Pour étudier les différents états de la matière, nous nous intéresserons au trois états de l'eau.

Question initiale : Quels sont les trois états de l'eau ?
Faire émerger les représentations des élèves
Identifier les trois états de l'eau à partir de photographies de la nature.

Gauguin

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« séquences sur l'eau ce2.pdf »

Séquence 1

Je m’interroge

A quoi peut-on reconnaître un liquide ? un solide ?

Exemple d’une quantité d’eau versée dans des récipients de différentes formes.

• L’eau liquide prend la forme du récipient qui l’accueille.

Exemple de morceaux de sucres placés dans des récipients de différentes formes.

• Le sucre solide, ne prend pas la forme du récipient qui l’accueille.

Je cite plusieurs matières, les enfants doivent me dire s’il s’agit d’un liquide ou d’un solide.
Eau – sucre en morceaux – sucre en poudre – sirop – glaçon – sable – huile

Expérience : trois verres dans lesquels on verse de l’eau, du sucre en morceau, du sucre en poudre. Observation, discussion.

Il existe un troisième état pour la matière, lequel ?
Prenons l’exemple de l’eau, où peut-on en trouver autour de nous ?
Écrire au tableau les réponses des enfants.

Observation

Visionnage d’un diaporama présentant des photos de l’eau sous différentes formes. : 

« l'eau dans tous ses états.pptx »

Les enfants doivent identifier pour chaque photo sous quelle forme se présente l’eau.
La réponse apparaît en un deuxième temps.

Synthèse

L’eau existe sous trois états physiques, lesquels ?

• État solide, état liquide, état gazeux.
  Les photos présentées précédemment sont classées dans un tableau à 3 colonnes. « Les états de l’eau ».
• Les élèves proposent et justifient leur classement.

Photos plastifiées qui seront placées dans le tableau :

« photos états de l'eau 1.pdf »  -  « photos états de l'eau 2.pdf »  -  « photos états de l'eau 3.pdf »
« photos états de l'eau 1.docx »
« photos états de l'eau 2.docx »
« photos états de l'eau 3.docx »

Fiche de travail,

« fiche 1 de travail.docx »

« fiche 1 de travail.pdf »

Résumé.

Les états physiques de l’eau

L’eau existe sous plusieurs formes :

• à l’état liquide : l’eau liquide.
• à l’état solide : la glace.
• à l’état gazeux : la vapeur d’eau (invisible)

Quelles sont les caractéristiques de l’eau à l’état liquide ?
- Déterminer les propriétés de l’eau à l’état liquide.
- Connaitre le vocabulaire : forme propre, surface horizontale, compressé.

Séquence 2

Je m’interroge

Rappel : quels sont les trois états de l’eau ? 
Tableau commenté et légendé

Que peut-on dire de l’eau à l’état liquide ? 
Que se passe-t-il quand on met de l’eau dans un récipient ?
Peut-on prendre une poignée d’eau dans notre main ?
Quelle est la couleur de l’eau ?
L’eau a-t-elle une odeur ?

Expériences

Chaque groupe est invité à aller chercher de l’eau au robinet et doit le rapporter à sa place. Comment faire ?

Il faut un récipient (pot, verre, bouteille)

• On ne peut pas saisir de l’eau liquide entre ses doigts.
• Les liquides n’ont pas de forme définie.

L’eau liquide s’écoule, on ne peut pas la tenir entre ses doigts.

Quelle forme l’eau prend-elle dans un verre ?

• Chaque groupe est invité à transférer l’eau d’un récipient à un autre ayant une forme différente. Qu’observe-t-on ?

L’eau liquide n’a pas de forme propre. Elle prend la forme du récipient dans lequel elle se trouve.  

• Chaque groupe est invité à mettre l’eau dans une bouteille (à l’aide d’un entonnoir si nécessaire. Comment est la surface de l’eau ?

Horizontale.

• Pencher la bouteille contenant l’eau, d’attendre que l’eau soit au repos et observer la surface du liquide.

La surface de l’eau au repos est toujours horizontale.

Quelle est la couleur de l’eau ?

• Chaque groupe est invité à mettre un objet dans un verre contenant de l’eau. Qu’observe-t-on ?

L’objet mis au fond de l’eau est toujours visible. L’eau est transparente, on voit à travers.

 Fiche de travail, résumé.
Au fur et à mesure des expériences, les enfants sont invités à coller ou à dessiner les images des expériences réalisées et à écrire une phrase explicative.

« forme eau liquide étiquettes.docx »

« forme eau liquide étiquettes.pdf »

A quelle température la glace se transforme-t-elle en eau liquide ? LA FUSION

- Imaginer et mettre en œuvre des expériences pour déterminer la température de fusion de la glace.
- Savoir que la glace fond à une température supérieure à 0°C.
- Réaliser un relevé de températures.

Séquence 3

Observation

Distribution à chaque groupe d’enfants d’une soucoupe dans laquelle se trouve un glaçon. Ils doivent dessiner ce qu’ils observent toutes les 5 minutes.
Qu’arrive-t-il au glaçon ?
Pourquoi ?
Comment la glace devient-elle de l’eau ?

Je m’interroge

On va réaliser une expérience pour savoir à quelle température la glace fond, ou à quelle température l’eau solide devient liquide.

A quelle température la glace fond-elle pour se transformer en eau liquide ?

• Imaginer une expérience permettant de répondre à la question posée. Les propositions sont recueillies sur une affiche.
• Réponses attendues : Mettre de l’eau dans un récipient avec un thermomètre dedans, le mettre au congélateur, attendre que l’eau gèle, le sortir et regarder la température quand la glace fond.
• Remplir une « fiche d’expérience ».
• Ecrire la question posée : A quelle température la glace fond-elle ?
• Ecrire son hypothèse : Je pense que la glace fond à …°C.
• Décrire l’expérience à l’écrit : Nous mettons un récipient plein d’eau avec un thermomètre au congélateur et nous attendons que l’eau soit gelée. Puis nous observons la température lorsque la glace fond.
• Réaliser le schéma de l’expérience. (Si pas de thermomètre, leur donner les résultats des températures trouvées)

PE : Réaliser le schéma au tableau pour aider à sa réalisation.

Expériences

Distribuer une fiche de relevés par groupe.
Distribuer les récipients et les thermomètres.
Expliquer le protocole expérimental :
Relever la température toutes les 3 minutes (repérer le temps précisément sur la pendule) et dessiner ce qui se passe dans le récipient.
A la fin de l’expérience : relier au feutre tous les niveaux des thermomètres pour réaliser le graphique.

Interprétation des résultats

Affichage des relevés de températures de chaque groupe.

Fiche de résultats : « fiche relevés de température.docx »
« fiche relevés de température.pdf »

Fiche de résultats corrigée : « fiche relevés de température résultats.docx »
« fiche relevés de température résultats.pdf »

Questions :

• Quelle était la question posée au départ ?
• Quelles étaient vos hypothèses ?
• Pouvez-vous répondre à la question ? (difficile)
• Quelle était la température au début ? (-10°C, des températures négatives)
• Au bout de combien de temps avons-nous eu le mélange eau/glace ? (6’)
• Combien de temps a duré le mélange eau/glace ? (environ 12’)
• Comment est la courbe pendant le mélange eau/glace ? (faire prendre conscience de la notion de palier, la température reste constante, proche de O°C)
• Que se passe-t-il lorsque la glace est toute fondue ? (La température remonte pour se remettre au niveau de la température ambiante de la classe.)

Compléter la « fiche d’expérience » : valider ou non son hypothèse de départ.

Conclusion et résumé

La glace fond lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.

Quand la température est en dessous de 0°C, l’eau est à l’état solide. C’est de la glace.
Quand la glace fond, il y a un mélange d’eau et de glace. La température reste à 0°C.
L’eau devient complètement liquide quand la température est supérieure à 0°C.
Cette transformation de l’état solide à l’état liquide se nomme la fusion.

« résumé fusion.pdf »

C'est pas sorcier : « C'est pas sorcier l'eau.pdf »

Évaluation CE1                                          Évaluation CE2

« eval eau ce1.pdf »                                                           « eval eau ce2.pdf »

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