Fiche de présentation de la ressource.

Chimie du tronc commun STL – STI2D Thème : vêtement et revêtement Matériaux polymères Matériaux naturels, artificiels Squelettes carbonés et groupes caractéristiques Réactions de polymérisation : du monomère au polymère Polymères utilisés dans les vêtements et revêtements : production, utilisation, recyclage – Distinguer les matériaux naturels des matériaux artificiels – Retrouver les monomères à partir de la formule d’un polymère – Écrire l’équation d’une réaction de polymérisation – Rechercher, extraire et exploiter des informations relatives à la production industrielle, l’utilisation et l’éventuel recyclage de quelques polymères usuels, utilisés comme vêtement ou revêtement Anglais de la voie technologique Anglais de la voie technologique Compétences transversales et attitudes Activités de réception orale et écrite • Comprendre une fiche technique, une notice • Comprendre et synthétiser des articles de presse • Analyser un compte-rendu d’expérience • Résumer un document présentant un protocole de production Activités de production orale et écrite • Synthétiser une recherche contextualisée d’informations • Démontrer et conclure à partir d’un diaporama • Produire et transmettre des notes d’information Activités d’interaction orale • Argumenter et débattre en vue de la résolution d’un problème scientifique ou technique Type de ressource  Activité documentaire Résumé du contenu de la ressource Cette activité porte sur le thème des polymères et se divise en 3 parties : Partie 1 : History, polymerization (3 séances de 1 h) Partie 2 : Applications (2 à 3 séances de 1 h) Partie 3 : Pollution, recycling and biodegradability (4 à 5 séances de 1 h) Les documents utilisés sont des textes, des documents vidéos ou des documents audios. Mots clés de recherche : polymers, polymerization, recycling, biodegradability Provenance : TRIBOULET Philippe (philippe.triboulet@ac-dijon.fr) Partie 1 History, polymerization Supports documentaires : A/ « The impact of technology : nylon » Vidéo : 3’52 minutes (possibilité de visionner avec le sous-titrage en anglais) Source : site Teacher’s domain, adapté de « A Science Odyssey: Bigger, Better, Faster » http://www.teachersdomain.org/resource/phy03.sci.engin.design.technylon/ La vidéo décrit l’historique de la création du nylon qui est le premier polymère obtenu par synthèse. Les difficultés de la démarche expérimentale sont évoquées ainsi que les améliorations obtenues. 1/ Passage de la vidéo (trois fois) puis questionnaire écrit sur les points clés abordés : – difference between natural and synthetic textiles – goals of fundamental research – definition of a polymer. – goals for creating synthetic fibres – difficulties of synthesis and solutions 2/ Mise en commun du questionnaire à l’oral en réutilisant la vidéo si besoin. 3/ Discussion possible sur les thèmes suivants: What synthetic materials have you come in contact with today ? (polymers, ceramics, steel …) Compare properties of synthetic material and natural material used for the same function. (examples : stone, or wood, and concrete for building, wood and PVC for windows, wood and steel for boats, cotton and nylon for clothes) B/ « Introduction to plastics » Vidéo : 2’36 minutes (possibilité de visionner avec le sous-titrage en anglais) Source : site Teacher’s domain, adapté de « Degrees that work : plastics » de Pennsylvania College of Technology. http://www.teachersdomain.org/asset/ate10_vid_plasticsintro/ La vidéo commence par définir les plastiques et donne ensuite quelques exemples connus de polymères. Le principe de la polymérisation à partir de monomères est décrit. L’expérience de synthèse du nylon en laboratoire est montrée ensuite. Enfin le processus industriel de mise ne forme est rapidement évoqué. 1/ Passage de la vidéo (trois fois) puis questionnaire écrit sur les points clés abordés : – definition and properties of plastics – chemical names of polymers – polymerization – operating procedure for the synthesis of nylon – obtaining pellets from the liquid mass 2/ Mise en commun du questionnaire à l’oral en réutilisant la vidéo si besoin. Remarque : Il peut-être intéressant à ce niveau d’aborder certains aspects de chimie organique afin de donner le vocabulaire concernant la description des molécules organiques (type de liaisons, noms des éléments), des fonctions organiques présentes et des types de réaction en jeu pour la polymérisation. Les polymères (et monomères correspondant) comme le PET, le PVC, le polystyrène et le nylon conviennent très bien.

La vidéo comprend trois parties.

Passage de la vidéo (trois fois), les élèves ayant le fichier ressource à disposition pour le remplir. Avant le lancement de la vidéo, il est préférable de laisser lire le document pour laisser poser des questions éventuelles sur le vocabulaire. 2/ Réalisation par chacun d’un schéma récapitulant les différentes étapes du procédé industriel à partir des matières premières. Draw a diagram of the fabrication of nylon fibres from raw materials. 3/ Correction orale des questions du QCM et mise en commun du schéma au tableau. Partie 2 Applications Utilisation d’un ordinateur par binôme Accès aux dictionnaires en ligne suivants : Wordreference http://www.wordreference.com/enfr/ Merriam-Webster http://www.merriam-webster.com/dictionary/ Trois exemples d’application (fichiers pdf téléchargeables) http://www.rsc.org/Education/Teachers/Resources/Inspirational/ (il faut ensuite cliquer sur « contents » puis choisir dans la liste « Large molecules « ) Polymers in everyday item : mountaineering (document 1) Polymers in everyday items : contact lenses (document 2) Polymers in everyday items : dentistry (document 3) 1/ Travail par binômes avec la répartition suivante dans la classe : 25 % pour le document 1, 25 % pour le document 2, 50% pour le document 3. Les binômes lisent le document et répondent aux questions. Ils ont droit à l’accès en ligne aux dictionnaires Word Reference (bilingue) ou Merriam Webster (unilingue donc plus intéressant dans le cadre de ce cours). 2/ Travail par binômes pour une présentation (utilisation d’un logiciel de type powerpoint) de leur thème d’étude. Le fichier fourni peut faire l’objet d’une évaluation. Il faut limiter à un nombre de diapos le powerpoint (4 est bien) Une présentation orale évaluée est ensuite réalisée : il ne faut pas évaluer tous les binômes (trop fastidieux) mais 2 présentations par thème peuvent convenir. Comme le document 3 est plus long, 50% des binômes traitent « amalgam fillings » et 50 % traitent « white fillings » Partie 3 Pollution, recycling and biodegradability Supports documentaires : A/ « Plastic waste enters the food chain » Vidéo : extrait jusqu’à 2’17 minutes Source : site youtube http://www.youtube.com/watch?v=9B0QFGrD7WY La vidéo présente les conséquences de la pollution marine par les plastiques (esthétique, pièges pour les animaux) visibles mais aussi plus insidieuses sur la chaîne alimentaire. 1/ Après passage de la vidéo (trois fois), questions à l’oral sur les points suivants en s’aidant de nouveau de la vidéo si besoin : – types of sea pollution – risks for living organisms – transmission of plastics pollutants to the food chain 2/ On peut faire effectuer une recherche documentaire sous forme de présentation orale courte (10 min) pour la séance suivante sur le thème : Find and explain another example when a pollutant enters the human food chain. On peut suggérer les documents suivants : • « Minamata disease » : http://www.env.go.jp/en/chemi/hs/minamata2002/index.html • « Pesticide water pollution in India » http://www.environmentandpeople.org/WaterPollutionCasestudy.html B/ « Corn plastic » Vidéo : 2’44 minutes Source : site HowStuffWorks http://videos.howstuffworks.com/discovery/31279-corn-corn-plastic-video.htm La vidéo commence par rappeler l’omniprésence des plastiques dans notre vie quotidienne et la pollution engendrée par ceux élaborés à partir de dérivés pétroliers. Par opposition les plastiques fabriqués à partir du maïs sont présentés comme biodégradables et leur procédé de fabrication est décrit. 1/ Il est préférable de faire découvrir préalablement quelques termes de vocabulaire. Le tableau suivant indique en première colonne le mot anglais utilisé dans la vidéo. Il est distribué avec seulement la première colonne remplie. Les élèves cherchent individuellement la traduction et s’ils la connaissent ils écrivent la définition ou une indication (help) susceptible de le faire deviner dans la seconde colonne vide. Après 10 minutes, une correction est effectuée collectivement : un des élèves qui a trouvé le mot recherché lit aux autres le contenu de la seconde colonne de son tableau. Si aucun élève n’a de traduction à proposer pour un des mots, l’enseignant peut utiliser oralement les indications de la seconde colonne ci-dessous. A la fin de l’exercice, chaque élève doit avoir rempli son tableau complètement. english word definition or help translation starch a component of potatoes turns blue when mixed with iodine corn corn pops is a breakfast cereal oil oil is a non-renewable energy source oil olive oil is an oil obtained from olives kernel corn kernels are yellow fibre optical fibres are used to transmit Internet communication global warming an increase in the temperature of the earth’s atmosphere greenhouse gas gas that catch heat in the atmosphere to float icebergs float in the sea mixing a diluted solution is obtained by mixing water and concentrated solution melted liquid water is obtained with melted ice ground reduced to powder or small fragments 2/ Après le passage de la vidéo (au moins trois fois), demander d’indiquer par écrit les étapes de fabrication du polymère à partir de la graine jusqu’aux granulés. What are the different stages in the production of granules from corn kernels ? 3/ Mise en commun à l’oral du travail précédent. 4/ Discussion orale ensuite sur le thème : What could be the drawbacks of corn polymers for farmers in developing countries ? C/ « Turning Old Plastic Bottles Into Valuable Recycled Materials » date: août 2007 Vidéo : 1’41 minutes Source : site Science daily http://www.sciencedaily.com/videos/2007/0811-recycling_revolution.htm Sur le site de Science Daily un texte figure à côté de la vidéo et constitue pratiquement le texte de la vidéo. La vidéo démarre par des interviews-questions sur le devenir des bouteilles en PET après recyclage. Un nouveau procédé de dépolymérisation est décrit, permettant l’obtention de nouvelles bouteilles et non pas de plastique de qualité inférieure.

Distribuer le texte de la vidéo en laissant des « trous » et visionner la vidéo le nombre de fois nécessaire pour que les élèves aient rempli la plus grande partie des « trous ». On peut proposer de laisser les « trous » correspondant aux mots ou expressions suivants, indiqués ici dans l’ordre du texte. recycle – recycled bottles – lower grade plastics – new machine – high value uses – break down – PET non-biodegradable – recycle back – food grade – recycling plant’s – removed – melted – depolymerization – begins – extruder – process – chips – five – two and a half million D/ « Plastic bag degrading with d2w » Vidéo : 3’16 minutes Source : site Symphony Environmental http://www.degradable.net/play-videos/4 Cette vidéo commerciale représente une expérience de biodégradabilité au cours du temps pour un plastique dont il est dit que le fabricant peut fixer le temps de vie au niveau du procédé. Les étapes de la destruction sont bien décrites. 1/ Pour préparer le visionnage de la vidéo, un travail préparatoire à effectuer en dehors du cours peut être proposé aux élèves. Il consiste en 3 parties : • What is the meaning of the following words ? catalyst, Dalton (chemical unit) • What is the French translation of the following words ? flexibility, strength, harmless, harmful • Translate the following expressions and find a sentence (in English) using it heavy metals – chemical residue – food-packaging – eco-toxicity – extra-cost – vegetable waste Une correction orale est réalisée avant de visionner la video. 2/ Fournir le questionnaire suivant et visionner trois fois la vidéo pour permettre la réponse aux questions. Explain the expression « intelligent plastic ». Compare the properties (indicate these properties) of this new plastic with an ordinary plastic of this factory. Compare this process with a standard process in this factory. What is the name of the additive ? What does it contain ? What does the scale on the left side of the video represent ? What are the main factors which accelerate destruction of plastic ? When does the action of micro-organisms take place ? What are the final products of the degradation process ? Explain why this plastic is safe for food packaging. 3/ Mise en commun à l’oral des réponses au questionnaire. E/ « Biodegradable plastics Ecovio – Ecoflex » L’ensemble des documents suivants peut-être exploité comme une synthèse sur le thème des polymères. On peut également utiliser une partie du fichier audio (questions après audition) ou du fichier pdf (commentaire des figures sur la biodégradabilité par exemple) pour une évaluation. date: août 2007 Audio : 9’20 minutes Source : site BASF Plasticsportal http://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~fr_FR/function/conversions:/publish/images/products/biodegradable_plastics/08_BASF_Podcast_Innovation_en.mp3 Ce fichier audio mp3 est une interview de responsables de BASF dont la voix en allemand est couverte par le traducteur anglais. Il n’y a donc pas de difficulté à ce niveau. Après avoir défini les bioplastiques, les applications des deux plastiques sont indiquées. Le caractère « bio » est expliqué à travers la source de matière première, la biodégradabilité, les conditions de retraitement. Les liens suivants correspondent aux présentations des deux plastiques. http://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~fr_FR/portal/show/content/products/biodegradable_plastics/ecoflexhttp://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~fr_FR/portal/show/content/products/biodegradable_plastics/ecovio http://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~fr_FR/portal/show/content/literature/ecovio Sur cette dernière page on trouve également un fichier pdf téléchargeable (rubrique Ecoflex –Ecovio Product brochure) qui est une brochure commerciale décrivant les deux produits, leurs applications, leurs propriétés, leur biodégradabilité et les tests de toxicité.