Collège · 4ᵉ · Chimie
L'organisation de la matière dans l'Univers : galaxies, système solaire, éléments chimiques
Échelles de l'atome à l'Univers, ordres de grandeur en puissances de 10, système solaire et galaxies, éléments chimiques sur Terre et dans l'Univers, formation des éléments dans les étoiles
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Le Soleil est :
- A. une planète
- B. une galaxie
- C. une comète
- D. une étoile
Réponse
D. une étoile — Il produit sa propre lumière par fusion nucléaire.
Une galaxie est :
- A. une étoile très brillante
- B. un ensemble de milliards d'étoiles
- C. une planète géante
- D. un nuage autour du Soleil
Réponse
B. un ensemble de milliards d'étoiles — La Voie lactée en contient des centaines de milliards.
Le symbole de l'hélium est :
- A. He
- B. H
- C. Hl
- D. Ha
Réponse
A. He — H est l'hydrogène.
L'élément le plus abondant de l'Univers est :
- A. l'oxygène
- B. le fer
- C. l'hydrogène
- D. le carbone
Réponse
C. l'hydrogène — Environ 74 % de la masse.
L'année-lumière mesure :
- A. une durée
- B. une distance
- C. une vitesse
- D. une masse
Réponse
B. une distance — Distance parcourue par la lumière en un an.
Le système solaire s'est formé il y a environ :
- A. 13,8 milliards d'années
- B. 2,5 millions d'années
- C. 100 000 ans
- D. 4,6 milliards d'années
Réponse
D. 4,6 milliards d'années — 13,8 milliards d'années, c'est l'âge de l'Univers.
La taille d'un atome est de l'ordre de :
- A. 10⁻³ m
- B. 10⁻⁶ m
- C. 10⁻¹⁰ m
- D. 10⁻¹⁵ m
Réponse
C. 10⁻¹⁰ m — 0,1 nanomètre. 10⁻¹⁵ m est la taille du noyau.
Jupiter et Saturne sont des planètes :
- A. géantes gazeuses
- B. telluriques
- C. naines
- D. de glaces
Réponse
A. géantes gazeuses — Faites d'hydrogène et d'hélium.
Le symbole du fer est :
- A. Fe
- B. F
- C. Fr
- D. Fi
Réponse
A. Fe — Du latin ferrum. F est le fluor.
L'élément le plus abondant de la croûte terrestre est :
- A. le fer
- B. l'hydrogène
- C. l'oxygène
- D. l'aluminium
Réponse
C. l'oxygène — 46 % de la masse, dans les silicates et les oxydes.
L'étoile la plus proche du Soleil est à environ :
- A. 4,2 ua
- B. 4,2 millions de km
- C. 4,2 mois-lumière
- D. 4,2 années-lumière
Réponse
D. 4,2 années-lumière — Proxima du Centaure, 4,2 al, soit 40 000 milliards de km.
L'Univers est né lors :
- A. de la formation du Soleil
- B. du Big Bang
- C. de l'explosion d'une supernova
- D. de la naissance de la Voie lactée
Réponse
B. du Big Bang — Il y a environ 13,8 milliards d'années.
Niveau moyen — 12 questions
Ordre de grandeur de la distance Terre–Soleil :
- A. 10¹¹ m
- B. 10⁸ m
- C. 10¹³ m
- D. 10⁹ m
Réponse
A. 10¹¹ m — 1,5 × 10¹¹ m = 150 millions de km.
10⁷ ÷ 10⁻¹⁰ est égal à :
- A. 10⁻³
- B. 10⁻¹⁷
- C. 10¹⁷
- D. 10⁻⁷⁰
Réponse
C. 10¹⁷ — On soustrait les exposants : 7 − (−10) = 17.
Une année-lumière vaut environ :
- A. 150 millions de km
- B. 300 000 km
- C. 9,5 millions de km
- D. 9,5 × 10¹² km
Réponse
D. 9,5 × 10¹² km — 300 000 km/s × 31,5 millions de secondes.
La lumière met 8 min 20 s pour aller du Soleil à la Terre car :
- A. le Soleil est très chaud
- B. sa vitesse est finie : 300 000 km/s
- C. elle traverse l'atmosphère
- D. elle est ralentie par le vide
Réponse
B. sa vitesse est finie : 300 000 km/s — 150 000 000 ÷ 300 000 = 500 s.
Dans l'Univers, hydrogène et hélium représentent environ :
- A. 50 % de la masse
- B. 74 % de la masse
- C. 98 % de la masse
- D. 24 % de la masse
Réponse
C. 98 % de la masse — 74 % + 24 %.
Le fer est concentré :
- A. dans le noyau de la Terre
- B. dans l'atmosphère
- C. dans les océans
- D. dans la croûte uniquement
Réponse
A. dans le noyau de la Terre — Lourd, il a « coulé » au centre lors de la formation de la Terre.
Les éléments principaux du corps humain sont :
- A. Fe, Si, Al, Mg
- B. O, C, H, N
- C. H, He
- D. Ca, P, K, Na
Réponse
B. O, C, H, N — Eau et molécules carbonées.
Uranus et Neptune sont surtout composées de :
- A. roches et fer
- B. hydrogène pur
- C. dioxyde de carbone
- D. eau, ammoniac et méthane
Réponse
D. eau, ammoniac et méthane — Ce sont les « géantes de glaces ».
L'unité astronomique (ua) est :
- A. la distance Terre–Lune
- B. la distance Terre–Soleil
- C. le diamètre du Soleil
- D. la distance Soleil–Neptune
Réponse
B. la distance Terre–Soleil — Environ 150 millions de km.
La Voie lactée mesure environ :
- A. 100 000 km
- B. 100 000 ua
- C. 100 millions d'al
- D. 100 000 al
Réponse
D. 100 000 al — Le Soleil est à 26 000 al de son centre.
Le dioxygène O₂, l'eau H₂O et le sable SiO₂ ont en commun :
- A. l'élément oxygène
- B. d'être des gaz
- C. la même molécule
- D. d'être des corps simples
Réponse
A. l'élément oxygène — Trois corps purs différents contenant le même élément.
La Terre est dite « tellurique » car :
- A. elle possède de l'eau
- B. elle est proche du Soleil
- C. elle est rocheuse avec une surface solide
- D. elle a un satellite
Réponse
C. elle est rocheuse avec une surface solide — Comme Mercure, Vénus et Mars.
Niveau difficile — 12 questions
L'hydrogène et l'hélium de l'Univers viennent principalement :
- A. des explosions de supernovae
- B. du Big Bang
- C. de la fusion nucléaire dans le Soleil
- D. des collisions entre galaxies
Réponse
B. du Big Bang — Les étoiles fabriquent de l'hélium aussi, mais l'essentiel date du Big Bang.
Les éléments plus lourds que le fer (or, uranium) sont produits :
- A. au cœur d'étoiles comme le Soleil
- B. dans les géantes gazeuses comme Jupiter
- C. dans les premières minutes du Big Bang
- D. lors de l'explosion d'étoiles massives
Réponse
D. lors de l'explosion d'étoiles massives — Supernovae et collisions d'étoiles à neutrons.
Le carbone de notre corps est plus ancien que le Soleil car :
- A. il s'est formé dans les océans de la Terre primitive
- B. il provient des comètes tombées sur Terre
- C. il a été fabriqué dans des étoiles disparues
- D. il vient du noyau de la Terre en refroidissant
Réponse
C. il a été fabriqué dans des étoiles disparues — « Nous sommes des poussières d'étoiles ».
Une étoile est à 500 al. Un télescope la voit exploser ce soir. L'explosion a eu lieu :
- A. il y a 500 ans
- B. ce soir, au moment de l'observation
- C. il y a 500 années-lumière
- D. dans 500 ans, à l'arrivée du signal
Réponse
A. il y a 500 ans — La lumière a mis 500 ans à arriver.
Pourquoi Jupiter a-t-elle gardé son hydrogène et pas la Terre ?
- A. Jupiter est beaucoup plus froide que la Terre
- B. la Terre n'a jamais contenu d'hydrogène ni d'hélium
- C. les anneaux de Jupiter piègent les gaz autour d'elle
- D. Jupiter est bien plus massive et retient les gaz légers
Réponse
D. Jupiter est bien plus massive et retient les gaz légers — La gravité d'une planète massive retient les gaz légers.
Le noyau atomique (10⁻¹⁵ m) est plus petit que l'atome (10⁻¹⁰ m) d'un facteur :
- A. 10 000
- B. 100 000
- C. 1 000
- D. 1 000 000
Réponse
B. 100 000 — 10⁻¹⁰ ÷ 10⁻¹⁵ = 10⁵.
Quelle liste est classée du plus petit au plus grand ?
- A. atome, Terre, système solaire, galaxie, Univers
- B. atome, galaxie, Terre, Univers, système solaire
- C. Terre, atome, système solaire, Univers, galaxie
- D. atome, système solaire, Terre, galaxie, Univers
Réponse
A. atome, Terre, système solaire, galaxie, Univers — Les structures sont emboîtées dans cet ordre.
Un signal radio met 20 min pour aller de la Terre à Mars. La distance Terre–Mars vaut alors :
- A. 6 millions de km
- B. 20 millions de km
- C. 360 millions de km
- D. 600 millions de km
Réponse
C. 360 millions de km — 20 × 60 = 1 200 s × 300 000 km/s = 360 000 000 km.
Le fer marque une limite dans les étoiles parce que :
- A. c'est l'élément le plus lourd qui existe
- B. il ne peut pas fusionner
- C. sa fusion ne libère plus d'énergie
- D. il n'existe pas dans les étoiles
Réponse
C. sa fusion ne libère plus d'énergie — Au-delà du fer, la fusion consomme de l'énergie : il faut une supernova.
L'expansion de l'Univers signifie que :
- A. les galaxies s'éloignent les unes des autres
- B. les étoiles grossissent au fil du temps
- C. le Soleil s'éloigne progressivement de la Terre
- D. les atomes deviennent de plus en plus grands
Réponse
A. les galaxies s'éloignent les unes des autres — C'est la distance entre galaxies qui augmente.
Sur Terre, l'abondance de l'oxygène s'explique surtout par :
- A. l'atmosphère, riche en dioxygène
- B. les roches (silicates et oxydes) et l'eau
- C. les êtres vivants qui respirent
- D. le noyau terrestre, riche en fer
Réponse
B. les roches (silicates et oxydes) et l'eau — L'oxygène de la croûte est lié au silicium et aux métaux.
Quelle affirmation est fausse ?
- A. le Soleil transforme de l'hydrogène en hélium par fusion
- B. la matière est essentiellement constituée de vide
- C. l'Univers a environ 13,8 milliards d'années
- D. Pluton est la huitième planète du système solaire
Réponse
D. Pluton est la huitième planète du système solaire — Pluton est une planète naine depuis 2006 ; Neptune est la huitième planète.
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