La matière. 1. Compétences. 1.1 Comment classer la matière? 1.2 Modèle et molécule. 1.3 Les mélanges et les séparations. 1.4 L air.

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1 La matière 1. Compétences 1.1 Comment classer la matière? A la fin de cette partie, tu dois être capable de : Classer des matières selon leurs états. Caractériser les états de la matière selon leur forme, volume et compressibilité. Manipuler les grandeurs suivantes : volume et capacité. Lire la capacité dans un cylindre gradué. Réaliser un classement : critères et présentation. Schématiser une expérience avec deux étapes. 1.2 Modèle et molécule A la fin de cette partie, tu dois être capable de : Recueillir des caractéristiques d un objet que l on ne peut voir. Réaliser un modèle à l échelle. Modéliser les états de la matière. Définir le modèle et la molécule. 1.3 Les mélanges et les séparations A la fin de cette partie, tu dois être capable de : Classer les sortes de mélanges. Définir le mélange, le mélange homogène et le mélange hétérogène. Identifier la méthode à utiliser pour séparer un mélange. Connaître les différentes méthodes de séparation, leur matériel et utilisation. 1.4 L air A la fin de cette partie, tu dois être capable de : Utiliser une démarche scientifique pour identifier les composants de l air. Faire le lien entre l air et les points précédents. Citer la composition de l air. Réaliser un graphique (en bandelette). Représenter le modèle moléculaire de l air. M4 Page 1

2 2. Comment classer la matière? 2.1. Plusieurs classements possibles Voici un ensemble de matière que je te demande de classer : Vin Parfum dans le flacon Intérieur de l ampoule (gaz rare ou inerte) huile Intérieur du dirigeable (hélium) Intérieur du briquet (butane) Calculatrice Gomme intérieur de la montgolfière (air chaud) Chaussure Intérieur du néon (néon) Pour cela, tu dois obtenir une représentation de ce classement (un tableau, des ensembles, une liste, des colonnes, ) Tu dois nommer les ensembles (ou liste ou colonnes, ) Tu dois expliquer le critère choisi pour les rassembler. Intérieur de la bombonne (propane) Ta réponse sera bonne si toutes les matières sont classées, si la logique est respectée jusqu au bout et si tu as respecté les consignes. I.V.B. Nom : Prénom : 1 ère N : Le. M4 Page 2

3 2.2. Les états de la matière Nous choisissons un classement possible : celui des 3 états de la matière. Comment expliquer : (a) qu un solide est différent d un liquide? : (b) qu un solide est différent d un gaz? : (c) qu un liquide est différent d un gaz? Imagine une expérience qui permet de répondre à l une des trois questions. Pour cela, tu dois utiliser la fiche outil n sur la démarche. Tu dois réaliser un schéma à l aide de la fiche outil n. I.V.B. Nom : Prénom : 1 ère N : Le. Hypothèse : Matériel : Schéma(s) : Principe : M4 Page 3

4 2.3. Propriétés des états physiques de la matière Afin d expliquer le classement des états de la matière, nous avons besoins de critères. Ces critères sont les propriétés communes à chaque état. Nous en choisissons trois Premier critère : Pour être plus exacte, le critère est plutôt : la forme de cette matière peut-elle ou pas changée quand on la transvase? Pour les liquides Pour les solides Pour les gaz Un cylindre gradué Un erlenmeyer Un berlin De l eau Remplis le cylindre gradué aux troisquarts avec l eau ; transvase-la successivement dans chaque récipient en prenant soin de regarder la forme prise par le liquide à chaque fois. Un erlenmeyer Un berlin.. Place l objet dans chacun des récipients et regarde si sa forme change selon le récipient. Un cristallisoir Un erlenmeyer Un berlin De l eau Remplis le cristallisoir d eau. Retourne l erlenmeyer en emprisonnant une petite quantité d air. Toujours sous l eau fais passer l air dans le berlin. c) Schémas c) Schémas c) Schémas d) Observations Décris la forme prise par l eau dans chaque récipient utilisé. e) Conclusion observations pour tous les liquides? d) Observations Décris la forme prise par l objet dans chaque récipient utilisé. e) Conclusion observations pour tous les solides? d) Observations Décris la forme prise par l air dans chaque récipient utilisé. e) Conclusion observations pour tous les gaz? M4 Page 4

5 Second critère :. Pour être plus exacte, le critère est plutôt : le volume de cette matière peut-il ou pas changé quand on la transvase? Pour les liquides Pour les solides Pour les gaz Un cylindre gradué Un erlenmyer gradué Un berlin gradué De l eau Verse de l eau dans le cylindre gradué et mesure le volume : V =. Transvase l eau dans le berlin en faisant attention à ne pas perdre de goutte. Mesure à nouveau son volume : V 1 =.. Recommence la même manipulation successivement avec l erlenmeyer V 2 =.... Un solide quelconque (non géométrique) Détermine un mode opératoire qui te permettra : a. de trouver le volume de chaque objet, b. de montrer que ce volume ne varie pas selon le récipient où tu le places. (Si tu as besoin de matériel, rajoute le au point précédent) : L objet quelconque : Une plaquette de désodorisant Et puis à nouveau avec le cylindre gradué V 3 =.. c) Comparaison et synthèse Compare les différents volumes mesurés (V, V1, V 2, V 3 ) et conclus.... c) Conclusion observations pour tous les solides?. c) Conclusion observations pour tous les gaz?... M4 Page 5

6 Volumes et capacités Nous venons donc de mesurer des volumes. Officiellement, on dit que la grandeur mesurée s appelle volume (symbole : V) ; l unité du système international dans laquelle nous exprimons le volume est le mètre cube (symbole :.. ). Comme tu as pu le constater pendant tes manipulations, l unité de volume utilisée n était pas exprimé en m³ mais en.. (symbole :.). Et bien oui, quand il s agit de liquide, on parle souvent de capacité (contenance maximale d un récipient) et on utilise une autre unité :..(symbole : l) Troisième critère : Définition : C est la capacité ou l aptitude d un corps à diminuer de volume sous l effet d une pression. Pour les liquides Pour les solides Pour les gaz Une seringue De l eau Une seringue Une seringue Remplir la seringue d eau en gardant bien le piston en contact avec le liquide. Boucher avec le doigt l ouverture de la seringue et pousser sur le piston. c) Observation Qu observes-tu en appuyant sur le piston? d) Conclusion Quelles conclusions peux-tu tirer de tes expériences et de tes observations pour tous les liquides? Mets l objet dans la seringue et appuie sur le piston. c) Observation Qu observes-tu en appuyant sur le piston? d) Conclusion Quelles conclusions peux-tu tirer de tes expériences et de tes observations pour tous les solides?.. Relevez le piston d une seringue : l air y rentre. Boucher l ouverture et enfoncer le piston. c) Observation Qu observes-tu en appuyant sur le piston? d) Conclusion Quelles conclusions peux-tu tirer de tes expériences et de tes observations pour tous les gaz? M4 Page 6

7 2.4. Le classement des états de la matière Par colonnes Critères Etat solide Etat liquide Etat gazeux Forme invariable Forme variable Forme variable Volume invariable Volume invariable Volume variable Incompressible Incompressible Compressible Matières à classées Calculatrice Chaussure Gomme Vin Parfum Huile Gaz rare Hélium Butane Air (chaud) Néon Propane Ou le classement dichotomique : M4 Page 7

8 2.5. Exercices Révise les volumes m³.... mm L dl ml 100 dl =.cm 3 =. m 3 10 m dm m ml 45 dl 200 cl dm 3 13 cm 3 =. ml =. mm 3 = dl = m³ =...mm³ =...dm³ = cl = dl Questionnement L eau est la seule boisson indispensable à la vie. On peut l ingurgiter parce qu elle : est à l état liquide n a pas de forme propre n est pas compressible a une surface libre toujours horizontale L infirmière peut injecter des médicaments, parce que la solution aqueuse contenue dans la seringue : est à l état liquide n a pas de forme propre n est pas compressible a une surface libre toujours horizontale Pour pêcher, les esquimaux découpent la banquise à la tronçonneuse. Peut-on en déduire que : la glace possède une forme propre la glace est solide la glace est incompressible la glace possède un volume propre M4 Page 8

9 Propriétés Cite les propriétés communes à l eau, l huile, au vinaigre et à l essence : La figure suivante représente un transvasement. Relève les erreurs et rectifie le schéma. On bouche avec le doigt l orifice d une pompe de bicyclette puis on pousse le piston. Explique ce qui se passe en utilisant les mots : «volume», «air» et «compressible». Les trois tubes numérotés contiennent de l eau. On colle une étiquette au fond d un verre qu on immerge, ouverture ver le bas, dans l eau d un cristallisoir. L étiquette est-elle mouillée? Pourquoi? M4 Page 9