séquence eau complète ce2

1
 Compétences du socle commun / Palier 2 :
- Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter.
- Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure en utilisant un vocabulaire scientifique.
 Objectifs de la séquence :
 Etats et changements : - Connaître et définir les états solide et liquide de l’eau et les températures de changement d’état (utiliser correctement un thermomètre).
- Connaître les propriétés de l’eau à l’état solide.
- Etre capable d’expliquer le passage d’un état à l’autre.
- Avoir compris et retenu la conservation de la matière dans les changements d’état de l’eau.
- Savoir que la vapeur d’eau est invisible.
 Le cycle de l’eau : - Comprendre et expliquer les différents changements d’état intervenant au niveau du cycle de l’eau dans la nature.
- Comprendre le caractère cyclique du trajet de l’eau dans la nature.
 Mélanges et solutions :
● Comment maîtriser la qualité de l’eau?
- Savoir qu'une eau limpide n'est pas nécessairement pure mais qu'elle peut contenir des substances dissoutes.
- Comprendre le fonctionnement d’une usine de traitement de l’eau et d’une station d’épuration.
- Savoir que l'activité humaine peut avoir des conséquences sur les milieux.
- Comprendre et définir les phénomènes de solubilité et de miscibilité.
 Plan de séquence :
 Module 1 :
- Séance 1 : Recueil des conceptions initiales des élèves : Où trouve-t-on de l’eau ? Est-ce la même eau partout ?  Comprendre que l’eau existe sous différents états dans la nature.
- Séance 2 : Définir les propriétés de l’eau à l’état liquide (forme propre, surface horizontale).
- Séance 3 : La fusion : A quelle température la glace se transforme-t-elle en eau liquide ?
- Séance 4 : La solidification : A quelle température l’eau liquide se transforme-t-elle en glace ?
- Séances 5 et 6: = Comprendre la dynamique du cycle naturel de l’eau (son trajet et ses différentes transformations)  Comprendre que l'eau dans la nature ne disparaît pas mais se
transforme.
- Séance 7 : évaluation
 Module 2 :
- Séances 1 et 2 : Comprendre les phénomènes de solubilité et de miscibilité.
- Séance 3 : D’où vient l’eau du robinet ? – l’usine de traitement de l’eau et le château d’eau (stockage de l’eau potable).
- Séance 4 : Comment rendre claire de l’eau sale ?
- Séance 5 : Comprendre le rôle d’une station d’épuration  maîtriser la qualité de l’eau.
- Séance 6: évaluation sommative - Séance bonus – pour aller plus loin : Comprendre la notion de pollution de l’eau et ses conséquences sur l’environnement.
Domaine disciplinaire :
Sciences et technologie – la matière
Niveau :
CE2 (cycle 3)
Séquence :
Module 1 : 7 séances
Module 2 : 6 séances.
Intitulé de la séquence :
L’eau
Module 1 : Etats et changements - le cycle de l’eau dans la nature
Module 2 : Mélanges et solutions - qualité et traitement

2
Séance / objectifs :
Organisation / matériel :
Déroulement :
Module 1 : Etats et changements - le cycle de l’eau dans la nature
 Séance 1 :
Recueil des conceptions initiales des
élèves : Où trouve-t-on de l’eau ?
Est-ce la même eau partout ? 
Comprendre que l’eau existe sous
différents états dans la nature.
Les états physiques de l’eau :
1. Situation de départ – questionnement :
* Situation de départ : Où trouve-t-on de l'eau dans la nature ?  Réponses attendues : en bouteille (eau de
source) robinet, dans les rivières, dans la mer, dans les glaciers, aux pôles, quand il pleut, quand il neige...
Ecrire toutes les réponses émises par les élèves sur le tableau. Faire un premier tri  S’agit-il de la même eau ?
Quelles différences existe-t-il entre l’eau qui coule de mon robinet et l’eau d’un glaçon ?  Réponse attendue : elle
est liquide / solide ; chaude / froide ; salée / douce…
2. Recherche et investigations / expérimentation :
 Par binôme : proposer diverses photographies de l’eau sous différentes formes dans la nature (verglas, neige, rivière,
etc.).  Opérer un classement en le justifiant.
3. Mise en commun et confrontation des résultats :
Les élèves proposent leur classement en le justifiant. Discussion et validation collective.
4. Institutionnalisation :
 Trace écrite : L’eau : états et changements
I/ L’eau dans la nature :
1. Les états de l’eau dans la nature :
Coller le travail de recherche corrigé (classement des photographies).
Bilan :
L’eau existe sous plusieurs formes : - à l’état liquide : eau liquide
- à l’état solide : la glace
- à l’état gazeux : la vapeur d’eau.

3
 Séance 2 :
Définir les propriétés de l’eau à l’état
liquide (forme propre, surface
horizontale).
Les propriétés de l’eau liquide
1. Rappels :
Quels sont les états physiques de l’eau  état solide (la glace) – état liquide (eau liquide) – état gazeux (vapeur d’eau).
Expliquer les objectifs de la séance du jour : nous allons observer et définir les caractéristiques de l’eau à l’état liquide.
Ces caractéristiques seront à connaître par cœur.
2. Recherche et investigations / expérimentation :
* Problème 1 : les liquides n’ont pas de forme propre.
Demander aux élèves d’aller chercher de l’eau au robinet et de la ramener à sa place.  Réaction des élèves : il nous
faut un récipient pour la transporter !!!!
Demander alors à un élève d’aller chercher un dictionnaire. Cela est possible sans récipient.  Que pouvons-nous
conclure ? (1)
* Problème 2 : les liquides n’ont pas de forme propre bis.
Faire transvaser l’eau d’un récipient A dans un récipient B. Quelle forme l’eau liquide prend pour chaque récipient
testé ?  Que pouvons-nous conclure ? (2)
* Problème 3 : les liquides ont une surface horizontale.
Transvaser l’eau dans une bouteille (à l’aide d’un entonnoir si nécessaire), attendre que l’eau soit au repos et observer la
surface du liquide. Pencher alors la bouteille contenant l’eau, attendre que l’eau soit au repos et observer la surface du
liquide.  Que pouvons-nous conclure ? (2)
3. Mise en commun et confrontation des résultats :
(1) On ne peut pas saisir l’eau entre ses mains, elle coule !!
(2) L’eau liquide n’a pas de forme propre, elle prend la forme du récipient qui la contient.
(3) La surface de l’eau au repos est toujours à l’horizontale.
4. Institutionnalisation :
 Trace écrite :
2. Les propriétés de l’eau liquide :
L’eau liquide s’écoule, on ne peut pas la tenir entre ses doigts.
L’eau liquide n’a pas de forme propre, elle prend la forme du récipient qui la contient.
La surface de l’eau liquide au repos est toujours horizontale.
 Séance 3 :
La fusion : A quelle température la
glace se transforme-t-elle en eau
liquide ?
La fusion :
1. Rappels :
Les états physiques de l’eau (avec des exemples concrets) + les caractéristiques de l’eau liquide (L’eau liquide s’écoule,
on ne peut pas la tenir entre ses doigts. / L’eau liquide n’a pas de forme propre, elle prend la forme du récipient qui la
contient. / La surface de l’eau liquide au repos est toujours horizontale.

4
2. Situation de départ – questionnement :
Expliquer aux élèves l’objectif de la séance : réaliser une expérience pour connaître la température de fusion de la glace,
autrement dit, A quelle température l’eau solide (un glaçon) fond-elle pour se transformer en eau liquide ?
 Recueillir les hypothèses des élèves. « Je pense que la glace fond à partir de …. °C (l’unité degré Celsius sera
expliquée aux élèves à cet instant).
 Inviter les élèves à imaginer une expérience permettant de répondre à cette question. Mettre en commun les idées de
chacun et s’accorder sur une expérience à mener en classe.
* Par exemple ; mettre des glaçons dans un pot et attendre qu’ils fondent ?  Le thermomètre nous permettra de
mesurer la température à partir de laquelle le glaçon s’est mis à fondre.
3. Recherche et investigations / expérimentation :
Mise en œuvre de l’expérience : relever la température du récipient + glace toutes les 5 minutes (relevé de températures à
noter dans un tableau).
Au début de l’expérience, les températures relevées sont négatives.
Dessiner avec les élèves ce qu’il se passe dans le récipient au cours de l’expérience.
 Cette expérience est l’occasion de travailler la lecture de températures sur un thermomètre  entre
chaque relevé de température, proposer aux élèves une fiche leur permettant de travailler la lecture de températures.
A la fin de l’expérience : relier au feutre tous les niveaux des thermomètres pour réaliser le graphique.
 Informations pour l’enseignant :
4. Mise en commun et confrontation des résultats :
Afficher les relevés de températures de chaque binôme et les questionner :
* Quelle était l’objectif de cette séance ?
* Quelles étaient vos hypothèses ?
* A partir de notre expérience, peut-on répondre à cette question ?
* Au début de l’expérience, quelle était la température dans le récipient ?
* Au bout de combien de temps avons-nous observé le mélange eau + glace ?
* Au bout de combien de temps la glace a-t-elle complètement fondue ?

5
 Répondre à la question, collectivement en s’appuyant sur l’observation du graphique obtenu après les relevés de
température => La glace fond lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.
5. Institutionnalisation :
 Trace écrite :
II/ La fusion : A quelle température la glace fond-elle pour se transformer en eau liquide ?
1. Nos hypothèses et les expériences menées en classe :
Coller la fiche expérience ainsi que les schémas (+ observations et conclusions) réalisés par binôme.
2. Bilan :
Quand l’eau est à l’état solide, sa température est en-dessous de 0°C. C’est de la glace.
Quand l’eau est à l’état liquide, sa température est au-dessus de 0°C.
Quand la glace fond, il y a un mélange d’eau et de glace. On observe un palier de température à 0°C.
Puis, lorsque la température est supérieure à 0°C, l’eau est totalement liquide.
Cette transformation de l’état solide à l’état liquide se nomme la fusion.
Coller le graphique présentant le palier de température à 0°C.
 Séance 4 :
La solidification : A quelle
température l’eau liquide se
transforme-t-elle en glace ?
La solidification :
1. Rappels :
Qu’est-ce que la fusion ? Quelle expérience avons-nous mis en place pour mesurer la température à partir de laquelle la
glace fond pour se transformer en eau liquide ?
A quelle température la glace fond-elle ?
2. Situation de départ – questionnement :
Aujourd’hui, nous allons répondre à une autre question : A quelle température l’eau liquide gèle-t-elle pour se
transformer en glace ?
 Recueillir les hypothèses des élèves et les noter au tableau.
 Inviter les élèves à imaginer une expérience permettant de répondre à cette question.
* Par exemple : l’utilisation d’un réfrigérateur, d’un congélateur ou encore laisser l’eau liquide dehors s’il fait très
froid.
* Problème : Si nous plaçons l’eau liquide dans un congélateur pourrons-nous suivre l’évolution de la
température de l’eau liquide au cours du temps ?  NON !
Nous allons donc mettre en œuvre une expérience permettant de recréer l’action d’un congélateur  la création d’un
mélange réfrigérant (glace pilée et gros sel).
3. Expérimentation :
 Dans un bécher, placé le mélange réfrigérant (glace pilée et gros sel). Placer à l’intérieur de ce mélange un récipient
contenant de l’eau (50 ml) et un thermomètre. Attention, ne pas mélanger le mélange réfrigérant à l’eau liquide présente
dans le récipient, cela risquerait de fausser les relevés.
 Effectuer les relevés de température aux temps suivants : 3 min, 6 min, 10 min, 14 min, 19 min et 25min. A chaque
relevé, observer l’état de l’eau à l’intérieur du récipient.
 Reporter les résultats sur la fiche réponse et réaliser les schémas correspondants. A la fin de l’expérience : relier au
feutre tous les niveaux des thermomètres pour réaliser le graphique.