Quand on ne voit rien, peut-il y avoir quelque chose ?

A cette question, les élèves ont fait quelques propositions :

  • Les microbes
  • L’air, l’oxygène
  • l’atmosphère
  • le son
  • l’électricité

Nous avons reprécisé que le son et l’électricité n’étaient pas de la matière mais de l’énergie.

1° Vide ou plein : la bouteille coupée plongée dans l’eau

Question : je plonge une bouteille en plastique (fermée par un bouchon) dont le fond a été coupé dans un récipient d’eau. Que va-t-il se passer ?

L’air est donc de la matière. On peut donc mesurer sa masse (la quantité de matière) avec une balance :

L’air est invisible, inodore mais c’est de la matière. 

2° Les eaux transparentes

IMG_1441Nous avons à notre disposition plusieurs récipients d’eaux transparentes. Nous nous posons la question suivante :

« Comment peut-on savoir si ces eaux transparentes sont pures (ne contiennent que de l’eau) ? »

Les élèves proposent différentes manipulations :

 

Les protocoles proposés par les élèves

Les protocoles proposés par les élèves

Nous avons testé chacun des protocoles proposés :

  • Mélanger chaque eau transparente avec l’eau du robinet et voir si ça change de couleur : cela n’a rien donné, il n’y a eu aucun changement de couleur, nous n’avons pas pu déterminer si les eaux étaient pures ou non.
  • Comparer visuellement avec de l’eau pure (le témoin) : L’eau C est apparue plus jaune que le témoin. C’est peut être un signe qu’elle n’est pas pure. Mais il faut confirmer.
  • Sentir les eaux : à l’odeur, l’eau B sentait la fleur d’oranger. On en a conclu que ce n’était pas de l’eau pure.
  • Verser un colorant dans les différentes eaux ainsi que dans le témoin (eau pure) et observer s’il se produit des changements : Dans l’eau A, le colorant est resté à la surface alors que dans les autres eaux et dans le témoin, il s’est mélangé à l’eau. On en conclue que l’eau A n’est pas de l’eau pure.
colorant alimentaire dans les eaux

colorant alimentaire dans les eaux

  • Observer un objet à travers les différentes eaux. S’il apparait déformé, ce n’est pas de l’eau pure (comparer avec le témoin) : l’observation de l’objet (un feutre) à l’oeil nu n’a pas montré de différences perceptibles entre les différentes eaux.
  • Filtrer les eaux. Sil l’eau n’est pas pure, on récupérera « quelque chose » dans le filtre : Nous avons filtré les différentes eaux mais nous n’avons rien récolté dans les filtres (coton)
filtration des eaux

filtration des eaux

  • Faire bouillir les eaux. L’eau pure va s’évaporer. S’il reste quelque chose (un résidu) dans le récipient, c’est que l’eau n’était pas pure : Avec ce protocole, nous nous sommes rendus compte qu’on obtenait, après vaporisation de l’eau, un résidu pour l’eau A, l’eau C et l’eau E.
Obtient-on un résidu ?

Obtient-on un résidu ?

Par contre, nous n’obtenons aucun résidu pour l’eau D. Nous en concluons que c’est de l’eau pure.

IMG_1442

 

  • Observer les eaux au microscope

IMG_1499En observant les eaux au microscope, nous n’avons rien observé dans les eaux B, D et E.

Dans l’eau A, au bout d’un moment, des cristaux de sel sont apparus :

 

 

 

Dans l’eau C, nous avons observé des débris de végétaux et des microbes

Bilan :

L’eau est de la matière

Il existe des éléments qui sont trop petits pour qu’on les voit à l’oeil nu (cristaux, microbes) mais qui sont présents. On peut en observer au microscope. 

L’eau limpide (transparente) n’est pas forcément pure.

 3° A la découverte du système solaire

Solar_System_size_to_scale_frCertains objets ne sont pas perceptibles par nos sens, malgré leur grande taille, parce qu’ils sont trop éloignés. C’est le cas des objets du système solaire.

Voici le logiciel Celestia, navigateur spatial. On peut aussi consulter le site le système solaire, très complet.

 

Actualité scientifique : au delà du système solaire :

Et pour ceux que l’astronomie intéresse, voici le « c’est pas sorcier » consacré au système solaire .

Et pour les mordus, voici un docu-fiction de la BBC. Fiction car un vaisseau spatial comme celui décrit n’existe pas (encore) mais documentaire car toutes les données scientifiques des planètes sont justes : voyage autour du soleil.

Bilan :

L’espace est composé d’objets divers : étoiles, planètes (rocheuses ou gazeuses), astéroïdes, comètes, satellites… Entre ces objets, il n’y a rien, pas de matière : on l’appelle le vide.

Conclusion :

Tout autour de nous, il y a de la matière, même si on ne la perçoit pas toujours. Il n’y a que dans l’espace qu’on peut trouver du vide, absence de matière.

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