Les métaux - Physique - Troisième

Les métaux - Physique - Troisième

Voici un cours de physique chimie de niveau troisième sur les métaux.

Dans cette leçon de physique, vous allez d'abord découvrir les métaux courants et leurs utilisations comme l'or, l'argent, le cuivre, le fer, l'aluminium et le zinc. Ensuite, vous apprendrez quelques tests de reconnaissance des métaux courants.

Téléchargez ci-dessous cette fiche de physique de 3ème sur les métaux.

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Objectifs :

  • Connaître les métaux les plus utilisés dans notre quotidien : fer, aluminium, or, cuivre, argent et zinc.
  • Connaître leurs principales utilisations
  • Reconnaître quelques métaux courants grâce à des tests

 

Les métaux courants et leurs utilisations

Dans la vie quotidienne nous utilisons de nombreux objets métalliques (entièrement ou partiellement) : clefs, voitures, matériel de cuisine, vélo, bijoux, ordinateurs, les téléphones portables, et bien d’autres encore. 

La première utilisation des métaux remonte à des millénaires, 5 000 ans avant J.C. pour l’or, le cuivre, l’argent ou encore le fer. Pour le zinc et l’aluminium, leur première utilisation remonte au XVIème siècle.

Les métaux existent à l’état natif et sont présents dans des minerais (sauf l’or). On qualifie l’argent et l’or de métaux précieux du fait de leur rareté.

Les métaux sont caractérisés par leur brillance lorsqu’ils sont polis, ce sont également de bons conducteurs de chaleur et d’électricité.

L’or

Il s’agit du seul métal quasi inaltérable. Ce métal précieux est limité pour l’utilisation dans la bijouterie et l’électronique de pointe.

Il est facilement déformable et pour le rendre plus rigide (en bijouterie par exemple), nous devons lui additionner un autre métal en très petite quantité comme le cuivre, l’argent…

L’argent

La principale utilisation de l’argent se fait dans l’orfèvrerie, la bijouterie et les pièces de monnaie. L’argent est également utilisé pour la confection de miroir car il reflète particulièrement bien la lumière. Il est encore utilisé dans la photographie et la radiographie. Bien qu’il soit un très bon conducteur d’électricité, son coût trop élevé nous empêche de l’utiliser fréquemment. Ce métal s’oxyde très rapidement au contact de l’air (dioxyde de carbone).

Le cuivre

Le cuivre est l’un des meilleurs conducteurs d’électricité ce qui explique sa forte présence dans les montages électriques. Il est fortement malléable et se déforme donc facilement pour en faire des tuyaux en plomberie par exemple. Notamment par le passage d’alliages comme le laiton et le bronze.

Le fer

Le fer est le métal le plus utilisé sur Terre, notamment pour la fabrication d’alliages comme l’acier et la fonte. Ces alliages sont produits en masse pour de nombreuses utilisations. Le fer est très rarement utilisé sans protection contre la corrosion car il rouille très facilement au contact de l’air (dioxygène).

L’aluminium

L’aluminium est principalement rencontré au quotidien dans les emballages car il garantit une très bonne protection contre les ultraviolets et l’humidité de l’air ambiant. De plus, il est très résistant, peu dense et presque inaltérable. Ce métal est également essentiel pour l’industrie du transport (vélo, voiture, avion, bateau…) et l’industrie du bâtiment (portes, fenêtres…).

Le zinc

La très grande majorité de la production de zinc est utilisée pour la protection des autres métaux contre la corrosion (galvanisation). Une fois galvanisé, le fer par exemple, sera utilisé dans l’industrie automobile ou l’industrie du bâtiment.

Quelques tests de reconnaissance des métaux courants

Afin de reconnaître et d’identifier un ou plusieurs métaux, il est possible de se référer aux tests énoncés ci-dessous :

Les couleurs des différents métaux sont les suivantes :

  • L’or est jaune
  • Le cuivre est rouge
  • Le fer, l’aluminium, le zinc et l’argent sont gris.

 

Le test du comportement des métaux vis-à-vis d’un aimant, montre que seul le fer est attiré par un aimant. On peut donc dire que le fer et les alliages à base de fer ont des propriétés magnétiques.

A volume égal, les métaux n’ont pas tous la même masse, voici pour 1cm3, les masses des différents métaux, du plus léger au plus lourd :

  • L’aluminium : 2,7g
  • Le zinc : 7,2g
  • Le fer : 7,8g
  • Le cuivre : 8,9g
  • L’argent : 10,5g
  • Et l’or : 18g

 

Il est également possible de différencier les métaux par la corrosion. En effet seuls l’or et le zinc ne se corrodent pas au contact de l’air. Au contraire, le cuivre, le fer, l’aluminium et l’argent peuvent se corroder au contact de l’air.

Il est donc possible d’identifier un métal ayant subi une corrosion, par sa couleur. 

  • Le cuivre corrodé sera de couleur verte
  • Le fer de couleur brune
  • L’aluminium de couleur blanche
  • Et l’argent de couleur noire.

 

Voici un tableau récapitulatif des différents tests possibles pour différencier et/ou identifier un métal :

Tableau récapitulatif des tests de reconnaissance des métaux courants

Fin de l'extrait

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Les avis sur ce document

gaellet15
4 5 0
16/20

bien espliquer merci sa poura peut etre maider pour mon brevet blanc qui et lundi et mardi (le 20 et 21 mars)

par - le 19/03/2017

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