Proposer une démarche de résolution Quoi, comment, ce que j attends. ETAPE 2 : Mettre en œuvre un protocole pour obtenir des résultats exploitables

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THEME 1B – La dynamique interne du globe TP11 – le magmatisme des zones de subduction

Les zones de subduction sont caractérisées par des phénomènes volcaniques importants et contribuent à la formation d’arcs volcaniques tels que la Cordillère des Andes, les petites Antilles, le Japon … Mis à part le volcanisme sous-marin (dorsales), le volcanisme de subduction constitue les deux tiers des appareils actifs terrestres. Ces zones sont donc à l’origine d’une création importante de matériau continental.

Problématique : comment sont produites les roches magmatiques des zones de subduction ? Matériel :

- Échantillons de roches et lames minces (granite, diorite, andésite) - Microscope optique polarisant, lames, lamelles

- lampes à alcool, phosphate de sodium hydraté, pinces en bois

Aide :

- Protocole « Fusion hydratée du phosphate de sodium » - Livre pages 233-235

- vidéo « animation subduction.mp4 » - Fiche de détermination des minéraux

Activités et déroulement Capacités et indicateurs de réussite

ETAPE 1 : Proposez une stratégie expérimentale réaliste permettant de répondre à la question posée

Utilisez les documents 1 et 2 ainsi que vos connaissances pour envisager quelles sont les roches magmatiques des zones de subduction et comment est réalisée la fusion.

Appeler le professeur pour vérification

ETAPE 2 : Mettre en œuvre un protocole pour obtenir des résultats exploitables - Réalisez une observation des roches à l’œil nu et au microscope optique polarisant pour identifier leur structure et les minéraux qui les composent

- Réalisez la manipulation de la cristallisation du phosphate de sodium anhydre pour montrer l’effet de l’eau sur la fusion.

Appeler le professeur pour vérification

ETAPE 3 : Présenter les résultats pour les communiquer

- Présentez une comparaison des 3 roches étudiées (structure, minéraux, couleur, taux de silice, taux d’hydratation).

ETAPE 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème

Rédigez un texte qui répond au problème et qui décrit la nature de la roche produites ainsi que les modalités de la fusion.

Rangez et nettoyez votre espace de travail

Proposer une démarche de résolution Quoi, comment, ce que j’attends

Mettre en œuvre un protocole (Microscopie)

Maîtriser le microscope (mise au point, lumière) ; Maitrise des fonctions de polarisation (faire le noir) ; Fiche de détermination

Mettre en œuvre un protocole (fusion hydratée) Consignes de sécurité avec la flamme.

Communiquer (tableau)

Renseigner correctement les données, ajouter de la couleur, Organiser les éléments pour les comparer (face à face)

Communiquer (texte) J’ai vu, je sais, je conclus

Gérer et organiser le poste de travail

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Protocole : Modélisation de la fusion hydratée avec du phosphate de sodium

Le phosphate de sodium est une poudre blanche qui existe sous plusieurs formes : une forme anhydre (sans eau) de formule NaH2PO4.

Néanmoins, il existe également des formes de phosphate de sodium hydraté comprenant 2 à 12 molécules d’eau (H2O).

L’eau est principalement présente sous la forme d’ions hydroxyle (OH-), intégrée dans la formule chimique de l’élément, si bien que l’on peut obtenir une poudre hydratée.

Protocole expérimental :

- Annoter la lame (H : Hydraté)

- Prendre un peu de poudre de NaH

2

PO4 12H

2

O avec la pointe d’un scalpel et la déposer sur la lame H - allumer la lampe à alcool

Observation de la fusion :

- Observer à l’œil nu et identifier le comportement de l’élément chimique

- En cas de fusion, déposer une lamelle et observer au microscope optique polarisant

NOTE importante : on ne réalisera pas ici la manipulation du témoin contenant l’élément anhydre (non disponible au laboratoire)

Pour ce témoin le résultat serait le suivant : même en montant la température de manière très importante (700 °C avec un bec électrique), on n’observerait pas de fusion.

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Compte-rendu TP 11

Nom Prénom : Date : Groupe Spécialité :

Nom Prénom :

ETAPE 3 : Présenter les résultats pour les communiquer

- Présentez une comparaison des 3 roches étudiées (structure, minéraux, couleur, taux de silice, taux d’hydratation)

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ETAPE 4 : Répondez au problème initial

- Rédigez un texte qui répond au problème et qui décrit la nature de la roche produites ainsi que les modalités de la fusion.

………

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Compte-rendu TP 11 : Grille de Notation

Nom Prénom : Note : /10

ETAPE 3 : Résultats

Présenter les résultats pour les communiquer Je présente une production :

- techniquement correct (soignée, lisible, approprié, …)

- bien renseignée (informations complètes et exactes dans le cadre du moyen de communication choisi)

- bien organisée (informations traduites dans le sens du problème à traiter)

Niveau A = trois critères

Niveau B = deux des trois critères Niveau C = un seul des trois critères Niveau D = rien à valoriser

5 pts 3 pts 1 pts 0 pts ETAPE 4 :

Conclusion

Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème - J’exploite l'ensemble des résultats = je vois

- J’intègre des notions (issues des ressources ou connaissances) = je sais - Je construis une réponse au problème posé explicative et cohérente intégrant les résultats = je conclus

5 pts 3 pts 1 pts 0 pts