Physique-chimie · 5e
Les changements d'état : exercices corrigés de 5e
Publié le 10 novembre 2026 · Mis à jour le 10 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices s'adressent aux élèves de 5e qui ont déjà vu les états de la matière. Ils vont du plus simple (nommer un état, nommer un changement) jusqu'à des situations où tu dois proposer une expérience ou raisonner sur le cycle de l'eau. Cherche chaque exercice sur ton cahier avant d'ouvrir les indices, puis compare avec la correction étape par étape.
Les exercices
Exercice 1 Reconnaître les états de l'eau
Donne l'état physique de l'eau (solide, liquide ou gazeux) dans chaque situation :
- un glaçon dans un congélateur ;
- la vapeur qui sort d'une bouilloire ;
- l'eau d'un verre posé sur la table ;
- la neige sur un toit.
Indice 1
Pense aux trois états : solide, liquide, gaz.1
Indice 2
Une vapeur invisible est de l'eau à l'état gazeux.
Voir la correction pas à pas
Le glaçon garde sa forme propre : c'est de l'eau à l'état solide.
La vapeur d'eau qui sort du bec est invisible et se disperse dans l'air : c'est de l'eau à l'état gazeux (le panache blanc visible un peu plus loin est fait de fines gouttelettes d'eau liquide).
L'eau du verre prend la forme du verre et s'écoule : c'est de l'eau à l'état liquide.
La neige est formée de petits cristaux de glace : c'est de l'eau à l'état solide.
Une même substance, l'eau, existe sous trois états. Le glaçon, la neige, le verre d'eau et la vapeur sont tous de l'eau.3
Exercice 2 Nommer le changement d'état
Pour chaque situation, écris l'état de départ, l'état d'arrivée et le nom du changement d'état. Choisis parmi : fusion, vaporisation, liquéfaction, solidification, condensation.
- Un glaçon posé sur une assiette se transforme en eau.
- Du linge mouillé sèche sur un fil.
- De l'eau liquide mise au congélateur devient de la glace.
- De la buée apparaît sur un miroir de salle de bains froid.
- Du gaz de camping, comprimé dans une bouteille, devient liquide.
Indice 1
Le glaçon qui devient de l'eau liquide est le cas donné en exemple dans les ressources de cycle 4.4
Indice 2
Écris toujours : état de départ → état d'arrivée, puis cherche le nom.
Voir la correction pas à pas
Situation 1 : solide → liquide, c'est une fusion.4
Situation 2 : l'eau liquide du linge passe à l'état gazeux dans l'air, c'est une vaporisation.
Situation 3 : liquide → solide, c'est une solidification.5
Situation 4 : la vapeur d'eau de l'air touche une surface froide et devient de petites gouttes liquides : gaz → liquide, c'est une liquéfaction (dans la vie courante, on parle souvent de condensation pour la buée).5
Situation 5 : gaz → liquide par compression, c'est une liquéfaction.5
Pour nommer un changement d'état, pars toujours des deux états concernés : le nom en découle.
Exercice 3 Lire un palier de température
Léa chauffe doucement des glaçons dans un récipient et relève la température toutes les 2 minutes.
| Temps (min) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Température (°C) | -8 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 9 |
- Entre quelles mesures la température reste-t-elle constante ?
- Que se passe-t-il dans le récipient pendant ce palier ?
- Quelle est la durée écoulée entre la première et la dernière mesure à 0 °C ?
Indice 1
Cherche les valeurs identiques qui se suivent dans le tableau.
Indice 2
Pour un corps pur, la température se stabilise au moment du changement d'état.5
Voir la correction pas à pas
La température vaut 0 °C aux instants 4, 6, 8 et 10 min : le palier va de 4 min à 10 min.
Pendant ce palier, la glace fond : c'est la fusion, un changement d'état du solide vers le liquide.4 La température se stabilise pendant ce changement d'état.5
Durée entre la première et la dernière mesure à 0 °C : min.
Avant 4 min, la glace se réchauffe (de -8 °C à 0 °C) ; après 10 min, l'eau liquide se réchauffe (de 0 °C à 9 °C).
Un palier de température est le signe d'un changement d'état d'un corps pur. Les mesures montrent un palier d'au moins 6 minutes.
Exercice 4 La masse se conserve-t-elle ?
Un bécher vide a une masse de 120 g. On y place un glaçon de 45 g et on pèse l'ensemble. On laisse ensuite le glaçon fondre complètement, sans rien ajouter ni retirer, puis on pèse de nouveau.
- Quelle est la masse indiquée par la balance avant la fusion ?
- Quelle masse indiquera-t-elle après la fusion ? Justifie.
- Quelle est la masse de l'eau liquide obtenue ?
Indice 1
Additionne la masse du bécher et celle du glaçon.
Indice 2
Un changement d'état ne modifie pas la masse de matière.4
Voir la correction pas à pas
Avant la fusion : g.
Un changement d'état conserve la matière, donc la masse ne change pas.4 La balance indiquera encore 165 g.
L'eau liquide obtenue a la même masse que le glaçon : 45 g, car g.
La fusion transforme l'aspect de la glace (solide en liquide) mais pas la quantité de matière : la masse totale vaut 165 g avant comme après.
Exercice 5 Vrai ou faux ? Corriger les affirmations
Pour chaque affirmation, dis si elle est vraie ou fausse et corrige-la si besoin.
- Quand un corps pur change d'état, sa température augmente.
- La température d'un corps pur se stabilise pendant un changement d'état.
- La fusion d'un glaçon fait varier la masse de matière.
- Pour obtenir une liquéfaction, on peut diminuer la température du gaz.
Indice 1
Relis les points de cours en début de page.
Indice 2
Pour la 4, pense à ce qu'on peut faire subir à un gaz pour le rendre liquide : le refroidir ou le comprimer.
Voir la correction pas à pas
Affirmation 1 : fausse. La température ne monte pas pendant le changement d'état d'un corps pur, elle se stabilise.5
Affirmation 2 : vraie.5
Affirmation 3 : fausse. Le changement d'état s'accompagne d'une conservation de la matière, la masse ne change pas.4
Affirmation 4 : vraie. On peut abaisser la température, ou augmenter la pression, pour réaliser une liquéfaction.5
Retiens deux idées à l'épreuve des pièges : température stable pendant le changement d'état, masse inchangée.
Exercice 6 Prévoir l'effet de la chaleur sur un glaçon
Deux glaçons identiques sont posés dans deux assiettes. L'une reste sur la table de la classe, l'autre est placée près d'une lampe qui chauffe.
- Formule une hypothèse sur l'assiette où le glaçon disparaît en premier.
- Nomme le changement d'état observé.
- Que pèsera l'eau liquide recueillie, par rapport au glaçon de départ ?
Indice 1
Une hypothèse est une réponse proposée, que l'on vérifiera par une expérience.3
Indice 2
Réchauffer un glaçon change la vitesse de sa transformation.4
Voir la correction pas à pas
Hypothèse : le glaçon près de la lampe fond plus vite, car réchauffer un glaçon accélère sa transformation en eau liquide.4
Le changement d'état est une fusion : l'eau passe de l'état solide à l'état liquide.4
La masse d'eau liquide est égale à celle du glaçon de départ, puisque la matière se conserve.4
Une hypothèse bien formulée donne une prévision claire que l'expérience pourra confirmer ou contredire.
Exercice 7 Concevoir un protocole expérimental
Tu veux étudier comment évolue la température de l'eau liquide qui se solidifie dans un mélange très froid. Tu disposes d'un tube à essai contenant de l'eau, d'un thermomètre, d'un chronomètre, d'un récipient et d'un mélange réfrigérant.
- Écris une question à laquelle l'expérience répond.
- Décris les étapes du protocole.
- Indique ce que tu mesures et comment tu présentes les résultats.
- Indique le résultat que tu attends.
Indice 1
Un protocole indique le matériel, les gestes, les mesures et leur fréquence.3
Indice 2
Pense à un tableau de mesures ou à un graphique température en fonction du temps.
Voir la correction pas à pas
Question : la température de l'eau change-t-elle pendant sa solidification ?
Protocole : plonger le tube à essai contenant l'eau et le thermomètre dans le mélange froid ; lire la température à intervalles réguliers (par exemple chaque minute) ; noter aussi l'aspect de l'eau à chaque lecture.
Mesures : température en °C et temps en min ; on les range dans un tableau, puis on trace la courbe température en fonction du temps.
Résultat attendu : un palier de température pendant que l'eau se solidifie, puisque la température se stabilise au moment d'un changement d'état d'un corps pur.5
Un bon protocole permet à quelqu'un d'autre de refaire l'expérience exactement de la même façon et de tirer la même conclusion.
Exercice 8 Les changements d'état dans le cycle de l'eau
Un lac se réchauffe au soleil, l'eau monte dans l'atmosphère, forme des nuages, puis retombe en neige sur une montagne. Au printemps, la neige disparaît et alimente un ruisseau qui rejoint le lac.
- Repère trois changements d'état dans cette histoire et nomme-les.
- Que peux-tu dire de la quantité totale d'eau au cours de ce cycle ?
- Rédige deux phrases qui expliquent ton raisonnement.
Indice 1
Cherche chaque endroit où l'eau change d'état : lac, nuage, neige, ruisseau.
Indice 2
Un changement d'état ne crée ni ne détruit de matière.4
Voir la correction pas à pas
L'eau du lac passe de l'état liquide à l'état gazeux : vaporisation.
En montant, la vapeur d'eau se refroidit et redevient liquide en fines gouttelettes qui forment les nuages : liquéfaction.5
La neige qui disparaît passe de l'état solide à l'état liquide : fusion.4 Si l'eau du nuage se transforme en neige, il y a aussi une solidification.5
Comme chaque changement d'état conserve la matière,4 la quantité totale d'eau ne varie pas au cours du cycle : l'eau change de forme et de lieu, elle ne disparaît pas.
Le cycle de l'eau est une succession de changements d'état. Pense à suivre l'eau à chaque étape plutôt qu'à chercher où elle serait perdue.
Les questions qu'on se pose
Comment ne plus confondre les noms des changements d'état ?
Écris d'abord l'état de départ et l'état d'arrivée, puis cherche le nom. Les noms à maîtriser sont la fusion, la vaporisation, la liquéfaction, la solidification et la condensation.5 Un schéma avec trois cases (solide, liquide, gaz) et des flèches que tu légendes t'aide à les retenir.
Pourquoi la température ne monte-t-elle pas pendant la fusion ?
Pour un corps pur, la température se stabilise au moment du changement d'état.5 Tu le vois sur un tableau de mesures : les valeurs restent identiques pendant le palier, puis elles repartent quand le changement d'état est terminé.
La masse change-t-elle quand un glaçon fond ?
Non. Le changement d'état s'accompagne d'une conservation de la matière, donc la masse reste la même.4 Si un glaçon de 45 g fond, l'eau liquide obtenue pèse aussi 45 g.
Sources
Programme visé : Physique-chimie — Cycle 4 (5e) · Éduscol / Ministère de l'Éducation nationale
- Physique-chimie — Cycle 4 (5e), Éduscol / Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 10 novembre 2026.
- Organisation et transformations de la matière — Ressources pédagogiques, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
- Changements d'état — Accompagnement des programmes, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
- Synthèse et ressources — Cycle 4, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
- Aborder les changements d'état (test adaptatif et ressources) — Académie de Strasbourg, Académie de Strasbourg. Consulté le 10 novembre 2026.
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