Classe de cinquième L’eau dans notre environnement Chap. 1

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LES TROIS ETATS DE LA MATIERE, APPLICATION A L’EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT

Objectifs : - Connaître le cycle de l’eau.

- Connaître les trois états de la matière. - Connaître le nom des changements d’états. - Connaître les propriétés de chaque état de la matière.

I) L’EAU AUTOUR DE NOUS

1. Rappel : le cycle de l’eau

Autour du cycle de l’eau 1. Y a-t-il plus d’eau douce sur Terre que d’eau salée ? Justifier. Non, Il y a 10 000 fois moins d’eau douce que d’eau salée. 2. Sous quelle forme rencontre-t-on l’eau autour de nous ? (trouvez en quatre) L’eau peut prendre différentes formes : la pluie, le givre, la vapeur d’eau, le brouillard, la neige, la glace … 3. Compléter les cadres blancs sur chaque étape du cycle de l’eau : Figure 1 - Étape 1

Figure 2 – Étape 2

Figure 3 - Étape3

Figure 4 - Étape 4

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4. Expliquer avec des phrases le cycle de l’eau. L’eau s’évapore des étendues d’eau sous forme de vapeur d’eau. La vapeur se condense et forme des nuage. L’eau retombe ensuite sur Terre sous forme de précipitation (pluies), puis ruiselle ou s’infiltre sous Terre pour regagner les étendues d’eau (mer, lacs, …) CONCLUSION : L’eau est présente tout autour de nous sous différentes formes : La pluie, le brouillard, la glace, les icebergs, la rosée, le verglas, les nuages, la vapeur d’eau, le givre, la buée, …

2. Les différents états de la matière

On peut classer les différentes formes de l’eau en trois catégories :

Eau solide Eau liquide Eau gazeuse

Glace Neige Le givre

Eau Pluie Le brouillard La buée nuage

Vapeur d’eau

La matière se présente sous trois formes, que l’on appelle ETAT. Les trois états de la matières sont : - L’état Liquide

- L’état Solide - L’état Gazeux

3. Les changements d’état

Au cours du cycle de l’eau, l’eau ne disparaît pas : elle change d’état. Dans l’océan l’eau est à l’état liquide. Dans un ciel sans nuage l’eau est à l’état de vapeur d’eau. Le passage de l’état liquide à l’état gazeux se nomme la vaporisation, on dit que l’eau a changée d’état.

Le passage de l’état gazeux à l’état liquide se nomme la liquéfaction. Elle se produit lorsqu’il se forme un nuage. Un nuage est formé de minuscules gouttes d’eau liquide.

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I) LES PROPRIETES DE CHAQUE ETAT

1. L’état liquide

On ne peut pas saisir un liquide avec nos doigts. Il prend la forme du récipient qui le contient. Propriété : Les liquides n’ont pas une forme propre (elle dépend du récipient).

Voici une photo : votre objectif est de reproduire ce que vous voyez. Attention, il y a une différence entre plane et horizontale.

Observe la photo, quelque chose te parait-il bizarre ?

Mathias dit :

« Regarde la surface de l’eau est inclinée.

Ton meuble est bancal »

Guillaume répond :

« Mais non, la photo est truquée : la surface de l’eau est toujours

horizontale ! »

Proposez par équipe de 4 une expérience qui permette de faire la même photo et réalisez un

compte-rendu (tous les membres de l’équipe) :

Vous devrez faire apparaître dans le compte -rendu :

���� La liste du matériel. ���� Un schéma de l’expérience : Appelez le professeur. ���� La démarche en quelques lignes :

o Une phrase par action (étape) o Des tirets

Cette démarche doit permettre à quelqu’un d’extérieur de refaire l’expérience

���� Réalisez l’expérience.

���� Résultats/observations.

���� Conclusion : Faire un transparent par équipe avec le schéma de l’expérience.

Correction de l’expérience :

• Liste du matériel : - de l’eau colorée - un appareil photo - un récipient transparent - une cale ou un décor penché

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• schéma de l’expérience

• description/expluiaction de l’expérience : Introduire l’eau colorée dans le récipient. Incliner le récipient à l’aide de la cale puis perndre un photo penché.

• Observation : On a onbservé que la surface de l’eau restait toujours horizontale

Propriété : La surface libre d’un liquide est toujours horizontale.

2. l’état solide

Les solides peuvent être saisi avec les doigts. Ils ne prennent pas la forme du récipient qui les contient. Propriété : Les solides ont une forme propre. Ils ne se déforment pas.

La forme des solides et des liquides change-t-elle ?

Tu disposes d’eau, de semoule et d’un bouchon de liège. Nous avons vu dans le TP précédent que les liquides prennent la forme du récipient qui les contient et possèdent une surface libre

plane et hrozontale. Le but de cette activité est de trouver un moyen de faire la différence entre solide, solide

divisé et liquide. 1. Proposer un ou plusieurs moyens de distinguer un solide, un solide divisé et un liquide sans

les toucher (on peut par contre toucher le récipient qui les contient). 2. Faire le schéma d’une expérience illustrant comment il est possible de distinguer les

solides divisés, les liquides et les solides sans les saisir dans les doigts 3. Ecrire deux phrases. La première indique comment on peut distinguer un solide d’un solide

divisé sans les saisir entre les doigts. La deuxième indique comment on distingue un solide divisé d’un liquide sans essayer de les saisir entre les doigts.

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Correction de l’activité expérimentale Cas des solides divisés : Le sable est un solide divisé. Un solide divisé est constitué d’un ensemble de solides de petite taille. Ces solides de petite taille ont une forme propre mais le solide divisé n’en a pas il prend la forme du récipient qui le contient. Exemple : la farine, le sucre, … sont des solides divisés.

3. l’état gazeux

a. Définition

La vapeur d’eau est un gaz invisible. Il occupe tout l’espace qui lui est offert en changeant de forme et de volume : il est compressible et expansible. On ne peut le saisir à la main. Propriété : Les gaz n’ont pas de forme propre, ils occupent toute la place possible. De plus un gaz peut être compresser, on dit qu’ il est compressible.

b. Recueillir un gaz

Comment recueillir un gaz ? Pour recueillir un gaz, on utilise la technique de transvasement par déplacement d’eau.

On remplit un tube à essai d’eau, on l’introduit dans un cristallisoir rempli d’eau également. On retourne le tube à essai de sorte que son col reste sous l’eau. On introduit le flacon dans le cristallisoir de sorte que son col se situe juste en dessous du tube à essai, des bulles de gaz passent alors du flacon dans le tube à essai. L’eau contenue dans le tube à essai est chassée et remplacée par le gaz. On dit que l’on a transvasé le gaz par déplacement de liquide.