Corrigé du brevet de sciences 2024 (Pays du groupe 1)

Une solution est acide si son pH est inférieur à 7, neutre si son pH vaut 7, basique si son pH est supérieur à 7.

Ici, le pH favorable aux coraux est compris entre 8,0 et 8,4. Ces deux valeurs sont supérieures à 7.

Ce sont des solutions basiques, car leur pH est supérieur à 7.

Dans une formule chimique, le petit chiffre placé en indice après un symbole donne le nombre d’atomes de cet élément. Sans chiffre, il y a 1 atome.

Dans CaCO₃, le symbole C n’a pas de chiffre : 1 atome de carbone. Le symbole O est suivi du chiffre 3 : 3 atomes d’oxygène.

1 atome de carbone et 3 atomes d’oxygène.

Conseil : Ne confonds pas Ca (calcium) et C (carbone) : le « a » minuscule fait partie du symbole du calcium.

Choix du réactif. D’après le document 2, l’ion calcium se recherche avec l’oxalate d’ammonium. Dans le document 1, c’est le contenu du compte-gouttes 2.

Étape 1. Verser un peu d’eau de mer du flacon dans le tube à essai.

Étape 2. Ajouter quelques gouttes d’oxalate d’ammonium avec le compte-gouttes 2.

Étape 3. Observer le contenu du tube à essai.

Le tube à essai suffit pour ce test : le bécher n’est pas indispensable, et le sujet ne lui donne aucun rôle précis. Si tu t’en sers, par exemple pour y poser le tube ou pour y verser d’abord l’eau de mer, ton protocole reste valable.

Les compte-gouttes 1 et 3 servent à rechercher d’autres ions.

Dans un tube à essai contenant de l’eau de mer, ajouter quelques gouttes d’oxalate d’ammonium (compte-gouttes 2), puis observer.

Conseil : Le sujet permet un schéma légendé et précise que la sécurité n’est pas attendue. Un dessin du tube et du compte-gouttes 2, avec le nom de chaque produit, peut donc remplacer une partie du texte.

Le document 2 indique le résultat du test à l’oxalate d’ammonium : il se forme un précipité blanc, c’est-à-dire un solide blanc qui apparaît dans le liquide.

On observe la formation d’un précipité blanc.

Masse de l’eau de mer. La balance affiche 47 g pour l’éprouvette vide et 119 g pour l’éprouvette avec l’eau de mer. La masse de l’eau est la différence entre ces deux valeurs.

m = 119 − 47 = 72 g

Volume de l’eau de mer. Entre 50 et 100 mL, on compte 5 intervalles : une graduation vaut 10 mL. La surface de l’eau arrive à la deuxième graduation au-dessus de 50.

V = 70 mL

Masse volumique. On applique la relation rappelée par le sujet.

ρ = m/V = 72/70 ≈ 1,03 g/mL

Vérification : 1,03 × 70 ≈ 72 g. La valeur est un peu supérieure à celle de l’eau pure (1 g/mL), ce qui est cohérent pour une eau salée.

ρ ≈ 1,03 g/mL, soit environ 1 030 kg/m³.

Conseil : Le volume ne figure pas dans le texte : il se lit sur le dessin de l’éprouvette. Et 119 g n’est pas la masse de l’eau, car ce nombre comprend l’éprouvette.

Le poids représente l’action de la Terre sur le plongeur. Cette force est verticale et dirigée vers le bas, vers le centre de la Terre.

Sur le document 3, le segment fléché A monte et le segment fléché B descend.

Le segment A correspond donc à la poussée d’Archimède F, exercée par l’eau vers le haut.

Le poids P correspond au segment fléché B, car il est vertical et dirigé vers le bas.

On utilise la relation entre le poids et la masse : P = m × g, avec m en kg et g en N/kg. Le poids est alors en newtons (N).

P = 90 × 10 = 900 N

P = 900 N.

Conseil : Écris la relation, puis le calcul avec les valeurs, puis le résultat avec son unité. Une masse s’exprime en kg et un poids en N.

Le sujet donne la condition : pour descendre, le plongeur doit avoir un poids plus grand que la poussée d’Archimède.

Ici, P = 900 N et F = 850 N, donc P > F. L’écart est de 900 − 850 = 50 N.

Oui, le plongeur va pouvoir descendre, car son poids (900 N) est supérieur à la poussée d’Archimède (850 N).

Démarche. Le signal parcourt la profondeur d à l’aller, puis encore d au retour. Pendant la durée T, il parcourt donc la distance 2 × d.

La distance parcourue est le produit de la vitesse par la durée.

Distance de l’aller-retour : 1 500 × 0,04 = 60 m

Cette distance vaut 2 × d, donc d = 60 ÷ 2 = 30 m

Vérification par un autre chemin : l’aller seul dure 0,04 ÷ 2 = 0,02 s, et 1 500 × 0,02 = 30 m.

Le fond marin se trouve à d = 30 m de profondeur.

Conseil : Le sujet demande d’expliquer la démarche : écris clairement que le signal fait un aller-retour, et que c’est pour cette raison que tu divises par 2.

Le schéma du document 1 décrit les étapes de l’infection par Plasmodium : c’est lui qui provoque la maladie. C’est l’agent pathogène.

Le schéma montre aussi le moustique anophèle femelle, qui prélève du sang sur un individu atteint, puis pique un autre individu. Des cellules de Plasmodium se trouvent dans ses glandes salivaires.

Plasmodium est responsable de la maladie. Le moustique anophèle femelle assure sa transmission.

Conseil : Le moustique ne cause pas la maladie : il transporte l’agent pathogène. La question attend deux noms différents.

Sur le graphique, la courbe noire correspond au Costa Rica et la courbe grise au Panama.

Proposition a : exacte. Au Panama, on lit quelques centaines de cas en 1980 et plus de 3 000 cas en 2005.

Proposition b : fausse. Au début des années 2000, le Panama passe d’environ 1 000 cas à environ 5 000 cas, et non 7 000.

Proposition c : exacte. Au Costa Rica, la courbe passe d’environ 1 000 cas vers 1990 à environ 7 000 cas au début des années 1990.

Proposition d : fausse. La très forte hausse a lieu au début des années 1990 au Costa Rica, et seulement au début des années 2000 au Panama. Le Costa Rica est donc touché le premier.

Les deux réponses correctes sont a et c.

Conseil : Regarde d’abord la légende. Ici, la proposition b reprend les chiffres de la proposition c, mais pour l’autre pays et à une autre période.

Ce que disent les documents. D’après le document 3, les amphibiens adultes mangent surtout des insectes, notamment des moustiques et leurs œufs. D’après le document 1, le moustique anophèle transmet Plasmodium d’une personne à une autre.

La déduction. Si les amphibiens disparaissent, les moustiques perdent un de leurs prédateurs. Moins de moustiques et moins d’œufs sont mangés : les moustiques peuvent donc devenir plus nombreux.

Avec plus de moustiques, on peut penser que les piqûres sont plus nombreuses. Plasmodium passerait alors plus souvent d’une personne malade à une personne saine.

Conclusion. La disparition des amphibiens peut donc entraîner une augmentation des cas de paludisme.

Enchaînement possible : moins d’amphibiens → moins de prédation → plus de moustiques → plus de transmission de Plasmodium → plus de cas de paludisme.

Conseil : Il faut enchaîner tous les maillons, en citant les deux documents. Le lien entre amphibiens et paludisme passe par le moustique.

Des écosystèmes menacés (document 4). Les amphibiens reculent : 40 % de leurs espèces sont en voie d’extinction. Le document cite le changement climatique, la perte de leur habitat et surtout une maladie due à un champignon. Ce champignon, venu d’Asie, s’est répandu dans le monde par le commerce international.

Une hausse du paludisme après le déclin des amphibiens (document 2). Au Costa Rica et au Panama, les amphibiens déclinent à partir des années 1980. Quelques années plus tard, le paludisme augmente : environ 7 000 cas au début des années 1990 au Costa Rica, environ 5 000 cas au début des années 2000 au Panama.

Une explication possible (documents 1 et 3). Les amphibiens mangent des moustiques et leurs œufs. Sans eux, les moustiques peuvent devenir plus nombreux. Or le moustique anophèle transmet Plasmodium.

Le document 2 montre seulement que les deux évènements se suivent dans le temps. C’est le rôle des amphibiens et des moustiques, décrit par les documents 1 et 3, qui permet de penser que l’un peut causer l’autre.

Conclusion. Dans cet exemple, l’atteinte aux écosystèmes fait reculer les amphibiens, ce qui peut favoriser les moustiques et donc le paludisme. Préserver les écosystèmes et les espèces qui y vivent aide ainsi à protéger la santé humaine.

En préservant les écosystèmes, on protège les amphibiens, qui mangent des moustiques et leurs œufs. On peut ainsi limiter la transmission du paludisme : la santé humaine est liée à cette préservation.

Conseil : La question porte sur l’ensemble des documents : cite les quatre et donne des chiffres. Ici, le document 4 est le nouveau document à exploiter, car il explique les causes du déclin des amphibiens.