Corrigé du brevet de sciences 2025 (Métropole)

Le premier graphique du document 1 montre environ 30 tubercules par plant, avec ou sans doryphores. Le nombre de tubercules ne change donc pas : les propositions 1 et 2 sont fausses.

Le second graphique montre une masse moyenne d’environ 100 g sans doryphore et d’environ 25 g avec doryphores. La masse moyenne diminue : la proposition 4 est fausse et la proposition 3 est exacte.

Proposition 3 : diminution de la masse moyenne des tubercules.

Conseil : Lis les deux graphiques avant de répondre. L’idée que l’insecte réduit forcément le nombre de tubercules est le piège de cette question.

Pour tester l’effet de la surface des feuilles, il faut comparer deux lots qui ne diffèrent que par cette surface. Tous les autres facteurs doivent rester identiques.

Expérience A : les lots 1 et 2 ont tous deux 100 % de leurs feuilles. La surface ne varie pas, donc cette expérience ne teste rien.

Expérience B : le lot 3 a 100 % des feuilles à 3 °C et le lot 4 a 75 % des feuilles à 22 °C. Deux facteurs changent en même temps, la surface des feuilles et la température. Une différence de masse ne pourrait donc pas être attribuée à la seule surface des feuilles.

Expérience C : les lots 5 et 6 sont à la même température (22 °C), avec le même arrosage, la même lumière et la même durée (4 mois). Seule la proportion de feuilles change : 100 % pour le lot 5, 75 % pour le lot 6. Le lot 5 sert de témoin.

Si l’hypothèse est juste, les tubercules du lot 6 auront une masse moyenne plus faible que ceux du lot 5.

L’expérience C, car c’est la seule où la surface des feuilles est le seul facteur qui varie.

Conseil : Le correcteur attend l’idée d’un seul facteur modifié à la fois. Dis aussi pourquoi A et B ne conviennent pas : ta réponse sera bien plus solide.

Tous les plants ne se développent pas exactement de la même façon. Un plant isolé pourrait être plus fragile ou plus vigoureux que les autres, et donner un résultat qui n’est pas représentatif.

Avec 10 plants par lot, on calcule une moyenne. Les différences individuelles comptent moins et le résultat est plus fiable.

Utiliser plusieurs plants limite l’effet des différences entre individus et rend le résultat plus fiable.

Le constat (document 1). Avec des doryphores, la masse moyenne des tubercules passe d’environ 100 g à environ 25 g. Elle est divisée par 4 (100 ÷ 25 = 4), alors que le nombre de tubercules reste d’environ 30 par plant.

L’action des doryphores (documents 1 et 3). Les larves et les adultes se nourrissent des feuilles. Un grand nombre de doryphores diminue donc la surface totale des feuilles du plant. C’est ce que les élèves simulent dans le document 3 en arrachant des feuilles.

Le rôle des feuilles (document 2). Les feuilles fabriquent la matière organique par photosynthèse, à partir d’eau, de dioxyde de carbone et de lumière. Moins de surface de feuilles signifie moins de photosynthèse, donc moins de matière organique produite.

Le lien avec les tubercules (document 2). La matière organique part des feuilles dans la sève élaborée, passe par la tige et arrive dans tous les organes. Les tubercules la stockent sous forme de réserves. Si la plante produit moins de matière organique, les tubercules en reçoivent moins et stockent moins de réserves.

Conclusion. En mangeant les feuilles, les doryphores réduisent la photosynthèse, donc la matière organique mise en réserve. Les tubercules restent aussi nombreux mais ils sont beaucoup plus légers, et l’agriculteur récolte une masse plus faible.

Doryphores → moins de feuilles → moins de photosynthèse → moins de matière organique stockée → tubercules plus légers.

Conseil : Le document 3 ne donne aucun résultat : il présente seulement l’hypothèse et le protocole. Ne lui fais pas dire que l’hypothèse a été vérifiée. Utilise-le pour le lien entre doryphores et baisse de la surface des feuilles.

Le texte indique que ces matériaux sont réutilisables, biodégradables ou comestibles. Il suffit d’en citer deux.

Par exemple : ils peuvent être réutilisés, alors que les mousses traditionnelles ne servent plus à rien une fois à bord, et ils sont biodégradables. Ils remplacent aussi des mousses issues de la chimie du pétrole.

Deux avantages parmi : réutilisables, biodégradables, comestibles.

La formule du dioxygène, donnée dans l’équation de la question 2b, est O₂. Elle contient deux atomes d’oxygène liés entre eux.

Un atome seul s’écrirait avec un unique symbole, O. Une espèce formée de plusieurs atomes liés est une molécule.

Le dioxygène est une molécule, car il est formé de deux atomes d’oxygène (O₂).

L’équation 2 H₂O → 2 H₂ + O₂ indique que l’eau est le réactif, et que le dihydrogène et le dioxygène sont les produits.

Lors d’une transformation chimique, les atomes se conservent, donc la masse totale se conserve : la masse des produits formés est égale à la masse de réactif consommée. Ici, 2 kg d’eau doivent donner 2 kg de produits au total.

P1 : 2 kg + 1 kg = 3 kg de produits pour 2 kg d’eau. La masse n’est pas conservée, donc P1 est fausse.

P2 : 0,22 kg + 1,78 kg = 2 kg de produits pour 2 kg d’eau. La masse est conservée.

P3 : elle présente le dihydrogène et le dioxygène comme réactifs, ce qui inverse la réaction. De plus, 2 kg + 1 kg = 3 kg ne donnent pas 2 kg. P3 est fausse.

La proposition P2 est correcte, car la masse totale se conserve : 0,22 kg + 1,78 kg = 2 kg.

Conseil : Les nombres devant les formules comptent des molécules, pas des kilogrammes. C’est exactement le piège de P1.

On mesure d’abord la masse du cylindre encore sec (B). Ensuite, on verse 50 mL d’eau dans l’éprouvette (E) et on y plonge délicatement le cylindre (A).

On lit alors le nouveau volume V₂ (C), puis on calcule le volume du solide par différence (D).

Ordre des étapes : B, E, A, C, D.

Conseil : La pesée doit se faire avant l’immersion : un cylindre mouillé fausserait la masse. L’ordre E, B, A, C, D convient donc aussi. Le calcul D vient forcément après la lecture C.

Les schémas donnent m = 40,5 g, V₁ = 50 mL et V₂ = 65 mL.

Volume du cylindre : V = V₂ − V₁ = 65 − 50 = 15 mL.

Masse volumique : ρ = m/V = 40,5/15 = 2,7 g/mL.

Vérification : 2,7 × 15 = 40,5, on retrouve bien la masse mesurée.

Le tableau donne 2,7 g/mL pour l’aluminium. La valeur trouvée est identique.

ρ = 2,7 g/mL : c’est bien la masse volumique de l’aluminium.

Conseil : Écris la formule, puis le calcul, puis le résultat avec son unité. Le volume à utiliser est celui du cylindre, pas V₂.

Le tableau donne : aluminium 2,7 g/mL, titane 4,5 g/mL, acier 7,9 g/mL. L’aluminium a la plus petite masse volumique des trois matériaux.

À volume égal, une paroi en aluminium est donc la plus légère. Elle est environ 1,7 fois plus légère qu’en titane (4,5 ÷ 2,7 ≈ 1,7) et environ 2,9 fois plus légère qu’en acier (7,9 ÷ 2,7 ≈ 2,9).

Les modules de l’ISS doivent être envoyés dans l’espace : plus ils sont légers, plus il est facile de les mettre en orbite.

L’aluminium a la masse volumique la plus faible : à volume égal, c’est le matériau le plus léger.

Le mouvement de l’ISS autour de la Terre est circulaire et uniforme.

Circulaire : le schéma montre que la trajectoire de l’ISS est un cercle autour de la Terre.

Uniforme : le texte précise que la valeur de la vitesse est constante, égale à 28 000 km/h.

Le mouvement de l’ISS est circulaire et uniforme.

Conseil : Une vitesse très grande n’est pas une vitesse qui augmente. Un mouvement n’est accéléré que si la valeur de la vitesse augmente.

Durée d’un tour. On utilise v = d/t, donc t = d/v.

t = 42 700 ÷ 28 000 = 1,525 h.

Conversion : 0,525 h = 0,525 × 60 min = 31,5 min. Un tour dure donc environ 1 h 31 min 30 s.

Nombre de tours en 24 heures. 24 ÷ 1,525 ≈ 15,7, soit environ 16 tours.

Vérification par un autre chemin : en 24 h, l’ISS parcourt 28 000 × 24 = 672 000 km, et 672 000 ÷ 42 700 ≈ 15,7 tours.

Interprétation. À chaque tour, l’ISS passe une fois du côté de la Terre qui n’est pas éclairé au côté éclairé par le Soleil. Pour les astronautes, c’est un lever de Soleil par tour.

L’ISS faisant environ 16 tours par jour, Thomas Pesquet peut voir environ 16 levers de Soleil en 24 heures, contre un seul pour une personne immobile sur Terre.

Un tour dure environ 1,5 h : l’ISS fait environ 16 tours en 24 h, donc environ 16 levers de Soleil par jour.

Conseil : Le sujet attend une explication et pas seulement un nombre. Termine en reliant un tour à un lever de Soleil.