Conservation de la masse lors d'un mélange

Le.la PE introduit la séance et interroge les élèves : « Aujourd’hui, nous allons réaliser des expériences pour répondre à une question scientifique très importante : est ce que la masse varie quand on mélange un solide et un liquide ? »

Le.la PE réalise deux expériences.

Le.la PE prend un premier contenant, verse du sable dans l’eau, mélange, montre le résultat à la classe et demande : « Je mélange du sable avec de l’eau. On peut constater que l'on voit toujours sable. C'est un mélange hétérogène. Selon vous, quelle est la masse du mélange ? Est-elle égale à la masse de l'eau? Est-elle plus grande ? Est-elle égale à la somme de la masse de l’eau et de la masse du sable ? »

Le.la PE écoute les hypothèses des élèves et ne donne pas la réponse.

Le.la PE prend un premier contenant, verse du sucre dans l’eau, mélange, montre le résultat à la classe et demande : « Je mélange du sable avec de l’eau. On peut constater que l'on ne voit plus le sucre. C'est un mélange homogène. Selon vous, quelle est la masse du mélange ? Est-elle égale à la masse de l'eau? Est-elle plus grande ? Est-elle égale à la somme de la masse de l’eau et de la masse du sucre ? »

Le.la PE écoute les hypothèses des élèves et ne donne pas la réponse.

Le.la PE répartit les élèves en petits groupes : "Vous allez vous répartir en groupes comme nous l'avons déjà fait ...."

Le.la PE distribue à chaque groupe la fiche d’expérience et le matériel nécessaire : un petit contenant rempli d’eau, un contenant vide, une balance, du sucre et du sable.

Le.la PE donne la consigne :
« Vous allez lire attentivement la fiche et suivre le protocole. »
« Posez le matériel au centre de la table, essuyez immédiatement si ça coule et ne buvez pas. »

Le.la PE passe ensuite dans les rangs pour observer l’avancement des élèves, répondre à leurs questions et les guider si besoin.

Le.la PE interroge : « Quelles conclusions avez vous tiré de ces expériences? »
Les élèves doivent normalement constater que les masses sont égales ou presque égales.
Le.la PE peut alors demander quelles sont les raisons pour lesquelles les masses ne sont pas identiques d’un groupe à l’autre, par exemple.
Réponses attendues : on a oublié de tarer la balance, on a renversé un peu d’eau, la balance n’est pas assez précise…

Le.la PE demande à la classe si les résultats sont identiques, que le mélange soit homogène ou hétérogène.

Le.la PE explique :
« Nous avons réalisé des mesures précises avant et après un mélange homogène ou hétérogène. Grâce à cette expérience, nous avons mis en évidence que la masse totale se conserve, même si le solide se dissout dans le liquide. »