SCIENCES TITRE DE LA SÉQUENCE : LES CHANGEMENTS D ÉTATS DE L EAU

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1 SCIENCES TITRE DE LA SÉQUENCE : LES CHANGEMENTS D ÉTATS DE L EAU Séquence de 4 séances de 1 h 30 environ CE2 / CM1 Notion du programme : la matière, les états et les changements d état de l eau (mots clés : fusion, évaporation, condensation, solidification) Compétences générales : - avoir compris et retenu que la matière se conserve dans les changements d états - savoir que la température de solidification et de fusion de l eau est 0 Celsius - comprendre que le changement d état est progressif SÉANCE 0 Recueil des représentations des élèves Questions : Sous quelles formes trouve-t-on l eau dans la nature? D où vient-elle? Où va-t-elle? Les élèves noteront ce qu ils pensent dans leur cahier... Je pense... Mise en commun collective (le maître notera les remarques des élèves au tableau) Mise en évidence des 3 termes : liquide, solide et gazeux si cela est évoqué SÉANCE 1 FUSION DE L EAU - observer que pendant les changements d état, il y a de l eau à l état liquide et solide - ce changement d état se passe à une température constante de 0 C - lire correctement un thermomètre - tracer la courbe temps / température Matériel par groupe - 1 thermomètre - 1 tube à essai (petit récipient) - 1 pot en verre ou plastique transparent pouvant contenir le petit récipient - de la glace pilée - tableau pour le relevé des températures et chronomètre 5 1. A quelle température la glace fond? - les élèves notent individuellement leur prévision 2. Comment peut-on observer la transformation de la glace en l eau liquide? - chaque groupe met en œuvre un dispositif expérimental permettant de répondre 30 à la question posée (schéma sur le cahier)

2 15 - émissions d hypothèses quant aux résultats - réalisation de l expérience (les relevés seront notés sur un tableau) 3. Analyse des résultats obtenus - confrontation hypothèses et résultats - tracé de la courbe de la température mesurée en fonction du temps - trace écrite Je retiens - Comment pourrait-on faire pour accélérer la fusion de la glace? - Discussion orale - propositions attendues : on peut chauffer, mettre au soleil - Vérification par un dispositif expérimental (un seul pour le groupe classe) - noter les remarques Attention à la gestion du temps pour le tracé de la courbe avec les CE2 SÉANCE 2 L EVAPORATION DE L EAU - observer un changement d état : l évaporation - comprendre que l eau ne disparaît pas mais elle est dans l air sous forme de gaz (on peut la faire réapparaître) 1. Comment un vêtement mouillé sèche-t-il dehors sur un fil? Que se passe-t-il? Parfois, il ne sèche pas, pourquoi? a) Hypothèses attendues : - le soleil fait sécher le linge - le vent fait sécher le linge - l eau du linge fait des nuages qui font la pluie - l eau disparaît - l eau tombe à terre - ça dépend des tissus - ça dépend de la chaleur Les expériences seront mises en route et les observations seront faites au fil du temps, parfois, quelques heurs après, parfois plusieurs jours après Difficultés pour les élèves de mettre en place des expériences où il n y a qu une seule variante à tester.

3 b) Propositions d expériences pour vérifier les hypothèses : - mettre un linge mouillé au soleil et un autre (le même) à l ombre dehors - mettre un linge mouillé en classe avec un ventilateur et le même sans ventilateur - mettre un linge mouillé dans un seau plein d eau, ne rien faire et observer - mettre un linge plié et un autre déplié à sécher, sans soleil et sans vent (en classe) c) Les élèves répartis en groupes choisissent une situation à tester et imaginent le dispositif expérimental à mettre en place avec les hypothèses de chacun concernant les résultats (les temps de séchage seront à noter) matériel : - des mouchoirs de même taille - 1 torchon, 1 essuie-mains - cordes à linge - épingles - ventilateur Qu est-ce qui rend l évaporation plus rapide? Les élèves ont déjà constaté que l eau du bac de Bijou diminue au fil des jours : une partie de l eau s est évaporée. a) Observation des différentes situations proposées dans le livre Tavernier CE2 p 56 b) Par groupes de 2, répondre aux questions suivantes question 1 : pour chaque cas, explique ce que devient l eau liquide. question 2 : qu est-ce qui rend l évaporation plus rapide? c) Mise en commun collective et premières hypothèses. d) Mise en place d un dispositif expérimental pour vérifier les hypothèses. Hypothèses attendues : l évaporation sera plus rapide si : - l air est chaud - l air se déplace (courant d air) - la surface de contact avec l air est grande - l eau est chauffée 3. Trace écrite différée (après observations des résultats) Je retiens matériel : - photocopie Tavernier CE2 p 56 - assiettes - bouteille - cylindre - verre - plusieurs récipients de même taille Les expériences seront mises en route et les observations seront faites au fil du temps, parfois, quelques heurs après, parfois plusieurs jours après

4 SÉANCE 3 LA CONDENSATION - observer un changement d état : la condensation - comprendre que l eau évaporée est dans l air sous forme de gaz et qu elle peut réapparaître. 1. Que se passe-t-il quand on souffle sur une vitre? Que remarques-tu sur la glace de ta salle de bains après ta douche? - Les élèves émettent des hypothèses sur leur cahier Je pense 2. On souhaite observer ce qui se passe sur une plaque froide placée au-dessus d un bac rempli d eau chaude. - demander aux élèves de prévoir ce qui va se passer puis il expérimentent (dans le cas où on a assez de plaques de verres sinon, expérience commune) - faire observer la condensation de la vapeur d eau sur la plaque de verre et relier les observations avec l apparition de buée sur les vitres Matériel : - 1 bac en plastique - 1 plaque de verre - 1 bouteille plastique remplie d eau congelée - des élastiques - de l eau chaude Apparition de buée sur la plaque Plaque de verre froide Eau chaude

5 15 3. Une deuxième expérience peut être montée en parallèle en utilisant une bouteille d eau congelée au-dessus d un récipient rempli d eau chaude. de la condensation se forme sur la bouteille, puis des gouttes d eau tombent. SÉANCE 4 LA SOLIDIFICATION - observer un changement d état : la solidification comprendre que l eau solide devient liquide à O C A quelle température l eau se transforme-t-elle en glace? - les élèves tentent de répondre à la question Je pense - mise en commun 2. Comment observer la transformation de l eau en glace? - proposition semble-t-il évidente : mettre de l eau au congélateur et observer - mise en évidence d un problème : on ne voit rien - Proposition du maître : utiliser un mélange réfrigérant - Chaque groupe réalise son expérience à partir des explications données par le maître en ce qui concerne le sens du mot réfrigérant - relever des températures sur le tableau - tracer la courbe de la température en fonction du temps (15 ) - Synthèse et trace écrite Je retiens Matériel : - tube à essai - récipient contenant le mélange réfrigéré - glace pilée + sel - thermomètre utilisation de ce changement d état pour le colloque de la main à la pâte Comment faisait-on des sorbets à la cour de Louis XIV?

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