SEQ 6/7 6e sources énergies et environnement
Un objet technique : comment choisir les sources d’énergie dans les transports, en respectant l’environnement ?
Durée : 4 séances
Objets techniques : Energies, éco-geste et développement durable
Compétences Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques Concevoir, créer, réaliser S’approprier des outils et des méthodes. Mobiliser des outils numériques. Adopter un comportement éthique et responsable. Se situer dans l’espace et dans le temps.
Compétences à acquérir : – Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.
Compétences associés : Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties. Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.
Niveau 1 : « Je sais » (information) Niveau 2 : « Je sais en parler » (communication) Niveau 3 : « Je sais faire » (réalisation)
Attention : on parle souvent d ‘énergie solaire ou musculaire pour simplifier dans notre rédaction en classe.
En réalité :
Terme usuel : L’énergie musculaire est induite par de l’énergie chimique transformée dans les muscles en énergie mécanique.
Energie solaire = Energie rayonnement + thermique
I) Les différentes formes de l’énergie :
Forme de l’énergie |
Phénomène physique associé |
Energie thermique |
Agitation moléculaire : mouvement des atomes et des molécules à l’origine de la chaleur |
Energie de rayonnement |
La lumières et toutes les ondes électromagnétiques transportent de l’énergie |
Energie chimique |
Le bois, le pétrole contiennent de l’énergie chimique. Ce sont les liaisons entre les atomes dans les molécules qui renferment cette énergie. On la trouve aussi dans les piles électriques |
Energie mécanique |
C’est l’énergie liée au mouvement ou à la position des objets. |
Energie nucléaire |
C’est l’énergie contenue dans le noyau des atomes |
Energie électrique |
C’est l’énergie liée au passage d’un courant électrique |
II) Les sources d’énergie
quelques exemples :
Le soleil |
C’est la principale source d’énergie sur la Terre. Il produit une énergie de rayonnement et une énergie thermique. |
La biomasse, le pétrole, le charbon, les aliments |
Ils contiennent de l’énergie chimique |
Les piles électriques |
Elles contiennent de l’énergie chimique qu’elle convertissent en énergie électrique |
L’eau en mouvement |
Dans une chute d’eau, l’eau est une source d’énergie mécanique, liée à sa vitesse. |
Les différentes sources d’énergie ( énergie renouvelable ou pas)
Problématique : Qu’est-ce que l’énergie ? Que nous apporte-t-elle ?
l’énergie pour un objet technique : l’ordinateur
Pour information : la consommation électrique d’un ordinateur portable est nettement inférieure à celle d’un ordinateur fixe. Un ordinateur portable allumé pendant 8 heures par jour consomme entre 150 kWh/an, pour une puissance de 50 watts, et 300 kWh/an, pour une puissance de 100 watts.
Comment économiser de l’énergie ?
Pour réduire sa facture d’électricité, il est possible de mieux gérer la consommation électrique d’un ordinateur portable ou fixe. Il suffit d’adopter de bonnes habitudes. Nous savons que le mode veille consomme de l’énergie aussi, ainsi si vous n’utilisez pas votre ordinateur, il est préférable de l’éteindre. Cette habitude est à prendre chaque soir, que ce soit pour un ordinateur personnel ou professionnel. Pensez également à éteindre votre modem la nuit !
introduction sur la chaîne d’énergie :
https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-energie-sous-toutes-formes-1876/page/4/
https://particuliers.promotelec.com/fiche-projet/quelle-energie-choisir-pour-mon-logement/
Séance 2/3
Activité 2/3 : Situation Déclenchante : vidéo kiagi
Problématique /Situation problème : Comment réaliser des économies d’énergie ?
Activité : Energie et économie d’énergie dans la maison
https://www.youtube.com/watch?v=gZO-8opiLCs
Les économies d’énergie famille kiagi
Activité eco energie maison et kiagi
Situation :
Une famille vit dans un lieu reculé. Elle doit utiliser les énergies disponibles autour d’elle.
Elle souhaiterait pouvoir s’éclairer le soir.
Problème :
Pourrais-tu aider cette famille à trouver quelle énergie utiliser pour s’éclairer ?
Investigations
Voir l’animation Les énergies renouvelables en ressources
http://www.cea.fr/multimedia/Pages/animations/energies/energies-renouvelables.aspx
synthèse :
dans les pays industrialisés.
Stocker l’énergie est indispensable pour répondre aux fluctuations de la production et de la demande d’énergie. La demande d’électricité, par exemple, peut évoluer très rapidement. Si on veut que la production puisse y répondre en permanence, il faut disposer d’une grande puissance installée en matière de centrales électriques.
D’où vient l’électricité que nous consommons ? – C’est Pas Sorcier
https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-energie-sous-toutes-formes-1876/page/12/
CONSOLIDATION SUR LES ENERGIES QUIZZ TECHNOFLASH
http://techno-flash.com/quiz/energies/index.html
Les familles de matériaux
1 – Qu’est-ce qu’un matériau ?
- Définition :
- On appelle matériaux, les matières dont on se sert pour fabriquer des objets techniques.
Remarque : un matériau, des matériaux
Clique sur l’image pour voir les transformations de la matière pour plusieurs emballages
Source images : www.citeo.com
2 – Les familles de matériaux
Il est possible de regrouper les matériaux en fonction de leur origine ou de leurs propriétés
Clique pour en apprendre plus
LES MATÉRIAUX ET LE RECYCLAGE
REGARDER LA LEÇON INTERACTIVE PUIS FAIRE LE QUIZZ
http://techno-flash.com/animations/familles_materiaux/html5/familles_materiaux.html
Tri des matériaux : (sonore)
https://learningapps.org/3828567
regarder la vidéo : me faire une synthèse de 3/4 lignes.
De quoi est fait le monde qui nous entoure ? Quelles sont les propriétés du métal, du plastique ou du verre ? Et comment crée-t-on un nouveau matériau ?
Les matériaux qui nous entourent – L’Esprit Sorcier
ACTIVITE_impact_materiaux__LIVRE_DE_TECHNO_CYCLE_3
Vidéos lumni : les matériaux
https://www.lumni.fr/video/les-proprietes-des-materiaux
https://www.lumni.fr/video/materiaux-et-structures-29-mai-1
ve faire un résumé de quelques lignes.
Pour votre culture : Les matériaux à travers les âges – L’Esprit Sorcier
Les matériaux du futur – L’Esprit Sorcier
option
Activité sur les masques de protection : quel matériau choisir ?
1590385908648_La-place-des-masques-en-tissus-dans-la-prévention-du-coronavirus-COVID-19 (3)
Correction :
Les-materiaux-et-les-masques-_-Correction(1)
qu’avez vous retenu ? résumer en une dizaine de ligne !
Impact des matériaux dans l’environnement
animation 120 secondes pour comprendre… l’éco-conception
« L’éco-conception consiste à intégrer l’environnement dès la conception d’un produit ou service, et lors de toutes les étapes de son cycle de vie » (AFNOR, 2004)
Impacts des objets sur l’environnement
Les objets que les humains utilisent ont des impacts sur l’environnement à chaque étape de leur vie.
1 – Cycle de vie d’un objet technique
À chaque étape de sa vie, un objet technique a un impact sur l’environnement.
Par exemple
- Lors de la fabrication → car cela nécessite des matières premières et de l’énergie
- En cours d’utilisation → en consommant de l’énergie
- En fin de vie → s’il n’est pas recyclé…
- Entre chaque étape → le transport de cet objet produit des gaz à effet de serre
- L’écoconception
- C’est la conception d’objets respectant les principes du développement durable et de l’environnement dans tout leur cycle de vie.
Par exemple :
- Lors de la fabrication → en utilisant le plus possible des ressources renouvelables, en minimisant la consommation d’énergie et de matériau
- En cours d’utilisation → en consommant peu d’énergie, en étant réparables, le plus léger possible
- En fin de vie → en prévoyant le recyclage ou la valorisation des déchets…
2- Que deviennent les objets en fin de vie ?
Chaque français produit environ 1kg de déchets ménagers par jour. Si l’on se contentait de stocker ces déchets, il faudrait une très grande surface en fonction de leur durée de destruction. Ce stockage massif nuirait à l’environnement. Aussi, pour éviter la pollution de la terre, il est nécessaire de traiter ces déchets.
Comment choisir un matériau ?
1- Propriétés et caractéristiques des matériaux
Lorsqu’on conçoit un objet technique, le choix du matériau est une étape importante : il faut choisir le matériau qui convient.
Pour faire le bon choix, il faut étudier les propriétés et caractéristiques des matériaux. Clique sur la flèche grise en bas à droite pour voir toutes les pages de la présentation.
Les familles de matériaux
Il est possible de regrouper les matériaux en fonction de leur origine ou de leurs propriétés
Propriétés mécaniques des matériaux
https://learningapps.org/5630638
Les propriétés mécaniques des matériaux
https://learningapps.org/6113467
Les matériaux dans les objets techniques
https://learningapps.org/12679726
Propriétés et test des matériaux
informations complementaires pour les curieux :
Qu’est-ce que la pollution numérique ?
A quoi ça sert de recycler ?
C’est quoi le « zéro déchet » ?
Comment sauvegarder les océans ?
Le réchauffement climatique n’existe pas
Réchauffement climatique : quelles conséquences ?
C’est quoi l’effet de serre ?
Montée des eaux : des conséquences dévastatrices
La fonte de la banquise fait monter le niveau des océans
récréatif : petites vidéos les énergivores.
https://www.energivores.tv/
INVENTEZ VOTRE MOBILITÉ DOUCE
https://www.energivores.tv/videos/les-branches/
LA VOITURE, UN OUTIL, PAS UN JOUET
https://www.energivores.tv/videos/les-demesures/
Le « cycle de vie » d’une voiture est très énergivore : de l’extraction de matières premières à la fabrication et jusqu’au recyclage. Attendez un peu avant d’en changer !
Plutôt qu’acheter du neuf, pensez à l’occasion et privilégiez les modèles les moins polluants
pause blague fin de l’année.
https://www.youtube.com/watch?v=NuP7TGIYpyI
https://www.youtube.com/watch?v=h6MS0spCiF0