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Par Carbone Chimie, Électricité
avril 26, 2017
À la suite de notre atelier d’exploration scientifique sur l’électrochimie, on vous propose de vérifier la compréhension des élèves et de pousser leurs réflexions plus loin! À l'aide du matériel requis, ils devront réaliser l'électrolyse de l'eau.
1- Retirer le plastique autour des punaises si elles en sont recouvertes.
2- Percer le fond du contenant en plastique avec les punaises et laisser les punaises en place. L’espace entre les punaises doit correspondre à l’espace entre les deux bornes de la pile 9 volts.
3- Préparer une solution d’eau salée dans le verre. Mélanger ½ cuillère à thé de sel dans 200 ml d’eau.
4- Remplir le contenant avec la solution d’eau salée.
5- Placer la pile sous le contenant de façon à ce que chaque punaise entre en contact avec une borne de la pile. À cette étape, des bulles devraient se former autour de chacune des punaises. C’est l’électrolyse de l’eau!
ATTENTION: Vérifier que les punaises ne se touchent pas, car il y aura alors un court-circuit et la pile se videra rapidement et deviendra chaude!
Voici un exemple de question à poser à vos élèves.
Question 1 : Comment faire l’électrolyse de l’eau avec le matériel proposé?
Réponse 1 : En suivant le protocole présenté ici. L'électricité (la pile) qui passe dans l'eau brise les liens qui unissent les molécules ensemble. Différents atomes sont alors libérés, dont l'hydrogène et l'oxygène. L'électrode (la punaise) où il y a deux fois plus de bulles est celle de l'hydrogène, puisqu’il y a deux atomes d'hydrogène pour un atome d'oxygène dans une molécule d'eau (H2O). L’eau salée va augmenter la conductivité de l’eau et faciliter l’électrolyse.
Bon à savoir
- L’électricité correspond à des électrons qui circulent dans un conducteur.
- Attention de ne pas boire la solution d’eau salée et de la manipuler avec soin, puisqu'après quelques minutes, l’électrolyse de l’eau permet la fabrication de l’eau de Javel.
Conseils pédagogiques
Cette activité peut se vivre telle quelle, mais elle est une bonne suite à notre atelier sur l'électrochimie. Si vos élèves n'ont pas eu la chance de vivre notre activité, vous pouvez simplement leur faire faire l'expérience et leur demander d'expliquer le phénomène des bulles. À vous de choisir la question et le moment de la poser.
Si vos élèves en redemandent, alors jouez sur les variables. De cette manière, vous transformez une simple exécution de recette en une authentique démarche active! À vous de formuler la question afin de l'adapter à vos élèves et à votre intention pédagogique. Pour vous assurer d'inclure la démarche en science et les critères d'évaluation, vous pouvez vous faire “un cahier de l'élève” à l’aide du planificateur de sciences au http://leplanificateurdesciences.org/.
Voici des exemples de variables à intégrer dans l’expérience :
- Quelle quantité de sel permet de maximiser l’électrolyse de l’eau ?
- Quels résultats seraient obtenus avec des électrodes composées d'autres matériaux?
En tout temps, soyez à l’écoute des questions de vos élèves. Ces dernières peuvent vous mener sur d’intéressantes pistes à explorer!
Voici un exemple de nouvelles questions à explorer :
- Combien de volts sont nécessaires pour déclencher l'électrolyse de l'eau? Une pile de 1,5 V? Deux piles de 1,5 V en série?
