La Base Spatiale Autonome · Mercredi 6 sur 7 · Chimie

L'alerte chimique : une fiole qui change de couleur quand l'air se dégrade

Trois verres transparents, un seul liquide violet versé dedans. Rose, violet, vert. Personne n'a rien touché.

2 h 30 d’activités5 temps8-12 ansgroupe de 12 à 15

L’idée que les enfants emportentLe jus de chou rouge change de couleur selon ce qu'on y verse : rose ou rouge avec un acide, violet quand c'est neutre, vert ou bleu avec une base. C'est un indicateur — un détecteur qui parle en couleurs, sans électricité et sans pile.

Une base spatiale peut tout avoir — de l'eau, de la lumière, des plantes — et devenir dangereuse en quelques minutes si l'air se dégrade sans que personne le remarque. Aujourd'hui, on fabrique le détecteur. On presse du chou rouge pour obtenir un indicateur, on construit un nuancier en testant huit liquides, on souffle dans un verre pour voir l'alerte se déclencher pour de vrai, puis chacun fabrique sa fiole. On termine par le poste de sécurité de la base et sa procédure d'alerte, écrite par vous.

Avant de commencer

À préparer la veille ou le matin même.

La préparation

Prépare le jus de chou rouge le matin même : deux choux coupés en lanières, couverts d'eau chaude (pas bouillante) 20 minutes, puis filtrés. Compte 2 litres, c'est peu au regard de ce que consomment 12 enfants qui testent. Garde-le au frais et à l'abri de la lumière, il tourne vite. Prépare aussi les trois verres de l'accroche à l'avance, avec au fond une cuillère de vinaigre pour l'un, rien pour le deuxième, une cuillère de bicarbonate dissous pour le troisième — l'effet ne marche que si personne n'a vu ce que tu as mis. Étiquette tous les liquides testés et RANGE hors de portée tout produit ménager autre que ceux de la liste : c'est la séance où cette règle compte le plus. Enfin, teste toi-même le test du souffle à la paille : selon la concentration de ton jus, il faut parfois souffler 30 secondes pour voir le virage, autant le savoir avant.

Le matériel du jour

Les règles de sécurité

Le déroulé de la séance

5 temps · 2 h 30 d’activités sur les 3 heures.

L’accroche — tous ensemble

L'accroche — un seul liquide, trois couleurs

~10 min
Les trois verres ne sont pas identiques : une cuillère de vinaigre attend au fond du premier, rien dans le deuxième, du bicarbonate dans le troisième. C’est ce dépôt invisible, et non le jus, qui décide de la couleur.
Sur la table
  • 3 verres transparents préparés à l'avance
  • 1 pichet de jus de chou rouge
  • Des lunettes pour tout le monde
  1. Trois verres alignés, qui paraissent tous vides et propres. On les fait regarder de près : rien de visible au fond.

  2. On verse le même jus violet dans les trois, en même temps si possible. Rose vif, violet, vert.

  3. On laisse le silence s'installer, puis on lance la question : « qu'est-ce qui est différent entre ces trois verres ? »

  4. On ne révèle pas encore. On demande une hypothèse par table, et on les écrit au tableau. Elles seront vérifiées avant la fin de la séance.

  5. On annonce le programme : « ce liquide violet est un détecteur. Aujourd'hui, on apprend à le lire, et on installe une alarme sur la base. »

Ce qui se passe

Un même liquide peut prendre des couleurs différentes selon ce qu'il rencontre. Ce n'est pas de la magie : c'est un indicateur, un outil que les chimistes utilisent tous les jours pour voir ce qu'ils ne peuvent pas voir.

À expliquer aux enfants — on prend le temps
  • Ne révèle surtout pas le contenu des trois verres avant que le nuancier soit fabriqué. Le but est qu'ils le devinent eux-mêmes à la fin, en comparant avec leur propre échelle de couleurs — c'est l'énigme qui tient toute la séance.
  • Pose le vocabulaire simplement, une fois : « les liquides qui piquent, comme le citron et le vinaigre, on les appelle des acides — ils font virer au rose. Ceux qui glissent, comme le savon et le bicarbonate, on les appelle des bases — ils font virer au vert. Au milieu, c'est neutre, et ça reste violet. »
Sécurité

Lunettes dès le début. Personne ne touche les verres avant l'autorisation.

Temps 1 — On enquête

Fabriquer l'indicateur, construire le nuancier, déclencher l'alerte au souffle

~45 min

~45 min · 3 ateliers tournants de 15 min · groupes de 4 ou 5

Trente secondes de souffle à la paille font virer le jus violet au rose : le gaz rejeté en respirant rend l’eau plus acide. Une pincée de bicarbonate la ramène au violet, et l’alerte se réarme.
Sur la table
  • Atelier A : chou rouge, eau chaude préparée par l'adulte, passoire, pichets, entonnoirs
  • Atelier B : 8 godets, les 8 liquides étiquetés, pipettes, la fiche nuancier à remplir, feutres de couleur
  • Atelier C : 1 verre de jus par enfant, 1 paille marquée à son prénom, 1 chronomètre
  1. Qui fait quoi : l'animateur reste à l'atelier B, celui où l'on manipule le plus de liquides différents. Les ateliers A et C sont simples à tenir une fois lancés, mais vérifie les lunettes à chaque rotation.

  2. ATELIER A — la fabrique de l'indicateur (15 min). Les enfants découpent le chou rouge en fines lanières et le tassent dans le pichet ; l'adulte verse l'eau chaude. On regarde la couleur envahir l'eau en quelques minutes.

    • On filtre à la passoire puis au filtre à café — geste déjà maîtrisé depuis le mercredi 2, on le leur fait remarquer. Chacun remplit son godet de jus pour la suite.
    • Question de l'atelier : « où était cachée cette couleur ? » Dans le chou lui-même : l'eau chaude l'a fait sortir. C'est une extraction, pas une fabrication.
  3. ATELIER B — le nuancier (15 min). Huit godets, huit liquides, quelques gouttes de jus de chou dans chacun. On observe, on classe du plus rose au plus vert, et on colorie la fiche nuancier avec la couleur obtenue en face du nom de chaque liquide.

    • On range les huit liquides sur une seule ligne, du plus acide au plus basique. Le vinaigre et le citron d'un côté, l'eau au milieu, le savon et le bicarbonate de l'autre. Cette ligne, c'est l'échelle d'acidité.
    • Test mystère : l'animateur donne un liquide non étiqueté (par exemple l'eau du réservoir de la base ou un soda transparent). Les enfants doivent dire, rien qu'à la couleur, s'il est acide, neutre ou basique. Vérification annoncée à la fin.
  4. ATELIER C — l'alerte au souffle (15 min). Chaque enfant a son verre de jus violet et sa paille. Consigne : souffler doucement dans le liquide, sans jamais aspirer, pendant 30 secondes à 1 minute.

    • La couleur vire lentement vers le rose : le souffle rend l'eau plus acide. « Ce que vous rejetez en respirant a changé la couleur. Sur une vraie base, c'est exactement ce qu'on surveille : quand l'air se charge, l'alerte se déclenche. »
    • Défi de l'atelier : faire revenir la couleur en arrière en ajoutant une pincée de bicarbonate. Rose puis violet puis vert : l'alarme se réarme.
  5. Regroupement (5 min) : on affiche le grand nuancier et on relit les hypothèses du tableau. On révèle enfin le contenu des trois verres de l'accroche — et cette fois, ce sont les enfants qui l'annoncent.

Ce qui se passe

Le jus de chou rouge est un indicateur : il vire au rose avec les acides, reste violet quand c'est neutre, et devient vert ou bleu avec les bases. Notre souffle contient un gaz qui rend l'eau un peu plus acide — c'est ce qui permet de détecter un air chargé.

À expliquer aux enfants — on prend le temps
  • Le test du souffle est le moment le plus important de la séance : c'est là que la chimie devient un capteur. Prends le temps de le relier à la base : « votre fiole ne sait pas lire, mais elle change de couleur toute seule. Une alarme n'a pas besoin d'être électronique pour prévenir. »
  • Répète la règle des produits en la justifiant plutôt qu'en l'imposant : « certains produits ménagers mélangés fabriquent un gaz toxique pour de vrai. C'est pour ça qu'ici on ne travaille qu'avec du vinaigre, du citron, du bicarbonate et du savon — des choses de la cuisine. »
Sécurité

Lunettes en permanence. Chacun sa paille, marquée, on souffle sans jamais aspirer. On ne mélange que les liquides autorisés.

Temps 2 — On fabrique

Ma fiole d'alerte, puis le poste de sécurité de la base

~55 min

~55 min · après le goûter · sa fiole d'alerte, puis le poste de sécurité

La fiole ne sert à rien toute seule : il faut le nuancier affiché pour lire ce que sa couleur veut dire, et la procédure écrite par l’équipage pour savoir quoi faire quand elle vire au rose.
Sur la table
  • Par enfant : 1 flacon transparent avec bouchon, du jus de chou, 1 étiquette-nuancier à colorier et à coller, 1 étiquette prénom
  • Pour la base : 3 grandes verrines ou éprouvettes sur support, jus de chou, 1 panneau nuancier A3, feutres de couleur, ruban
  • Une feuille A4 pour la procédure d'alerte
  1. PHASE 1 — ma fiole d'alerte (25 min). On remplit son flacon de jus de chou, on le bouche, et on colorie l'étiquette-nuancier avec ses trois couleurs de référence — rose, violet, vert — chacune légendée avec le mot correspondant.

    • Test de sa propre fiole : deux gouttes de vinaigre, elle vire au rose ; une pincée de bicarbonate, elle revient. Chacun vérifie que SA fiole fonctionne avant de la ranger dans sa boîte d'atelier.
    • Attention à prévenir : la couleur du jus s'atténue au bout de quelques jours. « Ce n'est pas raté, c'est juste que les vrais détecteurs aussi ont une date de péremption. »
  2. PHASE 2 — le poste de sécurité (30 min). Trois grandes verrines installées sur la base, alignées sur un support : la première contient un acide de référence (rose), la deuxième du jus neutre (violet), la troisième une base (vert). C'est l'échelle de lecture, visible de loin.

    • Une équipe réalise le grand panneau nuancier A3 qui sera fixé au-dessus du poste, avec les trois couleurs, leur nom et un exemple pour chacune.
    • Une autre équipe écrit la PROCÉDURE D'ALERTE de la base, en trois étapes numérotées, avec leurs mots : que fait l'équipage si la fiole vire au rose ? Elle est affichée à côté du poste et signée par le groupe.
    • Une troisième équipe prépare le test du contrôle : qui souffle, dans quelle verrine, et qui chronomètre.
Ce qui se passe

Un détecteur ne sert à rien tout seul : il faut savoir lire ce qu'il indique (le nuancier) et savoir quoi faire quand il se déclenche (la procédure). C'est vrai d'une fiole de chou rouge comme d'un détecteur de fumée.

À expliquer aux enfants — on prend le temps
  • Laisse-les vraiment écrire la procédure eux-mêmes, même maladroitement. Une consigne qu'on a rédigée soi-même est retenue ; une consigne recopiée ne l'est pas.
  • Fais le lien avec ce qui existe chez eux : « chez toi, il y a un détecteur de fumée au plafond. Il fait la même chose que votre fiole : il surveille l'air en permanence et il prévient. La seule différence, c'est qu'il parle en bruit et la vôtre en couleur. »
Sécurité

Lunettes tant que les liquides sont ouverts. Fioles bouchées et couchées à plat dans la boîte, jamais debout dans un sac.

Temps 3 — On installe et on homologue

L'alerte en direct : le sixième contrôle, et la mesure de la serre

~20 min

~20 min · tout le groupe autour de la base

Sur la table
  • Le poste de sécurité installé
  • 1 paille propre
  • 1 chronomètre
  • 1 règle graduée
  • La fiche d'homologation
  • Le tableau de suivi de la serre
  1. CONTRÔLE N°6 : un enfant volontaire souffle dans la verrine de contrôle avec une paille neuve, un autre chronomètre. On note sur la fiche en combien de secondes la couleur vire, et l'équipe applique la procédure d'alerte qu'elle a écrite.

    • Deuxième vérification : le panneau nuancier est-il lisible à trois mètres ? On recule et on essaie de lire. Si ça ne se lit pas, on repasse les couleurs — un détecteur illisible ne sert à rien.
  2. LE RENDEZ-VOUS DE LA SERRE (5 min) : on ouvre la grande serre du mercredi 5 et on mesure les pousses à la règle, en millimètres. On note dans le tableau de suivi.

    • Chacun relit ENFIN sa fiche de prédiction pliée la semaine dernière et compare avec les quatre gobelets. Celui qui s'est trompé a appris quelque chose de précis : on le dit à voix haute, sans ironie.
  3. Journal de bord (5 min) : coller son nuancier colorié, écrire ce qu'on a trouvé dans le liquide mystère, noter la hauteur des pousses en millimètres et la réponse à sa prédiction.

  4. Annonce de la semaine prochaine : on sort la fiche d'homologation et on montre les six cases. « Mercredi prochain, on vérifie tout, on décore, et vos familles viennent voir. Chacun présentera un module. Commencez à choisir lequel. »

Ce qui se passe

Une alerte se juge sur deux choses : est-ce qu'elle se déclenche assez vite, et est-ce qu'on sait la lire de loin ? Le reste n'est que décoration.

Sécurité

Paille neuve pour le test, on souffle sans aspirer, lunettes portées.

Aller plus loin

Le message secret révélé au chou rouge

~20 min

~20 min · en réserve, si le groupe va vite

Le bicarbonate séché ne se voit plus, mais il est resté sur la feuille : le jus de chou vaporisé dessus le révèle en vert, trait après trait.
Sur la table
  • Bicarbonate dissous dans un peu d'eau
  • Coton-tiges ou pinceaux fins
  • Feuilles blanches épaisses
  • Jus de chou rouge dilué dans un vaporisateur
  1. Chacun écrit un message secret sur une feuille blanche avec un coton-tige trempé dans l'eau bicarbonatée, puis laisse sécher : le papier redevient blanc, le message disparaît.

  2. On échange les feuilles entre binômes et on vaporise du jus de chou dilué : le message apparaît en vert.

  3. Variante : écrire au jus de citron et révéler au jus de chou — le message apparaît en rose.

  4. Défi pour les plus grands : écrire un message où certains mots apparaissent en vert et d'autres en rose, en utilisant les deux encres sur la même feuille.

Ce qui se passe

Ce qui est invisible n'a pas disparu : le bicarbonate est resté sur le papier, et l'indicateur le révèle. C'est le même principe que la fiole d'alerte, mais posé sur du papier.

Sécurité

Lunettes conservées, vaporisation dirigée vers la table et jamais vers un visage.

Dans le cahier

Coller son nuancier colorié avec les huit liquides classés du plus acide au plus basique, écrire ce qu'était le liquide mystère et comment on l'a deviné, et noter la hauteur des pousses de la serre en millimètres.

À refaire à la maison

Refaire du jus de chou rouge à la maison avec un adulte et tester ce qu'il y a dans la cuisine : soda, jus d'orange, lait, savon, eau du robinet — sans jamais mélanger de produits ménagers.

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