- Enseignement Scientifique -

Chapitre 1 : L'atmosphĂšre terrestre et la vie

Sommaire de ce chapitre

Vidéo de cours.
Exercice 1 : Analyser des donnĂ©es, en lien avec l’évolution de la composition de l’atmosphĂšre au cours des temps gĂ©ologiques.
Exercice 2 : Déterminer l’état physique de l’eau pour une tempĂ©rature et une pression donnĂ©e Ă  partir de son diagramme d’état.
Exercice 3 : InterprĂ©ter des spectres d’absorption de l’ozone et de l’ADN dans le domaine ultraviolet.
Exercice 4 : Analyser un schĂ©ma reprĂ©sentant le cycle biogĂ©ochimique du carbone pour comparer les stocks des diffĂ©rents rĂ©servoirs et identifier les flux principaux de carbone d’origine anthropique ou non.
Exercice 5 : Ajuster les Ă©quations des réactions chimiques d’oxydation du fer par le dioxygĂšne.
Exercice 6 : Mettre en relation la production de O2 dans l’atmosphĂšre avec des indices gĂ©ologiques (oxydes de fer rubanĂ©s, stromatolithes …).

Partie 1 : LE COURS

La vidéo de cours est disponible en dessous

Depuis l’époque de sa formation, quasi concomitante avec celle du Soleil et des autres planĂštes du systĂšme solaire, la Terre a connu une Ă©volution spĂ©cifique de sa surface et de la composition de son atmosphĂšre. Sa température de surface permet l’existence d’eau liquide, formant l’hydrosphĂšre. Aux facteurs physiques et géologiques (activité solaire, distance au Soleil, tectonique) s’est ajoutée l’émergence des ĂȘtres vivants et de leurs métabolismes. Un fragile Ă©quilibre est atteint, qui permet la vie et la maintient.
Il y a environ 4,6 milliards d’années, l’atmosphĂšre primitive Ă©tait composĂ©e de N2, CO2 et H2O. Sa composition actuelle est d’environ 78 % de N2 et 21 % de O2, avec des traces d’autres gaz (dont H2O, CO2, CH4, N2O). Le refroidissement de la surface de la Terre primitive a conduit à la liquéfaction de la vapeur d’eau présente dans l’atmosphĂšre initiale. L’hydrosphĂšre s’est formée, dans laquelle s’est développée la vie. Les premiĂšres traces de vie sont datées d’il y a au moins 3,5 milliards d’années. Par leur métabolisme photosynthĂ©tique, des cyanobactĂ©ries ont produit le dioxygĂšne qui a oxydé, dans l’océan, des espĂšces chimiques réduites. Le dioxygĂšne s’est accumulé à partir de 2,4 milliards d’années dans l’atmosphĂšre. Sa concentration atmosphĂ©rique actuelle a Ă©tĂ© atteinte il y a 500 millions d’années environ. Les sources et puits de dioxygĂšne atmosphĂ©rique sont aujourd’hui essentiellement liés aux ĂȘtres vivants (photosynthĂšse et respiration) et aux combustions.
Sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, le dioxygĂšne stratosphĂ©rique peut se dissocier, initiant une transformation chimique qui aboutit Ă  la formation d’ozone. Celui-ci constitue une couche permanente de concentration maximale situĂ©e à une altitude d’environ 30 km. La couche d’ozone absorbe une partie du rayonnement ultraviolet solaire et protĂšge les ĂȘtres vivants de ses effets mutagĂšnes. Le carbone est stockĂ© dans plusieurs rĂ©servoirs superficiels : l’atmosphĂšre, les sols, les ocĂ©ans, la biosphĂšre et les roches. Les Ă©changes de carbone entre ces rĂ©servoirs sont quantifiĂ©s par des flux (tonne/an). Les quantitĂ©s de carbone dans les diffĂ©rents rĂ©servoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés. L’ensemble de ces Ă©changes constitue le cycle du carbone sur Terre. Les combustibles fossiles se sont formĂ©s Ă  partir du carbone des ĂȘtres vivants, il y a plusieurs dizaines Ă  plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent : ces ressources en Ă©nergie sont dites non renouvelables.

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Partie 2 : LES EXERCICES CORRIGES

Dans ce chapitre, 6 compĂ©tences sont Ă  maĂźtriser. J’ai rĂ©alisĂ© 1 vidĂ©o par compĂ©tence pour t’entraĂźner.
Exercice 1 : Analyser des donnĂ©es, en lien avec l’évolution de la composition de l’atmosphĂšre au cours des temps gĂ©ologiques. 

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Exercice 2 : Déterminer l’état physique de l’eau pour une tempĂ©rature et une pression donnĂ©e Ă  partir de son diagramme d’état. 

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Exercice 3 : InterprĂ©ter des spectres d’absorption de l’ozone et de l’ADN dans le domaine ultraviolet.

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Exercice 4 : Analyser un schĂ©ma reprĂ©sentant le cycle biogĂ©ochimique du carbone pour comparer les stocks des diffĂ©rents rĂ©servoirs et identifier les flux principaux de carbone d’origine anthropique ou non. 

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Exercice 5 : Ajuster les Ă©quations des réactions chimiques d’oxydation du fer par le dioxygĂšne. 

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Exercice 6 : Mettre en relation la production de O2 dans l’atmosphĂšre avec des indices gĂ©ologiques (oxydes de fer rubanĂ©s, stromatolithes ...).

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Partie 3 : LES SUJETS DE BAC

Pour s’entraĂźner efficacement, je corrige plusieurs sujets de Bac. Certaines questions portent directement sur ce chapitre.

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