Les états de l'eau

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1.
Auteur
E. CHARVET
Objectif
Comparer et mesurer la température de l’eau à l’état liquide et à l’état solide.
Reconnaitre les états de l’eau et leur manifestation dans divers phénomènes naturels.
Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l’eau et/ou l’air.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2020

  • Comparer et mesurer la température, le volume, la masse de l'eau à l'état liquide et à l'état solide.
  • Reconnaitre les états de l'eau et leur manifestation dans divers phénomènes naturels.
  • Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l'eau et/ou l'air.
  • Connaître quelques propriétés des solides, des liquides et des gaz.
  • 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).
Dates
Créée le 22 octobre 2018
Modifiée le 22 octobre 2018
Statistiques
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Licence
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Cette séquence porte sur les états de l'eau et leurs transformations

Déroulement des séances

1

Quels sont les trois états de l'eau ?

Dernière mise à jour le 22 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Faire émerger les représentations des élèves.
Identifier les trois états de l’eau à partir de photographies de la nature (les trouver et les classer).
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
Séance 1 - Les états physique de l'eau
Séance 1 -Diaporama

1. Phase 1

collectif | 5 min. | découverte

Situation de départ

Cet été il a fait très chaud ! Je suis sûre que vous avez du boire des boissons bien fraîches pour vous rafraichir.
Mais au fait comment les glaçons que vous avez mis dans vos boissons se sont-ils formés ? Et comment se fait-il qu'après ils disparaissent.
Recueillir les conceptions initiales des élèves.

2. Phase 2

collectif | 30 min. | recherche

1 - Question de départ : Où peut-on trouver de l’eau dans la nature ? PE : Recueillir les conceptions initiales des élèves.
2 - Diffusion du diaporama : « Identifier, pour chaque photo, sous quelle forme se présente l’eau. »
3 - Elaboration d’un classement : « L’eau existe sous trois états physiques, lesquels ? »
On affiche au tableau plusieurs des images du diaporama et collectivement les enfants classes les images dans les trois catégories.

3. Phase 3

individuel | 10 min. | entraînement

Les élèves font l’exercice de la fiche "Les états physique de l'eau". Puis ils complètent la leçon 1

2

Quelles sont les caractéristiques de l’eau à l’état liquide ?

Dernière mise à jour le 22 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Déterminer les propriétés de l’eau à l’état liquide.
Connaitre le vocabulaire : forme propre, surface horizontale, comprimer
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
Séance 2 - Les propriétés de l'eau liquide
Divers récipients
Bouteille d'eau
Fiche d'expérience

1. Phase 1

collectif | 5 min. | réinvestissement

Rappel et situation de départ

Quels sont les trois états de l’eau ? Faire citer des exemples.
Expliquer que l’on va réaliser des expériences sur l’eau liquide pour en déterminer les propriétés.

2. Phase 2

collectif | 30 min. | recherche

Expérience 1 : Les liquides n’ont pas de forme propre. [1]
Demander à un élève d’aller chercher de l’eau au robinet et de la rapporter à sa place.
« Comment faire ? » Il faut un récipient.
Que peut-on en conclure ? On ne peut pas saisir l’eau liquide entre ses doigts

Expérience 2 : Les liquides n’ont pas de forme propre. [2]
Demander à chaque groupe de transvaser l’eau du récipient dans un autre récipient. Réaliser l’expérience.
Prendre un récipient de chaque type rempli et les mettre sur une table en tant qu’expériences - témoins à observer pour la mise en commun
Que peut-on en conclure sur la forme de l’eau liquide ? L’eau liquide n’a pas de forme propre : elle prend celle de son récipient.

Expérience 3 : Les liquides ont une surface horizontale.
Demander aux élèves de prendre leur bouteille d'eau (ou gourde) d’attendre que l’eau soit au repos et d’observer la surface du liquide. Puis de pencher la bouteille contenant l’eau, d’attendre que l’eau soit au repos et d’observer la surface du liquide. Réaliser l’expérience.
Que peut-on en conclure sur la surface de l’eau liquide ?
Si nécessaire refaire l’expérience devant la classe.
Conclure que la surface de l’eau liquide au repos est toujours horizontale.

Expérience 4 : On ne peut pas comprimer un liquide.
Vidéo de la compression d'air et d'eau à l'aide d'une seringue.
Que peut-on en conclure ? On peut comprimer l’air. On ne peut pas comprimer l’eau liquide.

3. Phase 3

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Coller la fiche "les propriétés de l'eau liquide" et coller les vignettes correspondantes aux expériences réalisées.

3

A quelle température la glace se transforme-t-elle en eau liquide ? (LA FUSION)

Dernière mise à jour le 22 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Imaginer et mettre en œuvre des expériences pour déterminer la température de fusion de la glace.
Mettre en évidence que le mélange intime de glace et d’eau liquide est à 0°C.
Savoir que la glace fond (ou que l’eau reste liquide) lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.
Réaliser un relevé de températures
Durée
55 minutes (3 phases)
Matériel
Fichie expérience
Fiche de relevé de température
Séance 2 - Les propriétés de l'eau liquide
Thermomètre et glaçon dans récipient

1. Phase 1

collectif | 5 min. | recherche

Situation de départ

« On va réaliser une expérience pour savoir à quelle température la glace fond, ou à quelle température l’eau solide devient liquide. A quelle température la glace fond elle pour se transformer en eau liquide ? »
Les élèves proposent des réponses.

2. Phase 2

collectif | 40 min. | recherche

Expérimentation

Distribuer une fiche de relevés par groupe afin de la découvrir.
Distribuer les récipients et les thermomètres.
Puis expliquer le protocole expérimental : Relever la température toutes les 5 minutes (repérer le temps précisément sur la pendule) et dessiner ce qui se passe dans le récipient
Réaliser l’expérience

Pendant le relevé de température

Remplir une « fiche d’expérience ». :
- Ecrire la question posée A quelle température la glace fond-elle ?
- Ecrire son hypothèse : Je pense que la glace fond à ...°C.
- Décrire l’expérience à l’écrit : Nous mettons un récipient plein d’eau avec un thermomètre au congélateur et nous attendons que l’eau soit gelée. Puis nous observons la température lorsque la glace fond.
- Réaliser le schéma de l’expérience

Compléter les phrases de la fiche des propriétés physiques de l'eau liquide :
Vignette de l’expérience, écrire « s’écoule »
Vignette de l’expérience 2, tracer le niveau d’eau dans les récipients au crayon bleu et à la règle. Ecrire « forme propre »
Vignette de l’expérience 3, tracer la surface de l’eau dans les bouteilles au crayon bleu et à la règle. Ecrire « surface horizontale »
Vignette de l’expérience 4, barrer la flèche indiquant la compression. Ecrire « comprimer »

3. Phase 3

collectif | 10 min. | entraînement

Interprétation des résultats

Quelle était la question posée au départ ? / Quelles étaient vos hypothèses ? / Pouvez-vous répondre à la question ?
Quelle était la température au début ? (-5°C/-10°C, des températures négatives)
Au bout de combien de temps avons-nous eu le mélange eau/glace ? (5’/10’)
Combien de temps a duré le mélange eau/glace ? (50’)
Comment est la température pendant le mélange eau/glace ? (Faire prendre conscience de la notion de palier, la température reste constante, proche de O°C)
Que se passe-t-il lorsque la glace est toute fondue ? (La température remonte pour se remettre au niveau de la température ambiante de la classe.)
Compléter la « fiche d’expérience » : valider ou non son hypothèse de départ.
Ecrire les observations et conclusions : La glace fond lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.

4

A quelle température l'eau liquide se transforme-t-elle en glace ? (LA SOLIDIFICATION)

Dernière mise à jour le 22 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Mettre en œuvre une expérience pour déterminer la température de solidification de l’eau.
Savoir que l’eau gèle (ou reste solide) lorsqu’elle est portée à une température inférieure à 0°C.
Réaliser un relevé de températures
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
Fiche expérience
Fiche de relevé de température
Thermomètre et récipient avec mélange réfrigérant.

1. Phase 1

collectif | 10 min. | entraînement

Rappel des résultats de la séance précédente

Quelle était la question posée au départ ? / Quelles étaient vos hypothèses ? / Pouvez-vous répondre à la question ?
Ecrire les observations et conclusions : La glace fond lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.
Explication de la fusion : a fusion est le passage de l’eau de l’état solide à l’état liquide. On observe un palier à 0°C durant lequel il y a un mélange d’eau et de glace.

2. Phase 2

individuel | 15 min. | entraînement

Mise en place de l'expérience

« On va réaliser une expérience pour savoir à quelle température l’eau liquide change d’état et devient solide, c’est-à-dire se transforme en glace »
Les élèves proposent des réponses.
Remplir une « fiche d’expérience ». :
- Ecrire la question posée : A quelle température l'eau gèle-t-elle pour se transformer en glace ?
- Ecrire son hypothèse : Je pense que l'eau gèle à ...°C.
- Décrire l’expérience à l’écrit : Nous mettons un sac plein d’eau avec un thermomètre dans le mélange réfrigérant, Puis nous observons la température lorsque l'eau gèle.
- Réaliser le schéma de l’expérience

3. Phase 3

collectif | 15 min. | recherche

Réaliser l'expérience

5

Révision

Dernière mise à jour le 22 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Fixer le connaissances
Durée
30 minutes (3 phases)
Matériel
Séquence 1 - Je retiens
Vidéo : Sid le petit détective « Les états de l’eau »

1. Phase 1

collectif | 10 min. | réinvestissement

Rappel des résultats de la séance précédente

Quelle était la question posée au départ ? / Quelles étaient vos hypothèses ? / Pouvez-vous répondre à la question ?
Ecrire les observations et conclusions : L'eau gèle lorsqu'elle est portée à une température inférieure à 0°C.
Explication de la solidification : la solidification est le passage de l’eau de l’état liquide à l’état slide. On observe un palier à 0°C durant lequel il y a un mélange d’eau et de glace.

2. Phase 2

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Distribution de la leçon et lecture

3. Phase 3

collectif | 15 min. | réinvestissement

Rappel des différentes formes de l'eau (image diaporama)
Rappel du vocabulaire (fusion, solidification)
Rappel des différentes températures ainsi que comment lire une température sur un thermomètre

Vidéo « Les états de l’eau » Sid le petit scientifique

6

Evaluation

Dernière mise à jour le 22 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Nommer les 3 états de l'eau
Identifier l'état de l'eau dans des situations de la vie courante
Connaître les températures de l'eau selon son état (solide, liquide)
Connaître la solidification et la fusion
Durée
20 minutes (1 phase)
Matériel
Séance 6 - Evaluation

1. Phase 1

collectif | 20 min. | découverte

Exercice 1 : Quels sont les 3 états de l'eau ?

Exercice 2 : Indique l'état de l'eau sous chaque image.

Exercice 3 : Colorie de la même couleur les étiquettes qui vont ensemble.

Exercice 4 : Coche la bonne réponse.