Physique-chimie · 5e
Les états de la matière : exercices corrigés de 5e
Publié le 10 novembre 2026 · Mis à jour le 10 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- La matière se présente sous trois états courants : solide, liquide et gaz ; le plasma est une quatrième forme, plus rare.6
- Un même corps pur, comme l'eau, change d'état quand sa température varie.5
- Avec le modèle particulaire, on dit que les particules s'organisent dans un solide et sont agitées dans un liquide et dans un gaz.2
- Pendant un changement d'état, un échantillon peut contenir deux états à la fois, par exemple du solide et du liquide.2
- Pour réussir : lis la consigne, repère l'état concerné, puis justifie avec le vocabulaire du cours.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font travailler sur les états de la matière. Ils sont classés du plus simple au plus difficile. Les premiers demandent de reconnaître un état. Les derniers te demandent de lire des relevés d'expérience et d'expliquer avec le modèle particulaire.
Le rappel de cours en quelques lignes
Les exercices
Exercice 1 Reconnaître l'état d'une substance
Pour chaque situation, indique si la substance est à l'état solide, liquide ou gazeux.
- Un glaçon qui sort du congélateur.
- L'eau du robinet qui remplit un verre.
- La vapeur d'eau, invisible, présente juste à la sortie du bec d'une bouilloire qui bout.
- De l'eau dans une casserole posée sur une plaque, juste avant l'ébullition.
Précise ensuite quelle grandeur physique, qu'on peut faire varier, explique que l'eau puisse être dans ces trois états.
Indice 1
Pense aux trois aspects de l'eau : glace, eau, vapeur.
Indice 2
La grandeur qui change quand on chauffe ou refroidit est la température.
Voir la correction pas à pas
Situation 1 : le glaçon est de l'eau à l'état solide (c'est de la glace).5
Situation 2 : l'eau du robinet est à l'état liquide.5
Situation 3 : la vapeur d'eau est de l'eau à l'état gazeux.5
Situation 4 : l'eau dans la casserole, avant l'ébullition, est encore liquide. Une petite partie s'évapore déjà en surface, mais elle se transforme en gaz bien plus vite quand elle bout.
Conclusion sur la grandeur : c'est la température qui fait passer l'eau d'un état à l'autre.5
Une même substance, l'eau, existe sous trois états. Retiens que la vapeur d'eau est de l'eau à l'état gazeux et qu'elle est invisible : le petit nuage blanc qu'on voit au-dessus de la bouilloire est fait de minuscules gouttes d'eau liquide.
Exercice 2 Vrai ou faux : justifie
Dis si chaque affirmation est vraie ou fausse, puis corrige-la si elle est fausse.
a. La matière existe uniquement sous trois formes, sans exception. b. Dans un gaz, les particules sont agitées. c. Dans un solide, les particules sont agitées et ne s'organisent jamais. d. Le modèle particulaire peut être utilisé pour décrire les états de la matière à partir de la 5e.
Indice 1
Relis le rappel : le plasma n'est pas oublié dans les formes de la matière.
Indice 2
Pour les affirmations b et c, pense au mot « organisées ».
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Affirmation a : fausse. On cite trois états courants, mais une quatrième forme existe : le plasma, et d'autres états intermédiaires ou plus rares.6
Affirmation b : vraie. Les particules sont agitées à l'état gazeux (comme à l'état liquide).2
Affirmation c : fausse. Dans un solide, les particules s'organisent, elles ne sont pas simplement agitées.2
Affirmation d : vraie. Le programme prévoit d'utiliser ce modèle pour les états de la matière à partir de la classe de 5e.1
Quand une affirmation contient « uniquement », « toujours » ou « jamais », méfie-toi : un seul contre-exemple suffit à la rendre fausse.
Exercice 3 Lire des relevés d'expérience
Léa pose un glaçon dans un récipient et fait un relevé chaque minute, de la minute 0 à la minute 9. Chaque minute, elle note un code : S quand elle ne voit que de la glace, L quand il ne reste que de l'eau liquide, S+L quand les deux sont présentes ensemble.
Voici ses notes, regroupées par périodes :
- minutes 0 et 1 : code S ;
- minutes 2 à 6 : code S+L ;
- minutes 7 à 9 : code L.
- Combien de relevés portent le code « S+L » ? Retrouve ce nombre par un calcul à partir des autres.
- À quelle minute n'y a-t-il plus que du liquide pour la première fois ?
- Que trouve-t-on dans le récipient aux minutes 3 et 4 ?
Indice 1
Compte d'abord les relevés des deux autres codes, puis retranche-les du total.
Indice 2
Cherche la première minute où le code est L seul.
Voir la correction pas à pas
Il y a 10 relevés au total (minutes 0 à 9). Deux relevés portent le code S (minutes 0 et 1) et trois portent le code L (minutes 7, 8 et 9).
Il en reste où le solide et le liquide sont présents ensemble : ce sont les minutes 2, 3, 4, 5 et 6.
L'eau est entièrement liquide dès la minute 7 : c'est la première minute du code L.
Aux minutes 3 et 4, le récipient contient du solide et du liquide en même temps. Le glaçon est alors en train de changer d'état.2
Lis les relevés dans l'ordre du temps : d'abord de la glace seule, ensuite un mélange de glace et d'eau, enfin de l'eau liquide seule.
Exercice 4 Dessiner le modèle particulaire
On représente chaque particule par un petit cercle. Tu dois décrire (en mots ou par un schéma) trois dessins : l'eau solide, l'eau liquide et l'eau gazeuse.
- Pour chaque état, indique si les particules sont organisées ou agitées.
- Les particules de l'eau s'appellent comment ?
- Explique en une phrase pourquoi on dit que la glace et l'eau liquide sont la même substance.
Indice 1
Utilise les deux mots « organisées » et « agitées ».
Indice 2
Pense à ce qui est identique dans les trois dessins : le type de particule.
Voir la correction pas à pas
Eau solide : les cercles sont organisés, rangés de façon régulière.2
Eau liquide : les cercles sont agités et en désordre, mais ils restent serrés, au contact les uns des autres.2
Eau gazeuse : les cercles sont aussi agités, mais ils sont très éloignés les uns des autres et occupent tout l'espace disponible.2
Les particules de l'eau sont des molécules : l'eau est formée de très petites molécules.2
Les trois dessins montrent le même type de particule. Seule la façon dont elles se comportent change : c'est donc la même substance dans trois états.
Retiens la règle : rangées et serrées pour le solide, agitées mais serrées pour le liquide, agitées et très espacées pour le gaz. Les molécules, elles, ne changent pas de nature d'un état à l'autre.
Exercice 5 Calculer une proportion de relevés
Un élève suit pendant 20 minutes la fonte d'un échantillon d'eau congelée, avec un relevé par minute. Il obtient 4 relevés « solide seul », 11 relevés « solide et liquide » et 5 relevés « liquide seul ».
- Vérifie que le total des relevés est bien de 20.
- Quel pourcentage des relevés indique un échantillon entièrement liquide ?
- Que peux-tu dire de l'état de l'échantillon à la fin de l'expérience ?
Indice 1
Additionne les trois nombres de relevés.
Indice 2
Un pourcentage se calcule en divisant la part par le total, puis en multipliant par 100.
Voir la correction pas à pas
Total des relevés : . C'est bien le total annoncé.
Part des relevés « liquide seul » : .
Pourcentage : .
D'après les relevés, l'échantillon passe d'abord par un état solide seul, puis par un mélange de solide et de liquide, puis devient entièrement liquide : c'est la même suite que celle observée dans une expérience classique sur la glace.2
Un quart des relevés montre un liquide seul. Cela ne mesure pas la durée de la fusion elle-même, mais seulement le nombre de relevés dans cet état.
Exercice 6 Expliquer avec le modèle particulaire
Un élève regarde un glaçon posé sur un plateau à température ambiante. Au bout de quelques minutes, une flaque d'eau apparaît.
- Quel est l'état de la flaque et celui du glaçon restant ?
- Décris avec le modèle particulaire ce qui se passe pour les particules du glaçon qui fondent.
- Peut-on dire que le glaçon a changé de substance ? Justifie.
Indice 1
Pense à l'organisation des particules avant et après.
Indice 2
Compare la nature des particules avant et après la fusion.
Voir la correction pas à pas
La flaque est de l'eau à l'état liquide. Le morceau de glaçon restant est à l'état solide. Les deux états sont présents ensemble pendant la fusion.2
Dans le glaçon solide, les particules sont organisées. Dans la flaque, elles sont agitées.2 Pour les particules qui fondent, on passe donc d'une disposition organisée à une disposition agitée.
Les particules sont les mêmes molécules d'eau avant et après. Le glaçon n'a donc pas changé de substance : c'est de l'eau dans un autre état.5
La température du milieu est la cause du changement : c'est elle qui fait passer l'échantillon de l'état solide à l'état liquide.3
Une bonne explication en modèle particulaire contient toujours deux idées : comment sont les particules dans chaque état, et le fait qu'elles restent les mêmes.
Les questions qu'on se pose
Que faire quand je ne sais pas dans quel état est une substance ?
Le plasma est-il au programme de 5e ?
Pourquoi dit-on que les particules sont « agitées » dans un liquide ?
Parce que, dans le modèle particulaire, les particules d'un liquide ne sont pas rangées de manière régulière comme dans un solide : elles se déplacent.2 Le mot « agitées » s'applique aussi au gaz.
Sources
Programme visé : Programmes d'enseignement du cycle 4 - Physique-Chimie · Bulletin Officiel du ministère de l'Éducation nationale
- Programmes d'enseignement du cycle 4 - Physique-Chimie, Bulletin Officiel du ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 10 novembre 2026.
- Physique-Chimie Cycle 4 - Classe de 5ème : Les états physiques, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
- Progression Physique-Chimie Cycle 4, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
- Ressources d'accompagnement - Organisation et transformations de la matière, Éduscol. Consulté le 10 novembre 2026.
- MATIÈRE (physique) - États de la matière, Universalis. Consulté le 10 novembre 2026.
- État de la matière, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.
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