LES 3 ETATS DE L’EAU
 les changements d’état de l’eau et leurs causes

 

 

Cycle III  -  CE 2

 

Objectifs :  Distinguer les 3 états de la matière ( solide – liquide – gazeux ) à travers la fonte d’un glaçon de grêle

                Comprendre les facteurs qui provoquent ce changement ( notamment le rôle de la chaleur )

                Déterminer les points critiques de fusion et de solidification de l’eau.

 

Séance 1   Questions de déclenchement : Aujourd’hui, il a grêlé. D’où vient la grêle ?  Que devient-elle une fois au sol ?  Pourquoi ces changements de forme ?

 

Matériel à prévoir :  Feuilles A4 pour chacun. Grandes feuilles affiches pour chaque groupe. Outils d’écriture et de dessin

 

On fait un bilan écrit des représentations des enfants ( seuls, puis en groupes de 3 / 4), puis au cours d’un débat collectif.

Questionnement espéré en fin de séance 1 :  Pourquoi le glaçon fond-il ? ( > séance 2 )

                                                              Que devient-il ensuite ?  ? ( > séance 3 )

                                                              Pourquoi a-t-il changé d’état ?  ( > séance 4 )

 

Séance 2  Comprendre par expérimentation que plus la chaleur est  importante et plus la fonte est rapide, et même totale (évaporation) dans le cas d’une source de chaleur très forte ou d’un temps long.

 

Matériel à prévoir :  Beaucoup de glaçons – grands verres –plaque chauffante électrique – radiateur de classe allumé -  chronomètres ( 1 par poste d’observation )

 

Amener collectivement les enfants à imaginer des situations différentes de fonte de glaçons. Surveillance des différentes fusions par des équipes ( chronomètres ).

Situations attendues : glaçons à l’air, dans de l’eau froide, chaude, sur le radiateur, sur une source de chaleur intense ( point de départ de la séance suivante)

 

Séance 3  Comment faire évaporer de l’eau liquide puis la retransformer en eau liquide.

   Mesurer le moment critique des changements ( 0 ° et 100 ° )

 

Matériel à prévoir :  expé. 1  plaque chauffante – une assiette – un verre –

:      expé. 2   un thermomètre > 100 ° - un thermomètre ordinaire – grandes feuilles pour chaque groupe -  un grand bac (bassine ) rempli de glaçons – du sel -  un cristallisoir avec de l’eau

 

Présenter collectivement l’expérience du schéma. (doc 1) Faire expliquer oralement les phénomènes constatés (évaporation). Moment en groupes réduits : Pourquoi la vapeur redevient-elle de l’eau dans l’assiette ?

Moment collectif d’explication ( mise en évidence du rôle du changement de température )

Nouvelle question :  Comment « mesurer » le moment où l’eau change d’état ?

Réponse attendue pour 100 °  : utilisation du thermomètre ou de l’apparition des « bulles » (évaporation ). Proposer une observation sur les restes de l’expérience précédente.

Réponse attendue pour 0 °  :  Mettre de l’eau dans le bac à glaçons du congélateur ou du réfrigérateur. Pour simplifier, proposer l’expérience réalisable en classe. Possibilité d’observer la formation de la glace et sa température.

 

Séance 4 :  Conclusions – Rédaction d’une trace structurante écrite et dessinée.

 

Après un moment collectif au cours duquel on aura rappelé tous les évènements physiques constatés ou expérimentés, rédaction individuelle d’un résumé des connaissances avec schémas.

Ce résumé tiendra lieu d’évaluation.