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Brevet 2025

Sciences – Remplacement Métropole 2025 : correction détaillée

Série générale · 1 h · 50 points · SVT + physique-chimie

Corrigé

Correction rédigée par l'équipe BAC Révision, non officielle. Les énoncés sont reformulés avec leurs données : refais toujours les calculs et compare avec ton professeur.

Où trouver le sujet ? Cette page présente la correction. Le sujet officiel complet (PDF) et ses figures sont dans l'application BAC Révision.

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Exercice 1 : SVT : l'organisme en altitude25 points

En altitude, l'air contient moins de dioxygène disponible. On relie des données chiffrées, le trajet du dioxygène dans le corps et la réaction de l'organisme pour comprendre le mal des montagnes.

Documents du sujet Cet exercice s'appuie sur des figures ou documents du sujet : Document 1 : pourcentage de dioxygène disponible selon l'altitude et conséquences ; Document 2b : trajet de l'air inspiré et passage du dioxygène dans le sang. Ils sont affichés avec la correction dans l'application.

1AD'après le document 1, au sommet du Mont Blanc (4 805 m), le pourcentage de dioxygène disponible se situe autour de : 100 %, 80 %, 60 % ou 50 % ?Touche pour voir la correction

À retenir On repère dans le tableau la tranche d'altitude qui contient la valeur donnée.

Démarche
  1. 4 805 m est compris entre 4 000 m et 5 500 m : c'est la « très haute altitude ».
  2. Pourcentage de dioxygène correspondant : 60 %.

Réponse60 %

Piège Ne pas confondre avec la haute altitude (2 000 à 4 000 m, 80 %) : 4 805 m dépasse 4 000 m.

1BUn individu peu entraîné, sans masque à dioxygène, randonne près du sommet de l'Everest (8 849 m). À quoi s'expose-t-il : mal des montagnes sévère, avancé, léger ou modéré, ou aucun symptôme ?Touche pour voir la correction

À retenir Au-delà de 5 500 m, on est en altitude extrême : le pourcentage de dioxygène n'est plus que de 50 %.

Démarche
  1. 8 849 m est supérieur à 5 500 m : altitude extrême.
  2. Conséquence indiquée par le tableau : mal des montagnes sévère.

RéponseIl s'expose à un mal des montagnes sévère

2Reconstituer le trajet du dioxygène de l'air inspiré vers les cellules. Étapes : A (passage du dioxygène de l'air vers le sang), B (transport du dioxygène par les globules rouges), C (circulation de l'air dans les voies respiratoires), D (utilisation du dioxygène par les cellules pour produire de l'énergie), E (inspiration de l'air riche en dioxygène par le nez ou la bouche).Touche pour voir la correction

À retenir Le dioxygène suit un trajet continu : entrée dans le corps, voies respiratoires, passage dans le sang, transport, utilisation.

Démarche
  1. E : l'air riche en dioxygène est inspiré par le nez ou la bouche.
  2. C : il circule dans les voies respiratoires (trachée, bronches, bronchioles).
  3. A : au niveau des alvéoles pulmonaires, le dioxygène passe de l'air vers le sang.
  4. B : les globules rouges transportent le dioxygène dans le sang.
  5. D : les cellules utilisent le dioxygène pour produire de l'énergie.

RéponseE, C, A, B, D

Vérification Chaque étape correspond à un lieu du document 2b : voies respiratoires, alvéole, capillaire sanguin avec globules rouges, puis cellules.

3D'après l'ensemble des documents (document 1 : en altitude, moins de dioxygène disponible ; document 2a : les cellules ont besoin de nutriments et de dioxygène apportés par le sang ; document 2b : trajet du dioxygène des poumons au sang ; document 3 : en haute altitude, le manque de dioxygène déclenche la production d'EPO, hormone qui stimule la production de globules rouges, en nombre suffisant au bout de 8 à 10 jours), expliquer pourquoi les symptômes du mal des montagnes diminuent chez la majorité des personnes qui séjournent plusieurs semaines en haute altitude.Touche pour voir la correction

À retenir Une explication enchaîne : cause (manque d'O₂), réaction de l'organisme (EPO, globules rouges), conséquence (apport d'O₂ rétabli, symptômes réduits).

Démarche
  1. En altitude, l'air est moins riche en dioxygène (document 1) : les cellules reçoivent moins de dioxygène, alors qu'elles en ont besoin pour produire de l'énergie (document 2a). Ce manque provoque les symptômes (fatigue, essoufflement, maux de tête).
  2. Document 3 : le manque de dioxygène déclenche la production d'une hormone, l'EPO, qui entraîne une plus grande production de globules rouges.
  3. Document 2b : les globules rouges transportent le dioxygène des poumons vers les cellules. Plus il y en a, plus le sang peut transporter de dioxygène.
  4. Au bout de 8 à 10 jours, le nombre de globules rouges est suffisant : l'apport de dioxygène aux cellules est compensé, l'organisme fonctionne presque normalement et les symptômes diminuent.

RéponseL'organisme compense le manque de dioxygène en fabriquant plus de globules rouges (grâce à l'EPO) : les cellules sont mieux approvisionnées, les symptômes diminuent

Piège Cite les trois documents : le manque d'O₂ (1 et 2a), le rôle des globules rouges (2b) et l'EPO (3).

Exercice 2 : Physique-chimie : l'hydrogène aurait-il une couleur ?25 points

Le dihydrogène « noir », « gris » et « vert » : on compare les équations de réaction, on identifie des formes d'énergie et on calcule des masses et des volumes de gaz comprimé.

Documents du sujet Cet exercice s'appuie sur des figures ou documents du sujet : Chaîne énergétique d'un véhicule à pile à combustible. Ils sont affichés avec la correction dans l'application.

1Donner les deux inconvénients de la production de dihydrogène qualifié de « noir » ou de « gris ».Touche pour voir la correction

À retenir Les inconvénients se lisent dans le texte : ce qui est utilisé et ce qui est émis.

Démarche
  1. Ces dihydrogènes sont produits en usine à partir de sources d'énergie non renouvelables (charbon, gaz naturel), qui s'épuisent.
  2. Leur production émet des gaz à effet de serre, qui contribuent au réchauffement climatique.

RéponseUtilisation de sources non renouvelables (charbon, gaz naturel) ; émission de gaz à effet de serre

2aQuelle forme d'énergie est stockée dans la pile à combustible : cinétique, chimique, thermique, nucléaire ou potentielle ?Touche pour voir la correction

À retenir Une pile à combustible stocke de l'énergie sous forme de substances (dihydrogène et dioxygène) qui réagissent chimiquement en libérant de l'électricité.

Démarche
  1. La pile utilise du dihydrogène et du dioxygène de l'air pour produire de l'électricité (réaction chimique).
  2. L'énergie stockée est donc de l'énergie chimique.

RéponseÉnergie chimique

2bSur le schéma, associer les numéros (1) et (2) à un mode de transfert d'énergie : transfert thermique, par rayonnement, mécanique ou électrique. (1) relie la pile au moteur électrique ; (2) relie le moteur à la transmission et à la roue.Touche pour voir la correction

À retenir Entre une pile et un moteur électrique, l'énergie passe par un courant électrique. Entre le moteur et les roues, elle passe par un mouvement : c'est mécanique.

Démarche
  1. (1) : la pile à combustible alimente le moteur électrique en électricité : transfert électrique.
  2. (2) : le moteur fait tourner la transmission et la roue : transfert mécanique (lié à un mouvement).

Réponse(1) transfert électrique ; (2) transfert mécanique

3aL'équation du dihydrogène « gris » est CH₄ + 2 H₂O → 4 H₂ + CO₂. Donner le nom des produits formés.Touche pour voir la correction

À retenir Les produits sont à droite de la flèche. H₂ est le dihydrogène et CO₂ le dioxyde de carbone.

Démarche
  1. H₂ : dihydrogène.
  2. CO₂ : dioxyde de carbone.

RéponseDu dihydrogène et du dioxyde de carbone

3bJustifier, d'après les équations, l'avantage environnemental du dihydrogène « vert » (2 H₂O → 2 H₂ + O₂) par rapport au « noir » (C + 2 H₂O → 2 H₂ + CO₂) et au « gris ».Touche pour voir la correction

À retenir Pour comparer des équations, on regarde les produits : lequel est un gaz à effet de serre ?

Démarche
  1. Noir et gris : les produits incluent du dioxyde de carbone (CO₂), un gaz à effet de serre.
  2. Vert : les produits sont uniquement le dihydrogène et le dioxygène (O₂), aucun CO₂.
  3. La production du dihydrogène vert n'émet donc pas de dioxyde de carbone.

RéponsePas de CO₂ produit avec le dihydrogène vert (seulement H₂ et O₂)

3cL'équation du « noir » peut s'écrire 2 C + 4 H₂O → 4 H₂ + 2 CO₂. Expliquer que la production d'une même quantité de dihydrogène émet deux fois plus de dioxyde de carbone pour le « noir » que pour le « gris ».Touche pour voir la correction

À retenir Pour comparer, on se place dans la même quantité de dihydrogène (4 H₂) et on compte le CO₂ obtenu.

Démarche
  1. Noir : 2 C + 4 H₂O → 4 H₂ + 2 CO₂ : 4 H₂ s'accompagnent de 2 CO₂.
  2. Gris : CH₄ + 2 H₂O → 4 H₂ + CO₂ : 4 H₂ s'accompagnent de 1 CO₂.
  3. À quantité égale de dihydrogène (4 H₂), le noir émet 2 CO₂ contre 1 CO₂ pour le gris : deux fois plus.

RéponsePour 4 H₂ : 2 CO₂ (noir) contre 1 CO₂ (gris), donc deux fois plus

4aLe réservoir haute pression a une capacité de 0,15 m³ et la masse volumique du dihydrogène à cette pression est 42 kg/m³. Montrer que la masse de dihydrogène stockée est 6,3 kg.Touche pour voir la correction

À retenir Masse volumique ρ = m ÷ V, donc masse m = ρ × V.

Démarche
  1. m = ρ × V.
  2. m = 42 × 0,15 = 6,3 kg.

Réponsem = 42 × 0,15 = 6,3 kg

4bÀ la pression atmosphérique (1 bar), 1 kg de dihydrogène occupe 11 m³. Quel volume occuperait cette masse de 6,3 kg ?Touche pour voir la correction

À retenir Le volume est proportionnel à la masse : pour 6,3 kg, on multiplie le volume d'1 kg par 6,3.

Démarche
  1. V = 6,3 × 11 = 69,3 m³.

Réponse69,3 m³

4cExpliquer l'intérêt de comprimer le dihydrogène pour une voiture dont le coffre mesure 0,32 m³.Touche pour voir la correction

À retenir Comprimer un gaz réduit fortement son volume : on en stocke beaucoup dans un petit espace.

Démarche
  1. Sans compression, 6,3 kg de dihydrogène occupent 69,3 m³ : bien plus que le coffre de 0,32 m³ (environ 200 fois plus).
  2. Comprimé à 700 bars, le même dihydrogène tient dans un réservoir de 0,15 m³, qui rentre dans le coffre (0,15 m³ < 0,32 m³).

RéponseLa compression réduit le volume (69,3 m³ → 0,15 m³) : le réservoir tient dans le coffre

Vérification 69,3 ÷ 0,15 ≈ 462 : le volume est divisé par plus de 400.

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