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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 2
Activité 5 - documentaire
Du verre dans certaines roches magmatiques
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Introduction
Le magma peut être vu comme un bain de minéraux silicatés dans lequel se forment des cristaux lors de son refroidissement.
Comment se forment les cristaux dans un magma ?
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Les volcans comme lieu de formation des roches magmatiques
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Documents
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Doc. 1Un magma pour plusieurs roches
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Le magmatisme de subduction produit des rhyolites (a), des obsidiennes (b) ou des roches proches des granites. Exemple de l'éruption du Stromboli en 2013 (Italie).
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Doc. 2Rhyolite (a) et obsidienne (b) : des roches aux allures de verre
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Les cristaux de petite taille dispersés dans le verre sont des microlithes. Des gaz volcaniques peuvent y être piégés.
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Doc. 3La cristallisation de l'éthylvanilline
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Cristaux d'éthylvanilline vus au microscope. Préparations obtenues après refroidissement lent (à gauche) ou rapide (à droite) d'éthylvanilline fondue.
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Magma : liquide à haute température (plus de 600 °C) qui produit par solidification des roches plutoniques ou volcaniques selon la vitesse de refroidissement.
Verre : solide non cristallin (amorphe).
Microlithe : petit cristal non visible à l'œil nu, de forme allongée.
Verre : solide non cristallin (amorphe).
Microlithe : petit cristal non visible à l'œil nu, de forme allongée.
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- À l'aide de la pointe du scalpel ou de la pointe lancéolée, déposer un peu de cristaux sur une lame.
- Prendre un gant anti chaleur et saisir la lame avec la pince en bois.
- À l'aide d'une pince en bois, faire délicatement chauffer la lame en la tenant horizontalement.
- En quelques secondes, les cristaux fondent.
- Retirer immédiatement la lame de la source de chaleur, puis recouvrer d'une lamelle. Exercer une légère pression sur la lamelle afin que la couche de vanilline liquide soit la plus fine possible.
- Pour un refroidissement rapide, la lame sera aussitôt placée sur le glaçon de la boîte à pétri.
- Pour un refroidissement lent, recommencer le protocole en laissant la lame à température ambiante durant 5 minutes après avoir placé la lamelle;
- Quand les lames ont refroidi, les placer sous l'objectif du microscope polarisant (grossissement x40) et comparer la taille des cristaux. La réalisation de clichés ou de courte vidéo peut-être envisagée pour réaliser le bilan. Prévoir alors une caméra pour équiper le microscope.
- Précautions : La manipulation demande de travailler dans le calme et de respecter les règles de sécurité (risque de brûlure, de coupure) et dans un environnement convenablement ventilé (risque de gêne respiratoire).
Liste du matériel disponible :
- 1 dispositif de chauffage (bec électrique)
- cristaux d'éthyl-vanilline (la moitié d'un microtube)
- 2 lames de verre
- 2 lamelles
- 1 pince en bois
- 1 pointe lancéolée ou 1 scalpel
- 1 boîte de pétri contenant un fond d'eau congelée
- 1 microscope polarisant
- 1 paire de lunette
- 1 gant anti chaleur
- 1 hotte aspirante ou un environnement ventilé
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Questions
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1. Identifiez et listez les particularités des deux roches, et décrivez-les oralement. Comparez-les au granite ().
2. Par analogie avec la éthylvanilline, proposez une hypothèse sur l'origine de la différence de taille des cristaux dans la rhyolite et l'obsidienne.
3. Synthèse Montrez le lien entre la texture d'une roche et ses conditions de formation.
2. Par analogie avec la éthylvanilline, proposez une hypothèse sur l'origine de la différence de taille des cristaux dans la rhyolite et l'obsidienne.
3. Synthèse Montrez le lien entre la texture d'une roche et ses conditions de formation.
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