Étape 1 · Leçon
Quelques matériaux au quotidien
Objet et matériau, propriétés du verre, des métaux et des plastiques, identification.
I) Objet et matériau
Un matériau est une matière utilisée pour fabriquer des objets.
- Objets : une table, une voiture, un stylo, une montre, une canette, une bouteille, un couteau…
- Matériaux : le papier, le bois, les métaux, l’acier, le plastique, le verre, l’or…
Un objet peut être fabriqué avec un ou plusieurs matériaux (un couteau : acier + plastique). Un même matériau peut servir à fabriquer différents objets (le verre : bouteille, fenêtre, lunettes).
Parfois, le nom du matériau se retrouve dans le nom de l’objet : fer à cheval, fer à repasser.
Exemples du cours
| Objet | Matériau(x) |
|---|---|
| Bouteille | Verre |
| Jouet | Bois |
| Boîte | Carton |
| Bijou | Or |
| Lunettes | Plastique |
| Couteau | Acier + plastique |
II) Trois classes de matériaux au quotidien
Les trois classes les plus familières : les métaux (fer, aluminium, argent, cuivre, plomb…), le verre, et les plastiques. On les utilise beaucoup pour l’emballage alimentaire. Avant de choisir, on regarde : perméabilité (est-ce que l’eau ou les gaz passent ?), résistance aux chocs, protection contre l’oxydation (l’air qui abîme le produit).
Propriétés caractéristiques
| Verre | Métaux | Plastiques |
|---|---|---|
| Isolant électrique | Bons conducteurs d’électricité et de chaleur | Légers ; isolants électriques |
| Transparent ; peut être coloré | Résistent bien aux chocs | Imperméables aux gaz et aux liquides |
| Recyclable ; fragile | Éclat métallique (réfléchissent la lumière) | Faible conductibilité de la chaleur |
| Faible conductibilité de la chaleur | Imperméables ; malléables | Faciles à mettre en forme |
| Imperméable aux gaz et aux liquides | — | Certains brûlent facilement |
III) Identifier quelques matériaux
Métaux. On prend quatre plaques de même volume V = 7,2 cm³ : zinc, aluminium, fer, cuivre. Test 1 : un aimant. Test 2 : on pèse (masse). Rappel : masse m = ρ × V.
Identification de quatre métaux
| Fer | Cuivre | Aluminium | Zinc | |
|---|---|---|---|---|
| Couleur | Grise | Rouge-orangé | Grise | Grise |
| Aimant | Oui | Non | Non | Non |
| ρ (g/cm³) | 7,9 | 8,9 | 2,7 | 7,1 |
| Masse (V = 7,2 cm³) | 56,9 g | 64,1 g | 19,4 g | 51,1 g |
- La couleur distingue l’or (jaune) et le cuivre (rouge-marron). Beaucoup de métaux sont gris : plus difficile.
- Le fer est attiré par un aimant. Les autres métaux usuels ne le sont pas.
- Un aimant attire aussi l’acier (alliage de fer), le nickel et le cobalt.
- Chaque métal a sa masse volumique. Les usages dépendent des propriétés, du coût et de la quantité.
Plastiques. Il existe plusieurs sortes : PP (polypropylène), PS (polystyrène), PVC, PET. Tests simples :
- Test 1 : flottaison dans l’eau douce.
- Test 2 : flottaison dans l’eau salée.
- Test 3 : rétraction dans l’eau bouillante.
Tests sur les plastiques d’emballage
| PET | PVC | PS | PP | |
|---|---|---|---|---|
| Flotte dans l’eau douce ? | Non | Non | Non | Oui |
| Flotte dans l’eau salée ? | Non | Non | Oui | — |
| Se rétracte dans l’eau bouillante ? | Oui | Non | — | — |
Conclusion : la famille des plastiques n’est pas un seul matériau. Des tests simples permettent de les distinguer.