En raison
de nombreuses expériences proposées aux élèves les séquences de la progression
suivante durent 2 heures. Si l’horaire d’enseignement est de 1H30 par semaine
on obtient un nombre d’heures total d’environ 48 H.
Progression annuelle de la classe de cinquième
(B.O - hors série n° 1 du 13 février 1997)
(une
séquence ¾¾¾> 2H)
Ière
Partie : LE COURANT ELECTRIQUE EN CIRCUIT FERME (18 H)
A) Exemples de
circuits électriques
S1: Allumer une lampe à l'aide d'une pile: notion de circuit électrique
a)
Présentation du matériel: pile, lampe, interrupteur et fils de connexion.
b) Rôle de la pile, de la lampe
et fils de connexion.
c) Description d'une lampe à incandescence.
d)
Réalisation :
essais d'allumage d'une lampe à l’aide d'une pile plate puis une pile
ronde (sans fil puis avec un fil
de connexion). Résultat: la lampe ne s'allume que si le circuit est fermé.
e)
Activités : réaliser différents circuits électriques comprenant
une pile, lampes, moteur, diode, interrupteurs et fils
conducteurs.
S2: Schématisation d'un circuit électrique
a) Divers dipôles:
pile, lampe, diode, moteur possèdent deux bornes (deux pôles) ;
ce sont des dipôles.
b)
Symbole normalisé de quelques
dipôles. Exemple d'un schéma de circuit normalisé
c)
Activités expérimentales: à partir d'un schéma réaliser un circuit électrique.
S3:
Le sens du courant électrique
a)
Activités expérimentales: pile, moteur, interrupteur et fils de connexion (l’axe
du moteur porte un disque sur lequel
les élèves tracent une flèche permettant de suivre la rotation du moteur);
observer la rotation. Puis inverser les branchements aux bornes de la pile et observer. Résultat:
le sens de rotation dépend du sens de circulation du courant dans le
circuit.
b) Effet d'une diode sur la circulation
du courant. Résultat: la diode ne conduit que dans un seul
sens (sens passant).
S4:
Conducteurs et isolants du courant électrique
a)
Activités expérimentales ; objets métalliques et non métalliques :
intercaler objet par objet entre la lampe et la pile et observer.
b) Connaître quelques conducteurs
comme le fer, zinc, cuivre et quelques isolants comme le bois, la matière plastique
etc.
S5 : Adapter une lampe
à une pile et Danger du courant électrique
a)
Activités expérimentales : brancher successivement une lampe de
3,.5V, 6V et 12V à une pile de 6V. Notion
de tension nominale. Pour raison de sécurité on ne doit pas brancher n'importe
quelle lampe à n'importe quelle pile.
b) Comparaison de la tension inscrite
sur la lampe à celle de la pile.
Conclusion: la tension nominale de la lampe est la tension sous laquelle la
lampe brille normalement.
c) Effet du courant
électrique sur le corps humain : toute tension supérieure à 24 V présente un
danger. La tension du secteur est
dangereuse.
d) Danger du court-circuit:
Montrer qu'un court-circuit peut provoquer un incendie
(paille de fer aux bornes d'une pile).
e) Un moyen de se protéger d'un
court-circuit : le fusible.
B) Association
des récepteurs
S6:
Associer deux lampes en série
a) Définition
de l'association : dans un montage en série les récepteurs sont placés les uns
à la suite des autres. Schématiser et réaliser le montage: pile 4.5V et deux
lampes identiques 3.5V. Observer l'éclat des lampes. Que se passe – t- il quand on (i) court-circuite une lampe
(ii) dévisse une lampe ?
b)
Mêmes montages que (a) mais avec des récepteurs différents.
S7: Associer deux lampes en dérivation
a)
Définition de l'association : dans un montage en dérivation (ou en parallèle)
les récepteurs sont directement reliés au générateur.
b) Schématiser et réaliser
le montage: pile 4.5V et deux lampes identiques 3.5V
Observer l'éclat des lampes. Que
se passe-t- il quand on (i) court-circuite une lampe (ii) dévisse une lampe ?
S8:
Comparaison entre les 2 montages et installation domestique
a) Avantages et inconvénients
de chaque montage
b)
Etude ''documentaire'' d'une
installation électrique domestique: type de branchement, le compteur, le disjoncteur,
coupe-circuit etc.
S9:
Évaluation de travaux pratiques (1H par groupe)
Réalisation de circuit électrique, identifier des conducteurs et isolants,
des montages en série et en dérivation
IIème
Partie : L’EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT (30 H )
A) Quelques
propriétés de l'eau
S10:
L’eau dans la nature
a)
Recherches documentaires sur l'eau, devoir rédigé par groupes de 3 à
4 élèves et à rendre 3 semaines plus tard ,
les thèmes choisis sont:
i)
l'eau dans la nature: cycle de l'eau (géographie, géologie)
ii) l'eau
dans les aliments (biologie)
iii) l'eau et
ses transformations physiques (notions de pression et de température)
b) Un constituant des boissons
i)
Comment détecter la présence d'eau dans un liquide? Tests avec le sulfate
de cuivre anhydre. Déshydratation de sulfate de cuivre (bleu) (à la paillasse du prof)
ii) Conclusion :
le détecteur de l'eau est le sulfate
de cuivre anhydre.
S11: Les 3 états de l'eau
a)
Etat solide (glace), liquide et gazeux (vapeur d’eau): forme propre de
l'état solide et absence de formes propres pour les états liquides et gazeux.
b) Connaître les noms des transformations
de l'eau :
solidification
(liquide !’ solide) et réciproquement fusion (solide !’ liquide),
vaporisation ou
ébullition
(liquide !’ gazeux) et réciproquement condensation ou liquéfaction
(gazeux !’ liquide).
c) Savoir qu'à la pression
atmosphérique la température de fusion de l'eau (ou de solidification) est égale
à 0°C et
sa température de vaporisation (ou condensation) est de 100°C.
S12: Distinguer
brouillard, vapeur et fumée
a) Qu’est ce qu’un
brouillard, une vapeur et une fumée ?
b)
Activité documentaire : Formation d'un nuage.
c) Remise des dossiers recherches documentaires sur l'eau: on écoutera quelques groupes d'élèves
exposer leur travail et on terminera par une mise au point sur le rôle de l'eau
dans l'organisme vivant et sur la Terre.
B)
Les mélanges et méthodes de séparation de constituants d’un liquide
S13:
Observer un liquide
a) Propriété d'un liquide:
Un liquide coule et n'a pas de forme propre.
b) Observer l'eau colorée:
forme, horizontalité de la surface au repos
c) Activités expérimentales:
(i) mesurer un volume d'eau à l'aide
d'une éprouvette graduée,
(ii) Utiliser différents récipients
: vérifier qu’un liquide n’a pas de forme propre mais a un volume propre et
qu’au repos sa surface libre est plane et horizontale.
S14:
Solution aqueuse
a)
Définitions de soluté, solvant, solution, dissolution, solution saturée
et concentration massique. Exemple: l'eau salée est une solution aqueuse de sel de cuisine, ce
dernier est le soluté et l'eau est le solvant.
b) Réaliser une
solution aqueuse de sulfate de cuivre (ou permanganate de potassium
(i)
mesurer, à l’aide d’une balance électronique, la masse (m) de sulfate
de cuivre, la dissoudre dans un volume (V) d'eau et calculer sa concentration
massique.
(ii) réaliser des solutions
identiques mais avec différentes concentration massique ; observer.
c) Mélange homogène ;
définition et exemple.
S15:
Comment séparer les constituants d'un mélange hétérogène?
a) Mélange hétérogène ;
définition et exemple.
b) Décantation: laisser
reposer le mélange hétérogène, centrifugation (décantation rapide) : utiliser
une centrifugeuse, exemple: décanter
une boisson de jus d'orange.
c) Filtration: utiliser un
filtre pour séparer les particules solides du liquide, exemple: filtrer le jus
d'orange de sa pulpe.
d) Comment séparer deux liquides
non-miscibles? Utiliser une ampoule à décanter.
S16:
Séparer les constituants d'un mélange homogène(I): Distillation
et évaporation.
a)
Distillation: principe de la méthode.
b) Réalisation: dispositif
expérimentale (description et montage) Distiller
une solution de sulfate de cuivre ou le café par exemple.
c) Evaporation:
trois solutions aqueuses (eau
du robinet, sulfate de cuivre et permanganate de potassium) contenues dans 3
coupelles en verre propre sont abandonnées
à l'air. Après quelques jours observer et conclure.
Cas
particulier: évaporer une solution
à l'aide d'un brûleur.
S17 : Séparer les constituants d'un mélange homogène(II): Chromatographie.
a) Les colorants dans
l'alimentation: l'emploi des colorants est réglementé (code, DJA).
b) Principe
de la méthode: séparer les colorants d'un mélange homogène.
c) Mode opératoire: activité expérimentale (trouver
les colorants présents dans le
sirop de menthe ou la chlorophylle)
S18 :
Evaluation des travaux pratiques (1H par groupe)
Préparer
l’eau de chaux à partir de la chaux éteinte, Chromatographie de l’encre noir
(par exemple)
S19 :
Eau minérale.
a)
Les différentes eaux minérales : eau de source, eau gazeuse, eau
minérale naturelle.
b) Présence de
substances dissoutes dans l’eau de boisson ; résidu sec et
pH de la solution.
S20 :
Eau minérale gazeuse.
a) Dégazage d’une
eau gazeuse par : (i) agitation et (ii) chauffage
b) Savoir recueillir
et identifier le gaz dissous dans l’eau de boisson.
c) Quelques propriétés
du dioxyde de carbone : gaz soluble, n’entretient
pas les combustions
d) Conclusion :
les eaux de boisson ne sont pas pures.
S21: Acidité d’une boisson, notion de pH
a) L’échelle de pH
(à 25°C) : solution acide, neutre et basique.
b)
Classer différentes boissons selon leur acidité :
utilisation du papier pH et du pH-mètre
S22: Transformations physiques d’un corps pur et d’un mélange
a) Définition du corps
pur
b)
Trouver expérimentalement les températures de solidification de l’eau
distillée et de l’eau salée : expérience et
exploitation du tableau de mesures (courbe de solidification).
c)
Ébullition de l’eau :
courbe de vaporisation. Ces différentes températures dépendent de la pression.
d)
Montrer qu’aux cours du
changement d’état la masse de la quantité d’eau utilisée ne varie pas mais le
volume de cette quantité change.
S23: Un modèle particulaire pour expliquer les différents états de la matière
a) Le modèle :
grains de matière assimilés à des boules incassables.
b) Distinction entre
corps pur et mélange
c)
Présentation du modèle pour l’état solide, l’état liquide et l’état gazeux.
d)
Application à l’eau : conservation de la masse et non
conservation du volume
S24:
Evaluation des travaux pratiques (1H par groupe)
Trouvez expérimentalement la température de solidification de cyclohexane.