Physique et Chimie, 3ème Année Collège, Séance 1, PDF

# Physique et Chimie : 3ème Année Collège ## Séance 1 (Quelques matériaux au quotidien) ### Professeur: Mr EL GOUFIFA Jihad ## Sommaire **I- Introduction** **II- Distinction entre objets et matériaux** * 2-1/ Observation * 2-2/ Conclusion **III- Classification des matériaux selon leurs proprié...

# Physique et Chimie : 3ème Année Collège ## Séance 1 (Quelques matériaux au quotidien) ### Professeur: Mr EL GOUFIFA Jihad ## Sommaire **I- Introduction** **II- Distinction entre objets et matériaux** * 2-1/ Observation * 2-2/ Conclusion **III- Classification des matériaux selon leurs propriétés** * 3-1/ Les organiques * 3-2/ Les métaux * 3-3/ Les verres * 3-4/ Les plastiques * 3-5/ Tableau récapitulatif **IV- Caractériser les matériaux selon leur propriétés** * 4-1/ Test de conductivité électrique * 4-2/ Test de conductivité thermique **V- Test de reconnaissance des métaux** **VI- Test de reconnaissance des plastiques** * 6-1/ Types de plastiques * 6-2/ Test de flottabilité * 6-3/ Test de la couleur de la flamme * 6-4/ Test de de dissolution dans l'acétone * 6-6/ Conclusion **VII- Conclusion** **IIX- Exercices** * 8-1/ Exercice 1 * 8-2/ Exercice 2 * 8-3/ Exercice 3 * 8-4/ Exercice 4 **I- Introduction** Les objets qu'on trouve dans la vie quotidienne sont constitués de matériaux différents, caractérisés par l'abondance et la polyvalence, conçus dans des formes et des couleurs différentes pour être utilisés dans différents domaines, dont le plus important est l'emballage. * Quelle est la différence entre les objets et les matériaux ? * Comment peut-on classer les matériaux qui nous entourent ? **II- Distinction entre objets et matériaux** **2-1/ Observation** | Objets | Matériaux | |:---|:---| | Chaise | Bois | | Fenêtre | Verre | | Bouteille | Verre | | Fils de connexion | Cuivre | | | Fer | | | Aluminium | | | Plastique | | | Plastique | | | Plastique | | | Bois | **2-2/ Conclusion** Un objet ou corps (bouteille, chaise, table...) est fabriqué pour une fonction précise. On appelle matériau toute matière employée à la fabrication des objets. Un même objet peut être fabriqué avec un ou plusieurs matériaux. Un même matériau permet de fabriquer des objets différents. **III- Classification des matériaux selon leurs propriétés** Une famille de matériaux est un ensemble de matériaux dont les propriétés sont semblables. **3-1/ Les organiques** * D'origine végétale: qui proviennent essentiellement des plantes: bois, écorce, laine, papier * D'origine animale: comme le cuir,... **3-2/ Les métaux** Ils sont résistants mécaniquement, bons conducteurs de la chaleur et de l'électricité, malléables, imperméables, opaques... **3-3/ Les verres** Ils sont des isolants électriques et mauvais conducteurs de la chaleur, fragiles, imperméables.... **3-4/ Les plastiques** Ils possèdent une bonne résistance mécanique et sont d'excellents isolants thermiques et électriques, imperméables, ne réagissent pas avec l'eau et généralement ni avec les acides et les bases **3-5/ Tableau récapitulatif** | | Les métaux | Les matériaux plastiques | Verres | |:---|:---|:---|:---| | | Bons conducteurs | Isolant électrique | Isolant électrique | | | Conducteur de chaleur | isolé électrique | Isolant de chaleur | | | Résistant aux chocs | Fragile et flexible | Facilement cassable | | | | | Faible conducteur de chaleur | **IV- Caractériser les matériaux selon leur propriétés** **4-1/ Test de conductivité électrique** **Protocole expérimental** Pour savoir si un matériau est conducteur on réalise le test de conductivité en utilisant le montage suivant : (matière à tester) Si la lampe brille cela indique que le courant électrique circule donc le matériau est conducteur. Si la lampe reste éteinte le courant électrique ne circule pas donc le matériau est isolant. **Conclusion** | MATÉRIAUX TESTÉ | RÉSULTAT DU TEST | |:---|:---| | Fer | Conducteur | | Zinc | Conducteur | | Aluminium | Conducteur | | Cuivre | Conducteur | | Sulfate de cuivre en poudre | Isolant | | Sel en poudre | Isolant | | Bois | Isolant | | Matière plastique | Isolant | **4-2/ Test de conductivité thermique** **Protocole expérimental** On donne le schéma des expériences au cours de laquelle on chauffe l'extrémité des lames de (Fer Bois - Verre) * Bougie * Cire de bougie * Tige en fer * Cire de bougie * Tige en bois * Bougie * Cire de bougie * Tige en verre * Bougie **Observations** Après quelque secondes la cire de bougie placée sur l'autre extrémité de la tige en fer commence a fondre. Après plusieurs minutes la cire de bougie placée sur l'autre extrémité de la tige en bois n'a pas fondu. Après quelque secondes la cire de bougie placée sur l'autre extrémité de la tige en verre ne fond pas. **Conclusion** | Les matériaux | Conducteur thermique | |:---|:---| | Fer | Conducteur | | Bois | Isolons | | Verre | Mauvais conducteur | **V- Test de reconnaissance des métaux** Les métaux les plus importants utilisés dans la vie quotidienne sont: le fer, l'aluminium, le cuivre, le zinc On peut reconnaître ces métaux par quelques tests simples. **Test de couleur** Le premier test possible est celui de la couleur du métal. La plupart des métaux sont gris, ce test permet de distinguer le cuivre qui est caractérisé par une couleur rouge-brique, ou l'or qu iest de couleur jaune **Test à l'aimant** Le fer est attiré par un aimant. **Test de masse volumique** La densité ou masse volumique d'un solide ou d'un liquide est une grandeur que l'on peut calculer grâce à la relation suivante : $P = \frac{m}{V}$ Cette grandeur est caractéristique de chaque métal et permet donc de le distinguer des autres. **Résumé** | Métal | Propriétés | |:---|:---| | Fer (Fe) | Couleur gris | | | magnétisme | | | Masse volumique | | | Attiré par l'aimant | | | 7.8 g/cm³ | | Cuivre (Cu) | Rouge brique | | | Non attiré | | | 8.9 g/cm³ | | Zinc (Zn) | gris | | | Non attiré | | | 7.1g/cm³ | | Aluminium (Al) | gris | | | Non attiré | | | 2.7 g/cm³ | **VI- Test de reconnaissance des plastiques** **6-1/ Types de plastiques** On trouve plusieurs types de plastique mais les plus utilisable dans notre vie sont : * Le polyéthylène (PE) * Le polystyrène (PS) * Le polypropylène (PP) * Le polychlorure de vinyle (PVC) **6-2/ Test de flottabilité** **Première expérience** Introduire dans un bêcher quatre échantillons de plastique (PP-PS-PE - PVC), puis rajouter l'eau douce et observer l'état des échantillons. * Qui coule? Le PS et le PVC * Qui flotte? Le PE et le PP **Deuxième expérience** Ajouter du sel en grande quantité. * Qui coule ? Le PVC * Qui flotte ? Le PS **6-3/ Test de la couleur de la flamme** On pose sur une flamme des morceaux de PS, PE, PVC et PET. | La matière | plastique | |:---|:---| | | | Avec le PVC, on voit une flamme verte. avec le PS, PE et PET, on voit une flamme de couleur normale jaune. **6-4/ Test de de dissolution dans l'acétone** Placer le morceau de plastique que vous supposez en PS sur une soucoupe, puis ajouter quelques gouttes d'acétone. **6-6/ Conclusion** **VII- Conclusion** **IIX- Exercices** **8-1/ Exercice 1** Répondre par Vrai ou Faux : 1. Les matériaux interviennent dans la composition des objets : 2. L'ordinateur est constitué de matériaux différents : 3. Les métaux sont des matériaux recyclables : 4. La matière plastique est non recyclable: 5. Les objets interviennent dans la composition des matériaux : 6. L'aluminium est attiré par l'aimant : 7. Par la couleur grise on peut distinguer le fer: 8. P.E.T flotte à la surface de l'eau salée : 9. P.S est insoluble dans l'acétone: 10. P.V.C se courbe dans l'eau bouillante : 11. P.V.C change la couleur de la flamme: 12. P.P flotte sur l'eau douce: **8-2/ Exercice 2** Compléter les phrases en utilisant les mots suivants: objet(s) - matériau(x) 1. Un peut être fabriqué à partir de différents 2. Les trois classes principales des utilisés au quotidien sont les verres, les plastiques et les métaux. 3. Une bouteille est un qui peut être fabriqué à partir d'un tel que le verre. 4. Une boîte d'emballage est un qui peut être fabriqué à partir de plusieurs tels que les bouteilles. 5. Le verre est un utilisé pour fabriquer des **8-3/ Exercice 3** 1. Distinguer les corps (objets) et les matériaux : un verre règle - le verre robinet laine - polyéthylène voiture fourchette fenêtre - PVC cuivre plastique. | Objets | Matériaux | |:---|:---| | | laine - polyéthylène - PVC - cuivre - plastique. | | un verre - règle - robinet - voiture - fourchette - fenêtre | le verre | 2. Parmi les métaux suivants, indiquer les quatre métaux les plus couramment utilisés et donner leurs symboles : or plomb nickel - fer cobalt - aluminium platine étain mercure zinc titane cuivre argent. | Métaux | Symboles | |:---|:---| | fer | Fe | | aluminium | Al | | cuivre | Cu | | zinc | Zn | **8-4/ Exercice 4** On met 3 types de plastique PVC, PS et PE dans deux béchers le ler contient l'eau douce et l'autre l'eau salée : * Bécher N°1 * Bécher N°2 1. Quel est le nom systématique des matières A,B et C ? 2. De quelle matière constitue le bouchon d'une bouteille ? 3. Quelle est les 2 propriétés commune entre (PVC, PS et PE)?