Exemples de fiches de synthèse

Remarque : les fautes d’orthographe ne sont pas corrigées (en particulier dans la fiche 3)

 Fiche 1 :

" TlesS1 et S2

ANDRIEUX Stéphanie
CARDOSO Marina
PORTAILLER Axelle

TPE série scientifique.
Thème : formes et structures.
Sous thème : les transformations de la matière.
Sujet : la barbe à papa.

Nous avons choisi ce sujet sur la barbe à papa car nos papilles gustatives et notre curiosité nous y poussaient.

Problématique : Par quels principes physiques et chimiques aboutit-on à la fabrication de la barbe à papa ?

Ce choix était aussi intéressant car il nous a permis de faire différentes expériences, ainsi que d’appliquer le couplage de trois matières :
  La physique : nous avons utilisé la loi de la force centrifuge.
  Les SVT : nous avons eu recours à l’étude des sucres alimentaires et à leurs structures ainsi qu’à des mesures de températures et de temps.
  La chimie : nous avons étudié des réactions chimiques et des molécules.

Notre hypothèse de départ s’est formée par observation de la fabrication de la barbe à papa avec des machines de type « fête foraine » et de la barbe à papa elle -même, nous avons alors supposé que la barbe à papa était formée à partir de sucre chauffé et centrifugé à grande vitesse.

Notre travail :

 Nous avons tout d’abord cherché à comprendre quelles étaient les réactions chimiques mises en jeu lors de la transformation du sucre en barbe à papa. Nous avons donc été amenées à étudier les différentes étapes de la caramélisation.
  Nous avons aussi tenté de suivre la structure des molécules engagées dans cette réaction de caramélisation.
  Nous avons ensuite fait une expérience, pris des mesures de temps et de températures pour atteindre le stade de caramélisation souhaité et constaté que cette réaction seule ne permettait pas l’obtention de barbe à papa.
  Ce constat nous amène à la fabrication d’une machine à faire de la barbe à papa, machine qui est basée sur un principe de chauffage et de rotation. Nous avons construit plusieurs prototypes avant d’obtenir une machine opérationnelle.
  Le nombre d’expériences et de tentatives étant assez important, nous avons jugé utile de constituer un dossier précis résumant les différentes étapes de notre travail et schématisant les divers prototypes de machines confectionnées et donnant un aperçu des résultats à l’aide de photos.

Travail personnel :

Pour la gestion du travail en commun, nous l’avons principalement effectue ensemble au Lycée. Quant aux recherches individuelles à faire en dehors de l’établissement, nous les avons réparties équitablement entre les différents membres du groupe. Je me suis principalement occupée de la fabrication des différentes machines ainsi que de recherches documentaires à la médiathèque et sur Internet notamment concernant la force centrifuge. J’ai aussi participé à la correction du dossier et à une partie de sa confection sur les prototypes de machines sachant que c’est principalement Marina qui s’est occupé de rédiger la trame du dossier puis chacune de nous a pu compléter sa partie. Toutes les expériences effectuées et la plupart des recherches ont été faites avec l’ensemble du groupe.

Réponse à notre problématique :

La barbe à papa peut donc s’obtenir par chauffage du sucre cristallisé, afin qu’il subisse une réaction de caramélisation (jusqu’au stade du grand cassé aux environs de 1 50°C), et par centrifugation du sucre ainsi transformé.

Bibliographie : (non insérée dans cet article) "

 Fiche 2 :

" ANDRIEUX Stéphanie 1èreS1
PORTAILLER Axelle
CARDOSO Marina

TPE série scientifique. Thème : ruptures et continuités.
Sous-thème : les transformations de la matière,
Sujet : le pop corn.

Nous avons choisi ce sujet car nos papilles gustatives nous ont poussé à nous intéresser au pop corn.

Problématique : Pourquoi et comment le grain de maïs se transforme-t-il en pop corn ?

Ce choix nous a permis de faire différentes expériences, ainsi que d’appliquer le couplage de trois matières : Tout d’abord, la physique puisque nous avons utilisé la relation suivante : PV = nRT, puis les SVT car nous avons eu recours à des expériences telles que la pesée et l’étude de l’amidon, et enfin, la chimie avec les réactions à l’eau iodée par exemple.

Notre hypothèse de départ était que l’eau contenue dans le grain de maïs, en chauffant, provoquait une augmentation de la pression, et donc l’explosion du grain de maïs. Nous n’avions cependant pas d’explication pour la prise de volume.

Notre travail :

Nous avons tout d’abord cherché à répondre à la question : « pourquoi le grain de maïs explose-t-il lorsqu’on le chauffe ? »

Nous avons répondu par le biais de différentes expériences :
  Comparaison entre un grain de maïs ordinaire et un grain de maïs à pop corn lorsqu’on les chauffe,
  Test à l’eau iodée sur une coupe de grain pour mettre en évidence la présence d’amidon.
  Coupe du grain de maïs à pop corn, visualisation et observation.
  Perforation de la coque puis section en deux pour voir si le grain explose toujours dans ces conditions.

Ensuite, nous avons traité la question suivante : « comment le grain de maïs se transforme-t-il en pop corn ? » grâce aux expériences suivantes :
  La pesée des grains avant et après leur explosion.
  La mise à l’étuve d’un grain de maïs pour ensuite essayer de le faire exploser.
  Le chauffage d’un grain de maïs sous un couvercle transparent pour mettre enévidence le dégagement de vapeur d’eau.
  La modélisation de ce qui se passe dans un grain d’amidon sous l’effet de la chaleur.

Notre travail d’équipe a très bien fonctionné et s’est principalement déroulé au Lycée.
Quant aux recherches individuelles, nous les avons réparties équitablement entre lesdifférents membres du groupe.
Nous avons jugé utile, étant donné le nombre d’expériences, de réaliser un film que le jury visionnera au cours de l’entretien et de fabriquer un panneau montrant la structure d’un grain de maïs.

Nous avons atteint nos objectifs puisque nous avons répondu à notre problématique.
De plus, nous nous sommes rendues compte que notre hypothèse de départ était en grande partie valable.

Réponse à notre problématique :

Nous pouvons conclure que l’explosion du grain de maïs est due à l’eau contenue dans ses grains d’amidon. L’eau en chauffant se transforme en vapeur et fait augmenter la pression à l’intérieur du grain de maïs. Celui-ci étant enveloppé d’une coque rigide va finir par ne plus supporter cette pression et par exploser. Les fibres contenues dans le grain s’étirent et prennent du volume : le grain de maïs s’est transformé en pop corn.

Bibliographie (non insérée dans cet article) "

 Fiche 3 :

Téléchargez les images suivantes (documents joints à l’article).