Le vendredi 1er juillet 2022 a eu lieu l’épreuve de Sciences pour tous les candidats au Brevet des collèges (métropole). En vous connectant à Studyrama le jour J, retrouvez le sujet de l’épreuve et obtenez gratuitement la proposition de corrigé. Pas la peine d’attendre le jour des résultats pour savoir si vous avez réussi !
Retrouvez le sujet de l’épreuve de Sciences du Brevet 2022
Extrait du sujet :
Situés dans la zone intertropicale dans des eaux peu profondes et chaudes, les récifs coralliens couvrent moins de 0,2% de la surface des océans mais offrent un potentiel économique et une source de nourriture à plus de 500 millions de personnes, soit 8% de la population mondiale.
On constate actuellement que l’augmentation de la température des eaux de surface des océans due au réchauffement climatique provoque le blanchissement des coraux.
Photographies de coraux sains, en cours de blanchissement et complètement blancs
(Marinesavers, 2016)
Document 1 : le corail, une association symbiotique entre des animaux et des algues.
Les récifs coralliens sont construits par des animaux qui fabriquent un squelette
calcaire. Ces animaux marins, appelés polypes, hébergent à l’intérieur de leurs
cellules des algues microscopiques : les zooxanthelles responsables en partie de leur couleur.
Retrouvez le sujet intégrale ci-dessous :
Retrouvez le corrigé de l’épreuve de Sciences du Brevet 2022
Extrait du corrigé :
PARTIE SVT
Question 1 :
Le corail résulte de l’association de polypes et de zooxanthelles. Les zooxanthelles réalisent la photosynthèse, c’est-à-dire la production de matière organique (molécules riches en carbone) à partir de matière minérale. De plus, lors de la photosynthèse, il y a production de dioxygène. Les polypes qui abritent des zooxanthelles vont donc pouvoir bénéficier de cette matière organique, ainsi que du dioxygène produit pour subvenir à leurs besoins. En contrepartie, les zooxanthelles bénéficient d’un environnement stable et protecteur fourni par les polypes.
L’association des 2 espèces apportent bien un bénéficie réciproque, c’est donc bien une symbiose.
Question 2 :
Le document 2 montre le lien entre température et nombre de zooxanthelles dans les polypes. A 27°C, le nombre de zooxanthelles est 0.5 millions par cm2 de polype, à 30°C il est de 0.48 millions par cm2 de polype et à 32°C, le nombre n’est plus que de 0.2 millions par cm2 de polype.
On peut en déduire que plus la température augmente, plus le nombre de zooxanthelle vivant dans les polypes diminue.
Retrouvez le corrigé intégrale ci-dessous :
Retrouvez le sujet de l’évaluation de Physique – Chimie et SVT du Brevet 2021
Extrait du sujet
Le réchauffement climatique est la principale cause de la fonte et de la régression des glaciers de montagne dans le monde.
D’après Futura sciences
Les causes de la fonte des glaciers
L’augmentation de la température de l’air est responsable d’une fonte plus importante des glaciers de montagne. Cette augmentation de la température est liée à l’excédent de gaz à effet de serre (vapeur d’eau H2O, dioxyde de carbone CO2, méthane CH4…) libérés dans l’atmosphère par les activités humaines. Les chercheurs estiment que le manteau neigeux naturel des Alpes pourrait diminuer de 70 % d’ici la fin du siècle si les émissions de gaz à effet de serre se poursuivent à l’identique. Un deuxième phénomène responsable de la fonte des glaciers de montagne est la diminution des précipitations. En effet, les apports en neige de l’hiver ne compensent plus la fonte naturelle des glaciers l’été.
Découvrez le corrigé de l’évaluation de Physique-chimie et SVT du Brevet 2021
Extrait du corrigé de Physique Chimie :
Question 1.
1a. L’augmentation de la température de l’air (elle même liée à une augmentation de l’effet de serre) ainsi que la diminution des précipitations sont responsables de la fonte des glaciers de montagne.
1b. La molécule de méthane contient un atome de carbone et 4 atomes d’hydrogène.
1c. L’équation bilan doit être équilibrée en atomes. De plus la combustion complète génère du dioxyde de carbone et de l’eau.
C’est ainsi la troisième équation bilan qui est juste.
Question 2.
2a. Au niveau du lac de retenue, l’énergie emmagasinée est de l’énergie potentielle
2b. L’énergie d’entrée (1) est de l’énergie cinétique.
L’énergie de sortie (2) est de l’énergie électrique.
Question 3.
3a. En 2000, l’épaisseur vaut 340 m alors qu’en 2010 elle vaut 324 m.
Il y a donc une diminution de 16 m
3b. La deuxième diminution est 4 fois plus importante que la première. Cela signifie que la fonte a été nettement plus importante. Le réchauffement climatique caractérisé par une hausse des températures de l’air en est une des causes.
En effet la hausse des températures favorise la fusion de la glace.
Question 4.
On suppose que l’échelle est entraînée par la glace qui s’écoule.
Elle a donc parcouru 4370 mètres en 44 ans (1832-1788)
On applique la formule v=d/t soit v=4370/44=99,3 mètres par an
Retrouvez le sujet de Physique – Chimie et SVT du Brevet 2019
Retrouvez le sujet de SVT et technologie du DNB 2018
Extrait du sujet :
Question 1 (7 points)
Le carnet de santé du patient indique qu’il a été vacciné contre le tétanos à 2 mois, 4 mois, 11 mois, 6 ans et 13 ans. A partir du document 1, justifier que le patient, actuellement âgé de 33 ans, n’est plus à jour dans sa vaccination contre le tétanos.
Dans le cas d’un patient qui n’est plus à jour dans sa vaccination contre le tétanos, le médecin prescrit un test de dosage sanguin des anticorps spécifiques anti-toxine tétanique**. Le résultat du dosage permet de déterminer le traitement à lui appliquer sans tarder.
** Anticorps spécifiques anti-toxine tétanique : molécules produites par les lymphocytes (cellules impliquées dans les défenses immunitaires) suite à une vaccination contre le tétanos. Ces anticorps neutralisent la toxine tétanique, l’empêchant d’exercer son action.
Document 2 : protocole du dosage rapide des anticorps spécifiques anti-toxine tétanique dans le sang d’un patient
- Une goutte de sang prélevée au niveau du doigt est déposée sur une plaquette-test, puis quelques gouttes d’un diluant sont ajoutées.
- Dix minutes plus tard, une ou deux bandes colorées apparaissent dans la zone de lecture.
o Si une seule bande se colore, le patient n’est pas ou est insuffisamment protégé contre le tétanos, le test est dit négatif.
Retrouvez le sujet de Physique-chimie et SVT du DNB 2017
Extrait du sujet de Physique-chimie :
THÉMATIQUE : L’ÉNERGIE
L’exploitation des ressources énergétiques est liée à l’augmentation de la population mondiale et de ses nouveaux besoins.
Le sujet d’étude porte sur les solutions envisagées pour répondre aux besoins croissants tout en limitant l’impact environnemental.
La production d’électricité à partir des centrales thermiques à flamme est le mode le plus répandu dans le monde et bénéficie des abondantes, mais épuisables, ressources en charbon, pétrole et gaz de la planète. Certains pays se lancent dans le développement de centrales géothermiques, on veut ici comprendre ce choix.
Question 1
Compléter le tableau donné en annexe en exploitant le document 1 et le document 2 de l’annexe.
Question 2
Il s’agit de repérer sur le dessin de la centrale thermique à flamme (document 2 en annexe) les 3 circuits distincts A, B et C décrits ci-dessous :
A : circuit de refroidissement
B : circuit primaire ou lieu de transformation d’énergie chimique en énergie thermique
C : circuit secondaire ou lieu de transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique
Pour répondre à la question 2, mettre A, B ou C à l’intérieur des cercles grisés du document 2.
On étudie la réaction de combustion ayant lieu dans le circuit primaire d’une centrale thermique utilisant le gaz naturel, composé essentiellement de méthane CH4. Le méthane réagit avec le dioxygène O2 de l’air pour former du dioxyde de carbone CO2 et de l’eau H2O, selon l’équation de réaction : CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
Question 3
3a- Nommer le gaz participant à l’effet de serre produit lors de cette transformation chimique.
3b- Lorsqu’on brûle 6×1022 molécules de méthane de manière complète :
3b.1 Combien de molécules de dioxygène sont nécessaires? Expliquer.
3b.2 Combien de molécules de dioxyde de carbone sont formées? Expliquer.Découvrez le corrigé de Physique-chimie et SVT du DNB 2017
Extrait du corrigé de Physique-chimie :
Question 3 :
3a. le gaz participant à l’effet de serre est le dioxyde de carbone
3b. 1. Il faut deux fois plus de molécules de dioxygène car à chaque fois qu’une molécule de méthane brûle elle réagit avec 2 molécules de dioxygène. Ce sont les coefficients stœchiométriques (1 devant CH4 et 2 devant O2 qui le prouvent).
Il y a donc 12.1022=1,2.1023 molécules de dioxygène qui réagissent.
3b2. Il se forme autant de molécules de dioxyde de carbone que de molécules de méthane qui réagissent car il y a le même coefficient stœchiométrique devant CH4 et CO2.
Il y a donc 6.1022 molécules de dioxyde de carbone qui se sont formées.
Question 4 :
4a. On utilise la relation liant énergie électrique et puissance :
E=P×∆t avec P en W,∆t en h et E en Wh
On exprime alors la puissance : P=E/∆t= (7 500 000.〖10〗^6)/6820=1100 .〖10〗^6 W=1100 MW
La puissance de la centrale géothermique est donc équivalente à celle du réacteur de centrale thermique à flamme.
4b. Certains pays ont opté pour des centrales géothermiques car elles présentent deux avantages écologiques importants :
La source d’énergie est renouvelable et naturelle ainsi on n’épuise pas les ressources de la planète Terre
Le fonctionnement de la centrale ne libère pas de gaz à effet de serre dans l’atmosphère qui a un effet néfaste sur le réchauffement climatique de la planète.
Ce choix de centrale est donc bon pour la planète et répond aux besoins croissants d’énergie de la population mondiale.NB : ce corrigé est édité par Studyrama. Il s’agit d’une proposition de corrigé qui ne saurait tenir lieu de corrigé officiel. Toute reproduction sans accord est strictement interdite.
Le dernier corrigé du Brevet 2021 est prêt et disponible pour de sciences, SVT et technologie pour les candidats de la série générale.
Date : Mardi 29 juin 2021 de 13h30 à 14h30
Brevet : Série Générale
Notation : 50 points
Durée de l’épreuve : 1h
Brevet 2021 / Corrigé / SVT
Remarques du correcteur :
Sujet beaucoup plus difficile que les années précédentes. Les documents sont longs à analyser et leur compréhension n’est pas évidente. L’ensemble du sujet me semble difficilement réalisable en 30 minutes.
Question 1 :
D’après le document 1, je vois que les feuilles rouges contiennent des carotènes, des xanthophylles, des chlorophylles a et des chlorophylles b, donc des pigments permettant la photosynthèse.
En comparant les deux chromatographies, on remarque que les feuilles rouges possèdent des pigments supplémentaires : les anthocyanes, donc ces pigments pourraient être responsables de la couleur rouge des feuilles des plantes à feuilles rouges.
Question 2 :
L’expérience permettant de tester l’hypothèse « la lumière est nécessaire pour que les plantes à feuilles rouges produisent de l’amidon grâce à la photosynthèse » est l’expérience 2.
On veut tester l’influence de la lumière sur la production d’amidon chez les plantes à feuilles rouges, donc on fait l’expérience sur deux plantes à feuilles rouges (étape 1), une à la lumière (expérience test) et une à l’obscurité (expérience témoin) (étape 2), afin de comparer la production d’amidon (étape 3).
Autre justification possible : dans l’expérience 1, on étudie l’impact de la couleur des feuilles sur la production de l’amidon, et non l’impact de la lumière, comme demandé. Dans l’expérience 3, il manque l’expérience témoin.
Question 3 :
Voici les résultats attendus des tests à l’eau iodée pour les feuilles des quatre expériences du document 4 :
– expérience 1 : toutes les feuilles vertes se colorent en violet/noir (document 3), donc toutes les feuilles vertes produisent de l’amidon.
– expérience 2 : toutes les feuilles rouges se colorent en violet/noir, donc toutes les feuilles rouges produisent de l’amidon.
– expérience 3 : seules les parties vertes se colorent en violet/noir, donc seules les parties vertes (contenant des pigments) de ces feuilles panachées produisent de l’amidon.
– expérience 4 : seules les parties rouges se colorent en violet/noir, donc seules les parties rouges (contenant des pigments) de ces feuilles panachées produisent de l’amidon.
Cette expérience prouve que les parties blanches c’est-à-dire dépourvues de pigments ne produisent pas d’amidon. Donc la production d’amidon nécessite des pigments : carotènes, xanthophylles, chlorophylles a et chlorophylles b (document 1), contenus dans les parties vertes ou rouges des feuilles.
Brevet 2021 / Corrigé / Physique Chimie
Avis personnel du correcteur : c’est un sujet d’actualité qui a été choisi, qui a permis de traiter des parties comme la chimie, l’énergie et la mécanique.
Le sujet est équitablement réparti en terme de points attribués et laisse donc aux élèves la possibilité d’aller chercher les points facilement. Les questions sont simples et ne demandent pas une analyse poussée.
La cause de la fonte des glaciers
Question 1:
1a- D’après l’introduction, l’augmentation de la température de l’air, elle-même liée à l’excédent de gaz à effet de serre, ainsi que la diminution des précipitations de neige sont deux causes essentielles responsables de la fonte des glaciers de montagne.
1b- Dans la molécule de méthane de formule CH4, on retrouve un atome de Carbone, et 4 atomes d’Hydrogène.
1c- L’équation chimique qui correspond à la combustion complète du méthane est CH4 + 2 O2 —> CO2 + 2 H2O
Il est dit dans l’énoncé que du dioxyde de carbone et de l’eau sont obtenus. La 1e équation n’était donc pas possible.
De plus, la combustion étant une transformation chimique, elle respecte la loi de conservation de la matière : le nombre d’atomes dans les réactifs est le même que le nombre d’atomes dans les produits.
On retrouve donc pour les réactifs et les produits, grâce aux nombres stoechiométriques (coefficients devant les molécules):
– 1 atome de Carbone
– 4 atomes d’Hydrogène
– 4 atomes d’Oxygène
Fonte des glaciers de montagne et hydroélectricité
Question 2:
2a- Au niveau du lac de retenue, l’énergie emmagasinée est l’énergie potentielle ou énergie de position (liée à l’altitude).
2b- Un alternateur convertit l’énergie cinétique (1) qu’il reçoit en énergie électrique (2) et en énergie thermique.
Evolution au cours du temps de l’épaisseur en un point de la Mer de Glace
Question 3:
3a- D’après le graphique, lorsqu’on se place en abscisses à l’année 2000, et qu’on se reporte à la courbe, on lit en ordonnées une épaisseur de 340 mètres. De la même manière, pour une abscisse de l’année 2010, l’ordonnée est une épaisseur de 324 mètres.
Calcul de la diminution de l’épaisseur du glacier entre 2000 et 2010:
340-324= 16
Entre 2000 et 2010, le glacier a perdu 16 mètres d’épaisseur.
3b- Durant la dizaine d’années de 1990 à 2000, le glacier a perdu une épaisseur de 4 mètres, puis sur la dizaine suivante, de 2000 à 2010, on vient de montrer que le glacier a perdu 16 mètres, soit 4 fois plus durant la même durée. On peut donc supposer que la diminution de l’épaisseur des glaciers ne va faire qu’accélérer sur les années à venir.
Vitesse d’écoulement de la glace de la Mer de Glace dans les Alpes
Question 4:
Pour déterminer la vitesse d’écoulement de la glace, on va utiliser la formule reliant la vitesse, la distance et le temps. On connait le temps qui s’est écoulé entre le moment où le physicien alpiniste Horace Benedict a abandonné son échelle et celui où on l’a retrouvée. On connait la distance parcourue par la glace, qui comme c’est expliqué dans l’énoncé, « s’écoule lentement vers l’avant de la pente ». On peut donc en déduire la vitesse d’écoulement de la glace.
Calcul de la vitesse d’écoulement de la glace de la Mer de Glace:
on sait que v=d/t
t = 1832-1788
t = 44 ans
v = 4370/44
v = 99,32 mètres/an
La vitesse d’écoulement de la glace de la Mer de Glace est de 99,32 mètres/an.
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