L'eau et la glace

Exercice individuel : tableau à remplir avec les images d'eau sous différentes formes dans la nature.

Remplir le tableau avec les images. Découper et coller les images dans les bonnes colonnes (tableau à double entrée).

Projeter les images au tableau pour faciliter leur tri 

Situation déclenchante :

déposer un glaçon dans une barquette, le montrer à la classe.
Propositions orales sur ce qu'il va se passer si je laisse le glaçon ici.

Qu'est ce que c'est ?

Que va t-il se passer ?

Cacher le glaçon pour ne pas qu'ils soient influencés par la vue du glaçon.

Dessiner comment sera le glaçon dans quelques minutes, selon vous.

Point sur l'utilisation d'un thermomètre : compléter la fiche avec les étiquettes de vocabulaire du thermomètre.

Correction commune.

A quoi sert un thermomètre ? Comment s'appelle les différentes parties du thermomètre ?

Mots écrits au tableau dans le désordre, les élèves doivent les réécrire aux bons endroits sur le schéma.

Compléter la fiche avec les mots manquants. 

Les élèves peuvent directement coller les mots-étiquettes au lieu d'écrire les mots.

Correction commune en projetant le document au tableau. 

Qu'avons nous appris aujourd'hui ?

Ecriture de la trace écrite en dictée à l'enseignant (ajouter le mot fusion pour définir le fait que le glaçon fonde).

Travail en binôme. Pour chaque binôme, une barquette avec glaçons, thermomètre, fiche de relevés de température et feuille de dessin. 

Distribution du matériel, mise en binôme, installation de l'expérience. Distribution et lecture de la fiche.

Au top départ, vous commencerez tous à mesurer la température, et toutes les deux minutes ensuite, vous mesurerez la température pour trouver à quelle température le glaçon commence à vraiment fondre. Entre temps, remplir le tableau et dessiner l'expérience réalisée sur sa fiche.

A la fin de l'expérience, observer la barquette.

Observer et décrire la barquette au bout de 10 minutes. Que s'est-il passé ? A quelle température le glaçon commence à vraiment fondre ?

Recueillir des idées d'expériences pour avoir un glaçon et les noter.

Proposer de les faire à la maison, et accompagner les élèves dans la salle des maîtres mettre de l'eau dans le congélateur et de l'eau dans le frigo, dehors et au fond de la classe. Chaque barquette d'eau est accompagnée d'un thermomètre.

Comment faire pour avoir un glaçon ?
Nous allons aller tester vos propositions et nous vérifierons la prochaine fois si cela a fonctionné.

Nous disposons les barquettes disposées la veille dans la classe, dehors, dans le frigo et dans le congélateur alignées sur une table, et chaque élève vient remplir sa fiche d'observation.

Vous viendrez observer les barquettes et vous noterez sur votre fiche ce que vous observez. Pensez à noter les températures correspondantes.

Expliquer que l’on va réaliser une expérience pour savoir jusqu’à quelle température on peut faire chauffer l’eau liquide.

Question : Jusqu’à quelle température peut-on faire chauffer l’eau liquide ?

Demander aux élèves d’imaginer une expérience permettant de répondre à la question posée. Les propositions sont recueillies au tableau.

Les élèves proposent des réponses.

Utiliser une casserole, une plaque chauffante, un thermomètre pour mesurer la température…

Peut-on utiliser le même thermomètre que la dernière fois, qui va jusqu’à 40°C ?

Non, il faut utiliser un thermomètre qui va plus loin, qui supporte les températures hautes.

Expliquer que l’on va utiliser un récipient transparent plutôt qu’une casserole afin de pouvoir bien observer ce qui se passe à l’intérieur, et un thermomètre de cuisson (spécial pour la cuisine). Expliquer que l’on va faire un trait rouge au feutre sur le récipient pour marquer le niveau de l’eau.

A votre avis, que va-t-il se passer ?

L’eau va disparaitre, ça va faire de la vapeur, ça va faire des bulles…

Amener les E à expliquer les phénomènes de changement d’état de l’eau.

Pourquoi le niveau de l’eau baisse-t-il ? (L’eau part en vapeur, elle s’évapore) 

Voyez-vous la vapeur sortir ? (Oui, on voit la vapeur au-dessus). 

Expliquer qu’on a l’habitude de dire que c’est de la vapeur ce n’en est pas puisque la vapeur est invisible. En réalité c’est du brouillard, comme un petit nuage formé de toutes petites gouttes d’eau liquide : quand les bulles de vapeur (ébullition) sortent de l’eau bouillante, elles ont froid et se retransforment en eau liquide, puis elles se retransforment en vapeur dans l’air (évaporation). La vapeur invisible est au-dessus du brouillard, dans l’air.

Voyez-vous la vapeur d’eau dans la classe ? (Non, elle est invisible.)

D’où viennent les gouttes sur le bord du récipient ? (C’est la vapeur qui se transforme en eau liquide au contact du froid, comme la buée dans la salle de bain, c’est la condensation.)

A votre avis, de quoi sont faites les grosses bulles dans l’eau ? (d’air) 

Expliquer qu’on dirait des bulles d’air mais qu’en réalité ce sont des bulles de vapeur d’eau qui se forment et qui vont partir. Les bulles d’air sont les toutes petites bulles qu’on voit au début de l’expérience au fond du récipient.

Quand le thermomètre indique 102°C, comment est l’eau dans le récipient ? (Elle bout.) 

Que remarquez-vous sur le graphique que vous avez obtenu en reliant au feutre les températures des thermomètres ? (Il y a un palier).

Trace écrite : Les E collent la fiche 5 et complètent la légende du schéma avec le PE.