eau de la Terre viendrait du vent solaire ou bien de l’impact des météorites ou astériodes glacées.
Sur la Terre, on trouve de l’eau partout : on dit qu’elle est omniprésente.
Sur la Terre, l’eau se trouve sous trois états : solide, liquide, gazeuse (vapeur)
Le plus grand réservoir d’eau sur la Terre est formé par les océans et les banquises. Il est constitué d’eau salée et à l’état liquide que l’homme ne peut pas boire.
L’eau dans l’atmosphère de la Terre est à l’état gazeux : on ne peut pas la voir à l’œil nu, elle est invisible.
L’eau douce ne représente que 2,711 % de l’eau sur la Terre. Elle est surtout présente dans les glaciers et calottes glacières sous forme d’eau à l’état solide.
L’eau des fleuves, des lacs et des rivières ne représente que 0,01 % de l’eau de la Terre. Il faut H
y d r o s p h è r e
Tony leparoux, professeur de physique-chimie
Chaque année, environ 575 000 milliards de L de l’eau des océans participent au cycle de l’eau.
Il y aurait, en tout, environ 1400 millions de milliards de litres d’eau sur la planète
Activité 2: Comment survivre dans des zones désertiques ?
Le dromadaire comme le rat-kougourou, pour survivre, liquéfient ou condensent l’eau gazeuse de la respiration pour la transformer en liquide.
Le dromadaire est capable de transformer de la graisse en eau.
Par rapport à l’homme, le rat-kangourou est un animal nocturne, qui ne transpire pas, et dont les excréments et l’urine sont anhydres: formidable !
Des végétaux comme le cactus ou l’arganier sont capables de capter l’eau de l’environnement grâce à leur épines et leur feuilles.
C/ Activité 3: L’eau dans l’alimentation, les boissons et notre corps.
L’eau gazeuse dans l’eau n’est pas visible à l’œil nu. On ne peut la voir qu’avec des appareils spéciaux.
Je condense ou liquéfie l’eau gazeuse en eau liquide dans mes narines et la réinjecte dans mon corps.
Ma bosse de graisse est géniale : je la transforme en eau quand j’en ai besoin !
Je suis un dromadaire
Je suis un rat-kangourou Je vis la nuit quand il fait plus froid et plus humide.
Je ne transpire pas !
Mon urine et mes
excréments sont anhydres (sans eau)
La quantité moyenne d’eau contenue dans un organisme adulte est de 65 % et augmente avec la jeunesse du corps.
Elle représente :
• 94 % de la constitution d’un fœtus de 5 mois.
• 75 % de celle d’un enfant.
La composition en eau des animaux se rapproche de celle de l’être humain, mises à part certaines espèces comme la méduse et le poisson. Celle des plantes et aliments est variable.
Le corps humain est constitué d’environ 65 % d’eau. Les muscles sont constitués de 75 % d’eau.
La méduse est l’animal qui contient le plus d’eau : environ 95 %
Le sucre en morceaux, l’huile et la soupe déshydratée ne contiennent pas d’eau.
L’aliment (dans le tableau) qui contient le plus d’eau est la pomme de terre : environ 97 %
Pour compenser les pertes d’eau du corps humain, il faut consommer environ 1,5 à 2,5 litres d’eau par jour.
L’eau nécessaire à la production d’un hamburger est de 2400 litres. Pour fabriquer un paquet de chips, il faut 185 litres d’eau. Il faut donc faire très attention à économiser l’eau.
Voir video Man Vs Wild
sur physikos
Tony leparoux, professeur de physique-chimie
2/ Comment détecter la présence d’eau
A/ Par des observations de l’environnement
On peut détecter l’eau de diverses manières:
En regardant le comportement des végétaux (pommes de pin, cactus, fleurs…)
En regardant le ciel: les trainées de condensation ou les arc-en-ciel.B/ TP : comment détecter l’eau dans les aliments et les boissons (TP gizmo)
Afin de reconnaître les produits contenant de l’eau, nous devons utiliser un test de reconnaissance qui donne un résultat fiable à chaque fois et qui puisse être reproduit. On effectue donc un test d’identification chimique avec du sulfate de cuivre anhydre
Les produits chimiques ont des pictogrammes de danger qui nous permettent de connaitre leur dangerosité.
Sur le sulfate de cuivre anhydre, on a les 2 pictogrammes suivants :
Nocif (j’empoisonne)
Ne pas avaler, ni respirer
Utiliser des gants et des lunettes de sécurité et une blouse
Dangereux pour l’environnement
Ne pas jeter dans la nature et dans l’évier
Préparation du sulfate de cuivre anhydre blanc à l’aide du sulfate de cuivre bleu:
On enlève l’eau du sulfate de cuivre hydraté en chauffant:
2
emeétape : on teste la présence d’eau dans un produit d’usage courant.
Tube à essai contenant du sulfate de cuivre hydraté
Bec électrique pour le chauffage
Tube à essai contenant du sulfate de cuivre anhydre
S’il contient de l’eau :
S’il ne contient pas d’eau :
Salut, je suis Gizmo, un gremlins !
J’ai faim mais si tu me donnes des aliments ou des boissons avec l’eau, je meurs !
S’il ne contient pas d’eau :
Tony leparoux, professeur de physique-chimie 1/ Le sulfate de cuivre anhydre est :
Une poudre bleue.
Une poudre blanche.
Un liquide bleu.
Un liquide blanc.
2/ Fais une phrase où tu dis ce que tu vas faire pour trouver les aliments et boissons contenant de l’eau.
Je vais mettre du sulfate de cuivre anhydre sur les aliments et les boissons. S’il bleuit, cela signifie qu’il y a de l’eau
3/ Réalise un dessin ou schéma légendé de l’expérience que tu vas réaliser.(C)
4/ Remplis le tableau ci-dessous en notant tes observations
5/ Quels aliments ou liquides peux-tu donner à Gizmo pour se nourrir ? Gizmo peut boire du cyclohexane et de l’huile
6/ Complète le texte ci-dessous :(C)
On prépare le sulfate de cuivre anhydre (BLANC) à partir du sulfate de cuivre (BLEU) en chauffant
Lorsqu’un aliment ou un liquide contient de l’eau, le sulfate de cuivre anhydre devient bleu
Le test au sulfate de cuivre anhydre est un test de reconnaissance ou d’identification de l’eau.
3/ L’eau comme source d’énergie
L'eau n'est pas seulement une boisson.
L'eau en mouvement fut l'une des premières sources d'énergie utilisée par l'homme.
Pour le transport des voyageurs et des marchandises avant tout puis, pendant des siècles, les moulins à eau ont permis de moudre le grain, de scier, d'actionner les métiers à tisser ...
Les aubes des moulins sont maintenant remplacées par les pales de turbines, mais le principe reste le même : l'eau en tombant fait tourner une turbine.
Produit
alimentaire Pain Gel Cyclohe
xane Huile Pomm
e Patate soda
couleur
Bleu Bleu Blanc Blanc Bleu Bleu bleu
Contient de
l’eau ? Oui Oui Non Non Oui Oui Oui
Quels aliments et liquides peux-tu donner à Gizmo pour le nourrir ?
L'eau est particulièrement utilisée dans les barrages hydroélectriques afin de produire de l'électricité.
Remarque : L’eau est aussi présente partout dans l’univers
Tony leparoux, professeur de physique-chimie
On peut aussi trouver de l’eau en dehors de la Terre, mais on la trouve alors plutôt sous sa forme solide ou gazeuse.
Ainsi, la planète Mars possède deux calottes glaciaires et on a trouvé de grandes quantités de glace dans son sous-sol.
Certains satellites de Jupiter et de Saturne ainsi que les comètes sont composés d’eau sous forme de glace. C’est d’ailleurs la fonte de la glace, contenue dans les comètes, qui
donne naissance à leur chevelure à l’approche du Soleil.
Les analyses des espaces interstellaires par les radiotélescopes y ont également révélé la présence de grandes quantités de vapeur d’eau.
Une équipe américaine dit avoir découvert dernièrement des traces d'eau à l'état de vapeur dans l'atmosphère d'une exoplanète.Exercice du manuel Bordas : p14 : L’eau dans le corps humain : à faire en exercice.
Pour que notre organisme fonctionne normalement, nous devons consommer en
moyenne 2,5 L d’eau par jour mais il n’est pas nécessaire de boire 2 bouteilles d’eau minérale par jour car nous absorbons environ 1 L d’eau dans les aliments solides que nous consommons au cours de la journée.
Correction
1/ Un homme peut environ tenir 4 jours sans eau, mais cela peut être moins ou plus selon que l’on se trouve dans le désert ou au Groenland. Dans ce cas, l’élimination par transpiration n’est pas la même.
2/ On appelle la perte d’eau la déshydratation, ce qui entraîne des malaises plus ou moins graves.
3/ Chez un nouveau né, il est dit qu’il est composé à 75% d’eau. Sachant qu’il pèse 4 kg, alors il est composé de 3 kg d’eau !!!!!!!!!!!!!!!!
Chez un adulte de 80 kg, la masse d’eau est d’environ de 0.65 x 80 = 52 kg. ENORME !!!!!!!!!!!!!!!
4/
Entrée d’eau (en litres) Sortie d’eau (en litres) Boissons : 1 L
Aliments : 1 L
Urines : 1 L Respiration : 0.5 L Transpiration : 0.5 L
Total entrées = 2 L Total sorties : 2 L
5/ Les nouveaux-nés sont plus sensibles à la déshydratation puisque leur teneur en eau est plus élevée que pour un homme adulte.
6/ Trois situations de la vie courante où il faut boire davantage :
Lorsqu’il fait chaud dehors et que le taux d’humidité est faible
Lorsqu’on fait du sport.
Lorsqu’on boit de l’alcool.
Lorsqu’on est en état de déshydratation.
Lorsqu’on est maman et que l’on est enceinte ou bien que l’on allaite.
Exercices :
N°10 p17 N°18 p19
