PARTIE 1 Fiche à destination des enseignants 5

PARTIE 1

Fiche à destination des enseignants 5 ^ème C6

DESSALEMENT DE L’EAU DE MER

Type d'activité Evaluation

Programme Connaissances

Distillation d’une eau minérale

L’augmentation de température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie La vaporisation d’un corps pur nécessite un apport d’énergie

Capacités

Utiliser le vocabulaire spécifique aux changements d’état

Observer l’influence de la pression sur la température d’ébullition Socle commun de connaissances et de compétences

[Pilier 3]

Lire, utiliser et interpréter des données présentées sous forme de graphique

Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique Décrire le comportement d’une grandeur

Proposer une méthode, une expérience

[Pilier 5]

Comprendre l’unité et la complexité du monde Commentaires

sur l’exercice proposé

Cet exercice a pour objectif de faire réinvestir aux élèves des connaissances sur la distillation, en partant d’une problématique : comment obtenir de l’eau douce à partir de l’eau de mer ? En relation avec le thème :

A. « L’eau dans notre environnement. Mélanges et corps purs » B.

de la classe de Cinquième.

Ce sujet complète le sujet 5 C5 sur la distillation de l’eau de mer. Il traite plus spécifiquement de différentes techniques permettant le dessalement de l’eau de mer afin de récupérer de l’eau douce. Ce sujet pourra également être donné de manière isolée.

Pré-requis 5

: Savoir décrire le dispositif d’une distillation et expliquer ce qui se passe au cours de cette expérience.

Savoir nommer les différents états de la matière et les différents changements d’état.

Conditions de

mise en œuvre Pour ce sujet seul, prévoir 20 minutes.

[Thème : Développement durable]

FICHE 2

Texte à distribuer aux élèves

5 ^ème C6

DESSALEMENT DE L’EAU DE MER A. Distillateur solaire

Document 1

Les schémas suivants représentent deux distillateurs permettant de récupérer de l’eau distillée à partir d’eau de mer.

Distillateur à colonne

Distillateur solaire

Question 1

On cherche à dresser une analogie entre les deux distillateurs. Compléter le tableau suivant pour chacun d’eux :

Distillateur à colonne Distillateur solaire Quelle est la source d’énergie

qui permet de vaporiser l’eau ? Où la vapeur d’eau se condense- t-elle ?

Où l’eau distillée est-elle récupérée ?

Colonne à distiller

Ballon Chauffe-ballon

Réfrigérant

Eprouvette Eau distillée

Eau de mer

Film plastique

Bassine

Verre

Eau de mer

Question 2

Relier chacun des deux distillateurs à un de ses avantages et à un de ses inconvénients.

Question 3

Comment peut on améliorer le rendement du distillateur solaire ? A. On peut peindre la bassine en blanc.

B. On peut peindre la bassine en noir.

C. On peut utiliser une bassine plus large.

D. On peut utiliser une bassine plus profonde

B. Distillation industrielle de l’eau de mer

Document 2

Depuis les temps les plus anciens, les marins ont dessalé de l’eau de mer à partir de simples bouilleurs, mais l’utilisation de ce procédé à des fins industrielles est récente. Actuellement, environ la moitié des usines de dessalement fonctionnent selon le principe de la distillation. Cependant, une telle technique consomme beaucoup d’énergie et on essaie de diminuer cette consommation.

Question 4

Pourquoi le dessalement de l’eau de mer consomme-t-il beaucoup d’énergie ? (cocher la ou les bonnes réponses)

A. L’augmentation de la température de l’eau de mer nécessite un apport d’énergie.

B. La condensation de l’eau nécessite un apport d’énergie.

C. La vaporisation de l’eau nécessite un apport d’énergie.

D. La fusion de l’eau nécessite un apport d’énergie.

AVANTAGES A. ne nécessite pas de payer l’énergie nécessaire à la vaporisation de l’eau

B. Permet de récupérer beaucoup d’eau distillée

INCONVENIENTS C. Nécessite de fournir de l’énergie coûteuse

D. Ne permet pas de récupérer beaucoup d’eau distillée

Distillateur à colonne

Distillateur

solaire

Document 3

Evolution de la température d’ébullition de l’eau en fonction de la pression

Pression atmosphèrique (1000 mbar)

Question 5

D’après le document 3, quelle est la température d’ébullition de l’eau douce à la pression atmosphérique (environ 1 000 mbar) ?

Question 6

On cherche à abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer lors de la distillation. Parmi les propositions suivantes, sélectionner la ou les propositions correctes :

A. Si on veut abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer, on doit augmenter la pression dans le distillateur.

B. La pression n’a aucun effet sur la température d’ébullition de l’eau de mer.

C. Si on veut abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer, on doit diminuer la pression

dans le distillateur.

PARTIE 3

Correction. Fiche à destination des enseignants

5 ^ème C6

DESSALEMENT DE L’EAU DE MER

Question Réponse Commentaires Barême Connaissances, capacités et compétences du socle évaluées

1 Distillateur à colonne Distillateur solaire

Quelle est la source d’énergie qui permet de

vaporiser l’eau ? Le chauffe-ballon Le soleil 2 X 1,5 pt Indiquer la nature des énergies utilisées pour le

fonctionnement de l’objet technique Où la vapeur d’eau se condense-t-elle ? Dans le réfrigérant Sur le film en plastique 2 X 1,5 pt

Où l’eau distillée est-elle récupérée ? Dans l’éprouvette Dans le verre central 2 X 1,5 pt 2 Relier chacun des deux distillateurs à un de ses

avantages et à un de ses inconvénients. A Distillateur à colonne C B Distillateur solaire D

2 X 1,5 pt

3 Comment peut on améliorer le rendement du

distillateur solaire ? On peut peindre la bassine en noir

On peut utiliser une bassine plus large.

2 pts Proposer une méthode, une expérience

4 Pourquoi le dessalement de l’eau de mer

consomme-t-il beaucoup d’énergie ? L’augmentation de la température de l’eau de mer nécessite un apport d’énergie.

La vaporisation de l’eau nécessite un apport d’énergie.

2 pts L’augmentation de température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie.

La vaporisation d’un corps pur nécessite un apport d’énergie.

Utiliser le vocabulaire spécifique aux changements d’état

5 Quelle est la température d’ébullition de l’eau douce à la pression atmosphérique ?

D’après le graphique, la température d’ébullition de l’eau à la pression atmosphérique vaut 100°C.

2 pts Lire, utiliser et interpréter des données présentées sous forme de graphique

6 Parmi les propositions suivantes, sélectionner la ou

les propositions correctes : Si on veut abaisser la température d’ébullition de l’eau de

mer, on doit diminuer la pression dans le distillateur. 3 pts Décrire le comportement d’une grandeur