À notre échelle, la matière est classée en trois familles de matériaux qui se distinguent par leurs propriétés physico-chimiques. Ces propriétés définissent le domaine d'utilisation des matériaux. Elles permettent également de les séparer, notamment dans le but de les recycler.

Les différents matériaux Les matériaux sont utilisés pour la construction des objets, des machines, des bâtiments, etc. On peut distinguer plusieurs catégories de matériaux :  Les matériaux métalliques, ou les métaux  Les matériaux organiques  Les matériaux minéraux (verres ou céramiques)

Les métaux Les métaux sont des corps qui se caractérisent par une très bonne conduction électrique et thermique et aussi par un aspect brillant (lorsqu'ils sont polis). Ex) Le fer, le cuivre, le plomb et le zinc sont des métaux. Échantillons de métaux divers

Proprieté A. On rencontre les métaux dans le sol, à l'état naturel ou combinés avec d'autres éléments. B. On peut créer des alliages métalliques en mélangeant des métaux entre eux ou avec d'autres matériaux. C. Le bronze est un alliage résultant du mélange de deux métaux : le cuivre et l'étain. D. L'acier est un alliage résultant du mélange d'un métal, le fer, et d'un non-métal, le carbone.

Matériaux organiques Les matériaux organiques sont ceux qui proviennent d'organismes vivants (végétaux ou animaux) ou des produits de leur décomposition (le pétrole). Le tissu le plus utilisé est le coton. Ses fibres sont obtenues à partir d'une fleur, c'est donc une matière organique végétale. Fleur de coton

Le pétrole contient des hydrocarbures, matière première des matières plastiques. L'adjectif "plastique" signifie que ces matériaux prennent facilement une forme voulue, en utilisant des moules. A éviter: Il ne faut pas parler "d'objets en plastique", car il n'existe pas un matériau appelé “plastique”, mais plusieurs matériaux plastiques. Différents objets en matière plastique

Les matériaux minéraux Les matériaux minéraux regroupent les matériaux à la fois non métalliques et non organiques. Généralement, ils sont obtenus après cuisson d'une matière première que l'on trouve dans le sol (argile, sable, etc.). Les céramiques sont obtenues le plus souvent après la cuisson d'argile.

Des récipients en céramique

Du verre en cours d’ élaboration

II. Caractérisation d'un échantillon de matière Les conductivités thermiques et électriques.  Un matériau est un bon conducteur thermique ou électrique s'il laisse passer facilement la chaleur ou l'électricité.  Dans le cas contraire, on dira qu'il est isolant.  On peut tester la conduction électrique d'un échantillon de matière à l'aide d'un circuit électrique simple.

A) Test de la conduction électrique Les métaux sont de très bons conducteurs thermiques et électriques, alors que les matériaux minéraux (verres et céramiques) et les matériaux organiques sont souvent de bons isolants.

B) Le magnétisme Les champs magnétiques naturels (comme celui de la Terre) ou artificiels peuvent avoir des effets sur certains matériaux. Propriété En présence d'un aimant : Certains objets sont soit attirés par celui-ci, soit repoussés, ils sont dits magnétiques. D'autres peuvent seulement être attirés, ils sont ferromagnétiques.

Test des propriétés magnétiques

C)La masse volumique et la densité Proprieté  La masse volumique, notée ρ, d'un matériau est la masse d'un litre de ce matériau. Elle permet de classer les objets les uns par rapport aux autres en prenant en compte leur "lourdeur".  La masse volumique de l'eau est de 1000 g/l. Cela signifie que la masse d'un litre d'eau est 1000 g.  La masse volumique du fer est de 7900 g/l. On en déduit que le fer est 7,9 fois plus lourd que l'eau.  Il est beaucoup plus pratique de comparer la densité des éléments que leur masse volumique.

Densité La densité d'un matériau est le rapport de la masse volumique de ce matériau et de la masse volumique de l'eau : d=ρ matériau ρ eau La densité de l'eau est donc égale à : D eau=ρ eau ρ eau=1 La densité du fer est égale à : D fer=ρ fer ρ eau= =7,9

Poprieté Lorsque la densité d'un matériau est inférieure à 1, il sera plus "léger" que l'eau. Il flottera donc sur l'eau. Lorsque sa densité est supérieure à 1, il coulera dans l'eau. Matériau plus dense que l'eau lâché dans l'eau