Pourquoi la glace fond, pourquoi l’imperméable protège de la pluie et pourquoi le sucre disparaît dans le thé.
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Les propriétés physiques de la matière
Module II : La matière : ses propriétés et ses transformationsSéquence 5 : Quelques propriétés générales de la matièreSéance 15 : Propriétés physiques de la matière
💡 Idée principale : les propriétés physiques d’une matière se constatent sans la transformer en une autre. L’état physique dépend de la température (fusion, vaporisation…). Un matériau est perméable s’il laisse passer l’eau ; un corps est soluble s’il se dissout dans un liquide.
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Étapes résumées
La température se mesure avec un thermomètre, en degré Celsius (°C).
En chauffant ou en refroidissant, la matière change d’état ; l’eau fond à 0 °C et bout à 100 °C.
Soluble : se dissout (sel, sucre) ; insoluble : ne se dissout pas (sable) ; deux liquides peuvent être non miscibles (huile et eau).
Situation problème
À Garoua, Aminatou sort une bouteille d’eau du congélateur : elle est pleine de glace. Une heure plus tard, au soleil, il n’y a plus que de l’eau. Pendant ce temps, l’eau du thé bout dans la bouilloire et le sucre « disparaît » dans les verres. Son petit frère demande pourquoi son imperméable le protège de la pluie et pas son tee-shirt.
Consignes :
Relève les phénomènes observés dans ce texte.
Qu’est-ce qui a fait changer l’état de l’eau ?
Le sucre a-t-il vraiment disparu ? Comment le savoir ?
Compétence visée
Déterminer quelques propriétés physiques de la matière pour choisir et utiliser correctement les matériaux et les produits de la vie courante.
Objectifs de la leçon
Relier la température aux changements d’état de la matière.
Mettre en évidence la perméabilité ou l’imperméabilité d’un matériau (TP9).
Distinguer corps soluble, insoluble et liquides non miscibles.
le problèmel’objectifle sable
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Température et état physique
1. La température
La température indique si un corps est chaud ou froid. Elle se mesure avec un thermomètre et s’exprime en degré Celsius (°C). Le corps humain est à environ 37 °C ; au-dessus de 38 °C, on a de la fièvre.
Exemple : il fait souvent plus de 40 °C à Maroua en avril ; il peut faire 12 °C la nuit à Dschang.
Activité 1 : les changements d’état de l’eau
On chauffe de la glace dans une casserole en relevant la température, puis on refroidit la vapeur sur une assiette froide.
Document 1 : les changements d’état de l’eau.
À quelle température la glace fond-elle ? À quelle température l’eau bout-elle ?
Que se passe-t-il quand la vapeur touche l’assiette froide ?
Ce qu’il faut comprendre : en chauffant, la glace fond à 0 °C (fusion), puis l’eau bout à 100 °C et devient vapeur (vaporisation). En refroidissant, la vapeur redevient liquide (liquéfaction, la buée) et l’eau devient glace (solidification). La matière ne disparaît pas : elle change d’état.
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2. Quelques changements d’état de la vie courante
Observation
Changement d’état
Le beurre de karité ou le chocolat fond au soleil
fusion
L’huile de palme fige quand il fait froid
solidification
Le linge sèche au soleil ; les flaques disparaissent
vaporisation (évaporation)
De la buée se forme sur une bouteille fraîche
liquéfaction
La perméabilité des matériaux (TP9)
Activité 2 : quel matériau laisse passer l’eau ? (TP9)
Tends chaque matériau sur un verre avec un élastique, puis verse doucement la même quantité d’eau dessus (document 2).
Document 2 : test de perméabilité de quatre matériaux.
Quels matériaux laissent passer l’eau ?
Quel matériau choisirais-tu pour fabriquer un imperméable ou couvrir un toit ?
Ce qu’il faut comprendre : un matériau est perméable s’il laisse passer l’eau (tissu de coton, papier, sable) ; il est imperméable s’il l’arrête (plastique, feuille de bananier, tôle, caoutchouc). Les objets qui protègent de la pluie sont faits de matériaux imperméables.
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Utiliser la perméabilité
Toitures
Tôles, tuiles et nattes de raphia serrées : imperméables à la pluie.
Filtres
Sable et tissu perméables filtrent l’eau trouble.
Sols
Un sol sableux est très perméable ; un sol argileux l’est peu.
Emballages
Le plastique imperméable protège le sel, le sucre et les médicaments de l’humidité.
La solubilité
Activité 3 : soluble ou insoluble ?
Dans trois verres d’eau, on ajoute du sel, du sable et de l’huile, on agite puis on laisse reposer.
Document 3 : comportement de trois corps dans l’eau.
Lequel de ces corps se dissout dans l’eau ?
Comment prouver que le sel est toujours dans l’eau ?
Ce qu’il faut comprendre : le sel est soluble : il se dissout et forme avec l’eau une solution homogène (on le retrouve en goûtant ou en faisant évaporer l’eau). Le sable est insoluble. L’huile et l’eau sont non miscibles : elles forment deux couches.
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À savoir
On ne peut pas dissoudre une quantité illimitée de sel : au-delà d’environ 360 g par litre d’eau, le sel ne se dissout plus, la solution est saturée.
Le sucre se dissout plus vite dans le thé chaud que dans l’eau froide, surtout si on remue.
L’eau est le solvant le plus courant ; certains corps insolubles dans l’eau se dissolvent dans l’alcool ou le pétrole (vernis, graisse).
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
La température se mesure avec un thermomètre, en degré Celsius (°C).
Les changements d’état : fusion, solidification, vaporisation, liquéfaction ; l’eau pure fond à 0 °C et bout à 100 °C.
Un matériau perméable laisse passer l’eau ; un matériau imperméable l’arrête.
Un corps soluble se dissout pour former une solution ; un corps insoluble ne se dissout pas.
Deux liquides qui ne se mélangent pas sont non miscibles (huile et eau).
je retiensle bécherl’eau
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Vocabulaire à connaître
Fusionpassage de l’état solide à l’état liquide.Vaporisationpassage de l’état liquide à l’état gazeux.Perméablequi se laisse traverser par l’eau.Solublequi peut se dissoudre dans un liquide.Solution saturéesolution qui ne peut plus dissoudre de soluté.
Je m’évalue
1. À quelle température l’eau pure bout-elle ?
2. Comment appelle-t-on le passage de la vapeur à l’état liquide ?
3. Cite deux matériaux imperméables.
4. Le sable est-il soluble dans l’eau ?
Réponses : 100 °C · la liquéfaction · plastique, tôle (caoutchouc) · non, il est insoluble. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisl’ébullitionla solution
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Erreurs fréquentes
Dire que le sucre « disparaît » dans l’eau : il est dissous, il est toujours là.
Confondre fusion (un solide fond) et dissolution (un solide se dissout dans un liquide).
Croire que la buée vient de la bouteille : c’est la vapeur d’eau de l’air qui se liquéfie.
Méthode
Pour mener une expérience de comparaison (TP9) : utilise la même quantité d’eau, la même taille de matériau et la même durée pour tous les essais ; ne change qu’une seule chose à la fois (le matériau).
Activité d’intégration
Pour la kermesse de son quartier à Bertoua, Christelle doit installer un abri contre la pluie, conserver des boissons fraîches avec de la glace, et préparer une grande quantité de jus sucré. Elle dispose de bâches plastiques, de pagnes, de glace et de sucre en poudre.
Quel matériau doit-elle utiliser pour l’abri ? Justifie.
Explique ce que devient la glace pendant la fête et nomme ce changement d’état.
Donne deux conseils pour que le sucre se dissolve vite.