Ressources · 6ᵉ · Chimie
Propriétés de la matière : comparer et trier les matériaux
Les matériaux usuels (métaux, verre, plastiques, papier et carton, bois) ; conducteurs et isolants thermiques ; conducteurs et isolants électriques ; les matériaux attirés par un aimant ; trier les déchets, durée de décomposition dans la nature et conséquences sur l’environnement ; choisir un matériau selon ses propriétés
Propriétés de la matière : comparer et trier les matériaux
Fiche méthode
(Physique-chimie 6ᵉ · Matière · Propriétés des matériaux)
La démarche pour toute question sur un matériau
1. Je nomme le matériau. Objet ≠ matériau : de quoi l’objet est-il fait ? Dans quelle famille (métal, verre, plastique, papier-carton, bois) ?
2. Je choisis la propriété utile. Chaleur, électricité ou aimant : je prévois, puis je teste (une seule chose change).
3. Je conclus et j’utilise. Conducteur ou isolant, attiré ou non ; puis je trie, ou je choisis le matériau qui répond à la contrainte.
Cas 1 · Reconnaître le matériau
Réflexe — je sépare l’objet (à quoi il sert) et le matériau (de quoi il est fait), puis je donne sa famille.
Exemple. Une poêle à manche en bois : combien de matériaux, et de quelles familles ?
La poêle (objet) est faite de deux matériaux : un métal pour la partie qui chauffe, du bois pour le manche.
Un objet n’est pas forcément fait d’un seul matériau : on nomme le matériau de chaque partie.
Attention — le papier d’aluminium est un métal, pas du papier.
Cas 2 · Conducteur ou isolant thermique
Réflexe — un métal conduit la chaleur ; un matériau qui emprisonne de l’air isole très bien.
Exemple. Pourquoi un dessous-de-plat en liège protège-t-il la table d’un plat brûlant ?
Le liège est un isolant thermique : il laisse mal passer la chaleur du plat vers la table.
Attention — un pull ne chauffe pas : il ralentit la perte de chaleur du corps.
Cas 3 · Conducteur ou isolant électrique
Réflexe — objet entre les pinces d’un circuit à pile : la lampe brille → conducteur ; elle reste éteinte → isolant.
Exemple. Entre les pinces, un bouchon en plastique laisse la lampe éteinte, une bague en argent la fait briller. Conclure.
La bague ferme la boucle : l’argent, un métal, est conducteur. Avec le bouchon, la boucle reste ouverte : le plastique est isolant.
Attention — on ne teste qu’avec une pile, jamais sur une prise de la maison.
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Cas 4 · Attiré par l’aimant ?
Réflexe — attiré : fer, acier ou nickel ; pas attiré : aluminium, cuivre, or, argent, ni le verre, le plastique, le bois ou le papier.
Exemple. Une vis et un rivet, tous deux en métal et de même couleur grise : seule la vis est attirée par l’aimant. Que peut-on dire de leurs matériaux ?
La vis est en fer, en acier ou en nickel ; le rivet est fait d’un autre métal, non attiré (par exemple de l’aluminium).
Attention — tous les métaux conduisent l’électricité, mais tous ne sont pas attirés par l’aimant.
Cas 5 · Trier et comparer les durées
Réflexe — je trie selon le matériau ; pour séparer l’acier, j’utilise l’aimant ; une durée de décomposition est un ordre de grandeur.
Exemple. Classer du plus rapide au plus lent à se décomposer : une canette en aluminium, un journal, une bouteille en verre.
Journal (moins d’un an) → canette en aluminium (de 200 à 500 ans) → bouteille en verre (elle ne se dégrade quasiment pas).
Attention — le verre ne se décompose presque pas, mais il se recycle à l’infini : on le dépose au conteneur à verre.
Cas 6 · Choisir un matériau
Réflexe — contrainte → propriété → matériau, et je vérifie toutes les contraintes.
Exemple. Choisir le matériau d’une poignée de porte de four.
Contrainte : ne pas brûler la main. Propriété : isolant thermique. Matériau : du plastique résistant à la chaleur ou du bois, pas un métal.
Attention — le matériau parfait pour une partie de l’objet ne l’est pas forcément pour une autre.
Les pièges
- Confondre l’objet (la fourchette) et le matériau (l’acier).
- Croire que tous les métaux sont attirés par un aimant : l’aluminium et le cuivre ne le sont pas.
- Penser qu’un métal qui « paraît froid » est plus froid : il conduit mieux la chaleur de la main.
- Dire que le verre conduit l’électricité parce qu’il est dur et lisse : c’est un isolant.
- Prendre les durées de décomposition pour des valeurs exactes : ce sont des ordres de grandeur.
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