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Physique-chimie · Seconde

Transformations physiques : cours de 2de en physique-chimie

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une transformation physique change l'état d'un échantillon sans fabriquer d'espèce nouvelle : le glaçon qui fond reste de l'eau 3.
  • Pour décrire une transformation, on part des observations macroscopiques, puis on construit un modèle 2.
  • Les propriétés visibles des états de la matière s'expliquent par le comportement des particules à l'échelle microscopique 4.
  • Un changement d'état se repère par un avant, un après et un suivi de la température ; la fusion en est l'exemple type 3.
  • Quand une transformation est chimique, on la modélise ensuite par une réaction chimique, objet du chapitre suivant 2.

Pourquoi étudier les transformations de la matière ?

Un glaçon posé sur une table, une flaque qui disparaît, une casserole qui bout : autour de toi, la matière change tout le temps. En seconde, tu apprends à décrire ces changements avec précision, puis à les modéliser, c'est-à-dire à les représenter par un schéma, un mot ou une écriture qui permet de raisonner.

Ce chapitre porte sur les transformations physiques. Elles ouvrent le chapitre « Modélisation des transformations de la matière » : tu y installes le vocabulaire et la démarche qui serviront ensuite pour les transformations chimiques, l'équation de réaction et le réactif limitant.

Le programme de seconde met l'accent sur une démarche : on part d'observations pour arriver à une écriture modélisant la transformation 2. Le chemin est donc toujours le même : observer, décrire, modéliser, prévoir.

Décrire un système et son état physique

Qu'est-ce qu'une transformation physique ?

Pour reconnaître une transformation chimique, on cherche des manifestations visibles : changement de couleur, disparition d'un solide, apparition d'un gaz ou d'un dépôt 2. Ces indices doivent t'alerter, mais ils ne suffisent pas toujours à conclure. Dans une transformation purement physique, tu observes surtout un changement d'état, de forme ou de température, et tu peux retrouver le corps de départ en inversant l'opération.

Le changement d'état : l'exemple de la fusion

Le changement d'état le plus facile à observer est celui du glaçon. Pour l'étudier, on se pose plusieurs questions, l'une après l'autre. Quel facteur rend la fonte plus rapide ? Existe-t-il un moyen d'obtenir à nouveau de la glace en partant d'eau liquide ? Et à quelle température le passage de l'eau liquide à la glace a-t-il lieu, ou le passage inverse ? 3 Poser ces questions dans cet ordre, c'est suivre la démarche scientifique propre aux changements d'état.

Suivre un changement d'étatCinq étapes : installer l'échantillon, mesurer la température, observer l'aspect, tracer la courbe, interpréter les paliers.1InstallerÉchantillon et thermomètre dans un récipient2MesurerTempérature à intervalles réguliers3ObserverNoter solide, mélange ou liquide4TracerCourbe température en fonction du temps5InterpréterRepérer les paliers et conclure
  1. InstallerÉchantillon et thermomètre dans un récipient
  2. MesurerTempérature à intervalles réguliers
  3. ObserverNoter solide, mélange ou liquide
  4. TracerCourbe température en fonction du temps
  5. InterpréterRepérer les paliers et conclure
Suivre un changement d'état · Démarche pour étudier un changement d'état.

Ce qui change, ce qui se conserve

Une idée reçue consiste à croire que la masse change quand un glaçon fond. Dans les ressources de classe, la question est posée telle quelle aux élèves : la masse change-t-elle lors d'un changement d'état physique ? 4 Plutôt que de te fier à une intuition, tu vérifies par la mesure.

Deux échelles de description : macroscopique et microscopique

Transformation physique et transformation chimique

Ce chapitre est le premier d'une série. Dans le programme de seconde, on apprend ensuite à modéliser une transformation chimique, au niveau macroscopique, par une réaction chimique 5. La suite du cours porte sur l'équation de réaction, le réactif limitant et la synthèse d'une espèce chimique.

Voici une comparaison des deux familles.

Critère Transformation physique Transformation chimique
Espèces présentes les mêmes avant et après certaines disparaissent, d'autres apparaissent
Exemple fusion d'un glaçon transformation d'un solide en une autre espèce
Modélisation équation de changement d'état, par exemple H2O(s)→H2O(l)\text{H}_2\text{O}(s) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(l) réaction chimique 2
Question à se poser l'état a-t-il changé ? quelles espèces ont réagi, lesquelles se sont formées ?

Exercices corrigés

Exercice 1 Bilan de masse d'un glaçon

★☆☆Environ 8 min

Un élève pèse un bécher vide : 180,2 g. Il y place un glaçon et pèse l'ensemble : 215,4 g. Il couvre le bécher d'un film, attend la fonte complète du glaçon, puis pèse à nouveau l'ensemble.

  1. Calcule la masse de glace.
  2. Que doit indiquer la balance après la fonte, si le bécher est bien couvert ?
  3. Quelle sera alors la masse d'eau liquide ?
Indice 1

La masse de glace s'obtient par différence entre deux pesées.

Indice 2

Pour la masse d'eau liquide, retire la masse du bécher vide à la pesée finale.

Voir la correction pas à pas
  1. On soustrait la masse du bécher vide à celle de l'ensemble : mglace=215,4−180,2=35,2m_{\text{glace}} = 215{,}4 - 180{,}2 = 35{,}2 g.

  2. Le bécher est couvert : aucune matière ne s'échappe. La fusion est une transformation physique et la balance garde la même valeur : 215,4 g.

  3. La masse d'eau liquide vaut 215,4−180,2=35,2215{,}4 - 180{,}2 = 35{,}2 g, soit la masse de glace du départ.

La glace et l'eau liquide de cet échantillon ont la même masse, 35,2 g. La pesée confirme qu'un changement d'état ne modifie pas la quantité de matière du système.

Exercice 2 Lire un suivi de température

★★☆Environ 10 min

On chauffe un échantillon solide et on relève sa température à différents instants.

Temps (min) 0 2 4 6 8 9 10 12
Température (°C) 20 45 70 70 70 70 82 105

À 4 min, on voit apparaître du liquide ; à 9 min, il ne reste plus de solide.

  1. À quelle température la fusion a-t-elle lieu ?
  2. Quelle est la durée du palier ?
  3. Que se passe-t-il pour le solide et le liquide pendant le palier ?
Indice 1

Cherche la valeur de température qui se répète.

Indice 2

La durée est la différence entre la fin et le début du palier.

Voir la correction pas à pas
  1. La température reste égale à 70 °C entre 4 et 9 min, pendant que solide et liquide coexistent : la fusion a lieu à 70 °C.

  2. Le palier commence à 4 min et finit à 9 min : sa durée vaut 9−4=59 - 4 = 5 min.

  3. Pendant le palier, la quantité de solide diminue et celle de liquide augmente, sans que la température ne varie. À 9 min, tout est liquide et la température remonte.

Le palier de 5 min à 70 °C signale la fusion. Avant, on chauffe le solide ; après, on chauffe le liquide.

Exercice 3 Physique ou chimique ?

★★★Environ 10 min

Pour chaque situation, indique si la transformation te paraît physique ou si tu dois chercher plus d'informations, et justifie.

a) Une flaque d'eau gelée un matin d'hiver fond dans la journée. b) Du sel est mélangé à de l'eau : il disparaît à la vue. c) Un morceau de métal brille puis se ternit au contact de l'air.

Rédige ta réponse avec la méthode « espèces avant / espèces après ».

Indice 1

Pour chaque cas, nomme les espèces présentes au départ puis à l'arrivée.

Indice 2

Une disparition à la vue ne prouve pas la disparition de l'espèce.

Voir la correction pas à pas
  1. Cas a : l'eau solide devient de l'eau liquide, l'espèce est la même. C'est une fusion, donc une transformation physique.

  2. Cas b : le sel n'est plus visible, mais on peut le retrouver en faisant évaporer l'eau. L'espèce n'a pas disparu : la disparition visuelle est trompeuse, la transformation est physique.

  3. Cas c : le changement d'aspect et de couleur est une manifestation visible qui suggère l'apparition d'une espèce nouvelle. On conclut à une transformation probablement chimique, à confirmer en identifiant les espèces.

Retiens la démarche : on classe d'après les espèces avant et après, pas d'après l'impression visuelle.

Quiz

6 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Un glaçon fond dans un verre. Comment qualifier cette transformation ?

  2. Comment s'appelle le passage de l'eau solide à l'eau liquide ?

  3. Pendant un palier de température lors d'une fusion, l'échantillon ne se transforme plus.

  4. Un bécher couvert contient 42,0 g de glace. Quelle sera la masse d'eau liquide après la fonte complète, en g ?

  5. Quelles affirmations sont justes à propos des deux échelles de description ? (plusieurs réponses)

    Plusieurs réponses possibles.

  6. Une pesée montre une masse plus faible après la fonte d'un glaçon dans un bécher ouvert. Quelle est la cause la plus probable ?

Les questions qu'on se pose

Quelle différence entre transformation physique et transformation chimique ?

Dans une transformation physique, les espèces sont les mêmes avant et après : seul l'état ou l'aspect change. Dans une transformation chimique, des espèces disparaissent et d'autres se forment ; on la modélise ensuite par une réaction chimique 2. Compare toujours les espèces au départ et à l'arrivée.

Pourquoi la masse ne change-t-elle pas quand un glaçon fond ?

Le glaçon et l'eau liquide sont faits des mêmes particules, simplement organisées autrement. Si le récipient est couvert et que rien ne s'échappe, la pesée donne la même valeur avant et après. Un écart vient en général d'une perte (évaporation) ou d'un gain (buée) lié au dispositif.

À quoi sert un modèle en physique-chimie ?

Il donne une représentation simple d'une situation pour la décrire, l'expliquer et prévoir ce qui va se passer. Au niveau de la seconde, la démarche part d'observations pour parvenir à une écriture qui modélise la transformation 2. Un modèle reste une simplification de la réalité.

Que faut-il savoir faire sur ce chapitre en évaluation ?

Décrire un état initial et un état final avec les bons mots, lire un tableau ou une courbe de température, repérer un palier, faire un bilan de masse à partir de pesées et classer une transformation en physique ou chimique en justifiant avec les espèces présentes. Entraîne-toi aussi à passer de l'échelle macroscopique à l'échelle microscopique.

Sources

Programme visé : Programme de physique-chimie de seconde générale et technologique · Bulletin officiel - Ministère de l'Éducation nationale

  1. Programme de physique-chimie de seconde générale et technologique, Bulletin officiel - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Modéliser, au niveau macroscopique, une transformation chimique et physique, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Les changements d'états de l'eau, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. États physiques de la matière - Diaporama 5ème, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  5. Programmes et ressources en physique-chimie - voie GT, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  6. Découvrir les transformations de la matière, Réseau Canopé. Consulté le 9 novembre 2026.

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