Cycle : 3. Les états de l eau Culture humaniste : sciences. Séances 1 Titre de la séance. Les états de l eau. Compétences.

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1 Séances 1 Date : 08 / 12 / 08 Durée : 1h10 - Distinguer les différents états de l eau. - Classer des formes de l eau en fonction de ses états. 1) Langage oral : Quelles sont les différentes formes de l eau que l on trouve sur la Terre? notées au tableau. 2) Recherche (par 4) : Classe en 3 colonnes les formes de l eau écrites au tableau et donner un titre à chaque colonne. 1 affiche par groupe. Déroulement 3) Correction : affiches au tableau comparaisons des affiches, discussions, validation ou non des réponses. Titre de chaque colonne et reclassement général des mots. Explications des états : liquide : forme de l eau la plus répandue (océans, mers, ) planète bleue. solide : en dessous de 0 C quand elle est en glace. gazeux : elle forme les nuages pour ensuite retomber en pluie, l eau liquide cherche toujours à devenir à l état gazeux pour ensuite retomber en pluie. 4) Trace écrite : Formes de l eau dans la nature + exercice de classement des images de l eau. - S exprimer à l oral en donnant les différentes formes de l eau. - Rechercher un classement des formes de l eau et donner un titre. - Exposer ses réponses à l oral. Expliquer ses choix. Argumenter. - Écrire le résumé de la leçon et faire l exercice. 1 affiche pour 4 et 1 feutre. Cahier de. Images sur les formes de l eau.

2 Séances 2 Date : 09 / 01 / 09 Durée : 1h10 La fusion de l eau - Employer un vocabulaire correct concernant le passage liquide solide. - Mettre en évidence que le mélange eau-glace est à 0 C. - Savoir que la glace fond à la température constante de 0 C 1) Langage oral : Que s est-il passé depuis lundi au niveau de la météorologie? gel, chute de neige. Quelle est la forme de l eau que l on a avec le gel et la neige? état solide. Quelles sont les autres formes de l eau que nous avons rencontrées la dernière? solide, liquide, gazeux. 2) Questionnement : Pourquoi peut-on dire que la glace et la neige sont de l eau? transformation de l eau en glace et inversement. Quand l eau se transforme en glace? Et quand la glace se transforme en eau? Sur le cahier, répondre à la question : À quelle température la glace fond-elle? Faire des hypothèses. 3) Recherche : Comment va-t-on s y prendre pour connaître la température à laquelle la glace va fondre? apporté : un verre en plastique avec un bloc de glace, un thermomètre. dessiner l expérience que vous pensez réaliser pour répondre à la question. Déroulement 4) Mise en commun : Proposition des expériences : Par exemple : - placer le thermomètre sur la glace. - plonger le thermomètre dans la glace pour connaître la température. - faire un trou dans la glace = compliqué. casser la glace, la piler. 5) Expérience : Un thermomètre dans un gobelet avec de la glace pilée et placer le gobelet dans un récipient avec de l eau tiède pour accélérer le processus de la fonte. Laisser fondre la glace et noter toutes les minutes la température dans le tableau. Remuer régulièrement le mélange avec la cuillère. 6) Observations : Expliquer ce qui a été observé. la glace est en train de fondre et l eau liquide apparaît à 0 C. 7) Conclusion : Expliquer ce que l on en conclut. La température de fusion de la glace est à environ 0 C. Schéma du changement - S exprimer à l oral en utilisant un vocabulaire correct. - Émettre des hypothèses et une expérience pour répondre à une question. - Réaliser et observer une expérience.

3 - Réaliser des observations de phénomènes et en déduire une conclusion. Expérience 1 : 1 thermomètre 1 marteau 1 torchon de la glace (pilée) 6 gobelets en plastique cuillères en plastique 6 boîtes en plastiques

4 Séances 3 Date : 12 / 01 / 09 Durée : 1h10 La solidification de l eau - Employer un vocabulaire correct concernant le passage solide - liquide. - Mettre en évidence que le mélange eau-glace est à 0 C. - Savoir que l eau se solidifie en glace à la température constante de 0 C. 1) Langage oral : À quelle température la glace fond-elle 0 C. Quelle expérience avez-vous réalisée pour le montrer et qu est-ce que vous en concluez? expression orale des. 2) Questionnement : À votre avis, à quelle température l eau gèle? débat oral avec arguments. Faire des hypothèses. 3) Recherche : Comment va-t-on s y prendre pour connaître la température à laquelle l eau va se transformer en glace? apporté : un verre en plastique avec de l eau, un thermomètre, de la glace pilée. proposition d une expérience. Déroulement 4) Expérience : Un thermomètre dans un gobelet avec de l eau et placer le gobelet dans un récipient avec de la glace pilée. Noter toutes les minutes la température de l eau dans le tableau. 5) Observations : Expliquer ce qui a été observé. l eau commence à geler à partir de 2 C, le thermomètre est pris dans le gobelet, l eau commence à geler sur les côtés du gobelet. 6) Conclusion : Expliquer ce que l on en conclut. La température de solidification de l eau est à environ 0 C. 7) Trace écrite : Réalisation du dessin de l expérience, compte rendu des observations et conclusion sur la solidification. - S exprimer à l oral en utilisant un vocabulaire correct. - Émettre des hypothèses et une expérience pour répondre à une question. - Réaliser et observer une expérience. - Réaliser des observations de phénomènes et en déduire une conclusion. Expérience 1 : 6 thermomètres 1 marteau 1 torchon de la glace (pilée) + gros sel (mélange réfrigérant) 6 gobelets en plastique 6 boîtes en plastiques

5 Séances 4 Déroulement Date : 15 / 01 / 09 Durée : 1h30 L ébullition de l eau - Etre capable de mettre en évidence qu à l air libre et dans les conditions usuelles, l eau bout à une température fixe de 100 C - Etre capable de savoir que la vapeur d eau est présente dans l air ambiant et qu elle est imperceptible à nos sens. - Employer un vocabulaire correct concernant le passage liquide - vapeur. - Concevoir la vapeur d eau en tant qu état gazeux et invisible de l eau. 1) Langage oral : Sous quelle autre forme que liquide et solide l eau peut être présente? Comment faire pour avoir de la vapeur d eau? expression et débat à propos de la vapeur d eau et de sa formation. 2) Questionnement : L eau va-t-elle bouillir tout de suite, dès qu on va la chauffer ou bien faut-il la chauffer longtemps? De quoi cela dépend-il? À quelle température l eau va-t-elle bouillir? Sur le cahier : répondre à la question : Que devient l eau qui bout? Faire des hypothèses. 3) Expérience : Eau dans la casserole portée à ébullition sur une plaque chauffante avec une puissance moyenne de 4. Thermomètre placé dans la casserole. Placer un verre froid proche de la casserole pour avoir de la buée. Lecture de la température toutes les minutes et observation de ce qui se passe dans la casserole. 4) Observations : Expressions orales des : température augmente et il y a de plus en plus de vapeur d eau qui s échappe. formation de petites bulles le long des parois de la casserole = formées par l air dissous dans l eau et qui redevient gazeux (permet la respiration de la faune aquatique des rivières ou de la mer). Apparition de bulles au fond de la casserole ; température = 100 C bulles plus grosses et nombreuses. 5) Conclusion : Expressions orales des : L eau bout à une température de 100 C. De la buée s est déposée sur le verre. Comment s est formée cette buée? Comparaison du niveau d eau initial et du niveau d eau après ébullition : niveau d eau a diminué donc de l eau est partie de la casserole pour former la vapeur d eau et on la retrouve sur ce verre. Comment a fait l eau pour arriver jusqu au verre? Et que devient cette vapeur qui disparaît?

6 Quand l eau voyage, elle est totalement invisible. Elle est mélangée à l air sous forme de particules minuscules invisibles. L eau est alors un gaz invisible on l appelle vapeur d eau Au-dessus de la casserole = petites gouttelettes d eau liquide elles restent en l air parce qu elles sont légères et elles forment la brume, le brouillard. Au contact d une surface froide, la vapeur d eau se transforme en eau liquide, c est la buée. 6) Trace écrite : Dessin de l expérience. Résumé des observations. Conclusions. - S exprimer à l oral en utilisant un vocabulaire correct. - Émettre des hypothèses et une expérience pour répondre à une question. - Réaliser et observer une expérience. - Réaliser des observations de phénomènes et en déduire une conclusion. Casserole plaque chauffante thermomètre (+ 100 C) un verre au préalable au réfrigérateur.

7 Séances 5 Déroulement Date : 03 / 03 / 09 Durée : 1h30 D où provient la buée? - Etre capable de mettre en évidence que la présence de vapeur d eau invisible dans l air permet la formation de buée - Etre capable de savoir que l eau liquide peut se transformer lentement en vapeur à température ambiante par le phénomène d évaporation - Employer un vocabulaire correct concernant le passage vapeur-liquide. - Imaginer un dispositif expérimental en relation avec une hypothèse. 1) Langage oral : Quelle expérience avez-vous réalisé pour que l eau liquide devienne de la vapeur d eau? expression et débat à propos de la vapeur d eau et de sa formation. 2) Questionnement : Vous aviez observé qu il y avait de la buée sur les vitres. D où vient cette eau qui apparaît sur les vitres? débat oral des. Où est cette eau avant d être sur les vitres? Elle ne peut pas apparaître à partir de rien. Sur le cahier : répondre à la question : Comment obtient-on de la buée? Faire des hypothèses. 3) Expérience (par groupe de 4) : Comment produire de la buée sur un objet? Consignes : Réaliser une expérience qui doit être rapide (5 minutes maximum), la buée doit apparaître sur les parois (extérieures ou intérieures) du verre, on ne peut pas faire bouillir d eau. Chaque groupe réalise son expérience avec le matériel à sa disposition. Si certains groupes sont en difficultés, l enseignant leur donne quelques éléments de réflexion : - apparition de buée associée au froid : refroidir le verre, - comment apparaît la buée dans la salle de bain? : placer de l eau chaude. 4) Observations : Expressions orales des : la buée apparaît lorsque le verre est froid. Il est refroidi par les glaçons soit à l intérieur ou à l extérieur. l eau chaude autour du verre ou dans le verre permet d avoir de la buée sur les parois intérieures ou extérieures. 5) Conclusion : Pourquoi a-t-on obtenu de la buée en mettant de l eau chaude? Expressions orales des : l eau chaude fait de la vapeur et quand elle se refroidit, ça fait de la buée sur le verre. L eau n était pas bouillante quand l eau est assez chaude, elle se transforme en vapeur. On dit qu elle s évapore, c est l évaporation. La vapeur d eau est produite plus lentement et à une température plus basse que si l eau était en train de bouillir à 100 C. 6) Trace écrite : Dessin de l expérience réalisée par le groupe.

8 Résumé des observations. Conclusion. - S exprimer à l oral en utilisant un vocabulaire correct. - Émettre des hypothèses et proposer une expérience pour répondre à une question. - Réaliser et observer une expérience. - Réaliser des observations de phénomènes et en déduire une conclusion. glace pilée 6 verres 6 assiettes creuses du film plastique étirable de l eau chaude.

9 Séances 6 Date : 06 / 03 / 09 Durée : 1h30 Pourquoi l eau s évapore? - Savoir que la vapeur d eau présente dans l air ambiant, état gazeux de l eau est imperceptible à nos sens. - Etre capable de savoir que l eau liquide peut se transformer lentement en vapeur à température ambiante par le phénomène d évaporation - Employer un vocabulaire correct concernant le passage liquide - vapeur. - Imaginer un dispositif expérimental sur les facteurs qui agissent sur la vitesse d évaporation. Déroulement 1) Langage oral : Que se passe-t-il quand l eau liquide devient de la vapeur d eau? expression orale des : elle s évapore. L enseignant mouille un coin du tableau. Que se passe-t-il lorsque le tableau est en train de sécher? l eau liquide peut devenir de la vapeur d eau à température ambiante : elle s évapore. 2) Questionnement : (cf fiche) Voici une situation où l eau s est évaporée. Dans quelles autres situations de la vie courante l eau s évapore? Sur le cahier : répondre à la question. 3) Mise en commun : Présentation et discussion sur les situations où l eau s évapore. - le linge qui sèche - les cheveux qui sèchent - les flaques d eau qui disparaissaient - les fleurs et la morue que l on fait sécher. 4) Questionnement : Pour chacune des situations, pourquoi l eau s évapore? Sur le cahier : répondre à la question. (cf fiche) Liste des différents facteurs de l évaporation de l eau et discussion sur les facteurs qui permettront de réaliser une expérience sur un seul facteur à la fois : a- chaleur b- vent c- surface de contact entre l air et l eau d- quantité d eau e- récipient plus ou moins ouvert 5) Expérience (par groupe de 4) : Pourquoi l eau s évapore? Chaque groupe choisit un facteur qui joue dans l évaporation de l eau et utilise le matériel à sa disposition. L enseignant vérifie que chaque groupe respecte bien la modification d un seul facteur.

10 6) Trace écrite : (cf fiche à compléter) Question et hypothèse. Dessin de l expérience réalisée par le groupe. - S exprimer à l oral en utilisant un vocabulaire correct. - Émettre des hypothèses et les argumenter. - Sélectionner des facteurs de l évaporation qui seront expérimentés. - Proposer une expérience pour répondre à une question. - Réaliser une expérience pour vérifier un facteur de l évaporation. - Réaliser une fiche-outil de l expérience réalisée. 2 fiches sur les situations de la vie quotidienne où l eau s évapore. 5 verres d eau marqués 1 assiette 3 bouteilles en plastique coupées à différentes hauteurs 3 bouteilles en plastique coupées au niveau de l ouverture. Fiche-outil de l expérience.

11 Séances 7 Date : 10 / 03 / 09 Durée : 1h30 Pourquoi l eau s évapore? (2) - Savoir que la vapeur d eau présente dans l air ambiant, état gazeux de l eau est imperceptible à nos sens. - Comprendre les facteurs de l évaporation de l eau : la chaleur, l étalement de l eau et le vent. - Établir un compte rendu d expérience par observations de l expérience réalisée. 1) Langage oral : Pourquoi l eau s évapore? Chaque groupe présente l hypothèse qu il a retenue et son expérience. expression orale de chaque groupe. Déroulement 2) Observations : (cf fiche) Chaque groupe observe et note les résultats de son expérience en mesurant la quantité d eau restante dans chaque récipient. établir la conclusion de l expérience en reprenant l hypothèse. L enseignant aide les à formuler leurs observations et leur conclusion à l écrit. 3) Mise en commun : Présentation par chaque groupe de ses observations et de sa conclusion par rapport à l hypothèse de départ. 4) Trace écrite : Synthèse collective des résultats des expériences. - S exprimer à l oral en utilisant un vocabulaire correct. - Réaliser un compte-rendu des observations. - Présenter son hypothèse de travail, son expérience, ses observations et sa conclusion. - Construire collectivement la synthèse des expériences. Fiche-outil de l expérience. Cahier de.

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