Les changements d’état de l’eau

1. Les changements d’état de l’eau Exao Situations d’accroche Utilisation de vidéos ou d’animations Découverte de métiers Réinvestissement par l’investigation Liens avec le B2i Thèmes de convergence

2. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°1 Après une nuit de forte gelée, le soleil a réchauffé l’air. Quelle est la température de l’air ? Quelle est logiquement la température de l’eau ?  Formuler une hypothèse en la justifiant.  Réaliser une solidification de l’eau en observant bien l’état dans lequel elle se trouve, ainsi que sa température.  Comprendre qu’un mélange d’eau liquide et de glace a une température de 0°C.

3. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°2 Fait suite à l’étude de la fusion de l’eau • Sortir du congélateur un glaçon d’eau et un cube de même dimension en métal par exemple • Les placer dans deux verres différents contenant de l’eau. • Mesurer la température de l’eau dans les deux verres au bout de 5 minutes. Comprendre que le processus de fusion  « pompe » de la chaleur. Ceci peut permettre de comprendre que la température de l’eau n’augmente plus lorsque la fusion commence, toute la chaleur apportée par le milieu extérieur étant « pompée » par ce changement d’état.

4. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°3 Thomas a très faim. Sa Maman s’apprête à mettre les pâtes dans une des deux casseroles contenant de l’eau en ébullition (la casserole n°1). - Non ! Pas dans celle là !!! Mets les dans l’autre ! Ҫa cuira plus vite… Casserole 1: cliquer pour voir le film Casserole 2: cliquer pour voir le film CASSEROLE N°2 CASSEROLE N°1  Réaliser l’ébullition de l’eau en mesurant sa température.  Comprendre qu’une fois l’ébullition atteinte, la température ne monte plus, quelle que soit la puissance de chauffage.

5. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°4 cliquer pour voir le film Pourquoi cet engin sale t-il la route qui n’est pas enneigée ?  Formuler une hypothèse logique (attendue: « le sel empêche l’eau de geler »).  Réaliser la solidification de l’eau salée (si possible).  Comprendre que le sel dissous dans l’eau abaisse la température du début de la solidification.

6. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°5 Compétences: Extraire d’un document papier, d’un fait observé les informations utiles Photo de paysage montrant un ruisseau, un sommet enneigé, les tours réfrigérantes d’une centrale nucléaire …etc Nous avons vu que l’eau est omniprésente autour de nous mais quels sont les états dans lesquels nous pouvons la trouver dans la nature ?

7. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°6 Photo, article de journal ou extrait télévisé annonçant: - des pluies verglaçantes ou de la neige- canalisation d'eau éclatée - perturbation des transports Compétence 3: extraire et organiser l'information utile

8. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°7 Photo, article de journal ou extrait télévisé annonçant: - Fonte des glaciers- Diminution de la banquise- Barrière de dégel Compérence 3: extraire et organiser l’information utile

9. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°8 • Pourquoi observe-t-on un nuage blanc devant notre • bouche les matins d'hiver ? • Quelle est la nature des traces blanches observées • dans le sillage des avions ? Compétence 3: raisonner, Argumenter, pratiquer Une démarche Expérimentale.

10. Les changements d’état de l’eau Situation d’accroche n°9 Conseils de préparation: Plonger les pâtes dans un grand volume d’eau bouillante salée ( 1 litre + 10 g de sel pour 100 g de pâtes). Laisser cuire 7 minutes. Remuez en cours de cuisson, égouttez sans rincer. • Papa a lu le mode d’emploi mais il est pressé, il décide de « mettre le feu » plus fort pour faire cuire les pâtes plus vite. • Es-tu d’accord avec lui? • Propose une hypothèse en faisant une phrase. • Schématise ton expérience. • Fais la liste du matériel. • Mise en commun. • Construis un tableau de mesure. • Trace le graphique. • Conclus.

11. Les changements d’état de l’eau Compétences Compétence 1: La maîtrise de la langue française * Lire un texte. Compétence 3: Les principaux éléments mathématiques et la culture scientifique et technologique * Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique: - émettre une hypothèse. * Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer: - schématiser, réaliser l’expérience et observer. - compléter un tableau de mesures. - construire un graphique. * grandeurs et mesure: mesurer une température avec un thermomètre. Compétence 4: La maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication: Domaine 3: Créer, produire, traiter, exploiter des données: C3.5: Je sais réaliser un graphique de type donné avec un logiciel appoprié.

12. Les changements d’état de l’eau Manipulations Exao Acquisition de la température de l'eau en fonction du temps lors de :- la solidification- la fusion- la vaporisationTracé des graphiques correspondants Compétence 3 : réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes

13. Les changements d’état de l’eau Manipulations Exao Utilisation des mini-interfaces exao avec capteur de température du CRES. (commande possible sur le site http://ww2.ac-poitiers.fr/sc_phys/spip.php?rubrique19 )

14. Les changements d’état de l’eau Utilisation de vidéos ou d’animations Visionnage d’animations puis questionnaire • Animation • http://physiquecollege.free.frCinquièmeEtats de l’eau • Questionnaire : • 1. Sous quel état se trouve l’eau au début de l’animation ? Cite des exemples d’eau se trouvant dans le même état • 2. Une fois chauffée dans le bécher, sous quel état se trouve désormais l’eau ? Cite des exemples dans lesquels l’eau se trouve dans le même état • 3. Lorsque le chauffage continue, pourquoi le niveau d’eau dans le bécher baisse-t-il ? Dans quel état se trouve désormais l’eau ? Cite un exemple dans lequel l’eau se trouve dans cet état • Animation • http://www.curiosphere.tv/MINTE/MINTE10977/moduleEau.swf • 1ère animation : Les différents états de l’eau : • Questionnaire : • Donne quelques exemples d’eau à l’état solide, liquide et gazeux • 2ème animation : Les changements d’états de l’eau • Questionnaire : Comment s’appelle le passage de l’état solide à l’état liquide, de l’état liquide à gazeux, de gazeux à liquide et de liquide à solide.

15. Les changements d’état de l’eau Utilisation de vidéos ou d’animations Visionnage d’animations puis questionnaire Voir le site www.marais-salants.com

16. Les changements d’état de l’eau Découverte de métiers Le Cycle de l'eau en 32 métiers : http://www.reseau-tee.net/met-eau.htm Compétence 7 : se familiariser avec les métiers

17. Les changements d’état de l’eau Réinvestissement par l’investigation: tâche complexe • Ces thermomètres à alcool ont des graduations • effacées : • Comment les retrouver ? Compétence 3 : raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale, démontrer Présenter la démarche suivie, es résultats obtenus, communiquer à l'aide d'un langage adapté Propriétés physiques de l'eau (états et transformations)