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L'atmosphère terrestre et la vie
Composition de l'atmosphère primitive et actuelle, Grande Oxydation, rôle de la photosynthèse, couche d'ozone, cycle du carbone et combustibles fossiles (programme d'enseignement scientifique de Terminale)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 24 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 — 8 questions
Quel gaz est le plus abondant dans l'air sec actuel ?
- A. Le dioxygène O₂
- B. Le diazote N₂
- C. Le dioxyde de carbone CO₂
- D. L'argon Ar
Réponse
B. Le diazote N₂ — L'air sec contient ≈ 78 % de N₂, ≈ 21 % de O₂, ≈ 0,9 % d'argon et ≈ 0,04 % de CO₂.
Quels gaz composaient principalement l'atmosphère primitive ?
- A. N₂, O₂ et argon
- B. O₂, CO₂ et CH₄
- C. O₂, N₂ et O₃
- D. N₂, CO₂ et H₂O
Réponse
D. N₂, CO₂ et H₂O — Issue du dégazage du manteau, l'atmosphère primitive contenait surtout N₂, CO₂ et vapeur d'eau, sans O₂.
Quels êtres vivants ont les premiers libéré du dioxygène par photosynthèse ?
- A. Les cyanobactéries
- B. Les plantes à fleurs
- C. Les algues pluricellulaires
- D. Les champignons
Réponse
A. Les cyanobactéries — Les cyanobactéries, procaryotes chlorophylliens marins, sont les premiers producteurs de O₂ ; les plantes apparaissent bien plus tard.
Où se trouve l'essentiel de l'ozone atmosphérique ?
- A. Au niveau du sol
- B. Dans la troposphère basse
- C. Dans la stratosphère
- D. Au-delà de 100 km
Réponse
C. Dans la stratosphère — L'ozone est concentré dans la stratosphère, surtout entre 15 et 35 km d'altitude.
Quel rayonnement la couche d'ozone absorbe-t-elle en grande partie ?
- A. L'infrarouge thermique
- B. La lumière visible
- C. Les ultraviolets
- D. Les ondes radio
Réponse
C. Les ultraviolets — L'ozone absorbe les UV-C et la majeure partie des UV-B, rayonnements mutagènes.
Que désigne la « Grande Oxydation » ?
- A. L'accumulation de O₂ dans l'air
- B. La formation des premiers océans
- C. L'apparition de la couche de CO₂
- D. Le dégazage volcanique initial
Réponse
A. L'accumulation de O₂ dans l'air — La Grande Oxydation (≈ 2,4 Ga) marque l'accumulation durable de O₂ dans l'atmosphère.
Comment se sont formés les combustibles fossiles ?
- A. Par cristallisation lente du magma profond
- B. Par précipitation du CO₂ dissous dans l'océan
- C. Par accumulation des gaz volcaniques
- D. Par enfouissement de matière organique
Réponse
D. Par enfouissement de matière organique — Charbon, pétrole et gaz proviennent de matière organique photosynthétique enfouie à l'abri de l'oxydation, puis transformée.
Que traduit la formation des fers rubanés ?
- A. L'oxydation du fer par l'air continental
- B. L'oxydation du fer dissous dans l'océan
- C. La dissolution du fer par l'eau de pluie
- D. La fusion du fer au cœur de la Terre
Réponse
B. L'oxydation du fer dissous dans l'océan — Le O₂ produit dans l'océan oxyde Fe²⁺ soluble en Fe³⁺ insoluble, qui précipite en lits d'oxydes de fer.
Niveau moyen — 8 questions
Quel volume de dioxygène contient un échantillon de 400 L d'air sec ?
- A. 21 L
- B. 40 L
- C. 84 L
- D. 312 L
Réponse
C. 84 L — V(O₂) = 0,21 × 400 = 84 L.
Une teneur en CO₂ de 0,05 % correspond à :
- A. 500 ppm
- B. 50 ppm
- C. 5 ppm
- D. 5 000 ppm
Réponse
A. 500 ppm — 1 % = 10 000 ppm, donc 0,05 × 10 000 = 500 ppm.
Un réservoir en régime stationnaire contient 40 GtC et perd 8 GtC par an. Le temps de résidence moyen du carbone y vaut :
- A. 0,2 an
- B. 32 ans
- C. 320 ans
- D. 5 ans
Réponse
D. 5 ans — τ = stock ÷ flux sortant = 40 ÷ 8 = 5 ans.
La combustion complète de 36 g de carbone produit une masse de CO₂ de : (M(C) = 12 g/mol ; M(CO₂) = 44 g/mol)
- A. 48 g
- B. 132 g
- C. 1 584 g
- D. 88 g
Réponse
B. 132 g — n(C) = 36 ÷ 12 = 3 mol, donc n(CO₂) = 3 mol et m = 3 × 44 = 132 g.
Une colonne d'ozone de 285 DU correspond à une épaisseur d'ozone pur de :
- A. 2,85 mm
- B. 28,5 mm
- C. 0,285 mm
- D. 285 mm
Réponse
A. 2,85 mm — 1 DU = 0,01 mm, donc 285 × 0,01 = 2,85 mm.
D'après le bilan 3 O₂ → 2 O₃, combien de moles d'ozone peuvent se former au plus à partir de 6 mol de O₂ ?
- A. 2 mol
- B. 9 mol
- C. 4 mol
- D. 12 mol
Réponse
C. 4 mol — 3 mol de O₂ donnent 2 mol de O₃ : 6 mol de O₂ en donnent au plus 4.
Pour fabriquer 2 mol de glucose par photosynthèse, une plante doit absorber :
- A. 2 mol de CO₂
- B. 12 mol de CO₂
- C. 6 mol de CO₂
- D. 0,33 mol de CO₂
Réponse
B. 12 mol de CO₂ — 1 mol de glucose exige 6 mol de CO₂ : 2 mol en exigent 12.
Sachant que 1 ppm de CO₂ atmosphérique correspond à 2,12 GtC, une hausse de 3 ppm représente environ :
- A. 0,71 GtC
- B. 1,4 GtC
- C. 3,0 GtC
- D. 6,4 GtC
Réponse
D. 6,4 GtC — 3 × 2,12 ≈ 6,4 GtC ; diviser 3 par 2,12 serait une erreur de sens.
Niveau difficile — 8 questions
Pourquoi le O₂ ne s'est-il accumulé dans l'air que longtemps après les débuts de la photosynthèse oxygénique ?
- A. Les cyanobactéries ne vivaient pas encore dans l'océan
- B. L'ozone stratosphérique le détruisait au fur et à mesure
- C. Il se dissolvait intégralement dans l'eau des océans
- D. Il était consommé par le fer dissous et les gaz réduits
Réponse
D. Il était consommé par le fer dissous et les gaz réduits — Le fer dissous (fers rubanés) et les gaz volcaniques réduits ont consommé le O₂ avant qu'il ne s'accumule dans l'air ; l'ozone, lui, dérive du O₂.
Une forêt mature, à l'équilibre, fait-elle augmenter la teneur en O₂ de l'air ?
- A. Oui, car la photosynthèse y est intense
- B. Non : respiration et décomposition compensent
- C. Oui, car elle stocke tout le carbone absorbé
- D. Non, car la photosynthèse n'y libère pas de O₂
Réponse
B. Non : respiration et décomposition compensent — À l'équilibre, le O₂ libéré par la photosynthèse est repris par la respiration et la décomposition de la matière organique : le bilan est nul.
Quelle observation indique qu'une atmosphère ancienne était encore pauvre en O₂ ?
- A. Des grains d'uraninite non oxydés
- B. Des paléosols riches en oxydes ferriques
- C. Des grès rouges continentaux
- D. Des carbonates marins abondants
Réponse
A. Des grains d'uraninite non oxydés — L'uraninite s'oxyde en présence de O₂ : des grains détritiques intacts, transportés à l'air libre, signent un air pauvre en O₂.
Dans un réservoir en régime stationnaire, le temps de résidence est égal à :
- A. le flux entrant divisé par le stock
- B. le stock multiplié par le flux sortant
- C. le stock divisé par le flux sortant
- D. la durée maximale de séjour d'un atome
Réponse
C. le stock divisé par le flux sortant — τ = stock ÷ flux sortant ; c'est une durée moyenne et non une durée maximale.
Pourquoi la colonisation durable des continents a-t-elle suivi la formation d'une couche d'ozone épaisse ?
- A. Le sol était trop chaud avant l'ozone
- B. Les UV mutagènes atteignaient la surface
- C. Il n'y avait pas de CO₂ hors de l'eau
- D. L'ozone fournissait l'énergie aux plantes
Réponse
B. Les UV mutagènes atteignaient la surface — Sans filtre d'ozone, les UV mutagènes atteignaient la surface ; seule l'eau protégeait alors les êtres vivants.
Quelle affirmation sur l'ozone est exacte ?
- A. Il est bénéfique à toutes les altitudes
- B. Il se forme sans intervention des UV
- C. Il existait dès l'atmosphère primitive
- D. Au sol, c'est un polluant irritant
Réponse
D. Au sol, c'est un polluant irritant — L'ozone stratosphérique protège, mais l'ozone de basse altitude est un polluant ; sa formation exige des UV et du O₂, absent de l'atmosphère primitive.
Pourquoi dit-on que les combustibles fossiles ne sont pas renouvelables ?
- A. Leur formation est bien plus lente que leur usage
- B. Plus aucun gisement ne se forme aujourd'hui
- C. Leur carbone n'a jamais été d'origine vivante
- D. Leur combustion ne rejette que de la vapeur d'eau
Réponse
A. Leur formation est bien plus lente que leur usage — Des gisements se forment encore, mais en millions d'années, alors qu'ils sont consommés en quelques siècles : ils ne se renouvellent pas à l'échelle humaine.
L'air sec contient ≈ 0,93 % d'argon et ≈ 410 ppm de CO₂. Le rapport des teneurs argon/CO₂ vaut environ :
- A. 2,3
- B. 0,044
- C. 23
- D. 230
Réponse
C. 23 — 0,93 % = 9 300 ppm, et 9 300 ÷ 410 ≈ 23 : il faut convertir dans la même unité avant de diviser.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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