La matière : les mélanges

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM2.
Auteur
Y. LE NY
Objectif
- Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.
- Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.
- Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.
- Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
- Découvrir la matière qui nous entoure (à l'état solide, liquide ou gazeux), le résultat d'un mélange de différents constituants.
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.
  • Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.
  • Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.
  • Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
  • Découvrir la matière qui nous entoure (à l'état solide, liquide ou gazeux), le résultat d'un mélange de différents constituants.
Dates
Créée le 23 janvier 2020
Modifiée le 23 janvier 2020
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

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Séance 1 : la matière - les mélanges

Dernière mise à jour le 23 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.
- Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.
- Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
- Découvrir la matière qui nous entoure (à l'état solide, liquide ou gazeux), le résultat d'un mélange de différents constituants.
Durée
55 minutes (3 phases)

1. Je m'interroge

collectif | 15 min. | découverte

Questionner les élèves pour faire émerger leurs représentations de la notion de mélange : qu'est-ce qu'un mélange ? Connaissez-vous des exemples de mélanges ? En avez-vous déjà fait ?

Evocation du sirop, de la vinaigrette...

A partir des exemples du sirop avec lequel l'eau se mélange et de la vinaigrette dans laquelle on peut distinguer l'huile du vinaigre, interroger les élèves : Est-ce que tous les liquides se mélangent entre eux ? Est-ce qu'un liquide peut se mélanger avec un solide ?

A partir des exemples du sirop et du sucre dans le café, on voit qu'il est possible de mélanger certains liquides entre eux et certains liquides avec certains solides.

(Rappeler aux élèves les propriétés de solubilités et de miscibilité vues précédemment).

2. J'expérimente

groupes de 4 | 30 min. | recherche

Constituer 4 groupes de 4-5.

Distribuer la fiche élève 1

Chaque groupe va réaliser une expérience qu'il présentera ensuite au reste de la classe.

Les élèves pourront dessiner les expériences ou l'enseignant pourra prendre des photos qui seront imprimées, légendées et collées dans le cahier.

  • Expérience 1 : mélange de 2 liquides, eau et sirop.

Une fois mélangés, l'aspect du liquide est identique partout et on ne peut plus distinguer les constituants du mélange. Le terme de mélange "homogène" est alors apporté. Les 2 liquides se sont parfaitement mélangés et on dit qu'ils sont miscibles entre eux.

  • Expérience 2 : mélange de 2 liquides, eau et huile.

Le mélange n'est pas homogène, les 2 liquides ne se mélangent pas complètement et on peut arriver à les distinguer. Le mélange est hétérogène et les 2 liquides ne sont pas miscibles entre eux.

  • Expérience 3 : mélange d'un liquide et d'un solide, l'eau et le sucre.

Après mélange, le sucre n'est plus visible. Si goûté, le mélange est sucré. L'eau et le sucre se sont mélangés. et on ne les distingue plus. On dit que le sucre est soluble dans l'eau. On obtient une solution homogène.

  • Expérience 4 : Mélange d'un liquide et d'un solide, eau et sable.

On constate qu'après quelques secondes, le sable retombe au fond et qu'il n'est pas soluble dans l'eau. On peut distinguer les deux constituant. Le mélange est hétérogène.

Remplir la fiche élève 1 au fur et à mesure des présentations d'expériences ou à la fin de la séance.

3. Je retiens

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etayer et réguler la trace écrite des élèves.

Formuler et copier la trace écrite dans le cahier.

- Un mélange est une association de plusieurs éléments ou constituants. Il peut être homogène ou hétérogène.

- Certains liquides se mélangent entre eux comme l'eau et le sirop : ils sont miscibles.

- D'autres mélanges de liquides, comme l'eau et l'huile restent distincts : ils sont non miscibles entre eux.

- Certains solides comme le sucre et le sel sont solubles dans l'eau.

- D'autres solides comme le sable sont insolubles dans l'eau.

- Lorsqu'on ne distingue plus les constituants (par exemple le sirop et le sucre), la substance est soluble dans l'eau  : c'est un mélange homogène appelé solution.

- Lorsqu'on distingue encore les constituants (par exemple l'huile et le sable), la substance ajoutée n'est pas soluble dans l'eau : c'est un mélange hétérogène appelé suspension.

2

Séance 2 : la matière - les mélanges

Dernière mise à jour le 23 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.
- Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.
- Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.
- Découvrir la matière qui nous entoure (à l'état solide, liquide ou gazeux), le résultat d'un mélange de différents constituants.
Durée
60 minutes (3 phases)

1. Je m'interroge

collectif | 15 min. | découverte

Interroger les élèves sur les points clés de la séance précédente.

Expliquer aux élèves qu'ils vont essayer de séparer les constituants d'un mélange et notamment d'obtenir de l'eau claire à partir d'eau boueuse.

Interroger les élèves : Est-il possible de séparer les constituants d'un mélange ? Comment ? Par exemple, comment pourrait-on procéder pour de l'eau avec de la terre ? Ou de l'eau avec du sable ? Ou avec du sel?

- L'idée du tamis comme sur la plage : le tamisage.

- L'idée du filtre à café pour séparer les constituants : la filtration.

- Laisser reposer le mélange pour que le constituant le plus dense se place en dessous du moins dense : la décantation.

Etayer et réguler la discussion.

Ecrire au tableau les techniques proposées et les positionner dans l'ordre : tamisages de plus en plus fins --> filtration --> décantation

2. J'expérimente

groupes de 5 | 30 min. | recherche

Constituer 4 groupes de 5-6.

Distribuer la fiche élève 2.

Distribuer le matériel à chaque groupe.

Expliquer aux élèves qu'ils vont réaliser les 3 opérations (tamisage, filtration puis décantation) les unes après les autres.

Réaliser les expérimentations afin d'obtenir la séparation la plus complète possible des constituants et l'eau la plus claire possible.

Compléter la fiche 2.

3. Je retiens

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etayer et réguler la trace écrite des élèves.

Formuler et copier la trace écrite dans le cahier.

Il est possible de séparer les éléments d'un mélange grâce à diverses techniques.

Le tamisage permet de séparer les plus grosses particules.

La filtration permet de récupérer les éléments solides dans le filtre.

La décantation permet aux composants les plus lourds de venir se déposer au fond du récipient.

Copier le lexique sur une feuille :

- Décantation : action de séparer deux constituants en suspension dans un mélange hétérogène en laissant celui-ci au repos. Le constituant le plus lourd se dépose alors dans le fond du récipient.

- Dissolution : action de dissoudre (un solide, un liquide ou un gaz).

- Filtration : action de séparer deux constituants d'un mélange hétérogène en faisant passer le mélange dans filtre. La matière solide reste alors dans le filtre.

- Mélange hétérogène : mélange dont on peut voir les différents constituants.

- Mélange homogène : mélange dont on ne peut pas distinguer les différents constituants. 

- Mélange : association d'au moins deux éléments dans le même récipient.

- Miscible : deux liquides qui se mélangent totalement.

- Soluble : matière solide qui se dissout dans un liquide.

- Solution : mélange d'un liquide avec une ou plusieurs matières.

- Tamisage : technique pour séparer les plus grosses particules d'un mélange en les retenant dans un tamis.

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Séance 3 : la matière - les mélanges

Dernière mise à jour le 23 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.
Durée
45 minutes (2 phases)

1. Mise en route

collectif | 10 min. | découverte

Distribuer l'évaluation aux élèves.

Expliciter les consignes de chaque exercice.

2. Evaluation

individuel | 35 min. | évaluation

Faire l'évaluation.

Répondre aux questions des élèves et guider ceux qui sont en difficulté.