La matière et l’énergie Sciences et technologie 7e année Univers non vivant La matière et l’énergie Sciences et technologie 7e année

Objectifs Identifier les propriétés de divers matériaux qui les destinent à la fabrication de produits de consommation. Identifier les propriétés spécifiques à chaque état de la matière. Reconnaître que chauffer et refroidir des substances peuvent provoquer la dilatation et la contraction. Conclure que toute transformation, naturelle ou provoquée, entraîne des bénéfices qui s’accompagnent souvent d’effets indésirables. Reconnaître que la plupart des substances peuvent exister sous les trois états (solide, liquide et gaz), dépendant de la température et de la pression.

Objectifs (suite) Expérimenter avec différentes substances et matériaux afin de découvrir les transformations possibles (mélanges, solutions, techniques de séparation). Distinguer entre phénomène réversible et phénomène irréversible. Démontrer que, peu importe la nature de la transformation des substances, la masse totale demeure constante si elles sont dans un système fermé. Utiliser le modèle particulaire pour expliquer diverses transformations (changement d’état, conservation de la matière dans la formation de solution) et propriétés physique de la matière (diffusion des liquides et des gaz, dilatation, compressibilité des gaz, pression de l’air).

Objectifs (suite) Associer l’idée de forces à la description de champs magnétiques produits par des aimants permanents et des électroaimants. Prédire les modifications au champ magnétique en fonction d’une augmentation de l’intensité d’un électroaimant. Faire la distinction entre la chaleur et la température.

Les propriétés de la matière Toute substance qui occupe un espace (volume) et possède une masse. Propriété Caractéristique servant à décrire la matière.

Propriété caractéristique vs propriété non-caractéristique Une propriété non caractéristique est une propriété qui ne permet : Ni d’identifier une substance ou un objet. Ni de déterminer l’usage qui peut être fait d’une substance ou d’un objet. Ni prévoir l’effet de la substance ou d’un objet sur l’environnement. Une propriété caractéristique est une propriété qui permet : Ou d’identifier une substance ou un objet. Ou de déterminer l’usage qui peut être fait d’une substance ou d’un objet. Ou de prévoir l’effet d’une substance ou d’un objet sur l’environnement. FR 4-1 Propriétés de la matière

Les états de la matière À la température ambiante, la matière peut se trouver à l’état solide, liquide ou gazeux. Les meubles, les murs et le plancher de la classe sont à l’état solide. L’eau et les boissons que l’on consomme sont à l’état liquide. L’air que nous respirons est à l’état gazeux.

Les états de la matière (suite) Solide Les solides sont composés de particules retenues ensembles par des liens indivisibles. Les particules vibrent. Liquide Les liens qui relient les particules d’un liquide sont plus faibles que ceux qui relient les particules d’un solide. Les particules se déplacent lentement. Gaz Les liens entre les particules des gaz sont encore plus faibles que ceux qui relient les particules des liquides. Les particules se déplacent librement.

Activité d’exploration Verser ? Façonner ? Remplir ? Omnisciences 7, Page 115 Nomme l’état de matière décrit dans chaque cas : La matière prend la forme, mais non le volume, du contenant dans lequel elle se trouve. La matière se répand, de façon à remplir tout l’espace disponible. La matière a une forme précise et occupe un volume mesurable. Une substance a un volume défini mais une forme indéfinie. S’agit-il d’un solide, d’un liquide ou d’un gaz? Comment expliquerais-tu la différence entre un solide, un liquide et un gaz à un élève qui n’est pas inscrit au cours de sciences et technologie?

Explications du comportement des particules Les états de la matière États de la matière Caractéristiques Explications du comportement des particules Solide Il a un volume défini. Il a une forme qu’il a tendance à garder. Il est pratiquement incompressible. Les particules sont solidement liées les unes aux autres. Elles n’ont donc pas la possibilité de se déplacer les unes par rapport aux autres. Liquide Il n’a pas de forme déterminée. Les particules glissent les unes sur les autres tout en étant très près les unes des autres et sont faiblement liées entre elles. Gazeux Il n’a pas de volume défini. Il n’a pas de forme déterminée Il est compressible. Les particules ne sont pas liées entre elles et se déplacent rapidement les unes par rapport aux autres.

Activité d’exploration Verser ? Façonner ? Remplir ? Omnisciences 7, Page 115

Travail Omnisciences 7 FR 4-22 Comprendre la théorie particulaire (suite)… Travail de révision

La température… Les particules qui composent la matière sont toujours en mouvement. Il est pratiquement impossible de mesurer directement la vitesse des particules dans une matière ; les particules sont trop petites et elles se déplacent trop vite. Mais la température d’une substance donne un indice de la vitesse moyenne d’agitation de ses particules :  vitesse des particules =  de la température

Dilatation et contraction Lorsque la température augmente, les particules bougent plus vite et se séparent. Dilatation Augmente de volume Contraction Diminue de volume

Travail… Omnisciences 7 Faisons dilater des solides, page 216 Étirement et rétrécissement page 215 Vérifie ce que tu as compris, page 221, # 1 à 5 FR 8-4 Dilatation et contraction des solides dans notre vie quotidienne FR 8-5 Dilatation et contraction des gaz dans notre vie quotidienne FR 8-7 Dilatation et contraction des liquides dans notre vie quotidienne FR 8-9 Jeu-questionnaire : Dilatation et contraction de la matière

La théorie particulaire La matière est composée de particules invisibles à l’œil nu. Toute matière se compose de petites particules. Toute substance pure possède son propre type de particules, qui diffère de celui des autres substances. Les particules s’attirent mutuellement. Les particules sont continuellement en mouvement. Le mouvement des particules est plus rapide à une température élevée qu’à une basse température. Omnisciences 7, page 199 Activité d’exploration : Trouve un lien

Les changements d’état

Travail Omnisciences 7 Exploration A Apprenons le jargons, page 230 Déterminons l’état, page 232 FR 8-18 Mots croisés sur les changements d’état FR 8-21 Jeu-questionnaire sur les changements d’état Exploration A Les multiples aspects de l’eau

Les substances pures et les mélanges Une substance pure contient qu’un seul type de particules tandis qu’un mélange contient au moins deux sortes de particules.

Les mélanges Un mélange Dissolution Mélange homogène Deux ou plusieurs substances combinées d’une matière telle que chacune conserve leur propriété. Dissolution Formation d’une solution par un mélange de deux ou plusieurs substances Mélange homogène Mélange où tous les éléments d’une substance sont identiques. Solution Ex. : Sauce à salade Catalina Mélange hétérogène Un mélange formé de différents éléments observables. Ex. : Sauce à salade italienne

Quelques définitions concernant les mélanges… Soluté Substance qui se dissout dans un solvant. Solvant Substance qui dissout un soluté. Soluble Capable d’être dissout dans un solvant. Insoluble Incapable d’être dissout dans un solvant.

Quelques définitions concernant les mélanges… Diluée Solution qui contient peu de soluté. Concentrée Solution qui contient une grande quantité de soluté. Saturée Solution dans laquelle un soluté ne peut plus se dissoudre. Insaturée Solution dans laquelle on peut encore dissoudre un soluté. Sursaturée Solution qui contient plus de soluté qu’elle peut en dissoudre. Taux de dissolution Vitesse à laquelle un soluté se dissout dans un solvant. Attention : Agitation, température, pression

Techniques de séparation des mélanges Les pinces Le magnétisme La flottation La décantation La centrifugation Le tamisage La filtration L’évaporation La distillation Univers 1 (Manuel de l’élève Boîte à outils Pages 273 à 277

Température vs chaleur Omnisciences 7 FR 7-15 Que signifie réellement la température? (Démonstration) FR 7-17 La température par opposition à l’énergie thermique