une planete habitee
L'univers : description de l'univers, La Terre, système solaire, galaxie,
exoplanètes .... (travail qui peut être fait à la maison et rapidement corrigé en
classe à la ... Cette même eau est placée sous une cloche en verre reliée à une
pompe à vide.
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THEME 1 : LA TERRE DANS LUNIVERS, LA VIE ET LEVOLUTION DU VIVANT : UNE PLANETE HABITEE
CHAPITRE 1 : Les conditions de la vie, une particularité de la terre
Françoise BARET LPO St Rom Vienne
Prérequis :
En SVT :
6ème : Il existe des interactions entre les organismes vivants et les caractéristiques du milieu, par ex la présence dun sol, deau, lexposition, lheure du jour.
4ème : la Terre est une planète active
3ème : Les roches sédimentaires, archives géologiques montrent que, depuis plus de 3Ga, des groupes dorganismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé et ont pu disparaître.
En physique chimie :
5ème : Leau est omniprésente de notre environnement notamment dans boissons et organismes vivant. Leau existe sous trois états.(liquide gaz solide)
Sources de lumière : le soleil, les étoiles et les lampes sont des sources primaires ; la lune, les planètes, les objets éclairés sont des objets diffusants. Description simple des mouvements pour le système Soleil, Terre Lune.
4ème :lair est un mélange dO2 (environ 20% en volume) et de N2 ( environ 80% du volume).
3ème : notion de gravitation : présentation succincte du système solaire, attraction à distance exercée par : le soleil sur chaque planète ; une planète sur un objet proche delle ; un objet sur un autre objet du ait de leur masse.
Convergence avec le programme de physique chimie de seconde :
Pression dun gaz ; pression dans un liquide.
Lunivers : description de lunivers, La Terre, système solaire, galaxie, exoplanètes et systèmes planétaires extrasolaires.
Le système solaire : la gravitation universelle, linteraction gravitationnelle entre deux corps. La pesanteur terrestre. Observation Terre et planètes.
Séance 1
Introduction :
« ce que je sais » bilan commun des connaissances du collège.= lister les objets connus du système solaire. Notion de biodiversité sur Terre. Présence deau liquide, continents, et atmosphère.
Rappel sur « la nuit des étoiles » => notion : il existe dautres objets dans le système solaire.
Activité : Recherche sur internet de photos ou documents sur les autres planètes du système solaire à la recherche de trace de vie. Conclusion.
Problémes :
Quels sont les autres objets que lon peut trouver dans le système solaire ?
Quelles sont les particularités de la Terre au sein du système solaire qui font quelle semble être la seule planète habitable ?I Les différents objets présents dans le système solaire :
Activité 1 :
Notion construite :
Nous savons déjà que le système solaire est constitué dobjets tournant autour de son étoile le soleil. Ces objets sont les planètes : Mercure, Vénus, Terre et la Lune, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
Entre Mars et Jupiter se trouve la ceinture des astéroïdes constituée de milliards de blocs de tailles variables (dizaines de mètres à plusieurs km de diamètre).
La ceinture de Kuiper est un anneau qui sétend de Neptune à lextérieur du système solaire. Elle est constituée denviron 70000 objets qui seraient à lorigine des comètes, de petite taille constituée de poussières et glace (ex : la comète de Halley). Pluton fait peut être partie de cette ceinture.
Le nuage dOort est une vaste zone de noyaux de comètes au-delà de la ceinture de Kuiper.
Séance 2
II particularités de la Terre au sein des autres planètes :
Comparaison de la composition de la Terre et des autres planètes :
Activité 2 :
Notion construite :
La Terre est une planète rocheuse.
Les planètes du système solaire sont classées en deux catégories :
Les planètes constituées essentiellement de silicates et fer comme la Terre. Elles sont proches du soleil = planètes rocheuses (Mercure, Vénus, Terre, Mars)
Les planètes constituées essentiellement dhydrogène et hélium. Elles sont éloignées du soleil = planètes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune).Recherche deau liquide sur les autres planètes :
Doc.3 p.17 : tous les êtres vivants sont constitués dau moins 60% deau , leau liquide est donc indispensable à la vie.
Activité 3 :
Séance 3 :
Activité 4 :
Notion construite :
Lénergie reçue par les planètes diminue avec léloignement au soleil. La température est plus élevée pour les planètes qui sont proches du soleil. Létat de leau dépend de la température mais aussi de la pression régnant à la surface des planètes. De leau sous forme gazeuse ou solide peut être présente sur dautres planètes mais seule la Terre possède de leau liquide.
Séance 4
Les particularités de latmosphère terrestre/
Activité 5 (non détaillée)
Recenser les planètes qui possèdent une atmosphère en incluant la lune.
Relier la présence datmosphère à la taille de la planète ( doc ;2 p.18 bordas)
Noter la composition de ces atmosphères.
Texte sur « La Journée mondiale de protection de la couche d'ozone célébrée le 16 septembre dernier »
Reprendre graphique des activités 3 et 4 (mise en relation énergie reçue par une planète et sa T°
Conclure sur les particularités de latmosphère terrestre.
Notion construite :
Seules les grosses planètes possèdent une atmosphère, car leur force dattraction est suffisante pour conserver les gaz entourant la planète.
Mercure et la lune nont pas datmosphère, celle de Mars est ténue, Vénus et Terre en ont une épaisse. Seule celle de la Terre renferme du dioxygène (21%) et une faible quantité de CO2 (0,038%). Une couche dozone (O3) présente dans la haute atmosphère filtre les rayonnements UV b et c sur Terre. Ces rayonnements très énergétiques empêcheraient le maintien de la vie terrestre.
II la recherche de vie ailleurs dans lunivers :
Travail qui peut être fait à la maison et recherche au CDI
Faire une synthèse des conditions particulières sur Terre qui font quelles abritent la vie (bilan du chapitre)
Recherche documentaire (Internet, revues scientifiques) sur la possibilité de présence de vie sur certaines exo planètes.
Activité 1 :
Lister les objets du système solaire en précisant leur particularité et leur localisation
activitéscapacitésSite internet : HYPERLINK "http://www.le-systeme-solaire.net" www.le-systeme-solaire.net ( ou un autre source dinformation au choix de lélève)
Lister les objets présents dans le système solaire.
Chaque groupe étudie un objet, et rédige sous word un texte de 3 lignes maximum. Les textes sont mutualisés par tous les élèves de la classe sur lintranet. La synthèse après avoir été vérifiée par le professeur est imprimée.
Extraire des informations
Utiliser un traitement de texte
Mutualiser des informations
Activité 2:
Quelle est la composition de la Terre et des autres planètes du système solaire ?
Objectif de connaissance : Les planètes du système solaire peuvent être classées en deux catégories suivant leur composition.
activitésCapacités développéesConsigne :
Montrer à laide des documents suivants que les planètes du système solaire peuvent être classées en deux catégories selon leur compositionDocument 1 :
Présentation déchantillons de granite (principale roche constitutive des continents), de basalte (principale roche de la croute océanique).Observer
Extraire des informationsDocument 2 :
logiciel planètes 3D.
Relever pour chaque planète les informations pertinentes en relation avec sa composition.
Réaliser un graphique de la masse volumique des planètes en fonction de leur distance au soleil.Recenser des informations
Exprimer des résultats sous forme dun graphique
(rappels en commun des critères de réussite du graphique qui seront consignés sur le cahier) Ecrire un petit texte en conclusion résumant les informations tirées des documents.
(travail qui peut être fait à la maison et rapidement corrigé en classe à la séance suivant)Communiquer dans un langage scientifiquement et grammaticalement approprié
(jai réussi si ma conclusion répond
Au problème à résoudre).
Activité 3 :
Sachant que les conditions régnant à la surface de la Terre lui permettent dêtre recouverte deau liquide, en est il de même pour les autres planètes ?
On sait que sur terre létat de leau dépend de la température.(voir connaissances de physique)
On sait que les planètes reçoivent de lénergie du soleil ce qui permet de les chauffer.
Problème 1: Comment évolue la quantité dénergie reçue par chaque planète en fonction de sa distance au soleil ?
activitéscapacitésRéaliser un modèle permettant de mesurer lénergie reçue par une planète en fonction de sa distance au soleil à laide dune chaîne EXAO Proposer un protocole expérimental.
(4 groupes effectuent les mesures pour les planètes rocheuses et 4 groupes effectuent les mesures pour les planètes gazeuses)
Mutualisation des résultats au tableau, calcul dune moyenne de lénergie reçue pour chaque planète.
Réaliser le graphique de la quantité dénergie reçue en fonction de la distance au soleil à partir dExcel
Conclure à partir des informations tirées du graphique. (travail possible à la maison)Pratiquer une démarche scientifique
Imaginer un modèle expérimental
Utiliser un logiciel =réaliser un graphique à laide dun tableur.( le principe du graphique a été revu dans lactivité 2)
Activité 4 :
Problème 2 :
Sachant que la quantité dénergie reçue par les planètes diminue avec la distance au soleil ; quelle est la température de chacune delle ?
Quel peut être alors létat de leau sur ces planètes ?
activitéscapacitésConsigne :
Trouver les paramètres qui influencent létat de leau puis les utiliser pour chercher la présence deau liquide sur les planètes rocheuses.Document 1 :
doc.3 p.15 Bordas
Relever les températures des planètes rocheuses et rajouter ces valeurs sur le graphique obtenu dans lactivité 3.
Document 2 :
De lau est placée dans un bécher à T°ambiante de la salle.
Mesurer la T° de eau et noter létat sous lequel elle se trouve.
Cette même eau est placée sous une cloche en verre reliée à une pompe à vide.
Noter à nouveau la T° et le nouvel état dans lequel était leau.
Document 3:
Tableau des pressions atmosphériques à la surface des planètes rocheuses
planètes
Pression en bar
Mercure
10-12
Vénus
90
Terre
1
mars
8.10-3
Lune
0
Document 4 :
Graphique de létat de leau en fonction de la pression et la T°(doc.1 p.18 Bordas)
Rédiger une synthèse écrite de toutes les informations
Activité 4 ( suite)
Questions plus ouvertes (en aide)
Doc. 1 : Tracer un deuxième axe en ordonnées qui correspond aux températures et tracer alors la courbe de la température des planètes en fonction de leur distance au soleil.
Doc.2 : Noter le paramètre que lon fait changer entre les deux mesures, en actionnant la pompe à vide.
Ce paramètre est lhypothèse testée, utiliser le résultat pour la valider ou linvalider.
Docs 3 et 4 : pour chaque planète utiliser les valeurs de sa pression et de sa température pour trouver dans quel état se trouve leau à sa surface.
Conclure en notant les facteurs faisant varier létat de leau et en précisant cet état sur chaque planète rocheuse.
Saisir des données
Pratiquer un raisonnement scientifique, retrouver une hypothèse testée et la valider
Mettre en relation des données et lire un graphique
Répondre à un problème en sexprimant dans n langage scientifiquement et grammaticalement correct.
Critères de réussite :
Jai réussi si :
Jai noté ce que je cherche en pensant aux problèmes à résoudre
Avec le doc.1. jai tracé un deuxième axe dordonnée sur le graphique et jai tracé une nouvelle courbe de la température des planètes rocheuses en fonction de leur distance au soleil.
Pour le doc.2, Jai trouvé le paramètre qui varie entre les deux protocoles et jen ai déduit une hypothèse testée.
Jai écrit une conclusion qui valide ou invalide lhypothèse et qui répond à ce que je cherche.
Pour le doc.4 : Jai su placer chaque planète dans le graphique en utilisant les données du doc.3 et leur température. Jai pu en déduire les états possibles de leau sur ces planètes.
Jai rédigé une synthèse sans faute dorthographe ou de grammaire, et cette conclusion répond précisément aux problèmes posés en introduction.
