Les trois états de la matière
Niveau: 7-9

Contenu:
- État solide
- État liquide
- État gazeux

Objectif:
À la fin de la leçon, l'élève doit être capable de:
- Montrer à partir d'exemples qu'un solide a une forme propre et un volume pratiquement invariable (incompressibilité);
- Montrer à partir d'exemples qu'un liquide n'a pas de forme propre et incompressible;
- Montrer à partir d'exemples qu'un gaz n'a pas de forme propre, est compressible et expansible;
- Classer à partir d'une liste donnée, des corps en solide, liquide et gaz.

Pré-évaluation

Cite quelques objets de la nature.

Condition préalable
L'élève doit faire la difference entre un corps solide et un corps gazeux. Il en est de même pour un corps liquide et gazeux.
Tous les corps qui se présentent sous le même état possèdent certaines caractéristiques physiques identiques. Ces caractéristiques permettent de distinguer les solides, les liquides et les gaz les uns des autres.

Matériel: Loupe ou microscope

1. L'état solide
Les cristaux de sucre
Expérience 1
Certains solides sont faits de cristaux parfois visibles à l'oeil nu. Observons par exemple, le sucre.
À l'aide du dos d'une petitte cuillère, broyons un peu de sucre cristallisé dans une soucoupe. Observons la poudre très fine que nous avons obtenue, d'abord à la loupe et ensuite au microscope. La poudre apparaît constituée de minuscules cristaux dont les formes sont les mêmes que celles des cristaux visibles à l'oeil nu.
Propriétés des solides
Tout solide est, en réalité, constitué de cristaux, petits ou gros. Certais cristaux ne sont pas parfois visibles qu'au microscope. On reconnaît un cristal à ses facettes planes et brillantes qui réflechissent la lumière. Ces facettes déterminent la forme du solide. Les solides possèdent certaines propriétés mécaniques: la dureté, la résistance aux chocs et à l'usure. C'est pourquoi un solide conserve une forme propre et un volume constant. Un objet solide transmet les forces et ne se déforme pas facilement.

2. L'état liquide
L'eau, l'huile, l'alcool
Expérience 2
a. Prenons trois liquides: de l'eau, de l'huile et de l'alcool, ainsi que trois tubes à essais. Versons dans le premier tube à essais quelques centimètres cubes d'eau, d'huile dans le second et d'alcool dans le troisième.

b. Renversons l'eau dans un verre à pied. Observons son écoulement: il est rapide; seule une goutte reste accrochée au tube.

c. Renversons maintenant l'huile: elle est visqueuse, s'écoule lentement et ne se mélange pas à l'eau. Ces deux liquides ont des viscosités différentes, ils ne sont pas miscibles.

d. Renversons enfin l'alcool: il s'écoule très vite, il se mélange bien à l'eau, il arrive même à se dissoudre dans l'huile. Cette expérience illustre les propriétés de l'état liquide.

3. L'état gazeux

S'il est difficile d'observer les gaz, souvent invisibles, nous voyons parfois des fumées colorées, signes de pollution. On peut reconnaître aussi certains gaz à leur odeur. Les gaz peuvent être incolores ou colorés.
- Quelques gaz incolores: l'oxygène, l'hydrogène, l'azote, le dioxyde de carbone.
- Quelques gaz colorés: le chlore (jaune-verdâtre), le dioxyde d'azote (brun-roux), les vapeurs d'iodes (violettes). Les gaz sont plus ou moins solubles dans les liquides, beaucoup plus difficilement dans les solides.
Un gaz est impalpable. Il occupe tout l'espace, tout le voulume qui lui est offert. Il se dilate ou se comprime facilement.

Évaluation
1. Quelles sont les propriétés d'un solide?
2. Cite quatre exemples de gaz.
3. Décrire l'expérience de l'état liquide des corps suivants: l'eau, l'huile, l'alcool.

Document: Sciences Physiques 3. Collège 80
Livre de physique 7e A IPN, Bamako

Durée: Indéterminée

Matériel: sucre, cailloux, eau, huile, parfum, oxygène, hydrogène, alcool.

Auteur/Source: Mah Fané École Jean Richard, Bamako