Activité 1 : Quelles sont les propriétés des trois états de la matière








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date de publication27.10.2016
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Chapitre 5: Etude de changements d’états de l’eau NOM : PRENOM :


Activité 1 : Quelles sont les propriétés des trois états de la matière

L’eau existe sous 3 états : …………………………………………………………………………………………..



1ère expérience :

On a préparé à l’avance trois solides de forme identique.

On les place dans trois récipients différents.
Observation :

Quelque soit le récipient dans lequel se trouve la glace, celle-ci garde toujours la même forme.
D’après l’expérience 1, on peut dire que l’eau à l’état solide a une ………………………………... L’état solide est le plus …………………. et le plus condensé de la matière.
2ème expérience :

On insert le même liquide coloré dans trois récipients de formes

différentes.
Observation :

Le liquide coloré ....................................…, il épouse sa forme.

3ème expérience :

On garde l’état final de l’expérience précédente, on incline

ensuite les récipients en mettant une cale sous chaque

récipient.
Observation :

Quelque soit le récipient, on observe que la surface du liquide est………………………..
Conclusion :

D’après l’expérience 2, on voit que l’eau à l’état liquide ……………………………………………., mais prend la forme du récipient qui la contient. D’après l’expérience 3, on sait que la surface libre de l’eau à l’état liquide est ……………….. et ………………..

L’état liquide est un état condensé mais moins ordonné que l’état solide.





  • 4ème expérience :

Sur une plaque chauffante, on place un bécher contenant 20mL d’eau. On le surmonte

d’un gant en latex puis on allume la plaque

Observation :

A partir de l’ébullition du contenu du bécher, le gant se gonfle.


  • 5ème expérience :



On enferme de l’air dans une seringue. On presse le piston de la seringue.

Observation :

Il est possible de presser le piston de la seringue alors que

celle-ci contient de l’air et qu’elle est fermée.

Conclusion :

D’après l’expérience 4, on sait que l’eau à l’état gazeux (vapeur) est ………………. et………………… tout le volume qui lui est offert.

D’après l’expérience 5, on sait qu’un mélange de gaz (l’air) est …………………., donc l’eau à l’état gazeux(vapeur), qui est un gaz, est compressible .

L’état gazeux est l’état le plus …………………… et le plus………………….de la matière
Activité 2 : Rappel sur les changements d’état de l’eau
Pour passer d’un état à un autre, l’eau doit subir des transformations chimiques physiques







 II) Comment l’eau passe d’un état à un autre ?

Problématiques : - Que se passe t-il quand on refroidit de l’eau ?

-Que se passe t-il quand on chauffe de l’eau ?


  1. Définition : température d’un corps


Une température est une grandeur physique qui caractérise l’état d’un corps. Plus un corps est chaud, plus sa température est ………………………………

En physique chimie, nous utiliserons la lettre T pour désigner la température d’un corps.

L’unité de température généralement utilisée est le ……………………, on dit par exemple que l’eau pure se solidifie à T = (nous verrons cela par la suite).

Remarque :

Il existe d’autres unités pour la température : le Kelvin (celle que les physiciens utilisent effectivement), le Fahrenheit. Dans ces unités, l’eau pure ne se solidifie plus à 0°.

Activité 3: Etude de la solidification de l’eau pure

Objectifs :
- Connaître l’évolution de la température d’un corps pur au cours de sa solidification ;

- Savoir tracer un graphique ;

- Être capable d’interpréter un graphique ;

- Connaître la température de solidification et de fusion de l’eau pure.


  • Le schéma de l’expérience.

1. Qu’est-ce qu’un « glaçon » ?..................................................................................................................

2. Comment faut-il procéder pour transformer de l’eau liquide en eau solide ?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Cette transformation sera effectuée au cours de cette séance. Pour cela, un tube à essais contenant de l’eau liquide est placé dans un mélange réfrigérant constitué de glace pilée et de sel.

Un suivi de température sera réalisé.
3. Annoter le schéma suivant avec les termes : bécher, tube à essais, mélange réfrigérant, sonde

thermométrique, thermomètre, eau à refroidir.

4. Quel est le rôle du mélange réfrigérant ?

  • Les relevés de la température.

1. Remplir le bécher au ¾ de mélange réfrigérant.

2. Verser dans le tube à essais une hauteur de 1 cm d’eau distillée.

3. Introduire l’agitateur métallique en spirale dans le tube à essais ainsi que la sonde thermométrique qui sera placée au cœur de l’agitateur

4. Au TOP « 0 », introduire immédiatement le tube à essais dans le mélange réfrigérant tout en remuant légèrement


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4. Sortir alors le tube à essais du mélange réfrigérant.


  • Observations : quel est l’état de l’eau à la fin de l’expérience ?

…………………………………………………………………..


  • Question : quel changement d’état a-t-elle subi ?

………………………………………….......................................


  • Exploitation des résultats recueillis, dans le premier tableau de mesures : tracé du graphique donnant l’évolution de la température en fonction du temps t


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  • Interprétation du graphique


Combien de parties peuvent être observées sur le graphique ? ……………

Quel est ou quels sont les états de l’eau dans chacune d’elles ?

Partie 1 : ……………. - Partie 2 :……………….. …. - Partie 3 : ……………………

Que se passe-t-il à la fin de la première partie ? ………………………………….

Que se passe-t-il à la fin de la deuxième partie ? ………………………………….

Que s’est-il passé au cours de la deuxième partie ? ………………………………………..
Entourer les bonnes réponses : La solidification de l’eau s’effectue à une température qui varie / qui

ne varie pas et qui vaut 100 / 0 °C.


  • CONCLUSION

En refroidissant, l’eau passe de l’état liquide à l’état …………… à une température valant ….. °C.

Ce changement d’état appelé …………………… s’effectue à température constant.

Activité 4 : Etude de la solidification de l’eau salée

Comparaison solidification de l’eau pure et l’eau salée

On recommence l’expérience précédente en remplaçant, dans le tube, l’eau ………………. par de l’eau …………………….

On effectue alors les mêmes relevés de temps et de température.

Complétez les mesures concernant l’eau salée :







Activité 4: Etude de l’ébullition de l’eau pure




Compare la courbe de solidification de l’eau pure et l’eau salée.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
CONCLUSION……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….


Activité 4: Etude de l’ébullition de l’eau pure et de l’eau salée

  • Objectifs :

- Connaître l’évolution de la température d’un corps pur au cours de l’ébullition ;

- Savoir tracer un graphique ;

- Être capable d’interpréter un graphique ;

- Connaître la température de d’ébullition de l’eau pure


  • Expérience 1 : Quelle est la température d’ébullition de l’eau pure ?


On introduit dans un ballon 100 mL d’eau, on place celui-ci sur un chauffe-ballon.

On déclenche le chronomètre tout en allumant le chauffe- ballon.

Relevez alors toutes les minutes la température indiquée par le thermomètre.

Consignez vos mesures dans le tableau ci-dessous :


Schéma de l’expérience




  • Exploitation :

a. Quel est l’état de l’eau avant que la température n’atteigne 100°C ?

………………………………………………………………………………………………………………….

b. Dans quels états se trouve l’eau une fois que l’ébullition est atteinte ?

………………………………………………………………………………………………………………….

c. Qu’observe-t-on sur les parois du ballon ? Que s’est-il passé ? Comment s’appelle ce changement d’état ?

………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

d. A quelle température l’eau pure bout-elle ?

…………………………………………………………………………………………………

Conclusion :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………



e. Est-ce toujours le cas ? Ecrivez vos hypothèses :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

  • Expérience 2 : Est-ce que l’eau salée bout à la même température que l’eau pure ?


On recommence l’expérience précédente en remplaçant, dans le ballon, l’eau pure par de l’eau très salée.

On effectue alors les mêmes relevés de temps et de température.

Voici les résultats :


  • Exploitation :

  1. Pour comparer ces deux expériences, il est commode de tracer un graphique avec deux courbes, une

concernant l’ébullition de l’eau pure, l’autre concernant l’ébullition de l’eau salée.

Complétez le graphique ci-dessous à l’aide des tableaux de mesures.

Vous tracerez en rouge tout ce qui concerne l’eau pure (point de mesures puis courbe) et en bleu tout ce qui concerne l’eau salée.



  1. Que remarque-t-on à propos de ces courbes ?

…………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Activité 5 : Influence de la pression sur la température de l’eau


Démarche d’investigation : L’eau salée Document réponse



Les élèves de la 5 eme 2 partent au ski .









Ils sont très contents, mais sur la route ils rencontrent un embouteillage pas possible.

Candice demande à son professeur : « Pourquoi il y a cet embouteillage. »

Son professeur répond : «  On répand du sel sur le verglas qui s’est formé car il a beaucoup neigé ici »

Chris crie : « Mais pourquoi il met du sel »

Son ami Alexis répondre: « C’est pour faire fondre le verglas. »

Jane et Julien se posent la question suivante: « Pourquoi le sel fait fondre le verglas »


Ra

Re

Co

Mo

*

*

*



*


*

*

*

*

*


*

*

*





Ta mission :

  • Quel est le problème soulevé dans cette situation?

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


  • Quelle hypothèse peux-tu formuler pour répondre à cette question?


………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..







  • Comment vas-tu faire pour le vérifier? (Pour d’aider tu dois tracer la courbe ………………………………………..) A toi de trouver ?


…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….



  • Rédige ta réponse à Jane et à ses camarades de 5 ème 2

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Correction :


……………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
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