Etats et changements d'état de l'eau

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
S. HAFSIA
Objectif
Connaître les états de la matière
Savoir qu'il est possible d'observer des changements d'états
Relation avec les programmes

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Rendre compte de sa démarche.
  • Modéliser pour représenter une situation.
  • Manipuler, explorer plusieurs pistes, procéder par essais et erreurs .
  • Formuler des hypothèses, les tester et les éprouver.
  • Décrire et questionner ses observations.

Cycle 2 - Programme 2016

  • Identifier les trois états de la matière et observer des changements d'états.
  • Comparer et mesurer la température, le volume, la masse de l'eau à l'état liquide et à l'état solide.
  • Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l'eau et/ou l'air.
  • Comprendre les notions de changements d'états de la matière, notamment la solidification, la condensation et la fusion.
  • Connaître les états de l'eau (liquide, glace, vapeur d'eau).
  • Reconnaitre les états de l'eau et leur manifestation dans divers phénomènes naturels.
Dates
Créée le 06 décembre 2017
Modifiée le 17 avril 2018
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Les états de l'eau: Découverte

Dernière mise à jour le 06 décembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Déterminer les 3 états de l'eau.
Savoir trier une série de documents
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
Série d'images représentant de l'eau sous tous les états (glace, liquide vapeur)

1. Où trouve-t-on de l'eau?

collectif | 5 min. | découverte

Question posée à la classe entière : "Où trouve-t-on de l'eau et sous quelle forme?"

L'enseignant écrit les réponses des élèves au tableau. Si besoin, relancer les élèves pour avoir au tableau au moins 2-3 exemples de chacun des 3 états.

Faire déduire aux élèves que l'eau existe 3 états en demandant s'il est possible d'avoir un classement : solide, liquide et gazeux.

2. Trier une série d'images représentant de l'eau en fonction de son état.

groupes de 5 | 20 min. | recherche

Répartition des élèves en 4 groupes de 5-6 (avec mélange des niveaux).

L'enseignant distribue une série d'images à chaque groupe et demande aux élèves de trier les images en fonction de l'état de l'eau représenté sur les images.

L'enseignant navigue entre les groupes pour les aiguiller en cas de doute ou de question.

3. Bilan

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Une fois que les élèves ont terminé, l'enseignant projette les images au tableau et le groupe classe donne la catégorie de chaque image. Une discussion peut être engagée sur la répartition.

Institutionnaliser les notions de solide, liquide et gaz. 

2

Les états de l'eau : Comprendre la condensation et la vaporisation

Dernière mise à jour le 07 décembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Observer les phénomène de la condensation et de la vaporisation.
Connaître les facteurs liés à ces changements d'état.
Utilisation du phénomène de vaporisation dans la vie de tous les jours : l'évaporation
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
Eau du robinet, Thermomètres, Bouilloire, Plat transparent , Film plastique

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | réinvestissement

"Qu'avons-nous vu la semaine dernière en science?" 

L'enseignant cherche à obtenir les notions de solide, liquide et gaz et que l'eau pouvait prendre ces formes​.

2. Expérimentations sur la condensation

collectif | 15 min. | recherche

Les élèves cherchent des exemples de condensation dans la vie de tous les jours.

L'enseignant demande aux élèves de réfléchir à un protocole d'expérience pour expliquer le passage de l'état gazeux à l'état liquide.

Discussion collective pour valider ou non les protocoles . En choisir un facilement réalisable en classe avec le matériel disponible. Si aucun n'est faisable, en proposer un et le faire valider ou invalider par le groupe classe.

Expérience:  faire chauffer de l'eau à l'aide d'une bouilloire, remplir un récipient adapté avec l'eau chaude et couvrir le récipient d'une plaque en verre ou de film étirable. Cette expérience étant à risque pour les élèves, elle est menée par l'enseignant, les élèves sont regroupé autour de la table d'expérimentation.

On fait constater aux élèves que des gouttes d'eau se forment à la surface du film/plaque de verre et que lorsque l'on touche, on a le doigt mouillé. Les élèves cherche ensuite le mot qui correspond à ce phénomène.

3. Expérimentation sur la vaporisation

collectif | 20 min. | recherche

"On a vu que le phénomène qui transforme l'eau sous forme de gaz en eau liquide, Maintenant comment faire le contraire?"

Les élèves de cherchent des exemples de vaporisation utilisés au quotidien. Demander aux élèves de réfléchir à un protocole d'expérience pour montrer le passage de l'état liquide à gazeux.

Discussion collective pour valider ou non les protocoles . En choisir un facilement réalisable en classe. Si aucun n'est faisable, en proposer un et le faire valider ou invalider par le groupe classe.

Expérience: Remplir un récipient d'eau et le laisser à l'air libre. Faire chauffer de l'eau sur une plaque chauffante ou dans une bouilloire. Si les thermomètres le permettent, faire un relevé de température pour déterminer à quelle température l'eau bout et devient un gaz.

Discussion sur les facteurs pour faire évaporer l'eau plus vite (ou "faire sécher plus vite") : la chaleur , la surface de contact eau/air, le vent (brassage d'air), la lumière.

4. Bilan

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Discussion collective autour des résultats.

On peut en conclure que :

Le passage de l'état liquide à l'état gazeux se fait en chauffant de l'eau. Le phénomène s'appelle la vaporisation. Lorsque l'eau liquide passe à l'état gazeux on dit qu'elle s'évapore.

Le passage de l'état gazeux à l'état liquide se fait en refroidissant. Le phénomène s'appelle la condensation.

L'enseignant distribue un schéma des 3 états de l'eau, les élèves le collent sur le cahier et écrivent les mots qui correspondent aux changements d'état. 

Faire remarquer aux élèves encore une fois que la température joue un rôle déterminant dans les changements d'état de l'eau.

3

les états de l'eau : Solidification et fusion.

Dernière mise à jour le 07 décembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Introduire la notion de fusion
Découvrir la temperature de fonte de la glace
Durée
85 minutes (4 phases)
Matériel
Récipients pouvant contenir de l'eau, un congélateur ou mélange réfrigérant (glace pillée + gros sel), un réfrigérateur, Thermomètres à alcool, des glaçons, de l'eau, Fiche de relevé de température

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | réinvestissement

"Qu'avons-nous vu la semaine dernière en science?" 

L'enseignant cherche à obtenir les notions de solide, liquide et gaz et que l'eau pouvait prendre ces formes​ et en changer sous certaine condition.

2. Comment faire de la glace ?

groupes de 4 | 35 min. | recherche

La classe est divisée en 6 groupes, 3 groupes travaillent sur la question suivante:

 "Comment faire de la glace?"

Les élève font des hypothèse et réfléchissent à un protocole d'expérience pour expliquer le passage de l'etat liquide à l'état solide.

Discussion dans l'enseignant pour valider ou non les protocoles et en choisir un facilement réalisable en classe avec le matériel disponible au fond de la classe.

Expérience:

1.On prélève de l'eau du robinet qu'on répartit dans 3 récipients. On laisse le récipient 1 dans la classe; on met le récipient 2 au frigo et le récipient 3 au congélateur. A coté de chaque récipient on place un thermomètre pour mesurer la température.

​​​2. Dans un grand récipient on prépare un mélange réfrigérant composé de 80% de glace pillée et de 20% de gros sel. On place au centre du mélange un récipient plus petit avec de l'eau prise au robinet et on place un thermomètre au milieu. On effectue un relevé de température et on observe l'état de l'eau liquide qui va geler et se solidifier.

3. "A quelle température fond la glace ?​"

groupes de 4 | 35 min. | recherche

La classe est divisée en 6 groupes, 3 groupes travaillent sur la question suivante:

"A quelle température fond la glace ?​"

Les élève font des hypothèse et réfléchissent à un protocole d'expérience pour expliquer le passage de l'état solide à l'état liquide.

Discussion dans l'enseignant pour valider ou non les protocoles et en choisir un facilement réalisable en classe avec le matériel disponible au fond de la classe.

Expérience:

On prend un récipient dans lequel on met des glaçons. On place un thermomètre dans le récipient et on procède à un relevé de température. 

Faire remarquer aux élèves qu'il y a de l'eau autour du récipient. Poser des hypothèses sur l'origine de cette eau.

4. Bilan

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Après discussion collective autour des résultats des expériences on peut conclure avec les élèves que  :

  • le passage de l'état liquide à l'état solide se fait en refroidissant. Le phénomène s'appelle la solidification.

Faire remarquer aux élèves que la température doit être inférieure à 0 degrés.

  • ​Le passage de l'état solide à l'état liquide se fait en chauffant. le phénomène s'appelle la fusion.

Faire remarquer aux élèves que la température doit être supérieure à 0 degrés.

Noter la solidification et la fusion sur le schéma des états de l'eau.

4

Les Cycles de l'eau

Dernière mise à jour le 13 décembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Identifier les états de l'eau et les changements d'état dans le cycle de l'eau.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Poster du cycle de l'eau pour les enfants
Page 1 fiche du cycle de l'eau de l'agence de l'eau
Page 2 fiche du cycle de l'eau de l'agence de l'eau
Fiche découverte "le cycle de l'eau"

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | réinvestissement

"Qu'avons-nous vu la semaine dernière en science?" 

L'enseignant cherche à obtenir les notions de solide, liquide et gaz et que l'eau pouvait prendre ces formes​ et en changer sous certaine condition

2. Le cycle naturel de l'eau.

collectif | 15 min. | découverte

"Qu'est ce que vous pouvez me dire si je vous demande de m'expliquer le cycle de l'eau dans la nature?"

L'enseignant écrit les réponses des élèves au tableau. Si besoin, relancer les élèves pour avoir certaines étapes du cycle.

Etude du poster du cycle de l'eau.

Distribution de la page 1 de la fiche du cycle de l'eau de l'agence de l'eau.

Retranscription sur le schéma du cycle naturel de l'eau.

3. Le cycle domestique de l'eau

collectif | 15 min. | découverte

"D'où vient l'eau du robinet?"

L'enseignant écrit les réponses des élèves au tableau. Si besoin, relancer les élèves pour avoir certaines étapes du cycle.

Demander aux élèves d'où vient l'eau du robinet .

Distribution de la page 2 de la fiche du cycle de l'eau de l'agence de l'eau.

Introduire le cycle de l'eau domestique en mettant l'accent sur la potabilisation de l'eau (on ne peut pas boire n'importe quelle eau).

4. Les pollutions de l'eau

collectif | 10 min. | découverte

Introduction à l'éducation au développement durable et aux dangers d'une surconsommation et de la pollution de l'eau

5

Evaluation

Dernière mise à jour le 17 avril 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Connaître les états de l'eau
Connaître les changements d'états de l'eau
Reconnaître les changements d'état dans la nature.
Durée
60 minutes (1 phase)
Matériel
Fiche d'évaluation

1. Evaluation

individuel | 60 min. | évaluation