Enseignement scientifique
Niveau premiere
niveau terminale |
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Niveau Première - Enseignement SCIENTIFIQue
Programmes officiels : B.O n°25 du 22 juin 2023
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| Thèmes - Notions du programme | Ressources proposées dans ce site |
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Thème 1 : Une longue histoire de la matière1 - Un niveau d'organisation : les éléments chimiques |
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| Sciences, société et environnement Les enjeux de l’exploitation et de l’utilisation des terres rares. |
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| 2 - Des édifices ordonnés : les cristaux | |
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• Un composé de formule chimique donnée peut cristalliser sous différents types de structures. • Ainsi, les minéraux se caractérisent par leur composition chimique et leur organisation cristalline. Une roche est formée de l'association de cristaux d'un même minéral ou de plusieurs minéraux. • Des structures cristallines existent aussi dans les organismes biologiques (coquilles, squelette, calcul, etc.) |
• Minéraux et ressources minérales • Les cristaux du vivant : calcite et aragonite de la coquille de mollusques |
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie1 - Le rayonnement solaire |
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• La puissance radiative reçue du Soleil par une surface plane est proportionnelle à l'aire de la surface et dépend de l'angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil. • De ce fait, la puissance solaire reçue par unité de surface terrestre dépend : - de l'heure (variation diurne); - du moment de l'année (variation saisonnière); - de la latitude (zonation climatique). |
• Alternance Jour - Nuit et Saisons • Comprendre la répartition des zones climatiques à l'aide du logiciel BYOE • Les grandes zones climatiques |
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4 - Une diversité de sources d'énergie utilisables par l'Humanité |
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• De nombreuses sources ou flux d'énergie sont directement ou indirectement issus de l'énergie radiative transférée par le Soleil. La comparaison entre la durée de formation d'une source d'énergie et la durée prévisible d'épuisement de celle-ci en raison de son exploitation permet de distinguer une source d'énergie renouvelable d'une source d'énergie non renouvelable. • Les combustibles fossiles se sont formés à partir de la matière organique produite par photosynthèse, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d'années. • La biomasse est constituée de matière organique utilisable comme source d'énergie. L'énergie résultatnt de l'utilisation de la biomasse est principlalement obtenue par combustion ou par fermentation. |
• Page "Energies"
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Thème 3 : La Terre, un astre singulier2 - L'histoire de l'âge de la Terre |
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• Au cours de l'histoire des sciences, plusieurs arguments ont été utilisés pour aboutir à la connaissance actuelle de l'âge de la Terre : temps de refroidissement, empilements sédimentaires, évolution biologique, radioactivité. • L'âge de la Terre aujourd'hui précisément déterminée est de 4,57.109 ans. |
• Météorites et âge de la Terre |
| 3 - La Terre dans l'Univers | |
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• L'eau sur Terre est inégalement répartie dans l'espace, mais aussi dans le temps. Seule, une faible partie des réserves hydriques est directement potable. La gestion des ressources hydriques et leur protection sont un enjeu pour l'Humanité. • Sciences, société et environnement : Identifier les causes et les incidences du stress hydrique sur l'environnement et la santé humaine ainsi que les possibilités de l'atténuer. • Exemples pour le projet expérimental et numérique : Mesurer et suivre des ressources d'eau douce. |
• L'inégale répartition de l'eau (et du sol) à la surface dans le monde. • Comment l'eau douce est-elle répartie sur la planète ? • Quelles sont les réserves en eau utilisables à l'échelles de la planète ? • La gestion et la protection de l'eau • L'eau disponible doit être gérée. Y-a-t-il des risques d'exploitations excessives des réservoirs ? |
Niveau terminale - Enseignement SCIENTIFIQue
Programmes officiels : B.O n°8 du 25 juillet 2019
| Thèmes - Notions du programme | Ressources proposées dans ce site |
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Thème 1 : Science, climat et société1 - L'atmosphère terrestre et la vie |
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| • Les premières traces de vie sont datées d’il y a au moins 3,5 milliards d’années. Par leur métabolisme photosynthétique, des cyanobactéries ont produit le dioxygène qui a oxydé, dans l’océan, des espèces chimiques réduites. Le dioxygène s’est accumulé à partir de 2,4 milliards d’années dans l’atmosphère. Sa concentration atmosphérique actuelle a été atteinte il y a 500 millions d’années environ. | • L'origine du dioxygène |
| • Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs superficiels : l’atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches. Les échanges de carbone entre ces réservoirs sont quantifiés par des flux (tonne/an). Les quantités de carbone dans les différents réservoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés. L’ensemble de ces échanges constitue le cycle du carbone sur Terre. |
• Modélisation du cycle du carbone à long terme et impacts climatiques |
| • Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent : ces ressources en énergie sont dites non renouvelables. | |
| 2 - La complexité du système climatique | |
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• Un climat est défini par un ensemble de moyennes de grandeurs atmosphériques observées dans une région donnée pendant une période donnée. Ces grandeurs sont principalement la température, la pression, le degré d’hygrométrie, la pluviométrie, la nébulosité, la vitesse et la direction des vents. |
• Comprendre la répartition des zones climatiques à l'aide du logiciel BYOE • Climats aux grandes échelles de temps
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| • Depuis un siècle et demi, on mesure un réchauffement climatique global (environ +1°C). Celui-ci est la réponse du système climatique à l’augmentation du forçage radiatif (différence entre l'énergie radiative reçue et l'énergie radiative émise) due aux émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère : CO2, CH4, N2O et vapeur d’eau principalement. • Lorsque la concentration des GES augmente, l’atmosphère absorbe davantage le rayonnement thermique infrarouge émis par la surface de la Terre. En retour, il en résulte une augmentation de la puissance radiative reçue par le sol de la part de l’atmosphère. • Cette puissance additionnelle entraîne une perturbation de l’équilibre radiatif qui existait à l’ère préindustrielle. • L’énergie supplémentaire associée est essentiellement stockée par les océans, mais également par l’air et les sols, ce qui se traduit par une augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre et la montée du niveau des océans. |
• L'évolution du climat : impacts des GES de 1900 à nos jours • L'évolution du climat : l'impact des GES de 1900 à nos jours |
| 3 - Le climat du futur | |
| • Les modèles climatiques s’appuient sur : - la mise en équations des mécanismes essentiels qui agissent sur le système Terre ; - des méthodes numériques de résolution. Les résultats des modèles sont évalués par comparaison aux observations in situ et spatiales ainsi qu’à la connaissance des paléoclimats. • Ces modèles, nombreux et indépendants, réalisent des projections climatiques. Après avoir anticipé les évolutions des dernières décennies, ils estiment les variations climatiques globales et locales à venir sur des décennies ou des siècles. |
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| • L’analyse scientifique combinant observations, éléments théoriques et modélisations numériques permet aujourd’hui de conclure que l’augmentation de température moyenne depuis le début de l’ère industrielle est liée à l’activité humaine : CO2 produit par la combustion d’hydrocarbures, la déforestation, la production de ciment ; CH4 produit par les fuites de gaz naturel, la fermentation dans les décharges, certaines activités agricoles. • Les modèles s’accordent à prévoir, avec une forte probabilité d’occurrence, dans des fourchettes dépendant de la quantité émise de GES : - une augmentation de 1,5 à 5°C de la température moyenne entre 2017 et la fin du XXIe siècle ; - une élévation du niveau moyen des océans entre le début du XXIe siècle et 2100 pouvant atteindre le mètre ; - des modifications des régimes de pluie et des événements climatiques extrêmes ; - une acidification des océans ; - un impact majeur sur les écosystèmes terrestres et marins. |
• Méthane : ressource énergétique ou géohasard ? • Quelques conséquences du changement climatique • Evolution de la surface des glaces continentales • Visualiser la fonte des glaces (fichier support de cours) |
| 4 - Energie, choix de développement et futur climatique | |
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• L’énergie utilisée dans le monde provient d’une diversité de ressources parmi lesquelles les combustibles fossiles dominent. • En moyenne mondiale, cette énergie est utilisée à parts comparables par le secteur industriel, les transports, le secteur de l’habitat et dans une moindre mesure par le secteur agricole.
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• Les énergies renouvelables, une alternative au réchauffement climatique ? • Géothermie et propriétés thermiques d ela Terre • Etude de 2 ressources géothermiques en France • La géothermie est-elle utilisable dans le Nord-Est de la France ? |