I) L'air qui nous entoure, l'atmosphère, sa composition

 

 

Objectifs:

Lire et comprendre des documents scientifiques

Connaître la composition de l'air

Relier des connaissances acquises en sciences à des questions de santé, et d’environnement 

Qu'est-ce que l'atmosphère ? Pourquoi l'étendue de la calotte glaciaire diminue-t-elle ? Pourquoi faut-il sauvegarder la forêt amazonienne

1)      Activité documentaire: L'air est un mélange

 

Comment l'atmosphère est-elle constituée?

1. Sa composition

Depuis que la Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années, son atmosphère a subi de profonds changements.

À l'origine, elle était composée de méthane, d'ammoniac, de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone.

L'apparition de la vie et des végétaux, un milliard d'années plus tard, lui a permis d'évoluer.

 

 

Grâce à la photosynthèse, les végétaux ont produit du dioxygène qui a enrichi l'atmosphère progressivement et, depuis un demi-million d'années, la teneur en dioxygène est celle que nous mesurons actuellement.

 

L'atmosphère actuelle est faite d'un mélange de gaz, dont les proportions en % sont:

2. Sa structure

L'atmosphère est si mince, comparée à la Terre, qu'on peut se la représenter  comme la pelure d'une pomme par rapport à la pomme elle-même

C'est l'attraction terrestre qui la retient autour de notre globe.

Bien que la composition de l'air soit la même en tous points de l'atmos­phère, il existe des varia­tions importantes en température et en pres­sion avec l'altitude.

L'atmosphère est composée de quatre couches, où la tempé­rature est alternative­ment décroissante ou croissante.

L'ionosphère, la quatrième couche, n'est pas représentée

ici. Elle s'étend au-delà de 100 km d'altitude.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Extrais des informations du document

1.  Quels sont les trois principaux gaz constituant l'air (Fig.1)

Les 3 principaux constituants de l'air sont le diazote, le dioxygène et l'argon        

2. Comment varient la température et la pression dans la troposphère (Fig.2) ?

La température et la pression diminuent avec l'altitude

3. À partir de quelle altitude commence l'ionosphère?                                    

L'ionosphére commence après 100 km d'altitude    
Utilise ces informations

4. Fais une représentation graphique en secteur ou en « camembert» des pourcentages

des trois principaux gaz présents dans l'air; arrondis aux nombres entiers les plus proches.

Conclus

5.   Rédige ta conclusion en répondant à la question: « Comment l'atmosphère est-elle constituée? »

L'air est un mélange composé d’environ 20% de dioxygène et 80 % de diazote. Il est aussi constitué d'autres gaz en quantité très faible comme l'argon

                                                                             

Recherche C'est Lavoisier qui montra en 1774 que l’air est un mélange de gaz constitué essentiellement de dioxygène et de diazote.

Un litre d’air contient environ 0,8 L de diazote et 0,2 L de dioxygène 

 2) L'atmosphère est indispensable à la vie  

- elle maintient une température propice au développement  de la vie

- le dioxygène permet aux êtres vivants de respirer;

- la couche d'ozone, présente en haute altitude (un peu plus de   25 km) forme un écran qui absorbe les rayons solaires les plus dangereux mais laisse passer les rayons nécessaires à la vie.

l'ozone: le bon ou le mauvais?

Le bon : en haute altitude, l'ozone nous protège des rayons ultraviolets (U.V.) du Soleil. Ces rayons sont très dangereux.

Le mauvais: au niveau du sol, l'ozone que nous respirons provoque des maladies respiratoires

1. Quel est le rôle de l’atmosphère ? 

L'atmosphère nous protège et nous permet de respirer. Elle est indispensable à la vie

2.. Quel gaz de l'air te semble-t-il le plus important pour les êtres vivants ? 

Le dioxygène est indispensable à la vie des animaux  et des végétaux

3. Quel est Le rôle de la couche d’ozone ?

La couche d'ozone nous protège des rayons ultraviolets du soleil

 

 

 

 

Comprends un texte scientifique

1 L’air permet la respiration des êtres vivants. Il fournit aux organismes le dioxygène nécessaire au fonctionnement des cellules 1 et les débarrasse du dioxyde de carbone produit.

1 Lorsque tu inspires, l'air pénètre par le nez ou la bouche et rejoint les poumons par la trachée2. Dans les alvéoles3 pulmonaires, le dioxygène passe dans le sang au niveau des capillaires4 sanguins. Il est ensuite transporté, par le système sanguin, jusqu'à chacune des cellules. Ces dernières l'utilisent comme source d'énergie et rejettent du dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est conduit, par le sang, jusqu'aux alvéoles pulmonaires où il passe dans l'air.

1 Contrairement aux autres éléments essentiels à la vie, comme l'eau, le dioxygène ne peut pas être stocké dans l'organisme. Afin d'assurer nos besoins, il est donc nécessaire d'inspirer et d'expirer 25 000 fois par jour!

À haute altitude, l'appauvrissement de l'air en dioxygène peut provoquer des troubles graves. C'est pourquoi les alpinistes emportent parfois des bouteilles de dioxygène.

1.  Cellule: «brique» à la base de la constitution de la matière vivante.

2.   Trachée: tube de l'appareil respiratoire qui relie la gorge aux poumons.

3.   Alvéole: cavité dans le tissu pulmonaire.

4.   Capillaire: petit vaisseau

1) Quel gaz est nécessaire au fonctionnement des cellules?

2) Quel gaz rejettent-elles?  

3) Pourquoi les alpinistes doivent-ils parfois s'équiper de bouteilles de dioxygène?

4) Lors d'une inspiration, on inhale 250 cm3 d'air. Quel est le volume de dioxygène inspiré par jour?

4) L'air à l'échelle microscopique

La matière est constituée de petits grains

Dans les gaz on les appelle des molécules. Dans l’air ce sont principalement des molécules de dioxygène et de diazote.

Une molécule conserve dans toutes les conditions sa forme, sa masse, ses dimensions

Une molécule est invisible on peut la représenter par un outil géométrique. (modélisation)

 

3) L'air et la pollution

4 Quels sont les principaux polluants de  l’air ?

5 D’après le document 6 quelle est la principale source de pollution de  l’air ?

 

 

 6)Recherche ce qu’est une pluie acide

 

                 

 

• Depuis l'ère industrielle, il y a un accroissement des concentrations des gaz qui provoquent l'effet de serre (Doc. 8). Citons:

- le dioxyde de carbone qui est rejeté par les combustions industrielles, par les transports et le chauffage. Sa concentration dans l'atmo­sphère a augmenté de 33 % depuis le XVIIIe siècle.

- le méthane qui est lié aux pratiques agricoles: la riziculture, l'élevage ... Sa concentration dans l'atmosphère a doublé depuis le XVIIIe siècle.

-les oxydes d'azote qui sont émis par les moteurs.

-les CFC (maintenant bannis) ... que l'on trouvait

dans  les réfrigérateurs et les aérosols.

L’atmosphère laisse passer la majorité du rayonnement solaire.   Le sol s’échauffe et renvoie un rayonnement infrarouge dont la plus grande partie est absorbée par certains gaz présents dans l’atmosphère.

L’énergie absorbée est transformée en chaleur entraînant ainsi le réchauffement de l’atmosphère.

C’est l’effet de serre (Doc 8)

Quelles sont les conséquences du réchauffe­ment de la planète?

- Le climat est modifié: les tempêtes, les sécheresses et les inondations deviennent plus fréquentes. La désertification s'accélère.

- Les fontes des neiges, des glaciers polaires et de la banquise vont provoquer une élévation du niveau de la mer. La plupart des îles basses et les deltas à forte population risquent d'être submergés.

 

- Des espèces animales et végétales disparaissent (Doc. 10).

- La santé humaine est menacée (pollution accrue, épidémies ... ).

8 Cite 2 gaz à effet de serre

9 Quelle est la conséquence de cet effet ?

10) Recherche: Les accords de Kyoto

 

Activité 2  p 35