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1.2 : Métriques et mesures - Biologie

1.2 : Métriques et mesures - Biologie


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Objectifs d'apprentissage

Buts:

  • Revoir le système métrique.
  • Apprenez à convertir entre les unités métriques.
  • Utilisez divers instruments trouvés dans le laboratoire de biotechnologie.
  • Mesurez la masse et le volume avec précision et exactitude.
  • Pipeter avec précision et exactitude.
  • Apprenez à utiliser une micropipette pour mesurer de très petits volumes.

Résultats d'apprentissage des élèves :

À la fin de ce laboratoire, les étudiants seront capables de :

  • Convertissez entre les unités métriques pour la masse, le volume et la taille.
  • Utilisez une balance en grammes pour obtenir la masse d'un objet.
  • Effectuez des mesures exactes et précises avec une éprouvette graduée et une pipette sérologique.
  • Calculer le pourcentage d'erreur pour une mesure donnée.
  • Lire, régler et utiliser une micropipette.
  • Déterminez quelle pipette doit être utilisée pour mesurer un volume spécifique.
  • Déterminez avec quelle précision vous pouvez mesurer avec chaque micropipette.

Partie 1 : Métriques

Introduction aux métriques

Travailler dans un laboratoire de biotechnologie nécessite une connaissance du système métrique. Le système métrique utilise des unités de mesure standardisées pour la longueur, la masse et le volume, garantissant que les mesures sont reproductibles et faciles à effectuer. Des instruments appropriés sont utilisés pour effectuer ces mesures. Par exemple, les balances mesurent la masse en grammes et les cylindres gradués mesurent le volume en millilitres.

Le système métrique a des mesures de base. Le mètre est utilisé pour mesurer les distances; le litre mesure le volume ; et le gramme mesure la masse. Une mesure doit toujours être constituée d'un nombre et d'une unité, par exemple 2 m, indique que la longueur est le double de celle de l'unité de base de la longueur, le mètre. Les abréviations sont autorisées lors de l'expression des mesures. Le système métrique permet une conversion facile entre les unités car tout est en base 10. Cela signifie que vous multiplierez ou diviserez par dix lorsque vous convertirez d'une unité à une autre. Par exemple, un décamètre est 10 fois plus grand qu'un mètre. Par conséquent, vous avez besoin de 10 mètres pour égaler un décamètre. Un kilomètre est 1000 fois plus grand qu'un mètre. Par conséquent, vous avez besoin de 1000 m pour égaler un kilomètre.

Unités de mesure de base

  • Longueur : mètre (m)
  • Masse : gramme (g)
  • Volume : litre (L)
  • Temps : secondes (s)
  • Température : Celsius (C)
Préfixes métriques
PréfixeUnitéMultiplicateurNotation scientifique

Kilo-

k

1,000

(10^3)

Hecto-

h

100

(10^2)

Déca-

da

10

(10^1)

Une

base (m, L, g)

1

10

Déci-

0.1 = (1/10)

(10^{-1})

Cent-

c

0.01 = (1/100)

(10^{-2})

Milli-

m

0.001 = (1/1,000)

(10^{-3})

Micro-

µ

0.000001 = (1/1,000,000)

(10^{-6})

Conversion d'unités métriques

Mémorisez le tableau ci-dessus et sachez utiliser les préfixes métriques. Vous pouvez utiliser le mnémonique utile ci-dessous.

Mnémonique pour se souvenir des conversions métriques
Mnémonique

Kment

Hentrer

oes

Uvraiment

patinoire

Chocolate

Macabit

Préfixe

Kilo-

Hecto-

Déca-

Unités de base

Déci-

Cent-

Milli-

Micro

unité

k

h

da

m, L, g

c

m

µ

Lorsque vous convertissez une unité plus petite en une unité plus grande, vous déplacez le point décimal vers la gauche du nombre d'étapes approprié. Gardez à l'esprit que chaque fois que vous déplacez la virgule décimale, vous divisez par 10.

Lorsque vous passez d'une unité plus grande à une unité plus petite, vous déplacerez le point décimal vers la droite. Cela signifie que chaque fois que vous déplacez la virgule décimale, vous multipliez par 10.

Étapes de conversion des unités métriques

  1. Notez le nombre que vous convertissez par exemple (100 cm). Puis à droite à la virgule. C'est toujours juste après ceux qui se trouvent à droite du numéro.
    100 = 100
  2. Si vous souhaitez convertir 100 cm en mètres (m), vous devez maintenant regarder votre graphique et déterminer de combien de « pas » vous devez déplacer la décimale vers la droite ou la gauche. De centimètre en mètre il faut faire 2 pas vers la gauche. Cela signifie que vous devez déplacer vos décimales de 2 chiffres vers la gauche.
    100. cm = 1,00 mètres

Pratique de conversion métrique

En suivant les étapes ci-dessus, résolvez les problèmes suivants dans votre bloc-notes de laboratoire.

  1. 50 mm = X cm
  2. 50 cm = X km
  3. 700 ml = XL
  4. 30 m = X µm
  5. 3 dm = X m
  6. 15 kg = X cg
  7. 55 L = X ml
  8. 52 mg = X µg

Partie 2 : Mesurer à l'aide du système métrique

A. Prendre des mesures linéaires avec une règle

Les mesures linéaires en science sont en unités métriques. L'unité de base est le mètre (m). Les règles que vous utiliserez aujourd'hui sont des règles en centimètres (cm). Il y a 100 cm dans un mètre. Si vous regardez la règle, vous verrez 10 marques de hachures entre chaque centimètre. Chaque marque de hachure représente un millimètre (mm). Il y a 10 millimètres dans un centimètre.

Matériaux

  • 5-6 rondelles de différentes tailles
  • Règle centimétrique

Procédure

  1. Procurez-vous 5 rondelles auprès de votre instructeur.
  2. Commandez les rondelles sur un morceau de papier du plus petit diamètre au plus grand, en les étiquetant #1 à 5.
  3. À l'aide d'une règle centimétrique, notez le diamètre de chaque rondelle en centimètres. Voir la figure 2 pour et l'image sur la façon de mesurer le diamètre.
  4. Enregistrez vos résultats dans le tableau 1.
  5. Convertissez toutes vos mesures de diamètre de rondelle en millimètres et en mètres. Enregistrer dans le tableau 1.
  6. Gardez vos rondelles en ordre car vous les utiliserez plus tard.

Résultats

Dessinez le tableau suivant dans votre cahier de laboratoire, y compris le titre du tableau.

Tableau 1. Mesures de diamètre des rondelles avec conversions d'unités

Machine à laver #

Diamètre de la rondelle (cm)

Diamètre de la rondelle (m)

Diamètre de la rondelle (mm)

1

2

3

4

5

B. Prendre des mesures de masse avec une balance électronique

Les mesures de poids en science sont également en unités métriques. L'unité de base est le gramme (g). Les balances électroniques que vous utiliserez aujourd'hui sont des balances en grammes. Le modèle que vous utiliserez mesurera avec précision à 0,01 gramme. Il y a 1000 grammes dans un kilogramme. L'une des unités les plus couramment utilisées est le milligramme (mg). Il y a 1000 milligrammes dans un gramme. Si vous avez besoin d'une très petite quantité de quelque chose, vous la mesurez en microgrammes (µg). Il y a (10^6) µg dans un gramme. Certaines conversions sont indiquées ci-dessous :

  • 1000g = 1kg
  • 1 g = 1000 mg
  • 1 g = 1 000 000 µg (106 µg)
  • 1 mg = 1000 µg

Matériaux

  • 5 rondelles de différentes tailles qui ont été préalablement mesurées.
  • Équilibre des grammes

Procédure

  1. Appuyez sur le bouton marche et attendez que la balance affiche des zéros à l'écran.
  2. Si l'écran n'affiche pas de zéros, appuyez sur le bouton « zéro » ou « tare ».
  3. Une fois que la machine affiche des zéros (0,00 g), placez votre laveuse au centre de la plate-forme.
  4. Attendez que la balance atteigne une lecture stable (les chiffres ne fluctuent pas).
  5. Enregistrez votre masse en grammes dans le tableau 2 pour chaque rondelle en commençant du plus petit au plus grand.

Résultats

  1. Dessinez le tableau suivant dans votre manuel de laboratoire, y compris le titre.
  2. Enregistrez vos résultats en grammes (g), puis convertissez ces masses en kg et en mg.
Tableau 2. Mesures de poids des laveuses avec conversions d'unités

Machine à laver #

Diamètre de la rondelle (cm)

Diamètre de la rondelle (m)

Diamètre de la rondelle (mm)

1

2

3

4

5

C. Mesures volumétriques

L'unité métrique du volume est le LITRE (L). Il y a 1000 millilitres (mL) dans un litre. Une autre unité de volume courante est le microlitre (µL). Il y a 106 µL dans un litre et 1000 µL dans un millilitre. Certaines conversions courantes sont présentées ci-dessous :

  • 1 L = 1000 ml
  • 1 L = 1 000 000 µL (106 µL)
  • 1 ml = 1000 µL

Vous devrez vous familiariser avec les différents types d'instrumentation et de verrerie que vous utiliserez tout au long de ce semestre. Aujourd'hui, nous allons nous concentrer sur la verrerie et les appareils qui mesurent de plus grands volumes de liquide. Vous déterminerez également quand un appareil particulier est approprié à utiliser en fonction du volume que vous distribuez. Les types d'appareils de mesure sont très différents si vous souhaitez mesurer et distribuer un litre contre un millilitre !

Cylindre Gradué

Vous l'utiliserez pour distribuer de gros volumes de plus de 10 ml. Vous utiliserez des cylindres gradués de différentes tailles, allant de 20 ml à 2000 ml (2 L), dans cette classe.

Pipette sérologique

Ces pipettes distribuent avec précision des volumes de 1 ml à 10 ml et peuvent être utilisées pour des volumes allant jusqu'à 50 ml. Vous utiliserez principalement des pipettes sérologiques de 5 ml et 10 ml dans cette classe.

Matériaux

  • 1 - bécher de 50 ml
  • Flacon gicleur avec diH20
  • 1 - éprouvette graduée de 50 ml
  • 1 - échelle de gramme
  • 1 - Pipette sérologique de 5 ml
  • 1 pompe pipette ou aide pipette électronique

Procédure

Mesures de cylindre gradué
  1. Dessinez un tableau 3 dans votre manuel de laboratoire comme indiqué sur la page suivante.
  2. Procurez-vous un bécher de 50 ml. Pesez et notez le poids en grammes sur le tableau 3 sous « Poids du conteneur ». C'est le récipient que vous utiliserez pour peser votre eau. Ce n'est pas ce que vous utiliserez pour mesurer dans cette expérience.
  3. Les cible la quantité d'eau que vous mesurerez à l'aide d'un cylindre gradué est de 42 ml. Ceci a été enregistré dans le tableau 3.
  4. À l'aide d'un flacon pulvérisateur, injectez 42 ml d'eau dans un cylindre gradué. Assurez-vous de lire à partir du bas du ménisque.
  5. Verser les 42 mL de l'éprouvette graduée dans le bécher pesé.
  6. Peser le bécher avec l'eau et noter sur le tableau 3 sous « poids du récipient et de l'eau ».
  7. Déterminez le poids de l'eau et enregistrez-le comme « poids d'eau seulement ».
  8. Convertissez ce poids en ml. L'eau a une densité de 1g/mL. Parce que l'eau a une densité de 1g/mL, alors le nombre g=mLs (50ml=50g) Enregistrez ce nombre comme « volume réel distribué ».
  9. Déterminez le % d'erreur pour chacune de vos mesures comme suit :


Voir la vidéo: Système International et Conversion (Janvier 2023).