La chimie à l’école — Années 1 à 12 · Grades 1–12
1De quoi sont faits les objets
Regarde une table de petit déjeuner. Il y a une cuillère, un verre de lait, une fourchette, une serviette, un bol, et un pull posé sur le dossier d’une chaise. Cela fait beaucoup de choses, et chacune est faite de quelque chose : la cuillère en bois, la fourchette en métal, le verre en verre, la serviette en papier, le bol en plastique, le pull en laine. Une table pleine de choses, faites d’une poignée de matières différentes seulement. Ce chapitre parle de ces matières.
1.1 Objets et matériaux
Définition 1.1 (Objet)
Un objet est une chose que l’on peut voir et toucher, et souvent prendre en main et utiliser : une cuillère, une chaise, un ballon, une fenêtre, une chaussure.
Définition 1.2 (Matériau)
Le matériau d’un objet, c’est ce dont l’objet est fait. Une cuillère peut être en bois, en métal ou en plastique : la cuillère est l’objet, le bois est le matériau.
Exemple 1.3 (Un objet, trois matériaux)
Trois cuillères sont posées côte à côte. Elles ont la même forme et servent à la même chose : ce sont donc des objets de la même sorte. Mais l’une est en bois, l’autre en métal et la troisième en plastique : trois matériaux différents.
Exemple 1.4 (Un matériau, beaucoup d’objets)
Le bois est le matériau d’un crayon, d’une chaise, d’une porte, d’un petit train et d’une cuillère en bois. Beaucoup d’objets différents peuvent être faits du même matériau.
Remarque 1.5 (Des objets faits de plusieurs matériaux)
Beaucoup d’objets sont faits de plus d’un matériau. Une paire de ciseaux a des lames en métal et des poignées en plastique. Un crayon est en bois à l’extérieur, avec une mine grise de graphite à l’intérieur. Une fenêtre est une vitre dans un cadre en bois, en métal ou en plastique.
1.2 Sept matériaux courants
Proposition 1.6 (Des matériaux tout autour de nous)
La plupart des objets qui nous entourent sont faits de quelques matériaux courants :
- le bois : tables, chaises, crayons, portes ;
- le métal : fourchettes, clés, clous, casseroles, vélos ;
- le verre : fenêtres, bocaux, bouteilles, verres ;
- le plastique : bols, bouteilles, jouets, seaux ;
- le papier et le carton : livres, serviettes, boîtes ;
- le tissu : vêtements, rideaux, sacs — en laine, en coton ou en d’autres fils ;
- la pierre : murs, marches, galets, statues.
Remarque 1.7 (Des noms qui sont aussi des matériaux)
On appelle le récipient dans lequel on boit « un verre » parce qu’il est fait de verre, et une feuille de papier « un papier ». Le mot de l’objet et le mot du matériau sont alors les mêmes. Quand on parle de matériaux, on parle de la matière, pas de l’objet.
1.3 Les propriétés des matériaux
Définition 1.8 (Propriété d’un matériau)
Une propriété d’un matériau est une chose que l’on peut découvrir sur lui en regardant, en touchant ou en faisant un essai : est-il dur ou mou ? Peut-on voir à travers ? Un aimant l’attire-t-il ? Flotte-t-il sur l’eau ou coule-t-il ?
Exemple 1.9 (Dur et mou)
Un galet est dur : quand on appuie dessus avec le pouce, il ne garde aucune marque. Une écharpe en laine est molle : elle se plie dans la main. Le bois, le métal, le verre et la pierre sont durs ; le tissu et le papier sont souples et se plient facilement.
Exemple 1.10 (Voir à travers)
On voit le jardin à travers une fenêtre : le verre laisse passer la lumière, on dit qu’il est transparent. On ne voit pas à travers une porte en bois, un mur de briques ou une casserole en métal. Certains plastiques sont transparents, comme une bouteille d’eau ; d’autres non, comme une brique de jeu rouge.
Exemple 1.11 (Attiré par un aimant)
Un aimant attire vers lui un trombone en acier, un clou en acier ou une clé en fer. Il n’attire ni le bois, ni le verre, ni le plastique, ni le papier, ni le tissu, ni la pierre. Et, chose étonnante, il n’attire pas tous les métaux : une canette en aluminium et un fil de cuivre restent à leur place. Un aimant attire les objets en fer et en acier, qui est fait surtout de fer.
Exemple 1.12 (Flotter et couler)
Mets quelques objets dans une bassine d’eau. Un bloc de bois et un bouchon de bouteille en plastique flottent. Un galet, une bille de verre et un clou en acier coulent au fond. Flotter ou couler, c’est aussi une propriété du matériau de l’objet.
1.4 Trier les matériaux
Méthode 1.13 (Trier selon une seule propriété)
Pour trier un tas d’objets :
- choisis une seule question, par exemple « Un aimant l’attire-t-il ? » ;
- teste chaque objet et range-le dans le groupe « oui » ou dans le groupe « non » ;
- ensuite, si tu veux, trie de nouveau chaque groupe avec une autre question.
Une seule question à la fois : ainsi, chaque objet a exactement une place.
| objet (matériau) | dur ? | transparent ? | attiré par un aimant ? |
|---|---|---|---|
| bloc (bois) | oui | non | non |
| clou (acier) | oui | non | oui |
| bille (verre) | oui | oui | non |
| bouchon (plastique) | oui | non | non |
| feuille (papier) | non | non | non |
| écharpe (laine) | non | non | non |
| galet (pierre) | oui | non | non |
1.5 Le bon matériau pour chaque usage
Proposition 1.14 (Chaque matériau est choisi pour ses propriétés)
On choisit le matériau d’un objet selon ce que l’objet doit faire :
- une fenêtre doit laisser entrer la lumière : elle est en verre, qui est transparent ;
- un imperméable doit arrêter la pluie et se plier : il est en plastique ou dans un tissu que l’eau ne traverse pas ;
- une casserole ne doit pas fondre sur la cuisinière : elle est en métal ;
- le manche d’une casserole ne doit pas brûler la main : il est souvent en bois ou en plastique dur, qui ne chauffent pas autant que le métal ;
- un oreiller doit être moelleux : il est fait de tissu rempli de plumes ou de fibres.
Exemple 1.15 (Un bateau)
Un bateau-jouet doit flotter. Il peut être en bois ou en plastique. Un bateau taillé dans un bloc de pierre coulerait tout de suite.
Remarque 1.16 (Le verre cassé)
Le verre est dur, mais il se casse, et ses morceaux sont coupants. Quand un verre se casse, c’est un adulte qui ramasse les morceaux.
1.6 Exercices
Exercice 1.1 ★
Une chaise est-elle un objet ou un matériau ? Le bois est-il un objet ou un matériau ?
Exercice 1.2 ★
Nomme le matériau de chaque objet : une vitre, un clou, un galet, un livre, une chaussette.
Solution
Solution de Exercice 1.2.
Vitre : verre. Clou : métal. Galet : pierre. Livre : papier. Chaussette : tissu (laine ou coton).
Exercice 1.3 ★
Donne deux objets en bois et deux objets en plastique.
Solution
Solution de Exercice 1.3.
Bois : un crayon, une porte (ou une chaise, une table). Plastique : un bol, un seau (ou un jouet, une bouteille).
Exercice 1.4 ★
Trouve l’intrus et dis pourquoi : une cuillère en bois, une fourchette en métal, une cuillère en plastique, une chaise en bois. (Regarde les matériaux.)
Solution
Solution de Exercice 1.4.
La fourchette en métal : c’est la seule qui ne soit ni en bois ni en plastique. (Deux objets sont en bois et un en plastique.)
Exercice 1.5 ★
Quel matériau laisse voir à travers lui : le bois, le verre ou la pierre ?
Solution
Solution de Exercice 1.5.
Le verre : il est transparent.
Exercice 1.6 ★
On approche un aimant d’un clou en acier, d’une bille de verre et d’un bloc de bois. Lequel attire-t-il ?
Solution
Solution de Exercice 1.6.
Le clou en acier. Un aimant attire le fer et l’acier, pas le verre ni le bois.
Exercice 1.7 ★
Regarde la figure de la bassine. Combien d’objets flottent ? Combien coulent ?
Solution
Solution de Exercice 1.7.
Deux objets flottent (le bloc de bois et le bouchon en plastique) ; trois coulent (le galet, la bille et le clou).
Exercice 1.8 ★
Une paire de ciseaux a des lames et des poignées. En quel matériau est chaque partie ? Une paire de ciseaux est-elle faite d’un seul matériau ou de deux ?
Solution
Solution de Exercice 1.8.
Les lames sont en métal, les poignées en plastique. Les ciseaux sont faits de deux matériaux.
Exercice 1.9 ★
Regarde la figure des deux cerceaux. Dans quel cerceau est la canette ? Pourquoi n’est-elle pas dans le cerceau orange ?
Solution
Solution de Exercice 1.9.
Dans le cerceau bleu : elle est en métal. Elle n’est pas dans le cerceau orange parce qu’un aimant ne l’attire pas : elle est en aluminium, pas en fer ni en acier.
Exercice 1.10 ★★
Pourquoi les fenêtres sont-elles en verre et pas en bois ?
Solution
Solution de Exercice 1.10.
Une fenêtre doit laisser entrer la lumière, et on doit voir à travers. Le verre est transparent ; le bois ne l’est pas.
Exercice 1.11 ★★
Sam veut trier ces 8 objets avec la question « Un aimant l’attire-t-il ? » : un clou en acier, un trombone, un galet, une cuillère en bois, une clé en fer, une canette, une bille de verre, une chaussette en laine. Combien d’objets vont dans le groupe « oui » ? Combien dans le groupe « non » ?