Observer et trier l'eau, l'air et les matériaux : états, mélanges et propriétés
Je sais observer de l'eau, de l'air et des matériaux, dire si c'est liquide, solide ou de l'air, et décrire ce qui se passe quand on mélange ou qu'on touche.
Ce que dit la fiche
Les points essentiels
- L'eau est un liquide : elle coule, prend la forme du récipient dans lequel on la verse et ne se tient pas dans la main.
- La glace est de l'eau à l'état solide : elle est dure, garde sa forme et fond en eau quand elle se réchauffe.
- L'air est partout autour de nous : on ne le voit pas, mais on le sent (vent, souffle) et on voit ses effets (bulles, ballon gonflé, voile qui se gonfle).
- Un solide garde sa forme (caillou, cube de bois), alors qu'un liquide change de forme selon le récipient (eau, huile, sirop).
- Quand on mélange, certaines choses se dissolvent et ne se voient plus (sucre, sel dans l'eau tiède) et d'autres restent visibles (sable, cailloux, huile dans l'eau).
- Les matériaux ont des propriétés qu'on découvre avec les mains et les yeux : dur ou mou, lisse ou rugueux, lourd ou léger.
- Certains objets flottent à la surface de l'eau (bouchon de liège, morceau de bois) et d'autres coulent au fond (caillou, clé en métal).
- Pour comprendre, on observe, on essaie, on compare et on dit ce qu'on a vu avec des mots précis.
Les mots à connaître
- État de la matière
- La façon dont une matière se présente : solide (elle garde sa forme, comme un caillou), liquide (elle coule, comme l'eau) ou gazeux (invisible et partout, comme l'air).
- Mélange
- Ce qu'on obtient quand on met deux choses ensemble, par exemple du sable et de l'eau. Parfois on voit encore les deux (sable), parfois l'une disparaît à la vue (sucre dans l'eau).
- Propriété
- Ce qui caractérise un matériau et qu'on peut observer ou ressentir : dur, mou, lisse, rugueux, lourd, léger, transparent, qui flotte.
La méthode, étape par étape
- Je regarde et je touche ce qu'on me donne (quand c'est permis), puis je dis ce que je vois et ce que je sens.
- Je me demande : est-ce que cela garde sa forme (solide), est-ce que cela coule (liquide), ou est-ce de l'air que je ne vois pas ?
- J'essaie : je verse, je mélange, je plonge l'objet dans l'eau pour regarder ce qui se passe.
- Je compare avec un autre matériau et je trie : flotte ou coule, dur ou mou, on voit encore ou on ne voit plus.
- Je raconte avec mes mots : « J'ai mis..., j'ai vu que... »
Des exemples résolus
L'enseignante donne un verre d'eau, un cube de bois et une feuille de papier à plat. Elle demande : « Qu'est-ce qui garde sa forme si je le change de place, et qu'est-ce qui change de forme ? »
Je verse l'eau dans un bol : l'eau prend la forme du bol, donc c'est un liquide. Je pose le cube de bois dans le bol : il garde exactement sa forme, donc c'est un solide. Le papier garde aussi sa forme (on peut le plier mais il reste du papier), donc c'est un solide. Réponse : le bois et le papier gardent leur forme, l'eau change de forme.
Dans une bassine d'eau, on met un bouchon de liège, un caillou et une cuillère de sucre. On remue avec une cuillère. Que voit-on pour chacun ?
Le bouchon de liège reste à la surface : il flotte. Le caillou tombe au fond : il coule. Le sucre, en remuant, devient de plus en plus petit puis on ne le voit plus : il s'est mélangé à l'eau, mais il est toujours là et l'eau est devenue sucrée si on goûte. Le caillou et le bouchon, eux, restent bien visibles : ils ne se mélangent pas à l'eau.
Les pièges à éviter
- Croire que l'air n'existe pas parce qu'on ne le voit pas. C'est faux : on le sent quand on souffle sur sa main et on voit ses effets quand on gonfle un ballon ou qu'on souffle dans une paille plongée dans l'eau (des bulles apparaissent).
- Croire que le sucre ou le sel ont disparu quand ils ne se voient plus dans l'eau. En fait ils sont mélangés à l'eau : on peut le vérifier en goûtant (si c'est autorisé) ou en laissant l'eau s'évaporer, il reste alors le sucre ou le sel.
Teste-toi
Tu verses du sirop de menthe d'un verre dans un bol. Est-ce que le sirop garde la forme du verre ou prend la forme du bol ? Est-ce un solide ou un liquide ?
Voir la réponse
Le sirop prend la forme du bol : c'est un liquide.
Un liquide coule et épouse la forme de son récipient. Un solide, lui, garde sa forme propre quel que soit l'endroit où on le pose. Le sirop se verse et change de forme, donc c'est bien un liquide.
Tu mets du sable dans un verre d'eau et tu remues. Tu attends un moment. Où est le sable ? Est-ce que le sable s'est mélangé comme le sucre ?
Voir la réponse
Le sable descend au fond du verre ; il ne se mélange pas comme le sucre.
Le sable reste visible sous forme de grains et finit par se déposer au fond. Le sucre, lui, se dissout et n'est plus visible. Tous les mélanges ne se comportent donc pas de la même façon : il faut observer.
Tu as un bouchon de liège, une clé en métal et une éponge sèche. Lequel flotte sur l'eau et lequel coule ? Comment peux-tu le vérifier ?
Voir la réponse
Le bouchon de liège flotte, la clé en métal coule. L'éponge sèche flotte un moment puis peut s'imbiber.
On le vérifie en les posant doucement sur l'eau d'une bassine et en regardant. Le liège et l'éponge sèche restent en surface au début, la clé tombe au fond. C'est l'observation qui permet de trier, pas la devinette.
Cette fiche fait partie de notre collection MathématiquesDécouvre toutes nos fiches de 3e pour réviser efficacement !
Voir toutes les fiches de 3e