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Construire un volcan sous-marin, ou comment la chimie/cuisine explique (...)

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Introduction

Construire un modèle de VOLCAN et provoquer une réaction chimique pour modéliser une éruption effusive (volcan de type hawaiien).

Objectif notionnel : relier un modèle expérimental à la réalité

Le Projet

 1) Liste du matériel

  • Plaque de contreplaqué ou support en bois
  • Bouteille vide de 1 litres
  • Plâtre
  • Bicarbonate de soude
  • Savon à vaisselle liquide
  • Vinaigre blanc
  • Colorant alimentaire rouge (ketchup)
  • Pâte à modeler

 2) Étapes de réalisation

1. Utilisez une plaque de contreplaqué d’au moins 20 centimètres plus large et plus longue que ce que vous prévoyez pour fabriquer la base de votre volcan, ceci pour éviter que la lave ne colore les surfaces durant la réaction chimique.

2. Utilisez, du plâtre pour former une montagne autour d’une bouteille vide de 1 litres placée en position verticale au centre de la base de contreplaqué. N’oubliez pas de laisser le couvercle.
-NB : au lieu du plâtre on peut fabriquer le volcan en papier maché.-
3. Formez le haut du volcan en le modelant étroitement autour de la bouche de la bouteille.

4. Laissez sécher complètement le volcan, (le peindre avec de la peinture à l’acrylique au besoin).

5. Mélanger 1 c. à soupe. de savon vaisselle liquide, 1 c. à soupe de bicarbonate de soude et quelques gouttes de colorant alimentaire rouge dans une tasse. Verser le mélange avec précaution dans la bouteille. Placez le volcan dans un espace ouvert, de préférence à l’extérieur. Verser 1/4 c. de vinaigre blanc dans la bouteille et prendre du recul pour regarder l’éruption !

 3) Astuces et mises en garde

  • Si la « lave » est trop épaisse, ajouter 1 c. à soupe d’eau mélangée avec du savon.
  • Pour réutiliser le volcan, il suffit de nettoyer avec un chiffon humide.
  • Avec le temps de séchage, ce projet nécessite au moins deux jours.
  • Ne pas tenter de sceller la bouteille une fois que le vinaigre est ajouté au mélange de bicarbonate de soude - la pression qui en résulte peut provoquer l’explosion de la bouteille.

 4) Objectifs pédagogiques

Essayer de demander aux enfants à quelle étape de la genèse d’un récif corallien se situe cette expérience :
Réponse attendue : du Mont sous –marin à l’ île Haute sans récif (étape a à c)

 5) Prolongement et remarques

  • Limite de la manipulation : le mélange chimique : la « lave » ne durcit pas en refroidissant ce qui n’est pas conforme à l’édification du cône. Si des enfants souhaitent expérimenter la phase de solidification et d’édification il faudrait alors réaliser un autre modèle en utilisant de la cire fondue chaude que l’on laisse solidifier pour modéliser les coulées de lave.
  • Demander aux enfants de représenter ensuite l’édification des récifs coralliens
    Utiliser pour cela la pâte à modeler ou de l’argile ; les différentes couches permettent de schématiser les différentes strates récifales tout en laissant le cône du volcan s’enfoncer sous l’eau.

(Un aquarium transparent sur lequel on schématise une ligne bleue pour représenter le niveau de l’eau peut permettre à l’expérience d’être plus explicite).

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