ENSEIGNER
mercredi 22 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: 5e- L'eau dans notre environnement. Mélanges et corps purs.
  -  Niveau 7 (Collège (prog. 2009))  -  Chimie

Activité 3: le cycle de l'eau

 

A partir du schéma du cycle de l’eau, réponds aux questions ci-dessous.

 
1.         Que se passe-t-il à la surface des mers et des océans lorsqu’il y a du soleil ?
2.         Est-ce que l’on peut trouver de l’eau dans l’atmosphère ? Si oui, sous quel état physique, si non pour quelles raisons ?
3.         Dans quel(s) état(s) physique(s) se trouve l’eau dans les nuages ?
4.         Donne le nom des transformations subies par l’eau lors de la formation des nuages.
5.         Indique quelques exemples de précipitations.
6.         Comment expliquer que le niveau des mers ne  varie pas malgré la vaporisation qui se produit sans cesse ?

Bilan

Sur Terre, on trouve l’eau à l’état solide, à l’état liquide ou à l’état gazeux. Ces trois états sont appelés les états de la matière.
On représente et on  nomme les changements d’état comme indiqué sur le schéma ci-dessous

 
On définit la notion de cycle pour traduire le fait que l’eau revient à son état initial après avoir subi plusieurs changements d’état.
Vaporisation de l’eau de mer : l’eau passe de l’état liquide à l’état gaz

Liquéfaction de la vapeur d’eau : l’eau passe de l’état gaz à l’état liquide. Cela se manifeste par les pluies par exemple.
Solidification de l’eau : l’eau passe de l’état liquide à l’état solide. Cela se manifeste par exemple par la neige ou la grêle.
Fusion de l’eau : l’eau passe de l’état solide à l’état liquide. Cela se manifeste, par exemple, par la formation des torrents par la fonte des neiges.


Préparation: le cycle de l'eau

Les élèves ont à leur disposition divers documents ou une vidéo (Aqua ça sert + questionnaire).

Savoir: le cycle de l'eau

On indique sur le schéma les mots « vaporisation » et « liquéfaction » au lieu de « évaporation » et « condensation »  souvent utilisés par les élèves. Ce dernier terme est réservé au passage gaz solide alors qu’on le trouve dans la vie courante pour désigner la liquéfaction de l’eau. L’expérience montre que les élèves ont tendance à n’utiliser que les mots qu’ils utilisent dans la vie de tous les jours. Il faut attirer leur attention sur ce point.
Le commentaire des programmes propose de réserver en sciences physiques :
o          le terme condensation pour le changement d’état gaz  solide en précisant même « condensation à l’état solide ». En effet, dans la vie courante et dans d’autres disciplines, on utilise « condensation » par abus de langage, même si ce point de vue n’est pas partagé par tous les physiciens, le dictionnaire Fleury Matthieu Kastler par exemple)
o          la liquéfaction pour le changement d’état gaz  liquide.
L’évaporation est un cas particulier de « vaporisation progressive d’un liquide ou d’un solide dans une atmosphère contenant au moins un autre gaz que la vapeur produite » (Fleury)
On trouve peu d’exemples de corps que l’on trouve dans les trois états liquide, solide, gaz. On peut expliquer que l’eau change d’état à des températures qui sont accessibles. Il arrive qu’en chauffant un corps, il subisse des transformations autres que celle consistant à changer d’état (on peut faire fondre du beurre, mais pas le vaporiser. Si on liquéfie les vapeurs, on trouve autre chose que du beurre.) Il ne faut pas faire croire aux élèves que l’exemple de l’eau est généralisable.

But: le cycle de l'eau

Ces activités ont pour but d’introduire les notions d’états de l’eau et de changements d’état. Elles permettent également de faire le bilan des connaissances des élèves sur ces notions au programme du primaire (fiche 1).Dans les programmes, une des compétences à acquérir est « extraire des informations d’un texte scientifique ». Dans les exemples d’activités de recherche documentaire, l’un des deux thèmes suggérés est le « cycle de l’eau ».Par ailleurs, il nous a semblé difficile d’évoquer l’eau dans notre environnement sans évoquer le cycle de l’eau et donc les trois états sous lesquels elle se trouve.

Corrigé: le cycle de l'eau

1.         L’eau des mers se vaporise.
2.         Les nuages sont constitués d’eau. La vapeur d’eau se liquéfie lorsqu ‘elle s’élève dans l’atmosphère, car la température est moins élevée. Lorsque la température diminue encore, l’eau liquide des nuages peut se solidifier. On peut alors constater des précipitations solides comme la neige et la grêle ou liquides comme la pluie et le brouillard.
3.         Après les précipitations, l’eau liquide rejoint les fleuves (par écoulement ou ruissellement vers les rivières, ou par infiltration dans le sous-sol vers les nappes phréatiques, les rivières souterraines…). Enfin, les fleuves rejoignent la mer. On a ainsi fait une boucle complète : mer, nuage, précipitations, fleuves, mer).