Activité n°2 (Chap.7) : Les états de la matière

Complément : Document n°1 - Les trois états de la matière

La matière peut exister en général sous 3 états différents : solide, liquide et vapeur (ou gaz).
L'état sous lequel se trouve la matière dépend de deux paramètres : la température et la pression.
Ainsi, à la pression atmosphérique normale, l'eau est solide (glace) en dessous de 0°C, est liquide entre 0°C et 100°C et est de la vapeur d'eau au dessus de 100°C.
À 0°C l'eau change d'état et passe de l'état solide à l'état liquide (ou l'inverse).
À 100°C l'eau change à nouveau d'état et passe de l'état liquide à l'état gazeux (ou l'inverse).
Quand la matière passe d'un état à un autre on dit tout simplement qu'il y a changement d'état.

Complément : Document n°2 - Quelles sont les différences au niveau microscopique qui peuvent expliquer ces phénomènes ?

La matière est constituée de petites particules (atomes ou molécules^[*] selon la matière) : par exemple l'eau est constituée de molécules d'eau; le fer, lui est constitué d'atomes de fer.

On représente dans les animations ci-dessous ces particules par des ronds.

Remarque : dans le schéma du solide, les particules sont représentées immobiles; en fait elles bougent un peu - on dit qu'elles vibrent - et ce d'autant plus que la température du solide augmente (voir les schémas de l'effet joule)

Quelques quiz ⚓

Avez-vous bien tout compris ?⚓

Question⚓

Q3. Quels sont les états de la matière ?

Solution ⚓

A2-Q3. Les états de la matière sont l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux.

Question⚓

Q4. De quoi dépend l'état de la matière ?

Solution ⚓

A2-Q4. L'état de la matière dépend de la température et de la pression.

Question⚓

Q6. De quoi est constituée la matière ?

Solution ⚓

A2-Q6. La matière est constituée d'atomes, et de molécules.

Question⚓

Q7. Quelle est l'ordre de grandeur de la taille de ces particules ?

Solution ⚓

A2-Q7. La taille de ces particules est de \(\mathrm{10^{-9}\: m=1\:nm}\).

Question⚓

Q8. Décrire au niveau microscopique le comportement des particules des différents état de la matière ? Compléter le schéma dans chaque cas.

Solution ⚓

A2-Q8.

Question⚓

Q9. Pourquoi un solide possède-t-il une forme propre ?

Question⚓

Q10. Expliquer pourquoi un solide est-il incompressible ?

Question⚓

Q11. Expliquer pourquoi un liquide n'a pas de forme propre ?

Question⚓

Q12. Pourquoi un liquide est très peu compressible ?

Question⚓

Q13. Pourquoi un liquide peut-il s'évaporer ?

Question⚓

Q14. Pourquoi un gaz peut-il être comprimé ?

Question⚓

Q15. Un gaz possède-t-il un volume propre ?

Question⚓

Q16. Pourquoi un gaz peut-il se répandre dans une salle de classe ?

Conclusion ⚓

Question⚓

Q18. Compléter les rectangles sur le schéma ci-contre en indiquant les 3 états de la matière, ainsi que les flèches indiquant le nom des changements d'états.

Solution ⚓

A2-Q18.

Question⚓

Q19. Parmi ces changements d'états, quels sont ceux qui nécessite un apport d'énergie ? Quels sont ceux qui libère de l'énergie ?

Solution ⚓

A2-Q19.

La fusion, la vaporisation et la sublimation nécessite un apport d'énergie, alors que la condensation, la liquéfaction et la solidification libèrent de l'énergie.

Question⚓

Q20. Que signifie les termes « agitation thermique » ? Expliquer le sens de la flèche dans le schéma précédent.

Solution ⚓

A2-Q20.

L'agitation thermique correspond à l'agitation (petit mouvement) des particules de matière (atomes, molécules).

La flèche indique le sens d'augmentation de l'agitation qui correspond à l'augmentation de la température.

Plus la température de la matière est importante et plus l'agitation thermique est importante.

Question⚓

Q21. Que se passe-t-il lorsque la température vaut \(0\ \mathrm{K}\) (zéro absolu, \(-273,15\ \mathrm{^\circ C}\)) ?

Solution ⚓

A2-Q21.

L'agitation thermique devient inexistante, et la matière est totalement figée.

Rappel :

Le zéro absolu est la température la plus basse qui puisse exister.

Glossaire

Atomes ou molécules ?
Vous avez peut-être du mal à retenir ce qu'est un atome ou une molécule. Voici une petite analogie qui devrait permettre de ne plus confondre.
- Un atome c'est une lettre.
- Une molécule c'est un mot.
- Un mot est composé de lettres qui sont liées entre elles (du moins dans l'écriture courante); une molécule est composée d'atomes liés entre eux.
- L'alphabet est composé de 26 lettres ; l'alphabet de la matière est composé, lui, d'environ cent atomes.
- Avec 26 lettres on peut écrire un grand nombre de mots mais tous les mots n'existent pas ; avec cent atomes les combinaisons d'atomes pour former des molécules sont très grandes mais toutes n'existent pas.
- Un mot c'est une suite ordonnée de lettres; dans une molécule les atomes ne sont pas liés entre eux de n'importe quelle façon.

Activité n°2 (Chap.7) : Les états de la matière

Complément : Document n°1 - Les trois états de la matière

Complément : Document n°2 - Quelles sont les différences au niveau microscopique qui peuvent expliquer ces phénomènes ?

Quelques quiz ⚓

Question n°1 ⚓

Question n°2 ⚓

Avez-vous bien tout compris ?⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Question⚓

Question⚓

Question⚓

Question⚓

Question⚓

Question⚓

Question⚓

Conclusion ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Question⚓

Solution ⚓

Rappel :