Nom: Prénom: Livret des connaissances à acquérir de la à la 3 ème (cycle 4) «La connaissance s'acquiert par l'expérience, tout le reste n'est que de l'information.» Albert Einstein Les illustrations sont issues des manuels: Nathan, Hachette, Bordas, Belin, Magnard, Hatier Collège André Malraux, Fos-sur-Mer
Les connaissances à acquérir A = Très Bonne maitrise B = maitrise satisfaisante C = maitrise fragile D = maitrise insuffisante (niveau 4) (niveau 3) (niveau 2) (niveau 1 ) I Organisation et transformations de la matière. I-A Décrire la constitution et les états de la matière. p 1 - Les changements d état - Différence entre corps pur et mélange - Reconnaitre un matériau par ses propriétés physiques - La composition de l air. - La miscibilité - La solubilité - La masse volumique - Le volume I-B Décrire et expliquer des transformations chimiques. p 6 - Différence entre transformations physiques, chimiques et mélange - Reconnaitre des espèces chimiques - La structure de la matière - Zoom sur un atome Décrire une transformation chimique - Les ions I-C Décrire l organisation de la matière dans l univers. p 10 - La structure de l univers - Le système Terre, Lune, Soleil - La formation des atomes - Le temps - La distance II Mouvement et interactions. II-A Caractériser un mouvement - Les différents types de trajectoire -Les différents types de vitesse. - Le référentiel d étude - Décrire un mouvement. II-B Modéliser une interaction - Les différents types d interactions - Les effets des interactions - La gravitation universelle - différence entre poids et masse - La vitesse - La force p 13 p 14 III L énergie et ses conversions. III-A Identifier les sources, les conversions et les formes d énergie p 17 - Les différentes formes d énergie. - La puissance - L énergie. III-B Utiliser la conservation de l énergie p 17 - Etablir un bilan énergétique. III-C Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les p 19 lois de l électricité. - Deux types de circuit - La résistance - L intensité - La tension - Les lois de l électricité. - Les dangers de l électricité IV Des signaux pour communiquer et observer. IV-A Les différents types de signaux. p 23 - Différence entre source primaire et objet diffusant - La lumière - Le son IV-B Propriétés des signaux. p 24 - Utilisations du son et de la lumière
I Organisation de la matière I-A- Décrire la constitution des états de la matière. Les changements d état (exemple de transformation physique)... état... État État... -.. - Exemple:. -.. - Exemple:. -.. - Exemple:. Fusion: vaporisation:... 4 ème Interprétation Microscopique solidification:.. Observations: Lors d un changement d état d un corps pur Liquéfaction:.. 1
Différence entre corps pur et mélange. : : La composition de l air La miscibilité 4 ème... Exemple:. Exemple : La solubilité Exemple: La solubilité du sel dans l eau est de : 357 g/l ( à 25 c) 2
La masse volumique... On a donc créer une nouvelle grandeur : «la masse volumique», de symbole «ρ» (rhô) qui s obtient par le calcul: Deux cas possibles:..... Mer (ρ mer = 1,03 g/ml) Montgolfière (ρ montgolfière = 1,1 g/l) Bateau (ρ bateau = 1,05 g/ml) Air (ρ air = 1,3 g/l) Reconnaitre un matériau par ses propriétés physiques Rappels de 6 ème 3
Le volume (carte mentale) - 4 ème - 3 ème volume La masse (carte mentale) - 4 ème - 3 ème Masse 4
La pression (carte mentale) - 4 ème - 3 ème Pression La température (carte mentale) - 4 ème - 3 ème température 5
I-B- Décrire et expliquer des transformations chimiques Différence entre transformation physique, mélange et transformation chimique : : Exemple: Reconnaitre des espèces chimiques Test de reconnaissance de l eau Liquide à tester...... Identification d un gaz... 4 ème 3 ème On ajoute de l eau de chaux dans le récipient.. On plonge une buchette incandescente dans le gaz à tester. On plonge une buchette incandescente dans le gaz à tester. Identification des ions... 3 ème... 6
La structure de la matière (zoom sur l infiniment petit) Tout ce qui existe (objets ou êtres vivants) est fait d atomes. 4 ème. :.. Nom de l Atome couleur Hydrogène (H) Carbone (C) Oxygène (O). :. Exemple: Zoom sur un atome 3 ème Numéro atomique Z =.. Exemple: Fiche d identité d un atome Fiche d identité: 3 7 Li lithium Z A= A. Analyse:......:..... Représentation de l atome ( Modèle de Rutherford) Noyau (A= 7).......... Représentation: 7
Décrire une transformation chimique La réaction chimique modélise ce qui se passe au cours de la transformation chimique: Exemple: La combustion du méthane dans le dioxygène. 4 ème Observations: Lors d une transformation chimique.. Les ions conséquence. 3 ème Définition:.... On distingue deux catégories d ions:...:... 4 9 Be Béryllium Exemple:. 4 5.. 4 5.... 9 19 F Fluor Exemple: 9 9 10 10 9 10. 8
Différence entre acide et base..:..:. Mesure: Pour mesurer l acidité d une solution, ou 3 ème on utilise:..... Plus on se rapproche de 0, plus il y a de H + et donc plus la solution est acide. Solutions neutres Plus on se rapproche de 14, plus il y a de HO - et donc plus la solution est basique. Effet de la dilution:.. Réaction avec les acides 3 ème..... 9
I-C- Décrire l organisation de la matière dans l univers La structure de l univers (zoom sur l infiniment grand) L univers (limites indéfinies) Notre galaxie:. Notre système solaire...... étoile :.... Moyen Mnémotechnique pour retenir l ordre des planètes: Mon Violon Tombe Mais Je Sauve Une Note.... Le système Terre Lune Soleil. Astuce pour différencier les phases: On trace un trait au milieu et on regarde si ca fait un p ou un d 10
La formation des atomes Synthèse des premiers atomes lors de la création de l univers Selon la Théorie du Big Bang, l univers aurait été crée il y a 13,8 milliards d années au cours d une énorme explosion (d où le nom: Big Bang) donnant ainsi naissance aux atomes les plus légers l Hydrogène, l Hélium, le Lithium et le Béryllium. La formation des étoiles (une fabrique à atomes). 3 ème...... (elle contient les atomes formés lors du big bang: Hydrogène, Hélium, Lithium et Béryllium). Elle fusionne les petits atomes pour fabriquer tous les atomes jusqu au Fer. Formation d une étoile plus petite (Hydrogène restant) et des planètes autour (tous les atomes issus de l explosion). (explosion au cours de laquelle les atomes plus gros se forment (cuivre, Argent, ) 11
Le temps (carte mentale) - 4 ème - 3 ème Temps La distance (carte mentale) - 4 ème - 3 ème longueur 12
II Mouvement et interactions II-A-Caractériser un mouvement. Les différents types de trajectoire. Il existe 3 types de trajectoire: 4 ème ( droite) ( cercle ou portion de cercle) ( courbe) Les différents types de vitesse 4 ème... -... -... -... Le référentiel d étude Exemple: une même situation vue depuis deux référentiels différents. 4 ème Référen el: LE QUAI Référen el: LE TRAIN Décrire un mouvement 4 ème... Exemple: La Lune a un mouvement circulaire uniforme par rapport à la Terre. trajectoire vitesse Référen el d étude 13
II-B- Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d application, une direction, un sens et une valeur. Les différents types d interactions....:. Les deux objets agissent l un sur l autre car ils sont en contact. Contact: L air pousse les voiles L eau freine le bateau L eau pousse le bateau vers le haut exemple: un bateau sur l eau.. Les deux objets sont éloignés mais agissent l un sur l autre par une force invisible. Distance: La Terre attire le bateau vers le fond. Les effets des interactions. -... - Afin de prévoir ce qui va se passer pour l objet étudié, on fait :...: on analyse les interactions auxquelles l objet étudié est soumis. Exemple: Le bateau. On représente les actions des objets les uns sur les autres par des forces (flèches) Exemple: 4 ème air Interac on de contact eau Bateau Interac on à distance Terre. Exemple: Le poids du bateau et la force de l eau sur le bateau s annulent : le bateau flotte. La force du vent est plus forte que le frottement de l eau: le bateau avance. 14
La gravitation universelle Loi Loi de de la la gravitation Universelle:... 3 ème Objet A F B/A F A/B Objet B... Distance d AB Cas des planètes:. Caractéristiques du poids: Différence entre Poids et masse. :. : Exemple: Sur Terre Sur la Lune 15
La vitesse (carte mentale) - 4 ème - 3 ème - 4 ème - 3 ème La force (carte mentale) Vitesse Force 16
III L energie et ses conversions III-A- Identifier les sources, les transfert, les conversions et les formes d énergie Les différentes formes d énergie 3 ème - 4 ème - 3 ème.. Les énergies renouvelables Energie renouvelable... Exemple: Energie non - renouvelable Exemple: III-B Utiliser la conservation de l énergie Etablir un bilan énergétique Principe de conservation: - 4 ème - 3 ème... Exemple: Légende: Source d énergie Source d énergie.. Energie Lumineuse. transfert conver sseur.... 17
La puissance électrique (carte mentale) - 4 ème - 3 ème Puissance L énergie (carte mentale) - 4 ème - 3 ème énergie 18
III-C- Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l électricité Deux types de circuit Branchement en.. (1 seule boucle) Branchement en. (plusieurs boucles) Exemple: Exemple: Observations:... Observations:... La résistance électrique (carte mentale) - 4 ème - 3 ème Résistance 19
La tension électrique (carte mentale) Tension L intensité électrique (carte mentale) Intensité 4 ème - 3 ème 4 ème - 3 ème 20
Les lois de l électricité Lois dans un circuit en série Exemple de Montage:... Exemple de Mesure obtenues: Exemple de Montage:.. Exemple de Mesure obtenues: 4 ème. Lois dans un circuit en dérivation Exemple de Montage:... Exemple de Mesure obtenues: Exemple de Montage:... Exemple de Mesure obtenues: 21
Les dangers de l électricité.. Effet:.. Le courant électrique prend toujours le chemin le moins résistant, il passera donc par le fil et non plus par le dipôle. Effet:..... Etant donné qu il n y a aucune résistance sur le chemin, le courant circulent très vite. Les fils et la pile chauffent. Exemple: 4,5 V - + Exemple: 4,5 V - + L1 L2 Risque d incendie! L1 L2 Le courant passe par le fil et la lampe L1 reste éteinte. Le courant passe par le fil et les deux lampes L1 et L2 restent éteintes..... 22
IV Des signaux pour communiquer et observer IV-A- Les différents types de signaux Différence entre source primaire et objet diffusant On distingue alors:.... La lumière Production de la lumière 4 ème 3 ème.: Lorsqu on envoie de l énergie sur un objet, les électrons à l intérieur des atomes se mettent à vibrer un certain nombre de fois par seconde (fréquence), produisant ainsi une onde électromagnétique. En fonction de la fréquence de vibration, on obtient différents type de rayonnement, dont la lumière: Inoffensifs pour l être humain Propagation dangereux pour l être humain.. Pour représenter la lumière, on utilise le modèle du rayon lumineux: Sens de déplacement de la lumière.. Milieu vide Air verre eau Vitesse de la lumière.. km/s 300 000 km/s 200 000 km/s 225 000 km/s Objet opaque 0 km/s 23
Le son Production du son....... L oreille humaine ne peut pas entendre toutes les fréquences: INFRASONS SONS AUDIBLES ULTRASONS Fréquence ( en Hz) Propagation 4 ème... Milieu vide Air eau Acier Vitesse du son.. m/s 340 m/s 1500 m/s 5000 m/s IV B Utilisations du son et de la lumière... -... Exemples: -.. 4 ème 24