Matériel:

• Activité de la pomme:
  • Une pomme
  • Un couteau (métal ou plastique)
  • Une assiette ou une serviette en papier
• Recherche sur la filtration/purification de l’eau :
  • Ordinateurs avec accès à Internet
  • Ressources sur divers textes connexes.
• Expériences sur la filtration/purification de l’eau :
  • Eau distillée
  • Échantillons de polluants (voir tableau)
  • Équipement/matériel de filtration et de purification : cylindre gradué de grande taille, cuillers à mesurer de 15 ml, grands gobelets, moustiquaires, étamine, tissu en coton, filtres à café, bol ou bassine peu profonde, trépied (peut être fabriqué en fixant 3 morceaux de bois ensemble), barrière à vapeur (bâche en plastique, transparente et incolore), 3 bols plus petits pour augmenter la lumière, bac à glaçons, congélateur, passoire.
    
    

    Substances représentants les polluants	Substances qu’ils représentent
    Feuilles finement broyées	Déchets organiques
    Sable	Terre et dépôts (sédiments)
    Sel	Sel
    Colorant à nourriture	Produits chimiques toxiques
    Détergent à vaisselle	Phosphates
    Vinaigre	Pluies acides
    Huile végétale	Huile à moteur

1. Présenter les différents sujets en demandant aux élèves de donner leurs propre idées pêle-mêle sur les sources d’eau en général:
   
• Répartition générale de l’eau. La terre est recouverte d’eau à 75 %, où retrouve-t-on toute cette eau?
• Les réponses des élèves devraient inclure : les océans, les mers, les lacs, les rivières, les ruisseaux, la nappe phréatique, la neige, la glace, le permagel, les calottes glacières, les glaciers, les chaînes de montagnes enneigées, les aquifères etc.
  
2. Faire l’analogie de la pomme pour démontrer les ressources en eau potable:
   
   • couper ¼ de la pomme pour représenter la terre (mettre de côté), et rappeler pendant ce temps que les 3 autres quarts représentent l’eau douce sur terre.
   • Éplucher les ¾ d’une portion pour représenter les 3 % d’eau douce sur terre (le reste est l’océan, mettre de côté).
   • Découper la pelure en trois parties – 1/3 représente l’eau douce non congelées des calottes glacières. Mettre de côté les 2/3 de pelures qui restent.
   • Examiner « la pelure d’eau douce » - même si ce 1 % n’est pas entièrement potable (bonne à boire) – une certaine quantité est polluée
   • Résumer : poser une question : que pouvons-nous faire pour préserver l’eau douce à laquelle nous avons accès? (Les réponses devraient inclure : la conservation de l’eau, le contrôle de la pollution, le traitement/purification de l’eau).

A noter : cette activité peut être faite sous forme de démonstration de l’enseignant ou par les élèves, en groupe.

3. Faire les expériences de filtration/purification.
   • Diviser les élèves en petits groupes (3 ou 4 élèves); les groupes peuvent aller d’une station à l’autre ou procéder à la même expérience simultanément.
   • Rappeler aux élèves de suivre scrupuleusement les instructions, de faire des observations minutieuses (ex : en prenant des notes et en calculant à la main) et de respecter les règles/procédures de sécurité.
   • Une fois que tous les groupes ont fait leurs expériences, discuter des résultats en classe, des alternatives pour le traitement/la purification (ex : la chloration), et se demander si l’eau est maintenant potable.

Expérience 1 : Filtration (retrait des sédiments):

1. Mesurer 500 ml (2 tasses) d’eau distillée dans un cylindre de grande taille.
   
2. Ajouter 30 ml (2 cuillers à soupe) de feuilles finement broyées et remuer doucement.
   
3. Noter l’aspect du mélange dans le cylindre.
   
4. Mettre de la moustiquaire propre sur un gobelet de 1000 ml, étiqueté gobelet A, puis étendre un bout d’étamine (ou un torchon) sur la moustiquaire.
   
5. Verser lentement le mélange sur le filtre (s’assurer qu’il traverse les deux épaisseurs) dans le gobelet.
   
6. Observer le liquide dans le gobelet et le solide sur le filtre. Le noter.
   
7. Refaire les étapes 1 à 6 en utilisant le gobelet B et un tissu en coton placé sur la moustiquaire. S’assurer de rincer la moustiquaire.
   
8. Refaire les étapes 1 à 6 en utilisant le gobelet C et un filtre à café sur la moustiquaire. S’assurer de rincer la moustiquaire.
   
9. Comparer les résultats des gobelets A, B et C.

Expérience 2 : Filtration (retrait des sédiments):

1. Refaire les étapes 1 à 9 en utilisant du sable au lieu des feuilles broyées.

Expérience 3 : Dessalement (retrait du sel) – distillerie solaire:

1. Mesurer 500 ml (2 tasses) d’eau distillée dans un cylindre gradué et la verser dans un bol ou une bassine.
   
2. Ajouter 30 ml (2 cuillers à soupe) de sel et remuer jusqu’à dissolution du sel.
   
3. Observer la solution dans le bol et la noter.
   
4. Placer le trépied au dessus de centre du bol.
   
5. Étendre la barrière à vapeur sur le trépied et fixer la de façon à ce que chaque côté soit sans pli.
   
6. Mettre un petit bol sur chacun des 3 coins du trépied.
   
7. Positionner la lumière de culture à au moins 30 cm (12’’) au-dessus des instruments.
   
8. Laisser les instruments pendant une heure.
   
9. Observer ce qui se passe quand le sel commence à se condenser et le noter.
   
10. Observer l’eau recueillie dans les deux plus petits bols (odeur, goût) et le noter.
    
11. Comparer les propriétés des deux mélanges.

    A noter : Durant cette expérience, les élèves pourraient goûter et sentir la solution saline pour en observer toutes les propriétés. Cette expérience devrait être correctement effectuée, en précisant aux élèves qu’ils est rare de pouvoir goûter les substances.

Expérience 4 : Dessalement (retrait du sel) – congélation et pression :

1. Mesurer 500 ml (2 tasses) d’eau distillée dans un cylindre gradué
   
2. Ajouter 30 ml (2 cuillers à soupe) de sel et 3 gouttes de colorants à nourriture
   
3. Mélanger jusqu’à dissolution du sel
   
4. Observer et noter les propriétés du mélange (Mélange 1).
   
5. Verser la solution dans un bac à glaçons (ou tout autre contenant peu profond).
   
6. Placer le contenant au congélateur jusqu’à ce que le mélange atteigne une consistance de glace fondante (cette étape peut prendre plus de 3 heures).
   
7. Déposer une passoire propre sur un grand gobelet et y verser la glace fondante.
   
8. Observer et noter les propriétés du mélange dans la passoire (Mélange 2).
   
9. La laisser égoutter dans le gobelet durant 20 minutes.
   
10. Observer et noter les propriétés du mélange dans le gobelet (Mélange 3).
    
11. 11. Comparer les propriétés des 3 mélanges.

    Note pour l’enseignant: Préparer les étapes 1 à 6 à l’avance pour rendre les heures de classe plus efficaces.

Exercices supplémentaires :

• Procédures de recherche pour le filtrage et la purification de l’eau – eau de mer, eau polluée, etc. A partir de différentes recherches, élaborer un rapport pour décrire les différentes méthodes de filtration/purification de l’eau.
  
• Organiser une sortie éducative dans une usine de purification de l’eau.
  
• Regarder le film Erin Brockovitch,, dont l’histoire tirée d’un fait réel relate les effets néfastes sur la santé de plusieurs résidents non-avertis d’une petite ville du désert de la Californie, à cause d’une contamination par le chrome 6 de la terre et de l’eau potable.
  Vérifier les droits d’auteur avant de montrer le film en classe.

Contrôle / évaluation:

Vérification de la liste de contrôle (participation en classe et travail d’équipe)
Capacités en laboratoire : suivre les indications, observer et analyser.

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