3.1.2 Question n°13

• Quand on compare le bilan énergétique d’une pile bouton et d’une pile “ normale ”, on s’aperçoit que la petite pile (pile bouton) a fourni moins d’énergie que la pile plus grande. Pourquoi ? 

On suppose que les élèves vont aller consulter les informations avant de répondre à la question. On suppose également qu’ils connaissent le terme “ énergie ” pour l’avoir rencontré dans la vie de tous les jours et qu’il a un sens lorsqu’on évoque le problème des piles. (Collet, 1996).

Dans le site, il est expliqué qu’une pile est constituée de deux compartiments distincts : les électrodes. Lorsque ces deux compartiments sont reliés (lorsque le circuit électrique est fermé), des réactions chimiques ont lieu. Les électrons circulent entre les deux compartiments par le circuit extérieur à la pile. Cette circulation des électrons produit le courant électrique.

De cette explication, les élèves devraient tirer les conclusions suivantes :

• Tant qu’il reste des réactifs, il y a réaction chimique

• Les réactions chimiques sont nécessaires à la production des électrons donc de l’électricité 

Nous savons de plus qu’ils associent facilement énergie et électricité. De là ils peuvent déduire que de l’énergie est produite lors de la réaction chimique : plus il y a de réactifs plus la réaction dure longtemps et plus la pile fournit longtemps de l’électricité, donc de l’énergie. Ce raisonnement peut les mener vers la solution du problème : la grosse pile contient plus de réactifs, donc la réaction chimique dure plus longtemps et elle fournit beaucoup d’énergie. La petite pile contient moins de réactifs, la réaction chimique dure donc moins longtemps et moins d’énergie est produite.

Le raisonnement à tenir paraît donc simple, reste à savoir si les élèves vont pouvoir faire l’association entre production d’électricité et présence des réactifs dans la pile.