Séance 1 - Quelques matériaux au quotidien

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- Exercies

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

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…

III- Classification des matériaux selon leurs propriétés

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

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 :

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

IV- Caractériser les matériaux selon leur propriétés

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)

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

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 1’on peut calculer grâce à la relation suivante : $\overline{)\mathrm{\rho }\mathrm{=}\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{V}}}$

Cette grandeur est caractéristique de chaque métal et permet donc de le distinguer des autres.

Résumé

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)

VI- Test de reconnaissance des plastiques

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

VI- Test de reconnaissance des plastiques

6-3/ Test de la couleur de la flamme

On pose sur une flamme des morceaux de : PS, PE, PVC et PET.

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.

VI- Test de reconnaissance des plastiques

6-6/ Conclusion

VII- Conclusion

IIX- Exercies

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 : ________

IIX- Exercies

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 ____________
5. Le verre est un ____________ utilisé pour fabriquer des ____________ tels que les bouteilles.

IIX- Exercies

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.

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.

IIX- Exercies

8-4/ Exercice 4

On met 3 types de plastique PVC, PS et PE dans deux béchers le 1er contient l’eau douce et l’autre l’eau salée :

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) ?