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Matière, mouvement, énergie, information

Publié le 28 janv. 2022

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Le  vendredi 28 janvier 2022

Les Propriétés physiques des matériaux

Séance 4 : Les métaux

  • Séance 4 : Les métaux

     

    « La semaine dernière, quelle matière avons-nous étudié ? »
    « - Le plastique ! »

     

    « Qu’est-ce qu’on a dit sur le plastique ? »
    « - C’est léger ! »
    « - Imperméable ! »

     

    « Qu’est-ce qu’on a constaté d’autre ? Qu’avons-nous écrit dans le cahier de sciences ? »
    « - Le glaçon a fondu plus vite sur le métal ! »
    « Pourquoi ? »
    « - Le plastique absorbe moins la chaleur, il est moins conducteur ! »

     

    « Il avait d’autres avantages ? »
    « - Il est transparent ! »
    « - Il peut être opaque aussi ! »
    « - Il est solide, incassable alors que le verre se casse ! »
    « - On peut le déformer ! »

     

    « Trempé dans l’eau ou le vinaigre, le plastique ne s’abîme pas ! 
    Aujourd’hui on va s’intéresser au métal ! »

     

    L’enseignante présente aux élèves deux clous : un rouillé et un neuf.
    « J’en ai trempé un dans le vinaigre ! Que s’est-il passé ? »

     

    IMG20220127103006 (Personnalisé) 

     

    « - ça a retiré la couleur ! »
    « - Il est rouillé ! »

     

    « Est-ce une transformation physique ou chimique ? »
    « - C’est pas physique, sinon il serait tordu ! »
    « - Il n’a pas changé de forme, il est juste plus vieux ! »

     

    « Qu’est-ce qui s’est passé ? »
    « - On dirait qu’on l’a mis dans la terre ! »
    « - L’huile ! Non le vinaigre a enlevé la couleur ! »
    « - Quelque chose s’est ajouté sur le clou ! »
    « - On dirait qu’il y a de la graisse ! »
    « La rouille, c’est de la graisse ? »
    « - Non ! »
    « - On dirait un clou utilisé, il s’abîme ! »

     

    L'enseignante note au tableau l'ensemble des hypothèses.

     

    IMG20220127104928 (Personnalisé) 

     

    « Ce clou est fait en quoi ? »
    « - En métal ! »
    « - En fer ! »

     

    « Quels sont les différences avec le papier ? »
    « - Le papier est fabriqué avec des arbres ! »

     

    « Oui, le papier est issu du vivant ! »

     

    « Et le plastique ? »
    « - Le plastique est fabriqué à partir du pétrole ! »
    « Et le pétrole c’est quoi ? 
    Il est issu de la décomposition de la matière organique … également du vivant ! »

     

    « Le métal vient d’où ? »
    Il existe à l’état naturel… on le trouve dans des mines, des mines de fer, des mines d’aluminium ... »

     

    « Quelle est la différence entre le métal et le fer ?
    Une voiture est en métal ou en fer ? 
    On va vous proposer des objets en métal ! »

     

    La scientifique et l’enseignante distribuent à chaque groupe les objets : Une barquette d’aluminium, une pièce argentée, un bijou en or, une plaque cuivre, un gobelet en zinc.

     

    IMG20220127104628 (Personnalisé) 

    IMG20220127103827 (Personnalisé) 

    IMG20220127111248 (Personnalisé) 


    « Ils sont en quoi ces objets ? »
    « - En fer ! »
    « - En aluminium ! »
    « - La bague est en or ! »
    « - La pièce en argent ! »

     

    « Oui ! Tous sont en métal ! »
    « - Ah ! Il y a différents types de métaux ! »
    « Oui, il y a plusieurs métaux provenant de mines différentes à l’état naturel ! »

     

    « Il va falloir les reconnaître ? Comment on pourrait faire ? »
    « - Ils ont des couleurs différentes ! »
    « Oui, c’est une bonne idée ! On vous a préparer une petite grille pour différencier les différents types de métaux ! »

     

    Les élèves de service distribuent une fiche de reconnaissance des métaux.

    « Quel est le premier test que vous allez faire ? »
    « - Un test de couleur ! »
    « Qu’est-ce qui est jaune ? »
    « - La bague ! »
    « La bague est donc en quoi ? »
    « - En or ! »

     

    Les élèves écrivent « bague » dans la case vide correspondant à l’or.

     

    IMG20220127111408 (Personnalisé)

     

    « Qu’est-ce qui est rouge ? »
    « - La plaque ! »
    « Elle est en quoi cette plaque ? »
    « - En cuivre ! »

     

    « On va maintenant regarder les métaux gris ! Plusieurs objets sont gris, qu’est-ce qu’il faut faire ? »
    « - On test avec l’aimant ! »
    « Pourquoi ? »
    « - Les objets attirés par l’aimant sont en fer ! »

     

    IMG20220127105158 (Personnalisé) 

     

    « Qu’est-ce qui est attiré par l’aimant ? »
    « - Les clous ! »
    « - Le bol ! »
    « Qu’est ce qui fait que l’aimant attire ou non un objet ? »
    « - Il attire quand c’est du fer ! »
    « - C’est la force magnétique ! »
    « Oui ! La force magnétique ! Elle est capable soit d’attirer les objets ; soit de ne pas les attirer ; soit de repoussé ! »

     

    La scientifique fait la démonstration de deux aimants qui se repoussent… les élèves testent ensuite par eux-mêmes.

     

    « Nous avons trié les objets en fer mais il nous reste des objets à trier ! Que pouvons-nous faire pour séparer l’argent, le zinc et l’aluminium ? »
    « - On peut s’aider du test de corrosion ! »

     

    « Oui ! Mais il y a un autre test possible … ! »
    « - Le test de densité ! »

     

    « Pour le test de densité, il faudra calculer la masse des objets pour un volume identique … nous ferons ce test cet après-midi ! »
    Ce test est basé sur des mesures de masse, de volume et des calculs basés sur la proportionnalité.

     

    « Nous allons donc faire le test de corrosion !
    Pour le clou, qu’est-ce qui s’est passé ? »
    « - Il a rouillé ! »
    « - Il s’est usé ! »

     

    « Il est de quelle couleur une fois rouillé ? »
    « - Il est marron ! »
    « Oui ! Il est marron brun ! C’est donc bien du fer ! »

     

    La scientifique présente une pièce en cuivre oxydée recouverte de vert-de-gris et demande :
    « Cette pièce est en quoi ? »
    « - Elle est rouge, c’est du cuivre ! »

     

    IMG20220127111309 (Personnalisé) 

     

    « Que voit-on sur la pièce ? »
    « - De la peinture verte ! »

     

    « Non ! Ce n’est pas de la peinture !  Qu’est-ce qui s’est passé ? »
    « - Elle s’est abîmée ! Il y a eu de la corrosion ! »

     

    « De quelle couleur est la corrosion du cuivre ? »
    « - Verte ! … Alors ce que l’on voit c’est de la corrosion ! »

     

    Ensuite elle présente la pièce de 100 Fr en argent…
    « On a dit que ça pouvait être de l’aluminium, du zinc ou de l’argent ! Mais regardons de plus près la face corrodée… Elle est de quelle couleur … blanc, noir, brun ? »
    « - C’est plutôt noir, alors c’est de l’argent ! »

     

     

    IMG20220127111248 (Personnalisé) 

     

    « Quels métaux ne sont pas identifiés ? »
    « - l’aluminium et le zinc ! »

     

    « Comment pourrait-on les différencier ? »
    « - Par un test de densité ! »

     

    « Et par la corrosion, si on met les objets dans le vinaigre que se passera-t’il ? »
    « - ils devraient devenir blanc si ils sont en aluminium ! »

     

    Les élèves mettront en place les expériences de corrosion et de densité au cours d’une autre séance, l’après-midi.

     

    L’enseignante demande aux élèves de coller la fiche des différents tests dans le cahier de sciences et d’écrire le titre de la séance : Les métaux.