Académie Créteil
Date 2010-2011 Niveau
Troisième
Durée 45 min Titre de l’activité:
Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique
Partie du programme :
A - La chimie, science de la transformation de la matière A1 – Conduction électrique
A.1.3- Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique ; interprétation
Prérequis : Les tests de reconnaissance des ions sont traités. Les critères de reconnaissance d’une transformation chimique ont été évoqués en 4è.
Objectifs de la séance : Connaissances :
Le fer réagit avec l'acide chlorhydrique, avec formation de dihydrogène et d'ions fer (II).
Critères de reconnaissance d’une transformation chimique : disparition des réactifs et apparition de produits.
Capacités :
Suivre un protocole pour réaliser la réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique avec mise en évidence des produits.
Type d’activité : Activité expérimentale évaluée.
Remarques sur la mise en œuvre :
Pour lancer l’activité, on peut s’appuyer de nouveau sur les informations contenues dans le diaporama qui présente l’étiquette de l’anticalcaire du commerce (« Ne pas utiliser sur le fer ») : pourquoi cette indication est-elle présente ? Que se passe-t-il lorsque l’on met en contact le fer et l’acide chlorhydrique ?
Cette activité expérimentale se réalise par petits groupes : il semble difficile de suivre plus de 6 groupes simultanément. L’évaluation des capacités expérimentales en cours de séance se fait via une grille fournie (GrilleEvaluationCapacitésExp.doc). Cette grille permet également de s’assurer des réponses correctes aux premières questions pendant la séance : si le professeur, lors d’un appel, constate que les réponses sont erronées, il fournit la correction tout en ne comptant pas les points associés à la question. L’objectif est de permettre à chacun de pouvoir réfléchir au bilan final sur la base d’interprétations correctes.
Si l’évaluation des capacités expérimentales et des premières questions est commune à l’ensemble des membres d’un groupe, on peut ramasser, si on le souhaite, un compte-rendu par élève.
Enfin, on accordera une attention particulière aux conditions de sécurité et on adaptera la concentration de la solution d’acide chlorhydrique en fonction des conditions d’exercice.
Items du socle commun, en lien avec le LPC, pouvant être évalués :
À partir de la grille d’évaluation des capacités expérimentales et des documents élèves ramassés, on pourra par exemple garder la mémoire de l’évaluation des items suivants :
[3. DS] Réaliser-Manipuler-Calculer (Suivre un protocole)
Les réussites constatées lors des appels 1, 3 et 4 peuvent permettre d’évaluer positivement cet item.
[3.DS] Rechercher-Extraire l’info (Extraire d’un document les informations utiles ; Extraire d’un fait observé les informations utiles)
La qualité des réponse du §II permet de décider si cet item est évalué plutôt positivement ou non.
[3. DS] Raisonner-Argumenter (Confronter le résultat au résultat attendu, mettre en relation, déduire, valider ou invalider l’hypothèse)
Les qualités des réponses aux questions § II. b), § III.C), § IV. questions 1) à 4), permettront de décider si cet item est évalué plutôt positivement ou non.
Autres items travaillés :
[1. Ecrire] Ecrire (…) en respectant l’orthographe et la grammaire [3.Connaissances] La matière
[6. Avoir un comportement responsable] Respecter les règles de vie collective [6. Avoir un comportement responsable] Respecter des comportements favorables à sa santé et sa sécurité
[7. Mobiliser ses ressources] Etre autonome dans son travail
Activité 2 :
Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique
[3. DS] Réaliser-Manipuler-Calculer (Suivre un protocole)
[3.DS] Rechercher-Extraire l’info (Extraire d’un document les informations utiles ; Extraire d’un
fait observé les informations utiles)
[3. DS] Raisonner-Argumenter (Confronter le résultat au résultat attendu, mettre en relation,
déduire, valider ou invalider l’hypothèse)
I. Mise en contact du fer et de l’acide chlorhydrique
Expérience : Dans un tube à essais, verser de la poudre de fer. Rajouter alors avec précaution 2 mL d’acide chlorhydrique.
Observations : Qu’observe-t-on dans le tube à essais ?
………
Conclusion : Associer le début de phrase avec la fin qui convient :
a eu lieu entre le fer et l’acide chlorhydrique Une transformation chimique
n’a pas eu lieu entre le fer et l’acide chlorhydrique Appeler le professeur avant de continuer (appel n°1)
II. Identification du gaz formé
Expérience : (faite par le professeur)
Pour trouver le nom du gaz formé précédemment, le professeur bouche le tube à essais quelques instants (pour concentrer le gaz contenu à l’intérieur). Il enlève le bouchon et approche alors la flamme d’une allumette près de l’ouverture du tube.
Observation : Que se passe-t-il ? ………
Conclusion :
a) A partir du tableau ci-dessous, déduire le nom du gaz qui se forme lors de la réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique :………
Nom du gaz testé Expérience réalisée Observation Dioxyde de carbone Ajout d’eau de chaux Un trouble apparaît dans
l’eau de chaux.
Dioxygène Approche d’une bûchette incandescente
La bûchette se rallume vivement
Dihydrogène Approche d’une allumette enflammée On entend une détonation
b) A partir du nom du gaz identifié précédemment, donner sa formule : ………..
Appeler le professeur avant de continuer (appel n°2)
III. Identification de la solution finale
Pour trouver le nom de la solution présente dans le tube à essais à la fin de la réaction étudiée, séparer cette solution dans deux autres tubes à essais puis réaliser les deux tests décris ci-dessous.
A)
Quels sont les ions NEGATIFS présents dans la solution finale ?
Dans le premier tube à essais contenant la solution finale, verser désormais quelques gouttes de nitrate d’argent puis compléter le tableau suivant :
Nom du test réalisé : ………...…………...…………...
Observation : ………...…………...…………...
Conclusion : La solution finale contient des ions ……… (formule : ………) Appeler le professeur avant de continuer (appel n°3)
B) Quels sont les ions POSITIFS présents dans la solution finale ?
Dans le second tube à essais contenant la solution finale, verser quelques gouttes de soude puis compléter le tableau suivant :
Nom du test réalisé : ………...…………...…………...
Observation : ………...…………...…………...
Conclusion : La solution finale contient des ions ……… (formule : ………) Appeler le professeur avant de continuer (appel n°4)
C) Quel est le nom de la solution finale ?
A l’aide des 2 tests réalisés précédemment, entourer (parmi les propositions suivantes) le
nom de la solution formée à la fin de la réaction étudiée :
chlorure de cuivre / sulfate de cuivre / chlorure d’aluminium / chlorure de fer (II)
IV. Bilan de la réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique
QUESTIONS :
1. Compléter la phrase suivante :
Le fer réagit avec l’……….pour former un gaz appelé ……… et une solution de ……….
2. En vous aidant de la question 1, quels sont les REACTIFS consommés au cours de la transformation chimique réalisée ?
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3. En vous aidant de la question 1, quels sont les PRODUITS formés au cours de la transformation chimique réalisée ?
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4. A partir des réponses précédentes, compléter le BILAN de la réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique en précisant les réactifs et les produits.
………
+
……… ………+
……………… ………
