| Activités
envisageables |
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| 1.
Manipulations sur la sédimentation détritique terrigène |
1.1. Manipulation destinée
réaliser -montrer un granoclassement le long d'une pente et
dans un bassin de sédimentation :
Matériel
• un plan incliné (10 à 15 degrés)
• un cristallisoir de grand diamètre (ou une cuvette),
• un petit arrosoir avec sa pomme d'arrosage (à
défaut une pissette),
• un sédiment hétérogène
du type arène granitique.
Manipulation
•
placer le sédiment dans la partie haute du plan incliné
aboutissant au grand cristallisoir,
• arroser avec l'arrosoir
ou une pissette,
Résultat
• l'eau en s'écoulant
entraine les matériaux, la fraction fine arrive à la
cuvette (la décantation des argiles peut nécessiter
plusieurs jours) les matériaux plus grossiers sont granoclassés
d'amont en aval, le long du plan incliné. |
1.2. Manipulation destinée
à montrer un granoclassement vertical
matériel
• une éprouvette ou une bouteille en PVC,
•
un sédiment hétérogène du type arène
granitique,
• eau.
Manipulation
•
mettre le sédiment au fond de la colonne,
• remplir
au ¾ d'eau du robinet,
• renverser le dispositif
et bien mélanger avant de le reposer sur une table,
•
observer.
Résultat
• les éléments
grossiers se déposent rapidement au fond du récipient,
et successivement se décantent des éléments de
plus en plus fins. La fraction argileuse (particules < 2 µmètres)
reste longtemps en suspension. |
| 2.
Manipulations sur l'évolution de la matière organique |
Matériel
• verrerie permettant la création de conditions anaérobies
dans le bassin sédimentaire :
- bocaux de 250 ml pour conserve de 250 ml et leurs joints spéciaux
en caoutchouc,
- ou pots à confiture avec leurs couvercles métalliques;
• matière organique végétale : graminées
et différentes feuilles broyées lors de la tonte de
la pelouse du lycée ou d’un rond-point ;
•
eau de Javel (destruction des microorganismes susceptibles d’intervenir
dans la dégradation de la matière organique).
Expérience
• Jour 1 (photo 1) : mettre l’herbe
dans les bocaux et remplir d’eau du robinet
A1 : herbe + eau : bocal ouvert
A2 : herbe + eau : bocal fermé
B1 : herbe + eau + eau de Javel : bocal ouvert
B2 : herbe + eau + eau de Javel : bocal fermé
Une photographie permettra de mémoriser la couleur du contenu
des différents bocaux.
Laisser sur un bord de fenêtre pendant une quinzaine de jours
(extérieur ou intérieur selon la saison … attention
au gel en hiver !)
• 15 jours plus tard (photo 2)
Comparer le contenu des différents bocaux à cette date
et décrire l’évolution depuis le J1
Installer les bocaux fermés dans une étuve de laboratoire
réglée sur une température de 60°C (enfouissement
des sédiments lors de la subsidence à 2000 m de profondeur
avec un degré géothermique moyen de 1°C/33 m) ou
100°C (enfouissement à plus de 3000 m de profondeur).
NB : les bocaux étant hermétiquement fermés,
la pression dans l’enceinte augmente avec la température
comme lors d’une stérilisation en vue de la conservation
des aliments.
• Laisser ainsi pendant encore 15 jours
Résultat
• Comparer les aspects des contenus des différents bocaux
: couleur de l’eau et des débris végétaux,
état de conservation de la matière organique, …
• Ouvrir les bocaux : odeur ?
• Effectuer des prélèvements
et rechercher au microscope la présence de micro-organismes
(absents si maintien à la température de 100°C !
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| Dégager des observations
faites au cours du temps les rôles des conditions de milieu
: milieu anérobie, micro-organismes, température (et
pression) liée(s) à l’enfouissement. |
| 3.
Manipulations sur les charbons |
3.1. Combustion des charbons
: mise en évidence d'un dégagement de CO2
Matériel
• un grill à résistance
électrique ou un bec Bunsen,
• fabriquer un petit
four et sa cheminée : une grille métallique pour poser
l’échantillon de charbon est installée à
la base d’une boîte de conserve métallique, le
fond de la boîte de conserve est percé d’un trou
auquel on adapte un tube métallique puis un tuyau conduisant
les gaz dégagés vers un récipient rempli d’eau
de chaux
Manipulation
• installer le morceau
de charbon sur la grille métallique avant de l’adapter
à la boîte de conserve, positionner le dispositif d’évacuation
des gaz puis activer la source de chaleur de manière à
enflammer l’échantillon de charbon
Résultat
• le trouble de l'eau de chaux met en évidence le dégagement
de CO2 :
équation 1:
O2 (di-oxygène atmosphérique) + [CH2O]
(matière organique] --> CO2
équation
2:
CaO (dans l’eau de chaux) + CO2 (dégagé
lors de la combustion) --> CaCO3 (précipité
blanc responsable du trouble observé) |
3.2. Manipulations concernant
les qualités des charbons (teneur en C et en substances non
combustibles):
Matériel
• différents
combustibles : bois, tourbe, lignite, houille
• fabriquer
un petit four et sa cheminée : une grille métallique
pour poser l’échantillon de charbon est installée
à la base d’une boîte de conserve métallique,
le fond de la boîte de conserve est percé d’un
trou auquel on adapte un tube métallique puis un tuyau conduisant
les gaz dégagés vers un récipient
•
un grill à résistance électrique ou un bec Bunsen,
• un soufflet pour ventiler pendant la combustion
Manipulation
• peser les échantillons avant et après manipulation
• faire brûler jusqu’à combustion complète
dans le petit four bien ventilé (oxygéné) grâce
à l’activation du soufflet
Résultat
• établir un tableau de mesures des pesées avant
et après combustion,
• calculer le pourcentage de
cendres restant après combustion
• classer les différents
combustibles en fonction de leur qualité croissante (taux élevé
de cendres / faible taux de cendres) |
