Bon travail

Grandeurs et unités, les états physiques de la matière

Chers élèves,

En raison de la période de confinement, nous n’allons malheureusement pas pouvoir avancer énormément dans de la nouvelle matière. Cependant, je vais profiter de l’occasion pour vous préparer une série d’activités/ expérience à réaliser à la maison.

Elles vous permettront de travailler des compétences telles « suivre un rapport de laboratoire », « rédiger un rapport de laboratoire » etc. …Mais avant cela, il faut absolument revenir sur certaines notions vues en cours.

En effet, certains points de matière ne sont pas encore très clairs pour certains.

Raison pour laquelle, je vous ai concocté des exercices de révisions.

Le questionnaire est divisé en 3 chapitres, en référence aux chapitres de physique étudiés en cours.

-consignes :

1. Munie-toi de ton cahier d’activité et de ton référentiel.

2. Complète le questionnaire suivant en rédigeant directement tes réponses sur le document Word.

3. Envoie-moi le document complété par mail à l’adresse suivante [email protected] pour le vendredi (27/03) soir au plus tard.

Bon travail

Chapitre n°7 : Au fur et à mesure Les grandeurs et unités

Voici le matériel dont tu auras besoin pour réaliser les exercices de révision :

a) Complète le texte suivant en associant à chaque numéro, le mot qui lui correspond.

Les mots sont : une grandeur- une unité de mesure-un instrument de mesure

« Depuis que nous sommes en période de confinement*, coincés à la maison, la météo semble s’améliorer de jour en jour ! Le printemps a officiellement débuté, la température a commencée à augmenter tout doucement. La température qui est d’ailleurs (1) permet de mesurer la chaleur via le thermomètre qui est (2). Le degré Celsius est (3) employé en Europe. Or, dans les autres régions du globe, ce sont les degrés Fahrenheit et Kelvin qui sont (4) de la température.

Le pluviomètre est un autre (5) utilisé par les météorologues. Il permet quant à lui de mesurer des volumes de pluie. Le volume, aussi appelé capacité

est (6) dont (7) est le m³ ou le L ».

-réponses : 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

b) Complète le tableau suivant.

Les grandeurs Les unités de mesure du SI

(Système international)

Les instruments de mesure

1. La masse

2. La seconde

3. Une latte

1. Le cahier d’activités « Science et Action » de la p. 107 à la p. 116.

6. La capacité/ le volume

c) À l’aide des abaques vues en cours, convertis les données suivantes dans les unités du système international.

- 500 dL : -120 cm : -100 mL -12h : -340 g :

-2h30 : -3km : -3 846 dm² : -37 dm³ -2 semaines :

d) Associe à chaque grandeur, le symbole de la grandeur qui lui correspond.

a) la température b) le temps c) le volume d) la longueur e) la masse f) l’aire 1) t 2) L 3) T 4) m 5) A 6) v

a b c d e f

e) Associe à chaque unité de mesure, le symbole de l’unité qui lui correspond.

a) kilogramme b) seconde c) mètre d) litre e) degré Kelvin f) mètre cube 1) m 2) °K 3) kg 4) s 5) L 6) m³

a b c d e f

f) Classe

ces capacités par ordre croissant

;

N° N° N° N°

g) Mets en vert les grandeurs, en rouge les unités et en bleu les instruments de mesure.

Balance – podomètre - s - montre – L – m – capacité – kilogramme - équerre

Chapitre n° 8 : Secrets d’états Les états de la matière

Voici le matériel dont tu auras besoin pour réaliser les exercices de révision :

Le lait, qui est un incontournable de nos petits déjeuners (d’abord verser le lait puis les céréales, ou d’abord les céréales dans le bol puis le lait ?) est un des piliers d’une alimentation saine !

Que ce soit le lait de vache, ou les laits végétaux (soja, noisette, avoine, riz …), il est indéniable * qu’il est une importante source nutritive pour l’organisme. D’aspect blanc, et opaque*, le lait est en fait un mélange de plusieurs éléments.

a) Qu’est-ce qu’un mélange ? donne la définition scientifique.

b) Effectue une petite recherche sur la composition du lait de vache. De quoi est composé le lait ?

c) le lait est-il un mélange homogène ou hétérogène ? Justifie ta réponse.

Le lait en poudre, aussi appelé « lait sec » ou « farine de lait », est un ingrédient grandement utilisé en industrie, et cela dans la fabrication de biscuits, gaufres, chips … Le lait en poudre est un lait dont on a éliminé la presque totalité de l’eau.

d) Parmi ces deux schémas l’un représente du lait de vache en poudre, et l’autre du lait de vache liquide. Complète le tableau ci-contre en associant à chaque schéma l’état de la matière, et justifie tes réponses.

Les schémas L’état physique Justification

1. Le cahier d’activités « Science et Action » de la p. 117 à la p. 124 2. Une connexion internet

3. Un gsm

e) En sciences, nous avons souvent recours à des schémas et des modèles pour simplifier des réalités qui sont complexes. Pour rappel, un modèle est une représentation imagée de quelque chose.

Afin de t’aider à mieux comprendre les modèles moléculaires des trois états de la matière, je te propose de créer à la maison trois modèles avec du matériel de récupération.

Mais avant, souvenons-nous des trois modèles moléculaires. Complète le tableau ci- contre.

Les états de la matière

Solide Gaz

Les

caractéristique s des

molécules

Les molécules sont proches les unes des autres.

Elles roulent les unes sur les autres.

Elles changent de place de manière désordonnée et s’entrechoquent.

Elles ne sont pas liées à leurs voisines.

-consignes :

1. Prends la page 122 de ton cahier d’activité. Les trois modèles moléculaires des états de la matière y figurent.

2. Réfléchis sur une manière de représenter en 3D, les molécules des solides, des liquides et des gaz.

3. Munie-toi du matériel de ton choix (ex : papier, carton, capuchons de bouteilles, etc…)

4. Fabrique 3 modèles moléculaires.

5. Prends-les en photos et envoie-les-moi à l’adresse [email protected] ATTENTION, tes modèles moléculaires doivent présenter les caractéristiques des molécules, comme appris en cours. Sois créatif et original !

6. Rédige une liste des différents matériaux que tu as utilisé.

Chapitre n°9 : Méli-mélo

Les mélanges homogènes et hétérogènes

Voici le matériel dont tu auras besoin pour réaliser les exercices de révision :

a) Tu trouveras à la fin de ce dossier une recette de fondant au chocolat (annexe1).

Je te propose de retrouver la fiche recette et de compléter la fiche suivante Objectif cuisiner un fondant au chocolat

Matériel

Substances

b) Je te propose maintenant de te munir du matériel et ingrédients nécessaires, et de réaliser un fondant à la maison (sous la surveillance de tes parents ou un autre adulte).Tu es confiné (e) * à la maison, donc pas d’excuses ! Retrousse tes manches et mets toi au travail. Prends ensuite ton gateau en photo et envoie-la moi par mail.

c) Lors de la réalisation de l’étape n°1, « Faites fondre le beurre et le chocolat coupé en morceaux dans une casserole à feu doux*. Ajoutez le sucre et mélanger », le mélange obtenu à la fin de l’étape, est-il homogène ou hétérogène ? Justifie.

1. Le cahier d’activités « Science et Action » de la p. 125 à la p. 131 2. Ustensiles de cuisine

3. La recette en annexe 1 (fin du dossier)

d) Lors de la réalisation de l’étape n°2, « Battez* les œufs entiers, puis incorporez-les au mélange précédent. Mélangez bien, puis ajoutez la farine », le mélange obtenu à la fin de l’étape, est homogène ou hétérogène ? Justifie.

e) Lors de la réalisation de l’étape n°3, « Versez la préparation dans un moule à gâteau rectangulaire beurré, puis enfournez* pendant une trentaine de minute », le mélange obtenu à la fin de l’étape, est homogène ou hétérogène ? Justifie.

Lexique

-battre des œufs : battre les œufs signifie mélanger rapidement des œufs à l’aide d’un fouet

-confinement : action de confiner, d’enfermer, ou se confiner, s’enfermer dans un lieu.

-enfourner : mettre au four

-indéniable : incontestable, irréfutable, quelque chose que l’on ne peut pas renier.

Annexe n°1

Les mélanges homogènes et hétérogènes

À la fin de cette activité tu seras capable de :

1. maitriser les concepts : mélange homogène, mélange hétérogène 2. réaliser des mélanges simples

3. schématiser des mélanges

4. trier les mélanges homogènes et hétérogènes

Les compétences travaillées sont :

Rappel

Complète cette clé dichotomique afin de

rafraichir ta mémoire au sujet des corps

purs et mélanges.

C1 : Formuler des questions à partir de l’observation C2 : Rechercher et identifier des indices

C5 : Concevoir ou adopter une procédure expérimentale C6 : Recueillir des informations par des observations C8 : Exprimer le résultat d’une mesure

C11 : Repérer et noter une information issue d’un croquis, d’un schéma…

C12 : Comparer, trier, classe

Les molécules sont-elles identiques ?

NON = OUI =

Les constituants sont-ils visibles à l’œil nu ?

NON= OUI=

Activité n°1 :

A) Lis le rapport de laboratoire suivant. Réalise l’expérience proposée. Complète ensuite les différentes étape (veille à réaliser tes schémas au crayon et à la latte).

1) Objectif La somme d’un volume de lentilles et d’un volume de semoule fine est-elle égale au volume total du mélange des deux?

2) Hypothèse

3) Matériel -un récipient gradué -une cuillère

-2 bols 4)

Substances

-100 ml de lentilles -100ml de semoule fine

5) Schéma expérimental

6) Mode

La matière

Un mélange

2. Verse-les dans un bol.

3. Mesure ensuite 100mL de semoule fine.

4. Verse la semoule dans un bol.

5. Verse ensuite les lentilles, ensuite la semoule, dans le récipient gradué.

6. Mélange vigoureusement à l’aide d’une cuillère pendant une dizaine de seconde.

7. Relève le volume final du mélange (lentilles + semoule)

7) Observations Volume de lentilles : ……….mL Volume de semoule fine : ……… mL Volume total : ……….. mL Que remarques-tu ?

………

……….

8)

Interprétations Comment expliques-tu ce résultat ?

………

……….

………

……….

………

……….

B) Entoure la bonne réponse. Justifie à l’aide de définitions, et concepts appris en cours.

1. Le mélange lentilles et semoule est un mélange HOMOGENE – HETEROGENE.

Justifie

………

………

2. Les lentilles sont des SOLIDES – LIQUIDES. Justifie.

………

………

3. La semoule fine est un solide COMPACT- PATEUX- POUDREUX

………

………

C) Les modèles

moléculaires

1. Réalise un dessin

d’observation (au crayon gris, et

crayons de couleur) d’une

seule lentille. Réalise ensuite le

modèle moléculaire (donc

une représentation des

molécules) d’une lentille.

Le dessin d’observation

2. Effectue la même opération

pour un grain de semoule.

3. Réalise maintenant, le

modèle moléculaire du mélange lentilles + semoule.

Le savais-tu ?

Les lentilles sont des légumineuses très riches en nutriments. Elles sont une réelle Attention,

n’oublies pas les légendes Le modèle

moléculaire d’une lentille

Le dessin

d’observation Le modèle

moléculaire d’un grain de semoule

La graine en elle-même est le légume sec le plus anciennement consommé.

Comme les lentilles sont des graines, elles peuvent être cultivées en les mettant à germer. Le procédé est très simple. Place quelques disques de cotons dans le fond d’un petit récipient. Verse un peu d’eau de manière à imbiber ceux-ci. Place ensuite une dizaine de lentilles sur les disques de coton. Arrose le tout régulièrement lorsque

l’eau vient à manquer.

Également très riche en nutriments, et fibres, la semoule est un excellent aliment. Cependant, elle ne peut être mise à germer car les grains de semoule ne sont pas des graines. De façon générale, la semoule désigne le produit obtenu de la mouture d’une céréale que ce soit le blé, le riz ou le maïs. Par exemple, après être moulu, le blé peut donc être sous forme de semoule, ou de farine si elle est moulue très finement.

Voici une recette très simple de semoule au lait !

1. Faire bouillir 1L de lait dans une casserole à feu doux

2. Ajouter ensuite 70 gr de sucre (tu peux remplacer le sucre par quelques cuillères de miel pour une alternative plus saine).

Mélanger le tout.

3. Ajouter 100 gr de semoule très fine dans le lait chaud sans cesser de remuer pendant environ 3 min jusqu'à épaississement.

4. Verser dans des bols, ramequins ou gobelets et laisser refroidir.

5. Agrémenter de compote, fruits frais ou fruits secs.

Les fluides non-newtoniens

À la fin de cette activité tu seras capable de :

1

Les compétences travaillées sont :

I. Introduction :

Qu’est-ce qu’un fluide ?

1.a. Rappel sur les états de la matière.

C5 : Concevoir ou adopter une procédure expérimentale C6 : Recueillir des informations par des observations C8 : Exprimer le résultat d’une mesure

C11 : Repérer et noter une information issue d’un croquis, d’un schéma…

C14 : Rassembler des informations dans un tableau

b. ……….

c. ……….

1.b. La définition d’un fluide :

Les fluides sont des substances qui ont la capacité de s’écouler et de se déformer.

On regroupe dans cette appellation les liquides et les gaz car ils prennent la forme des récipients dans lequel ils se trouvent. Et cela grâce aux mouvements des molécules !

Décris les mouvements des molécules des liquides, ainsi que celles des gaz dans les encadrés ci-dessous.

Les liquides Les gaz

II. Fabrication d’un fluide non-newtonien

Nous avons mis au clair la définition d’un fluide en général. Mais qu’est-ce qu’un fluide newtonien et qu’est-ce qu’un fluide non-newtonien ?

Un fluide non-newtonien est une catégorie de fluide qui possède une propriété physique très spéciale. En effet, un fluide non-newtonien est une substance qui est à l’état liquide au repos, mais se comporte comme un solide sous la contrainte (lorsqu’on exerce une pression, une force dessus) !

Il existe de nombreuses expériences qui ont été réalisées à travers le monde, qui démontrent cette fabuleuse propriété.

A Kuala Lumpur (capitale de la Malaise), plus de 8000 litres de pâtes à oobleck (fluide non-newtonien composé d’eau et de maïzena) ont été déversés dans une piscine. Des passants ont pu tester cette piscine très spéciale en marchant ou en courant dessus !

1

Afin de mieux comprendre, je te propose de fabriquer à la maison le même mélange à l’aide matériel simple, que tu trouveras surement dans tes placards !

II.a. Le rapport de laboratoire

1) Objectif : Fabriquer un fluide non-newtonien 2) Le matériel :

-une balance de cuisine -un petit récipient

-un grand récipient -un récipient gradué -une cuillère

3) Les substances

-de la maïzena (fécule de maïs) -de l’eau

-un colorant alimentaire (facultatif) 3) Mode opératoire

-Prélève 100 mL d’eau à l’aide d’un récipient gradué.

-Verse l’eau dans un grand récipient.

-Ajouter quelques gouttes de colorant alimentaire de la couleur de ton choix

-Ajoute de la maïzena par petite quantité en veillant à mesurer sur une balance les quantités ajoutées.

Le but étant d’obtenir la consistance parfaite ! Une substance liquide au repos, qui se solidifie sous la pression !

-Complète le tableau de données en notant les quantités de maïzena ajoutées. Note dans la troisième colonne l’état physique du mélange sous contrainte (liquide ou solide)

4) Observations : le tableau des données La quantité de maïzena

(en g)

Le volume d’eau (en mL)

L’état physique du mélange sous

contrainte.

Ex : 2g 100 mL Ex : liquide

100 mL 100 mL 100 mL 100 mL 100 mL 100 mL

La quantité de maïzena à ajouter dans 100 mL d’eau afin d’obtenir un fluide non-newtonien est ………. grammes.

4) Manipulations :

Si tu as atteint cette étape de l’expérience, c’est que tu as réussi à fabriquer ton fluide non-newtonien. Félicitations ! Nous pouvons passer maintenant à la partie amusante !

-consigne : Réalise trois manipulations qui mettent en évidence la propriété des fluides non-newtoniens. Et cela en comparaison avec l’eau qui est un fluide newtonien.

Pour chaque manipulation, effectue le même mode opératoire sur de l’eau et compare comment les deux fluides (eau+ maïzena, et eau) réagissent. Réalise ensuite un schéma expérimental (au crayon, à la latte, avec légende). Décris l’expérience réalisée, ainsi que tes observations.

Exemple :

IV. Explications au niveau moléculaire :

Cette propriété s’explique grâce au modèle moléculaire des liquides. Les molécules issues du mélange eau + maïzena sont de longues molécules capables de rouler les unes sur les autres grâce aux molécules d’eau qui se trouvent entre celles-ci.

Mais lorsqu’une force est exercée, les molécules d’eau sont chassées, ce qui donne un au fluide un aspect solide. Le fluide « perd » alors ses propriétés d’écoulement et durcit temporairement. Cette transition entre la forme liquide et solide est généralement rapide : elle ne dure que quelques secondes. Lorsque l’énergie du choc se dissipe, les molécules d’eau se placent à nouveau entre les grosses molécules de maïzena. Le mélange retrouve alors son aspect liquide.

Je t’ai réalisé deux schémas qui t’aideront (je l’espère) à comprendre le phénomène un peu mieux.

IV.a. Schémas des molécules

AVANT LE CHOC APRES LE CHOC