Chapitre 1
la matière
1/ La diversité de la matière
A/ Activité 1 : matière à notre échelle (coller la feuille)
Questions :
1/ Sous quels états physiques peut se trouver la matière qui nous entoure ?
La matière peut se trouver sous 3 états physiques : liquide, solide, gazeux.2/ A l’aide de l’ensemble des documents 1 à 7, complète le
tableau suivant en donnant des exemples de matériaux.
Métal
Matière organique
(vivante ou fabriquée par les êtres vivants)
Matière minérale (matière non organique, non
vivante)
Verre Plastique
Fer
Aluminium
Humain
Scarabée
Plantes
Fourmis
Bois du
bateau et des arbres
Air
Eau
Basalte
Béton des batiments
Verre des vitres et de la
casserolle
PET, PC, PEBD, PVC, PS etc.
polyester, polyamide des
vêtements,
Caoutchouc des pneus
3/ A une température de 20 °C, détermine quel est l’état physique de l’eau, du fer, du verre et de l’air.
Fer : solide Verre : solide Air : gazeux Eau : liquide
4/ Le plastique est-il une matière naturelle ou artificielle (qui n’existe pas dans la nature) ?
Le plastique est fabriqué à partir du pétrole : c’est une matière artificielle.
5/ Rédige un court texte expliquant la phrase suivante : « la matière est très diverse »
La matière est très variée : métaux, matière minérale et
organique, verres, plastiques. Elle peut se trouver sous 3 états physiques (liquide, solide, gazeux) selon les conditions de
température, notamment.
2/ Caractériser un échantillon de matière A/ TP (prévoir une pochette plastique)
Un échantillon de matière possède :
Différentes propriétés physico-chimiques : masse, volume, conductivité électrique, thermique, densité, solubilité, élasticité, magnétisme, couleur, solubilité, miscibilité…
Noter le titre sur votre feuille
Un échantillon de matière possède :
Différentes propriétés physico-chimiques : masse, volume, conductivité électrique, thermique, densité, solubilité, élasticité, magnétisme, couleur, solubilité, miscibilité…
Différentes caractéristiques : forme, matériau brut ou moulé, oxyde ou minerai…
Objectif :
Mesurer et évaluer, grâce à des
expériences et une démarche scientifique, les propriétés de quelques matériaux
Notation par compétences
Objectif :
Mesurer et évaluer, grâce à des
expériences et une démarche scientifique, les propriétés de quelques matériaux
Notation par
compétences
VOLUME
Grandeur exprimant l’espace
Plus l’objet est volumineux, plus il occupe de place.
Unité : mètre cube (m3) ou sous multiple
Instrument de mesure : éprouvette ou règle
Exemple :
Le coussin en plume et le coussin en pierre ont le même volume et pas la même masse.
MASSE
Grandeur exprimant la quantité de matière
Plus l’objet est massique, plus il est lourd.
Unité : kilogramme (kg) ou sous multiples
instrument de mesure : balance
Exemple :
Le ballon et la boule de
pétanque ont la même masse et pas le même volume.
Une animation pour comprendre la notion de masse, volume et
densité
JAVA
PHETS
POUR TOUT LE MONDE, on retiendra : la densité de l’eau est 1.
Si on plonge un échantillon de matière et qu’il coule, alors sa densité est supérieure à 1.
Sinon, s’il flotte, sa densité est inférieure à 1.
Questions : Quels matériaux de ta trousse (capuchon de stylo, gomme, taille-crayon, paire de ciseaux etc…) ont une densité supérieure à 1 ou inférieure à 1 ? Tu présenteras tes résultats le plus clairement possible.
Questions : Quels matériaux de ta trousse (capuchon de stylo, gomme, taille-crayon, paire de ciseaux etc…) ont une densité supérieure à 1 ou inférieure à 1 ? Tu présenteras tes résultats le plus clairement possible.
Hypothèse : Je pense que …
L’expérience que je vais réaliser :
………
………..
………
………..
………
………..
Un schéma simple de l’expérience que je vais réaliser :
La gomme et la paire de ciseaux vont couler
On verse de l’eau dans un bécher et on met les objets dedans pour savoir s’ils flottent ou coulent
Hypothèse : Je pense que …
L’expérience que je vais réaliser :
Un schéma simple de l’expérience que je vais réaliser :
La gomme et la paire de ciseaux vont couler
On verse de l’eau dans un bécher et on met les objets dedans pour savoir s’ils flottent ou coulent
Objet
Capuchon de tube de colle
en
polypropylèn e
Ciseaux en fer (acier)
Gomme en PVC
Taille crayon en acier (ou
…
Cylindre en bois
Flotte ou coule dans
l’eau ?
Flotte Coule Coule Coule Flotte
densité inférieure à 1
Supérieure à 1
Supérieure à 1
Supérieure à 1
Inférieure à 1
Objet
Capuchon de tube de colle
en
polypropylèn e
Ciseaux en fer (acier)
Gomme en PVC
Taille crayon en acier (ou
…
Cylindre en bois
Flotte ou coule dans
l’eau ?
Flotte Coule Coule Coule Flotte
densité inférieure à 1
Supérieure à 1
Supérieure à 1
Supérieure à 1
Inférieure à 1
Conclusion : Réponds à la question :
……….
………
………..
En plus : Pèse les différents objets avec une balance et indique leur masse dans la dernière ligne du tableau (en grammes)
le fer (acier) et le PVC ont une densité supérieure à 1
Masse en g
Question : Quels objets du tableau ci-dessous conduisent le courant électrique ?
N.B : On appelle conducteur électrique un matériau qui laisse passer le courant.
On appelle isolant électrique un matériau qui ne laisse pas passer le courant.
1/ Branche le générateur à la prise
2/ Ecris sur ta feuille l’expérience proposée 3/ Schéma ou dessin
Objet En quelle matière est
l’objet ? Résultat
Ciseaux Fer La lampe s’allume
Règle ou stylo en
plastique Plastique La lampe ne s’allume pas
Verre de l’ampoule Verre La lampe ne s’allume pas
Morceau de Bois Bois La lampe ne s’allume pas
Mine de crayon à
papier Graphite La lampe s’allume
Gomme Caoutchouc La lampe ne s’allume pas
Morceau de cuivre Cuivre La lampe s’allume
ECRIS ta conclusion: quels matériaux conduisent le courant?
le fer, le graphite et le cuivre conduisent le courant
Expérience proposée : Je réalise un circuit électrique avec une pile, des fils et une lampe, l’objet à tester, des pinces crocodiles.
Schéma ou dessin :
Résultats d’expériences :
Objet En quelle matière est l’objet ? Résultat
Ciseaux Fer La lampe s’allume
Règle ou stylo en plastique Plastique La lampe ne s’allume pas
Verre de l’ampoule Verre La lampe ne s’allume pas
Morceau de Bois Bois La lampe ne s’allume pas
Mine de crayon à papier Graphite La lampe s’allume
Gomme Caoutchouc La lampe ne s’allume pas
Morceau de cuivre Cuivre La lampe s’allume
Bilan : le fer, le graphite et le cuivre sont des conducteurs électriques alors que les autres sont des isolants électriques.
Question : Parmi tous les matériaux utilisés précédemment lors des deux expériences, lesquels sont magnétiques (attirés par un aimant) ?
Expérience proposée :
Je prends un aimant et je le passe au-dessus de chaque matériau. Si l’objet est attiré, c’est qu’il est magnétique.
Schéma :
Bilan :
Seul le fer est magnétique
aimant
Certains matériaux conduisent mieux la chaleur que d’autres. Plus un matériau est conducteur thermique, plus un glaçon placé à l’air libre sur ce matériau fondra rapidement.
Question : A ton avis, un glaçon placé à l’air libre fondra-t-il plus vite sur du bois, du polystyrène ou de l’aluminium ou du carrelage ?
Pour moi, c’est sur l’aluminium que le glaçon fondra le plus rapidement car quand je pose ma main dessus, j’ai l’impression qu’il parait plus froid.
Expérience « bis » : Prendre un morceau de fer et un morceau de cuivre identique et chauffer le bout avec un briquet. Mesurer la durée approximative que vous
pouvez tenir le métal.
Question : Quel matériau est le meilleur conducteur ? C’est le ……….car
………
Questions sur l’expérience du glaçon (répondre plus tard):
1/ Qu’observes -tu au bout de 45 min ?
Les glaçons ont………
2/ Interprète les résultats en classant les matériaux du meilleur conducteur thermique au moins bon conducteur thermique ? Classement : ………. > ……….. > …………. >
………
FER CUIVRE
DUREE: DUREE:
Applications concrètes :
Pourquoi a-t-on plus froid aux pieds quand on marche sur du carrelage que sur du bois ?
Le carrelage est un meilleur conducteur et dissipe plus facilement l’énergie thermique du corps.
Pourquoi les casseroles ont-elles un manche en bois plutôt qu’un manche en aluminium ?
Le bois est un mauvais conducteur thermique
Pourquoi les grands chefs cuisiniers utilisent des casseroles en cuivre plutôt qu’en acier ?
L’acier est un moins bon conducteur que le cuivre. La chaleurs se répartit mieux et plus rapidement dans une casserole en cuivre.
Video cobayes
Bilan : La matière peut subir des transformations chimiques : des
substances apparaissent et d’autres disparaissent. C’est le cas ici pour la statue en calcaire où l’eau acide détruit le calcaire.
La matière est caractérisée par:
• sa densité (liée à sa masse et son volume)
• son état physique (solide, liquide, gazeux)
• Des propriétés comme les conductivités électrique et thermique, l’élasticité, la
réactivité chimique, le magnétisme … C’est ce qui permet de différencier tous les échantillons de matière.
A noter dans le cahier en dessous du
2/ caractériser la matière
Co lle r la fe uil le pa rtie ex er cic es
(à la fin du ca hie r
re tou rn é)
Volume et unités
Convertir, c’est
(pas)simple !
B/ Comment passe-t-on d’une unité à l’autre ?
Unité de volume m3 dm3 cm3
Unité de capacité kL hL daL L dL cL mL
Nom de la capacité Kilolitre Hectolitre Décalitre Litre Décilitre centilitre millilitre
2
2 0 0 0
3 0 0 0
7
0, 3
0, 0 7
4 9 5 0
0, 0 0 0 2 9
0, 5 4 2
CONVERSIONS : 2 L = 2 dm
3= 2000 mL
3 kL =
3
m3 =3000
L 7 mL =7
cm33 dL = 0,3 dm
37 L = 0,07 hL
En plus:
4,95 L = 4950 mL
0,29 dL = 0,00029 hL
54,2 cL = 0,542 L
Mesures de masse et volumes de liquides et de solides
D’où vient l’eau de la Terre?
Dans la vidéo
, Picolina
va essayer de te répondre.Ecoute attentivement car tu devras ensuite compléter le texte de l’activité 1
COMMENT EST APPARUE LA VIE
SUR TERRE?
Au départ: surface de la Terre à sa
naissance (4,5 milliards d’années)
La surface de la Terre s’est ensuite refroidie!
1/ Impact de
météorites et comètes constituées d’eau
glacée
2/ Eruption de
particules du soleil:
le vent solaire
2 origines de l’eau sur Terre:
Eau solide
Eau liquide
Eau
gazeuse:
Elle est invisible!3 états de l’eau:
Parties sombres: couche d’air sèche Parties claires: couche d’air humide
Océans Banquise Atmosphèr e
Glaciers et calotte
glacière
Rivière, fleuve
Eau souterraine
L’eau douce représente 2.711 % de l’eau de la
planète.
Répartition de l’eau à la surface de la Terre. (Volume: 1400 milliards de milliards de litres d’eau!
Dans les êtres vivants
Végétaux
Animaux
Homme (animal)
Complète le texte suivant:
•L’eau de la Terre viendrait du ……… ou de l’impact des
………..
•Sur la Terre, on trouve de l’eau partout : on dit qu’elle est ……….
•Sur la Terre, l’eau se trouve sous trois états : ………., ……….,
………
•Le plus grand réservoir d’eau sur la Terre est formé par les ………. Il est constitué d’eau ……….. et à l’état ………que l’homme ne peut pas boire!
•L’eau dans l’atmosphère de la Terre est à l’état……… : on ne peut pas la voir à l’œil nu, elle est ………
•L’eau douce ne représente que ………% de l’eau sur la Terre. Elle est surtout présente dans ……….. sous forme d’eau à l’état ……….
•L’eau des fleuves, des lacs et des rivières ne représente que ………..% de l’eau de la Terre. Il faut donc faire attention à ne pas la gaspiller !
•L’ensemble des réservoirs d’eau à la surface de la Terre est appelé……….
météorites ou astéroides glacées
vent solaire
solide omniprésent e
liquide gazeuse (vapeur)
océans
salée liquide
gazeux (vapeur)
invisible
2,71
les glaciers et calottes glacières solide 0.01 %
hydrosphère
Voici deux animaux bien
particuliers
Ma bosse de graisse est géniale : je la transforme en eau quand j’en ai besoin !
Je condense ou liquéfie l’eau gazeuse en eau liquide dans mes narines et la réinjecte dans mon corps.
Je suis un dromadaire
Je ne transpire pas !
Je vis la nuit quand il fait plus froid et plus humide.
Mon urine et mes excréments sont anhydres (sans eau) Quand je dors, je
rabats ma queue sur mon nez pour
garder l’humidité et réinjecter l’eau dans mon corps
Je suis un rat-kangourou
Voici un homme assoiffé dans le désert: Comment va-t-il faire pour survivre dans cette fournaise?
+
Complète le texte suivant:
Le dromadaire comme le rat-kangourou, pour survivre, ………..l’eau gazeuse de la respiration pour la transformer en liquide.
Le dromadaire est capable de transformer de la
……… en eau.
Par rapport à l’homme, le rat-kangourou est un animal……….., qui ne
……….pas, et dont les excréments et l’urine sont………. : formidable !
Des végétaux comme le cactus ou l’arganier sont
capables de capter l’eau de l’environnement grâce à leur épines et leur feuilles.
condense (liquéfie)
graisse
nocturne transpire
anhydres (sans eau)
Complète le texte suivant:
• Le corps humain est constitué d’environ ………….%
d’eau. Les muscles sont constitués de …………% d’eau.
• La………est l’animal qui contient le plus d’eau : environ…………%
• Le ………, l’……… et la
……….ne contiennent pas d’eau.
• L’aliment qui contient le plus d’eau est la
……… : environ ………%
• L’eau nécessaire à la production d’un hamburger est de
………..litres. Pour fabriquer un paquet de chips, il faut ………..litres d’eau. Il faut donc faire très attention à économiser l’eau.
65
97 méduse
75
pomme de terre Soupe déshydratée Sucre en
morceaux
95
huile
2400 185
2/ Comment détecter l’eau?
Regarde les
photos
suivantes
!
A copier sur le cahier:
On peut détecter l’eau:
• En regardant les végétaux (pommes de pin)
• En regardant le ciel: les trainées de condensation ou les arc-en-ciel.
Au laboratoire, comment peut-on détecter l’eau?
Au laboratoire, comment peut-on
détecter l’eau?
Salut, je suis Gizmo, un gremlins !
J’ai faim mais si tu me donnes des aliments ou des boissons avec l’eau, je meurs !
Pour nourrir Gizmo, je teste toujours les
liquides et les aliments grâce à une poudre : le sulfate de cuivre anhydre.
Quels aliments et liquides peux-tu donner à Gizmo pour le
nourrir ?
Aspect: solide blanc.
Pictogrammes de sécurité (
2009)
Nocif
(j’empoisonne)
Dangereux pour l’environnement
Nouvea ux pictogrammes de sécurité
Nocif
(j’empoisonne)
Dangereux pour l’environnement
Je vais mettre du sulfate de cuivre anhydre sur les aliments et regarder s’il bleuit.
Aliment ou liquide
Huile White spirit Mousseux Vinaigre Confiture Champagne Coca Orange tomate
Couleur Blanc Blanc Bleue Bleue Bleue Bleue Bleue Bleue bleue
Contient
de l’eau? Non Non Oui Oui Oui Oui Oui Oui oui
4/
Sulfate de cuivre hydraté
: bleu
Sulfate de cuivre
anhydre : blanc
5/ Quels aliments ou liquides peux-tu donner à Gizmo pour se nourrir ?
6/ Complète le texte ci-dessous :
•On prépare le sulfate de cuivre anhydre (BLANC) à partir du sulfate de cuivre (BLEU) en ……….
•Lorsqu’un aliment ou un liquide contient de l’eau, le sulfate de cuivre anhydre devient ………
•Le test au sulfate de cuivre anhydre est un test de ……….. ou d’………de l’eau.
chauffant
bleu
reconnaissance identification
A copier sur le cahier:
Au laboratoire, on peut detecter l'eau avec une poudre blanche : le sulfate de cuivre anhydre.
Elle devient bleue en présence d'eau.
3/ L’eau comme source d’énergie
L’eau est aussi une source d’énergie:
•Les moulins à eau ont permis de moudre les céréales, de scier le bois, de tisser des vêtements.
•Aujourd’hui, la roue du moulin est remplacée par une turbine qui permet ensuite de produire de l’électricité dans les centrales
hydroélectriques
Barrage hydraulique animation Moulin à eau
Remarque: L’eau est aussi présente dans l’univers
Sur Mars (t = -100 °C)
Sur Encelade
(satellite de Jupiter) (t = -200 °C)
Dans les comètes (t= -200 °C,
température variable)
Possibilité d’un océan d’eau salée sous la surface glacé d’Europe (satellite de Jupiter)
Jupiter: en blanc, un nuage de glace d’eau venant
des profondeurs.
La comète tchouri ! (novembre 2014)
La sonde Rosetta
L’atterisseur philae
Dans les nébuleuses, les atmosphères d’étoiles froides ou en fin de vie etc…
Et certainement aussi dans certaines exoplanètes
(planètes situées à côté d’autres étoiles
