Les états solide et liquide de l'eau

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1.
Auteur
B. VERGEZ
Objectif
- Reconnaître les états de l’eau et leurs manifestations dans divers phénomènes naturels.
- Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l’eau.
- Comparer et mesurer la température et la masse de l’eau à l’état solide et à l’état liquide.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2020-2024

  • Identifier les trois états de la matière et observer des changements d'états.
  • Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne.
  • 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 les états de l'eau (liquide, glace, vapeur d'eau).
Dates
Créée le 29 octobre 2018
Modifiée le 29 octobre 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 ?.

Le but de cette séquence est de familiariser les élèves avec l'état solide et l'état liquide de l'eau, tout en leur faisant réaliser des expériences simples.

Déroulement des séances

1

Evaluation diagnostique : connaissances des différents états de l'eau

Dernière mise à jour le 29 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Reconnaître les états de l’eau et leurs manifestations dans divers phénomènes naturels.
- Les états de l'eau (liquide, glace)
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
pour le maître :
affiche A3 et feutres
2 bouteilles d'eau et un marqueur
un réfrigérateur avec un bac à glaçon (dans l'école)
pour les élèves :
fiche 1 (tableau et images à coller) (1 par élève)

1. Etats des connaissances sur l'eau.

collectif | 15 min. | découverte

Question écrite au tableau : Qu'est-ce que l'eau ?

Aujourd'hui, et pendant plusieurs séances, nous allons nous intéresser à l'eau.

Vous allez commencer par me dire ce que vous savez sur l'eau. Je vais noter certaines de vos idées sur une affiche et comme ça quand nous aurons fini de travailler nous pourrons voir ce que vous avez appris.  

Le maître groupe les informations selon leurs catégories : 

-existence de plusieurs états de l'eau

-caractéristiques d'un état en particulier.

...
 

2. Evaluation diagnostique : reconnaissance de l'eau

collectif | 15 min. | évaluation

Maintenant vous allez essayer de reconnaître l'eau. Je vais vous distribuer des images que vous devez classer : d'un côté ce qui est de l'eau, et de l'autre ce qui n'en est pas. Pour que nous soyons tous d'accord nous allons montrer les images ensemble. Les montrer et faire dire de quoi il s'agit (mer, poisson, feu, neige, eau du robinet, pluie, igloo, trègle, glaçon).

Vous découpez les images et vous les collez tout seul. Vous avez 10 minutes.

C'est un travail individuel. A la fin du temps, ramasser les feuilles sans leur donner d'éléments de correction.

 

3. La glace est-elle de l'eau ?

collectif | 10 min. | recherche

Poser la question aux élèves "la glace est-elle de l'eau ?". Normalement tous devraient dire que oui (si ce n'est pas le cas l'expérience n'en sera que plus riche)

Leur présenter une bouteille d'eau et leur demander comment on peut vérifier que la glace est bien de l'eau. "Peut-on transformer cette eau en glace ?"

Demander à ceux qui disent oui comment on peut faire.

La proposition de mettre l'eau au frais viendra tout de suite. Si cela n'émerge pas, attirer leur attention sur l'endroit : le réfrigérateur ou le congélateur.

Proposer aux élèves de réaliser l'expérience. Leur dire qu'on va en outre faire un trait au marqueur pour marquer à quel niveau arrive l'eau. Puis mettre une bouteille d'eau au réfrigérateur et une bouteille d'eau au congélateur.

Conclure en disant que la semaine prochaine on regardera ce qu'il s'est passé.

2

Les changements d'états de l'eau : de solide à liquide et de liquide à solide

Dernière mise à jour le 29 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l’eau.
- Comparer et mesurer la température et la masse de l’eau à l’état solide et à l’état liquide.
Durée
35 minutes (3 phases)
Matériel
les deux bouteilles de la séance 1, sorties du réfrigérateur et du congélateur.
une bouteille supplémentaire avec de l'eau chaude.
une balance
un thermomètre

1. Solidification

collectif | 10 min. | découverte

Commencer la séance en observant les résultats de l'expérience de la séance 1.

Constater que l'eau au réfrigérateur est restée de l'eau, alors que dans le congélateur l'eau est devenue de la glace.

Faire redire que la glace est solide et l'eau liquide.

En conclure que l'eau et la glace sont bien la même chose : dire la phrase "On peut dire que la glace est de l'eau à l'état solide, alors que ce que l'on appelle de l'eau est de l'eau à l'état liquide."

2. Caractéristique de l'eau à l'état solide et liquide : la masse et le volume

collectif | 15 min. | recherche

Demander quelle bouteille est la plus lourde. Proposer à plusieurs élèves de tenir les bouteilles et d'essayer de dire laquelle est la plus lourde.

Enfin, leur demander comment on pourrait être sûr. Quel outil il faut utiliser ? Réponse attendue : une balance.

Faire peser les deux bouteilles (à l'état solide et à l'état liquide) et constater qu'elle pèse le même poids.

Conclure : l'eau liquide a le même poids que l'eau solide.

 

 

Puis regarder la marque (si cela n'a pas déjà été relevé par les élèves) : constater que la glace a dépassé la marque. Qu'est-ce qu'on peut dire ?

L'eau solide prend plus de place que l'eau liquide. Mais même si elle prend plus de place, elle ne pèse pas plus lourd.

 

 

3. Caractéristique de l'eau à l'état solide et liquide : la température

collectif | 10 min. | recherche

Enfin, demander pourquoi l'eau s'est-elle transformée en glace ?

Réponse attendue : à cause du froid.

Souligner le fait que dans le réfrigérateur il fait froid, mais que l'eau n'est pas devenue de la glace. Pourquoi ?

Réponse attendue : il ne fait pas assez froid.

Question : il doit faire froid comment ? 

Si les élèves ne le disent pas spontanément, leur demander quel outil il faut utiliser pour mesurer la température : un thermomètre.

 

Ajouter une bouteille d'eau chaude aux deux autres. Puis faire mesurer la température de l'eau dans chacune des bouteilles et le noter au tableau.

Constater que la glace est en dessous de zéro alors que les deux autres sont au-dessus.

Conclure : En dessous de zéro degré, l'eau passe à l'état solide (glace), au-dessus, elle est à l'état liquide.

 

3

La fusion de la glace

Dernière mise à jour le 29 octobre 2018
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l’eau.
Durée
55 minutes (4 phases)

1. Phase 1

collectif | 5 min. | découverte

Donc la semaine dernière, nous avons vu que la glace et ce qu'on appelle l'eau sont la même chose : de l'eau à l'état liquide et à l'état solide. On a aussi mesurer la température de l'eau et on s'est rendu compte qu'en dessous de zéro degré l'eau est à l'état solide, et au dessus elle est à l'état liquide.

On a fait une expérience et on sait que pour transformer de l'eau en glace, c'est à dire pour faire passer de l'eau liquide à l'état solide, il faut la refroidir (la mettre au congélateur).

2. Présentation de la situation d'expérience

collectif | 10 min. | découverte

Présenter un glaçon à la classe.
Qu'est-ce que c'est ? D'après vous, que va devenir ce glaçon si je le laisse là dans ma main?
reccueillir les propositions des élèves.
réponse attendue : il va fondre et devenir de l'eau.

Proposer alors aux élèves de faire un petit jeu pour essayer de voir comment l'eau à l'état solide passe à l'état liquide : le but de ce jeu va être de faire fondre le glaçon le plus vite possible.

Vous aller vous mettre par quatre. Chaque groupe aura un gobelet transparent avec un glaçon. Vous aller devoir essayer de faire fondre vos glaçons le plus vite possible. Vous aurez au maximum 20 minutes.

Mais avant de faire l'expérience, vous allez faire des hypothèses. c'est à dire que vous allez m'expliquer comment vous allez faire avant d'essayer de le faire "pour de vrai".

Attention, il est interdit de mettre le glaçon dans votre bouche ou sous vos vêtements

Dans chaque groupe, il y a un responsable du temps, un responsable du matériel, un dessinateur et un rapporteur.

Le responsable du temps est le seul qui peut se lever pour voir sur le chronomètre à combien de temps on est.

Le dessinateur doit dessiner l'expérience de son groupe dans les trois cases (réaliser le dessin dans la première case en collectif : représenter le glaçon dans le gobelet).

Le rapporteur doit écrire une phrase sous chacune des cases qui dit ce qu'il se passe.

3. expérience

collectif | 25 min. | recherche

Les élèves réalisent l'expérience et remplissent la fiche.

4. Résultats

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Au bout de 20 minutes, arrêter les expériences et observer qui a eu les meilleurs résultats.

Constater que ce sont ceux qui ont le plus réchauffer le glaçon qui l'ont fait fondre plus vite. Dire que cela est normal car pour faire passer l'eau de l'état liquide à l'état solide il faut le refroidir, pour transformer la glace en eau c'est le contraire, donc il faut le réchauffer. Plus on le réchauffe vite, plus l'eau passe vite de l'état solide à l'état liquide.

 

Distribuer la trace écrite, la compléter et la coller.