Fiche de révision · Sciences et technologie 6eLes familles de matériaux
3e trimestre · chapitre 11 sur 14
Chaque matériau a des propriétés qui guident son choix pour fabriquer un objet.
L'essentiel à retenir
- Objet ≠ matériau
- Cinq familles de matériaux
- Propriétés : conductivité, masse, dureté, corrosion
- Choix selon fonction, coût et environnement
- Recycler économise les ressources
La leçon
1. Objet et matériau
Un objet est une chose fabriquée ; un matériau est la matière dont il est fait. Un objet peut être fabriqué avec un seul matériau ou en associer plusieurs.
Exemple
Une casserole est un objet : sa cuve est en métal et son manche en plastique.
2. Les cinq familles de matériaux
Les métaux et alliages : fer, acier, aluminium, cuivre. Les matières plastiques : PVC, polystyrène. Les matériaux organiques, d'origine végétale ou animale : bois, coton, laine, cuir. Les céramiques et minéraux : verre, porcelaine, terre cuite, béton. Les composites, qui associent plusieurs matériaux pour cumuler leurs qualités : fibre de carbone, contreplaqué.
3. Les propriétés des matériaux
Les métaux conduisent l'électricité et la chaleur ; le fer rouille au contact de l'eau et de l'air, c'est une corrosion. Les plastiques sont légers, isolants électriques et faciles à mettre en forme ; la plupart sont fabriqués à partir du pétrole. Le bois est léger et isole de la chaleur. Le verre est transparent, dur mais fragile : il casse.
Exemple
Un vélo en acier laissé sous la pluie se couvre de rouille ; un cadre en aluminium ne rouille pas.
4. Tester un matériau
Des tests simples permettent de connaître les propriétés d'un matériau : conductivité électrique, conductivité thermique, attraction par un aimant, masse pour un même volume, dureté (le matériau se raye-t-il ?), flottabilité. L'acier, qui contient du fer, est attiré par un aimant ; l'aluminium et le cuivre ne le sont pas.
Exemple
On place l'échantillon dans un circuit avec une pile et une lampe. La lampe s'allume avec le cuivre : il est conducteur. Elle reste éteinte avec le plastique : il est isolant.
5. Choisir le bon matériau
On choisit un matériau selon la fonction de l'objet, ses contraintes, son coût et son impact sur l'environnement. Chaque partie d'un objet peut avoir son propre matériau.
Exemple
Un câble électrique : l'âme en cuivre conduit le courant, la gaine en plastique isole et protège les doigts.
6. Matériaux, environnement et recyclage
Fabriquer des matériaux consomme des ressources : la plupart des plastiques viennent du pétrole, qui n'est pas renouvelable, alors que le bois l'est. Le recyclage permet de réutiliser la matière d'un objet usagé et d'économiser des ressources. Trier ses déchets selon les consignes de sa commune facilite le recyclage.
Exemple
Le verre, les métaux, le papier et certains plastiques se recyclent : une bouteille en verre triée peut redevenir une bouteille.
La méthode
Comment identifier la famille d'un matériau par des tests
- Teste la conductivité électrique avec un circuit pile + lampe : la lampe s'allume-t-elle ?
- Approche un aimant : le matériau est-il attiré ?
- Observe : est-il transparent ? se raye-t-il facilement ? flotte-t-il dans l'eau ?
- Note tes résultats dans un tableau, puis compare-les aux propriétés de chaque famille pour conclure.
Pièges à éviter
- Tous les métaux ne sont pas attirés par un aimant : l'acier l'est, mais pas l'aluminium ni le cuivre.
- Ne confonds pas objet et matériau : une table est un objet, le bois est son matériau.
- Dur ne veut pas dire résistant aux chocs : le verre est dur, mais il casse facilement.
Vocabulaire
- Matériau
- Matière dont est fait un objet.
- Conducteur électrique
- Matériau qui laisse passer le courant électrique.
- Isolant thermique
- Matériau qui conduit mal la chaleur.
- Corrosion
- Dégradation d'un métal, comme la rouille du fer au contact de l'eau et de l'air.
- Composite
- Matériau formé de plusieurs matériaux associés.
- Recyclage
- Réutilisation de la matière d'objets usagés.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Quelle est la différence entre un objet et un matériau ?
L'objet est la chose fabriquée ; le matériau est ce dont il est fait (bois, acier, verre…).
Cite les familles de matériaux.
Métaux, matières plastiques, matériaux organiques, céramiques et minéraux, composites.
Quel métal est attiré par un aimant ?
Surtout le fer et l'acier (ainsi que le nickel et le cobalt) ; l'aluminium et le cuivre ne le sont pas.
La suite dans Réviz
4 autres questions, 5 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Distinguer objet et matériau
- Connaître les familles de matériaux : métaux, plastiques, matériaux organiques, céramiques, composites
- Identifier des propriétés des matériaux : conductivité, masse, dureté, résistance à la corrosion
- Réaliser des tests simples pour caractériser un matériau
- Justifier le choix d'un matériau pour un usage donné
- Connaître l'impact environnemental des matériaux et le recyclage
Référence : Cycle 3 – Sciences et technologie (programme de cycle 3, BO n°31 du 30/07/2020 ; repères annuels 2019). Une erreur dans cette fiche ? Signale-la, elle sera corrigée.