A1 - Les cristaux dans la nature

Dans la nature, les cristaux sont présents dans les roches sous forme de minéraux mais aussi chez les êtres vivants.

Objectif : On cherche à définir les structures cristallines qui nous entourent.

 

A – Les roches magmatiques

Les roches magmatiques sont issues de la solidification d’un magma, par formation de cristaux lors de son refroidissement. Le basalte et le gabbro sont deux roches magmatiques de la croûte océanique, toutes deux issues d’un même magma.

Protocole expérimental :

1 – Observez à l’œil nu le basalte et le gabbro.

2 – Observez au microscope polarisant le basalte et le gabbro.

 

B – Modéliser la cristallisation

L’éthylvanilline est un composé chimique que l’on utilise dans l’industrie pour son odeur de vanille. On la trouve sous forme de poudre cristalline. Sa faible température de fusion (76°C) permet de l’utiliser pour modéliser la formation des cristaux par refroidissement.

Protocole expérimental :

        1 – Déposer quelques cristaux d’éthylvanilline sur une lame de verre.

        2 – Chauffer la lame jusqu’à la fusion complète des cristaux.

        3 – Recouvrir la préparation d’une lamelle.

4 – Laisser refroidir la lame à température ambiante sur le coin de la plaque chauffante.

        5 – Observer les cristaux au microscope polarisant.

6 – Renouveler la manipulation en faisant refroidir la lame au contact d’un bloc de froid.

 

C – Les cristaux du vivant

La feuille de la Misère est constituée principalement d'un  tissu vert, le parenchyme chlorophyllien. L'observation de l'épiderme nécessite d'éliminer le parenchyme chlorophyllien dont l'épaisseur empêche l'observation des cellules épidermiques. Certaines cellules sont bourrées d'aiguilles. L'observation au microscope polarisant permet d'identifier des cristaux car ils apparaissent brillants sur un fond sombre. Il s'agit de cristaux d'oxalate de calcium qui peuvent blesser et irriter la muqueuse digestive des herbivores.

Protocole expérimental :

        1 – Placer un fragment de feuille sur une lame dans une goutte d’eau.

        2 – Gratter délicatement et progressivement la surface de la feuille avec la pince fine, jusqu’à ce qu’un fragment d’épiderme transparent apparaisse.

        3 – Recouvrir d’une lamelle.

        4 – Observer au microscope polarisant.

 

Questions :

1) Décrivez l’aspect macroscopique puis microscopique du basalte et du granite.

2) Par analogie avec l’éthylvanilline, expliquez l’origine de la différence de taille des cristaux dans le basalte et le granite.

3) Prenez une photo des cristaux d’oxalate de calcium observés au microscope optique.

4) Indiquez le rôle de ces cristaux dans la feuille de Misère.