Savoirs scientifiques

1. Ressources de la Terre et protection

• Eau : cycle de l’eau : évaporation → condensation → précipitations → ruissellement et infiltration. Les nappes souterraines se renouvellent lentement ; l’eau douce utilisable est rare.
• Sol : milieu vivant (débris minéraux, humus, eau, air, organismes), formé en des siècles et dégradé par l’érosion et le surpâturage.
• Roches : magmatiques (refroidissement du magma), sédimentaires (dépôt de débris en couches, parfois fossiles), métamorphiques (transformées par chaleur et pression).

• Séismes et volcans se concentrent aux limites des plaques tectoniques ; les fossiles marins en montagne témoignent de soulèvements.

2. Atmosphère et climat

• Couches : troposphère (météo, environ 0 à 12 km), stratosphère (couche d’ozone), mésosphère, thermosphère.
• L’effet de serre est naturel ; le réchauffement actuel est son renforcement par les gaz issus des activités humaines.
• La météo (état instantané) se distingue du climat (moyenne sur environ 30 ans).

3. Système solaire

• Planètes : Mercure, Vénus, Terre, Mars (telluriques), puis Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune (géantes).
• Jour et nuit : rotation de la Terre ; saisons : inclinaison de l’axe et révolution ; phases de la Lune : fraction éclairée visible ; éclipses : alignement Soleil–Terre–Lune.
• La Lune est un satellite naturel ; la Terre en possède un.

4. Lire des données plutôt que mémoriser des résultats

Une question de ce domaine donne un schéma, une coupe ou un tableau et demande une conclusion : à quelle profondeur le sol s’appauvrit-il en argile ? quelle roche a refroidi lentement ? pourquoi la température moyenne a-t-elle augmenté ? La réponse se déduit des données, non d’une phrase apprise.

5. Ressources naturelles

• Les combustibles fossiles proviennent de restes d’êtres vivants (plantes, plancton) enfouis et transformés par la pression et la chaleur pendant des millions d’années : le charbon vient de végétaux, le pétrole et le gaz de plancton marin.
• Minerai : roche riche en un minéral exploitable économiquement (minerai de fer, de phosphate).
• Exploitation durable : recyclage, réduction du gaspillage, alternatives renouvelables, remise en état des mines et carrières.

6. Risques naturels et prévention

7. Cartes et repérage

• L’échelle d’une carte donne le rapport entre une longueur sur la carte et la longueur réelle : 1/50 000 signifie que 1 cm représente 500 m.
• Coordonnées géographiques : latitude (nord/sud de l’équateur, 0° à 90°) et longitude (est/ouest de Greenwich, 0° à 180°). Le Maroc se situe grossièrement entre 21° et 36° de latitude nord et entre 1° et 17° de longitude ouest.
• Courbes de niveau : lignes joignant des points de même altitude ; resserrées, elles indiquent une pente forte, espacées une pente douce.
• Le nord est en haut de la carte en général ; la boussole indique le nord magnétique.

8. Éléments de la météo et instruments

• Le vent souffle des hautes pressions (anticyclone) vers les basses pressions (dépression).
• Les nuages se forment par condensation de la vapeur d’eau quand l’air chaud s’élève et se refroidit : cumulus, stratus, cirrus.
• Le climat se décrit par des moyennes sur de longues périodes et se représente par un diagramme ombrothermique (températures et précipitations mensuelles).

Piège : « 1 mm de pluie » correspond à une lame d’eau de 1 mm sur une surface horizontale sans infiltration ni évaporation, soit 1 L par m².

1. La matière et ses changements d’état

• Pendant un changement d’état d’un corps pur, la température reste constante.
• Masse volumique ρ = m / V ; un corps flotte dans l’eau si ρ < 1 g/cm³.
• Mélanges homogènes ou hétérogènes ; séparation : filtration, décantation, évaporation, distillation.
• Combustion : combustible + dioxygène (+ chaleur) → CO₂ + eau + chaleur.

2. Électricité

• Circuit simple : générateur, interrupteur, récepteur, fils. Il fonctionne s’il est fermé.
• En série : un seul chemin ; en dérivation : branches indépendantes.
• Conducteurs (métaux, solutions ioniques) / isolants (bois, plastique, liège).
• U = R · I ; P = U · I ; E = P · t.
• Règles de sécurité : prises, appareils humides, câbles abîmés.

3. Énergie

• Formes : chimique, électrique, lumineuse, thermique, cinétique, potentielle.
• Conversions : lampe (électrique → lumière + chaleur), panneau solaire (lumière → électrique), alternateur (cinétique → électrique).
• L’énergie se conserve ; une partie est dégradée en chaleur (rendement).
• Énergies renouvelables (soleil, vent, eau) et non renouvelables (pétrole, charbon, gaz).

4. Forces et mouvement

• Une force peut modifier le mouvement ou déformer un corps ; se mesure en newtons.
• Poids P = m · g ; vitesse v = d / t ; pression p = F / S.
• Levier : F · d₁ = R · d₂.

5. Lumière et son

• La lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène, dans le vide à 300 000 km/s.
• Réflexion, réfraction, dispersion ; formation des ombres.
• Le son est une vibration qui exige un milieu ; vitesse dans l’air environ 340 m/s.

6. Technologie

• Un objet technique répond à un besoin ; on distingue sa fonction, ses constituants et ses matériaux.
• Machines simples : levier, poulie, plan incliné.
• Démarche de projet : besoin → cahier des charges → solution → essai → amélioration.

7. Problèmes types résolus (méthode)

Méthode : (1) repérer les données avec leurs unités, (2) convertir en unités cohérentes, (3) écrire la formule, (4) calculer, (5) vérifier l’ordre de grandeur et l’unité.

8. Mélanges, solutions et séparations

• Corps pur : une seule substance (eau distillée, fer) ; mélange : plusieurs substances. Eau minérale et air sont des mélanges.
• Mélange homogène : une seule phase visible (eau salée) ; hétérogène : plusieurs phases (huile et eau, eau et sable).
• Choix de la méthode : sable dans l’eau → décantation ou filtration ; sel dans l’eau → évaporation ; eau pure à partir d’eau salée → distillation ; clous dans le sable → tri magnétique ; huile et eau → ampoule à décanter.
• Un corps pur a une température de changement d’état fixe (l’eau gèle à 0 °C et bout à 100 °C à la pression normale) ; un mélange change d’état dans un intervalle de température.

9. Lumière : formation des images

• Un miroir plan donne une image virtuelle, symétrique de l’objet, de même taille.
• Une lentille convergente forme une image réelle renversée si l’objet est au-delà du foyer, virtuelle et agrandie si l’objet est entre la lentille et le foyer (loupe).
• L’œil est assimilable à une lentille convergente qui forme l’image sur la rétine ; la myopie (image devant la rétine) se corrige par une lentille divergente, l’hypermétropie par une convergente.
• La dispersion de la lumière blanche par un prisme donne les couleurs du spectre : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.

10. Lecture d’un circuit et d’un schéma électrique

• Symboles : pile (traits long et court), lampe (cercle croisé), interrupteur, résistance (rectangle), ampèremètre (A dans un cercle), voltmètre (V dans un cercle), moteur (M).
• Règles de branchement : ampèremètre en série, voltmètre en dérivation. Un voltmètre en série bloque le courant ; un ampèremètre en dérivation provoque un court-circuit.
• Association de résistances : en série R = R₁ + R₂ ; en dérivation, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ (deux résistances égales R₀ donnent R₀/2).

1. Système nerveux

• Arc réflexe : récepteur → nerf sensitif → moelle épinière → nerf moteur → muscle ; réponse rapide, involontaire, sans passer d’abord par le cerveau.
• Acte volontaire : l’ordre vient du cortex cérébral.
• Les neurones transmettent l’influx par synapses (neurotransmetteurs).

2. Système musculaire et squelette

• Un muscle squelettique se contracte puis se relâche ; il ne peut que tirer. Il est relié à l’os par un tendon.
• Les muscles fonctionnent par paires antagonistes (biceps fléchit, triceps étend) : quand l’un se contracte, l’autre se relâche.
• L’effort accroît le besoin en dioxygène et en glucose des muscles : la fréquence cardiaque et respiratoire augmentent.
• Le squelette soutient, protège (crâne, cage thoracique) et sert de leviers.

3. Hygiène de ces fonctions

• Sommeil suffisant, activité physique régulière, alimentation équilibrée.
• Protection contre les chocs et les bruits excessifs ; éviter alcool et drogues qui altèrent la transmission nerveuse.

4. Le neurone et la synapse en détail

• Neurone : corps cellulaire (noyau), dendrites (reçoivent l’information), axone (la transmet), gaine de myéline qui accélère la conduction, terminaisons axonales.
• L’influx nerveux est un signal électrique (variation de potentiel) qui parcourt l’axone ; entre deux neurones, la synapse le relaie par un neurotransmetteur chimique.
• Le nerf contient des fibres sensitives, motrices ou mixtes ; un nerf rachidien est mixte.
• Substances qui perturbent les synapses : alcool, drogues, certains médicaments ; la fatigue et le manque de sommeil ralentissent aussi les réactions.

5. Réflexe, acte volontaire et temps de réaction

• Le temps de réaction d’un conducteur (environ 1 s) s’allonge avec la fatigue, l’alcool ou le téléphone ; pendant ce temps le véhicule parcourt une distance proportionnelle à sa vitesse.
• Expérience de la règle qui tombe : on mesure la distance de chute pour estimer le temps de réaction.

6. Muscles, os et articulations

• L’énergie de la contraction provient de la respiration cellulaire (glucose + O₂). En l’absence d’assez d’oxygène lors d’un effort intense, la cellule produit de l’acide lactique, d’où les crampes et la fatigue.
• Os : support, protection (crâne, cage thoracique), réserve de calcium, fabrication des cellules sanguines dans la moelle osseuse.
• Articulations : mobiles (genou, coude), semi-mobiles (vertèbres), fixes (crâne). Les ligaments relient os à os, les tendons muscle à os.
• Mauvaise posture, charge excessive du cartable, sédentarité : risques pour le dos ; on conseille d’équilibrer la charge et de s’étirer.
• Hygiène : échauffement, hydratation, alimentation riche en protéines et calcium, sommeil.

7. Sens et perception

• Un récepteur sensoriel transforme un stimulus en influx ; le cerveau interprète : la vue naît dans le cortex, non dans l’œil.
• Illusions d’optique : la perception n’est pas une copie du réel, ce qui sert à discuter la notion de « modèle » en classe.
• Seuils : l’oreille perçoit environ 20 Hz à 20 000 Hz ; au-delà, ultrasons.

Piège : la douleur n’est pas ressentie dans la main mais dans le cerveau ; le réflexe retire la main avant que le cerveau n’en prenne conscience.

1. Les micro-organismes

2. Contamination

• Voies : air (toux), contact, eau et aliments souillés, vecteurs (moustiques), sang et rapports non protégés.
• Prévention : lavage des mains, eau potable, cuisson, hygiène alimentaire, vaccination, protection des plaies.

3. Les défenses de l’organisme

• Vaccin : prévention ; stimule la production d’anticorps et de cellules mémoire sans maladie.
• Sérum : traitement ou protection immédiate par des anticorps tout faits, de durée courte.
• Antibiotique : tue ou freine les bactéries (jamais les virus) ; à prendre selon la prescription, pour éviter les résistances.

4. Cellules et organes de l’immunité

• La réponse primaire à un premier contact est lente (une à deux semaines) ; la réponse secondaire, grâce à la mémoire, est rapide et intense : principe du rappel de vaccin.
• L’antigène est une molécule étrangère reconnue ; l’anticorps est une protéine en Y qui s’y fixe spécifiquement.

5. Vaccination au Maroc et en général

• Un vaccin contient l’agent atténué, inactivé, ou un fragment (protéine, ARN messager) pour entraîner l’immunité sans maladie.
• Le rappel renforce la mémoire (tétanos tous les dix ans chez l’adulte).
• L’immunité collective : lorsqu’une grande part de la population est vaccinée, la circulation du microbe baisse et les non vaccinés sont protégés.
• Le calendrier national de vaccination du Maroc couvre la tuberculose (BCG), l’hépatite B, la poliomyélite, la diphtérie-tétanos-coqueluche, la rougeole et la rubéole, entre autres.
• Maladies éradiquées ou presque : variole (éradiquée), poliomyélite (presque).

6. Antibiotiques et résistance

• Un antibiotique tue ou arrête les bactéries ; il n’agit pas sur les virus (grippe, rhume).
• Mauvais usage (doses insuffisantes, arrêt précoce, automédication) → des bactéries résistantes survivent et se multiplient : problème majeur de santé publique.
• Règles : prescription médicale, dose et durée respectées, jamais en cas de grippe.

7. Hygiène et prévention

• Lavage des mains à l’eau et au savon pendant au moins 20 secondes avant les repas et après les toilettes.
• Hygiène alimentaire : cuisson, conservation au froid (le froid ralentit les microbes mais ne les tue pas), lavage des fruits et légumes, eau potable.
• Maladies à transmission par l’eau : choléra, typhoïde ; par les moustiques : paludisme ; par l’air : grippe, tuberculose ; par le sang et les rapports sexuels : hépatite B, VIH.
• Isolement et masque en cas de maladie contagieuse ; aération des classes.

Piège : la fièvre n’est pas une maladie mais un signe de défense de l’organisme ; l’antibiotique n’est pas un « fortifiant » ni un traitement des virus.

1. Forme de l’épreuve telle qu’elle est apparue

2. Répartition des domaines

Les questions se sont réparties de façon à peu près équilibrée entre les trois domaines (environ quatre par domaine : sciences de la vie, sciences de la Terre et de l’Univers, sciences physiques et technologie). Aucun domaine ne peut donc être négligé.

3. Types de questions récurrents

• Lire un document puis conclure : lame mince (grenue ou microlitique), courbe immunitaire, tubes d’enzymes. On ne retient que la déduction que le document permet, non ce qu’on sait par ailleurs.
• Propositions « à moitié justes » : début exact, fin fausse (H⁺ plus nombreux… et pH supérieur à 7). Lire la proposition jusqu’au bout avant de cocher.
• Propositions inversées : même description avec deux rôles permutés (cellulaire/humorale, marcottage/greffage, météo/climat).
• Termes voisins : grenue/microlitique, plutonique/volcanique, conduction/convection, force de contact/force à distance, diploïde/haploïde.
• Savoir simple en habit de situation : loi d’Ohm, gravitation, échelle de pH, dont les propositions renversent la relation ; une mémorisation exacte est indispensable.

4. Méthode en quatre temps

1. Cerner la demande : déduction ou principe ? demande-t-on la bonne ou la fausse proposition ?
2. Lire le document avant les propositions : noter ce qu’on voit (grands cristaux jointifs, deux courbes qui montent ensemble…).
3. Formuler soi-même la réponse puis la comparer, pour ne pas être influencé par les formulations.
4. Éliminer les propositions voisines : écarter toute proposition qui contient une partie fausse, même si le reste est juste.

5. Ce qu’il faut maîtriser dans cette unité

• Les chapitres 18.7 à 18.11 couvrent les questions des deux sessions puis des sujets voisins plausibles pour un futur concours ; le chapitre 18.12 traite la démarche expérimentale, la mesure et la lecture de documents ; chacun présente ses « pièges ».
• Les vingt-quatre questions réelles figurent dans la banque, avec leurs propositions d’origine.
• Résoudre toute la banque en temps limité (environ deux minutes par question), puis classer ses erreurs par type de piège.

1. Respiration de l’insecte : l’air arrive directement aux cellules

L’air entre par les stigmates (orifices latéraux), passe dans les trachées puis dans les trachéoles très fines qui atteignent chaque cellule et chaque muscle. Le dioxygène diffuse directement vers les cellules, sans passer par le sang ; le CO₂ suit le trajet inverse.

Ramification du système trachéen d’un insecte : la trachée principale se divise en trachées de plus en plus fines qui s’achèvent en trachéoles. Dessin : M. Readey (Circa24), Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 3.0 (image réduite).

Piège : une proposition ajoute « puis atteint le sang » avant les muscles ; une autre inverse les deux gaz (CO₂ entrant). Juste : O₂ entre, directement vers les muscles.

2. Révolution cardiaque et ses phases

Image : « Phases of the cardiac cycle », Usien6, Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0 (légendes en anglais). Les trois cœurs du QCM sur la révolution cardiaque en sont extraits, sans légendes.

• Grande circulation : ventricule gauche → aorte → organes → veines caves → oreillette droite.
• Petite circulation : ventricule droit → artère pulmonaire → poumons → veines pulmonaires → oreillette gauche.
• Les valves empêchent le reflux du sang ; elles sont à l’origine des « bruits du cœur ».

Piège : croire que l’ordre des figures de l’énoncé est l’ordre des phases. Raisonner sur ce qui se voit (sens des flèches, état des valves) et non sur l’ordre des dessins.

3. Enzymes : spécificité et expérience témoin

• Une enzyme est une protéine qui accélère une réaction sans être consommée ; elle est spécifique d’un substrat (amylase → amidon, pepsine → protéines, lipase → lipides).
• Son action dépend de la température (optimum vers 37 °C dans l’organisme, détruite par l’ébullition) et du pH (pepsine en milieu acide, amylase salivaire près de la neutralité).
• Le tube témoin (albumine seule) montre que l’albumine ne se dégrade pas sans enzyme.
• HCl n’est pas une enzyme : il fournit l’acidité nécessaire à la pepsine.

Piège : attribuer à l’expérience un résultat qu’elle n’a pas testé. Une expérience sans amidon ne prouve pas que l’amylase dégrade l’amidon.

4. Immunité spécifique et lecture de la courbe du VIH

• Non spécifique : barrières (peau, mucus), inflammation, phagocytose ; sans reconnaissance d’un antigène précis.
• Spécifique : reconnaît un antigène précis ; humorale (LB → plasmocytes → anticorps) et cellulaire (LTc détruisent les cellules infectées).
• La présence d’anticorps spécifiques et de LTc dans la courbe du VIH indique une réponse spécifique à la fois cellulaire et humorale.
• Le VIH infecte les LT4 qui coordonnent la réponse : l’immunité s’effondre peu à peu et laisse place aux maladies opportunistes (stade SIDA).
• Le vaccin exploite la mémoire immunitaire ; le sérum apporte des anticorps prêts à l’emploi, de façon temporaire.

Piège : inverser les rôles (les anticorps relèvent de l’humorale, les LTc de la cellulaire).

5. L’appareil digestif en détail

• Digestion mécanique (fragmentation) ≠ digestion chimique (enzymes) : amidon → sucres simples, protéines → acides aminés, lipides → acides gras et glycérol.
• Le foie sécrète la bile et stocke le glucose sous forme de glycogène ; le pancréas sécrète son suc et l’insuline.
• Les fibres alimentaires ne sont pas digérées mais régulent le transit.

Piège : croire que chaque organe digère ; l’œsophage et le gros intestin ne digèrent pas.

6. Respiration et échanges gazeux chez l’être humain

• Trajet : nez → pharynx → larynx → trachée → bronches → bronchioles → alvéoles pulmonaires.
• La ventilation est mécanique : à l’inspiration, le diaphragme se contracte et les côtes se soulèvent, le volume thoracique augmente et l’air entre ; l’expiration est l’inverse.
• Les échanges se font par diffusion à travers la paroi très fine des alvéoles, entourées de capillaires : O₂ passe dans le sang et se fixe sur l’hémoglobine des globules rouges ; CO₂ passe du sang vers les alvéoles.
• L’air expiré est plus riche en CO₂ et plus pauvre en O₂ que l’air inspiré (inspiré : environ 21 % de O₂ et 0,04 % de CO₂ ; expiré : environ 16 % et 4 %).
• La surface d’échange est immense (des millions d’alvéoles) : relation structure-fonction.

Piège : confondre respiration (échanges gazeux et utilisation cellulaire de l’énergie) et ventilation (mouvement de l’air).

7. Sang, vaisseaux et circulation

• Toute artère ne porte pas du sang oxygéné : l’artère pulmonaire amène du sang pauvre en O₂ aux poumons ; les veines pulmonaires ramènent du sang riche en O₂ au cœur.
• Le cœur est une pompe musculaire à quatre cavités : le cœur droit pour la petite circulation, le gauche pour la grande.
• Fréquence cardiaque au repos : environ 70 battements/min, augmentée par l’effort.

8. Excrétion, système nerveux, sens et hormones

• Les reins filtrent le sang et éliminent l’urine (eau, sels, urée) ; ils règlent la quantité d’eau. Autres rejets : CO₂ par les poumons, sueur par la peau.
• Neurone : corps cellulaire, axone et dendrites ; il conduit l’influx nerveux ; les neurones communiquent par synapses (messagers chimiques).
• Encéphale : cerveau (pensée, mouvement volontaire), cervelet (équilibre, coordination), tronc cérébral (fonctions vitales : respiration, cœur). Moelle épinière : centre des réflexes.
• Œil : l’image se forme sur la rétine ; les défauts de vision (myopie, hypermétropie) se corrigent par des lentilles adaptées. Oreille : transforme les vibrations sonores en influx nerveux.
• Hormones : messagers chimiques sécrétés par des glandes endocrines et transportés par le sang : l’insuline (pancréas) abaisse la glycémie, son manque ou son inefficacité cause le diabète ; adrénaline, hormones de croissance et de puberté.

Piège : le système nerveux répond en fractions de seconde ; le système hormonal est plus lent et d’effet plus durable.

9. Défense, santé et alimentation

• Prévention : lavage des mains, eau propre, se couvrir la bouche en toussant, vaccination, ne pas partager d’objets coupants.
• Alimentation équilibrée : glucides, protéines, lipides, vitamines, sels, eau, fibres, sans excès.
• Tabac, alcool et drogues nuisent aux poumons, au foie et au système nerveux.

10. Les plantes : expériences de nutrition et de transport

• La recherche de l’amidon à l’eau iodée (bleu-noir) prouve la photosynthèse dans une feuille éclairée ; la feuille recouverte de noir ne se colore pas.
• Le CO₂ se détecte à l’eau de chaux qui se trouble.
• La feuille panachée (zones vertes et blanches) montre que la chlorophylle est nécessaire à la photosynthèse.
• La sève brute (eau et sels) monte dans le xylème ; la sève élaborée (matière organique) descend dans le phloème.
• Les stomates permettent les échanges gazeux et la transpiration ; ils s’ouvrent et se ferment selon la lumière et l’eau.

Piège : le maïs et le blé n’ont pas besoin de matière organique dans le milieu (ils la fabriquent), mais d’eau, de sels minéraux, de lumière et de CO₂.

11. Environnement et biodiversité

• Écosystème : milieu (biotope) + êtres vivants (biocénose) et leurs interactions : producteurs (plantes), consommateurs (animaux), décomposeurs (champignons, bactéries).
• Dans une chaîne alimentaire, matière et énergie circulent, et l’énergie diminue à chaque maillon (environ 10 % passent).
• Pollution (air, eau, sol), déforestation et surpêche réduisent la biodiversité ; protection : réserves, lois, sensibilisation.
• Adaptations : chameau (réserve de graisse dans la bosse, résistance à la sécheresse), ours polaire (fourrure épaisse), poissons (branchies, corps fuselé).

1. Reproduction sexuée et asexuée

2. Les trois techniques végétatives

Piège : faire correspondre les noms à l’ordre des figures. Demandez-vous : la branche est-elle reliée à la mère ? a-t-elle été coupée puis enracinée ? a-t-on associé deux plantes ?

3. Pollinisation, fécondation, germination

• Pollinisation : transport du pollen de l’anthère au stigmate (vent, insectes).
• Fécondation : fusion du noyau mâle et de l’oosphère dans l’ovaire → œuf → embryon.
• Après la fécondation : l’ovaire devient fruit, l’ovule devient graine.
• Germination : eau + dioxygène + température convenable ; l’aliment vient des réserves de la graine.

4. Le caryotype humain

• Les cellules du corps sont diploïdes : 2n = 46 (23 paires : 22 paires d’autosomes + 1 paire sexuelle).
• Les gamètes sont haploïdes : n = 23 (un chromosome de chaque paire).
• La femme est XX, l’homme XY.
• La cellule mère des gamètes est diploïde (avant la méiose).
• Relations : chromosome → porte des gènes → ADN. La fécondation rétablit 2n.

Piège : confondre « cellule mère des gamètes » et « gamète », ou XY (mâle) et XX (femelle).

5. Appareil reproducteur, puberté et grossesse

• Cycle menstruel : croissance d’un follicule et d’un ovule → ovulation (vers le 14ᵉ jour) → préparation de la muqueuse utérine → sans fécondation, la muqueuse se détruit : règles.
• Fécondation dans la trompe, puis divisions de l’œuf pendant son trajet vers l’utérus ; nidation dans la paroi utérine.
• Grossesse d’environ 9 mois. L’embryon se nourrit et respire par le placenta et le cordon ombilical ; le liquide amniotique le protège.
• Santé de la reproduction : information, suivi médical et prévention des infections sexuellement transmissibles (VIH) par un comportement responsable et le respect des consignes de santé.

Piège : confondre ovulation (sortie de l’ovule) et règles (écoulement de sang), fécondation et nidation.

6. Fleur, fruit et dispersion des graines

• Après fécondation : ovaire → fruit, ovule → graine, les pétales tombent.
• La dispersion limite la concurrence entre la plante mère et les jeunes : par le vent (ailes, aigrettes du pissenlit), l’eau (noix de coco), les animaux (graines à crochets, fruits mangés), l’éclatement du fruit (pois, haricot).
• Graine : tégument + embryon (radicule, tigelle, gemmule) + réserves (deux cotylédons ou un).
• Autopollinisation (même fleur) et pollinisation croisée ; les insectes pollinisateurs (abeilles) sont essentiels aux récoltes.

7. Multiplication végétative naturelle et artificielle

Le greffage associe un porte-greffe résistant (maladies, sol) à un greffon aux bons fruits, comme chez les agrumes, l’amandier et l’olivier.

8. Hérédité et gènes

• Un chromosome porte des gènes ; un gène est un fragment d’ADN qui commande un caractère. Ses versions sont les allèles.
• En cellule diploïde, chaque caractère dépend de deux allèles (un de chaque parent). L’allèle dominant s’exprime toujours en présence d’un allèle récessif ; le récessif ne s’exprime qu’à l’état double.
• Exemple : couleur de la fleur du pois (A rouge dominant, a blanc récessif). Croisement Aa × Aa : 1 AA : 2 Aa : 1 aa, soit 3 rouges (75 %) pour 1 blanc (25 %).
• Le phénotype dépend des gènes et du milieu : alimentation, soleil, apprentissage modifient certains caractères.
• Détermination du sexe : la mère donne toujours X, le père X ou Y ; l’enfant a 50 % de chances d’être un garçon ou une fille.
• Une mutation est un changement brusque de l’ADN, nuisible, neutre ou utile ; la diversité génétique est la matière de la sélection naturelle et de l’évolution.
• Organismes génétiquement modifiés : un gène d’un organisme est introduit dans un autre pour lui donner un caractère nouveau (résistance à un insecte) ; leurs intérêts et leurs limites éthiques font débat.

Piège : « dominant » ne veut pas dire « le plus fréquent » ; « récessif » ne veut pas dire « faible ».

1. Roches magmatiques : lire une lame mince

Règle : grands cristaux sans verre = refroidissement lent = plutonique grenue. Verre et microlites = refroidissement rapide = volcanique microlitique. Les roches sédimentaires se forment par dépôt (couches, fossiles) ; les roches métamorphiques par chaleur et pression sans fusion complète.

2. Le sol et ses horizons

• Horizon humifère : riche en humus (matière organique décomposée) et en êtres vivants.
• Horizon lessivé : perd argile et sels entraînés par l’eau d’infiltration.
• Horizon d’accumulation : reçoit ce qui a été entraîné de l’horizon supérieur.
• Roche mère : source minérale du sol.

Composants du sol

• Texture : un sol limoneux (mélange équilibré de sable, limon et argile avec de l’humus) est le meilleur pour l’agriculture ; le sol sableux sèche vite, l’argileux retient l’eau et s’asphyxie.
• Expérience de sédimentation : on agite un échantillon de sol dans l’eau et on laisse reposer ; les grains se déposent en couches : sable au fond, puis limon, puis argile, tandis que des débris organiques légers flottent. L’épaisseur de chaque couche donne ses proportions.
• Expérience de chauffage : chauffer un échantillon de masse connue chasse l’eau (perte de masse), puis la calcination détruit la matière organique (autre perte) ; il reste les débris minéraux.
• Test du calcaire : effervescence avec de l’acide chlorhydrique dilué.
• Fertilité : richesse en sels minéraux (azote, phosphore, potassium), en humus, bonne aération, pH modéré ; l’agriculture intensive et l’érosion l’appauvrissent ; rotation des cultures et engrais organique la préservent.

Le sol se forme en des siècles et se dégrade vite : érosion, salinisation, surpâturage. On le protège par le couvert végétal et les terrasses.

Piège : l’argile n’a pas les plus gros grains mais les plus fins ; l’humus est une partie du sol, non un sol complet ; le sol n’est pas que de la roche fragmentée : il contient eau, air et êtres vivants.

3. Météo, climat, effet de serre, réchauffement

Pièges : « l’effet de serre est artificiel » (faux, il est naturel) ; « gaz de la thermosphère » (faux, troposphère) ; « l’ozone est la cause du réchauffement » (faux, l’ozone filtre les ultraviolets).

4. Terre, Lune, Soleil

• Jour et nuit : rotation de la Terre sur elle-même (24 h).
• Saisons : inclinaison de l’axe (23,5°) et révolution autour du Soleil (un an).
• Phases de la Lune : variation de la fraction éclairée visible au cours de sa révolution (29,5 jours).
• Éclipse de Lune : la Terre est entre le Soleil et la Lune ; totale si la Lune entre tout entière dans le cône d’ombre (alignement parfait), partielle si seule une partie entre, de pénombre si elle ne traverse que la pénombre.
• Éclipse de Soleil : la Lune est entre le Soleil et la Terre.

Piège : confondre les phases de la Lune (rien à voir avec l’ombre de la Terre) et les éclipses, ou le cône d’ombre et la pénombre.

5 (bis). Structure de la Terre et couches de la croûte terrestre

Les couches de la croûte terrestre

• La croûte continentale comprend schématiquement trois parties : une couverture sédimentaire mince, une croûte supérieure granitique, une croûte inférieure basaltique.
• Discontinuité de Moho (Mohorovičić, 1909) : surface entre croûte et manteau ; les ondes sismiques y accélèrent car les roches sont plus denses.
• Lithosphère : croûte et haut du manteau (environ 100 km), rigide et découpée en plaques, qui repose sur l’asthénosphère, plus ductile.
• Éléments les plus abondants de la croûte : oxygène (environ 46 %), silicium (environ 28 %), aluminium (8 %), fer (5 %).
• Comment connaît-on la structure de la Terre ? Par les ondes sismiques : les ondes P traversent solides et liquides, les ondes S ne traversent pas les liquides ; la disparition des S derrière le noyau prouve que le noyau externe est liquide. Le forage le plus profond (Kola, Russie) atteint seulement environ 12 km, une infime part du rayon (6371 km).

Piège : le manteau n’est pas liquide (solide plastique, le magma se forme localement) ; le noyau externe est liquide mais l’interne solide ; la croûte est la plus mince des couches.

5. Tectonique des plaques, séismes et volcans

• La lithosphère (croûte + haut du manteau) est découpée en plaques qui se déplacent de quelques centimètres par an sur le manteau plastique.
• Limites divergentes (dorsale atlantique) : naissance de croûte océanique ; convergentes (une plaque plonge sous une autre, ou collision de deux continents qui forme une chaîne : Himalaya, Atlas) ; coulissantes (faille de San Andreas).
• Séisme : libération brutale d’énergie accumulée le long d’une faille. Foyer (en profondeur) et épicentre (à la verticale, en surface). Enregistré par un sismographe, mesuré par l’échelle de Richter (magnitude). Les ondes P, plus rapides, arrivent d’abord, puis les ondes S, puis les ondes de surface, les plus destructrices.
• Volcan : remontée de magma qui devient lave en surface ; émet cendres et gaz. Ses apports : sols fertiles, énergie géothermique.
• Prévention : constructions parasismiques, plans d’évacuation, information du public.

Piège : le magma est sous la surface ; la lave est le magma sorti.

6. Cycle des roches, minéraux et fossiles

• Minéral : substance naturelle cristallisée de composition chimique définie (quartz, calcite, mica). Une roche est un assemblage de minéraux. On les reconnaît par la dureté (échelle de Mohs de 1, talc, à 10, diamant), la couleur, l’éclat, le clivage et la réaction à l’acide (la calcite effervesce avec HCl).
• Fossiles : restes ou traces d’êtres vivants anciens conservés dans les roches sédimentaires ; ils renseignent sur le milieu ancien (coquilles marines → mer) et l’âge des couches.
• Principe de superposition : dans des couches non déformées, la plus basse est la plus ancienne.
• L’histoire de la Terre compte environ 4,5 milliards d’années ; l’humain n’est apparu que très récemment. Les dinosaures non aviens ont disparu il y a environ 66 millions d’années.

7. Altération et érosion

• Altération : les roches se désagrègent sur place : alternance chaud/froid, gel de l’eau, racines, dissolution chimique (le calcaire est dissous par une pluie légèrement acide).
• Érosion : transport des débris par l’eau (rivières), le vent (dunes) ou la glace.
• Résultats : vallées, plages de sable, grottes calcaires (karst).
• Lutte : reboisement, terrasses agricoles, digues.

8. L’eau sur Terre

• Environ 97 % de l’eau est salée ; l’eau douce est rare, surtout sous forme de glace et d’eaux souterraines.
• Nappe phréatique : eau infiltrée à travers des roches perméables (sable) et retenue au-dessus d’une couche imperméable (argile), exploitée par puits et sources.
• Économiser l’eau : usage raisonné, irrigation goutte à goutte, traitement des eaux usées, lutte contre la pollution ; le dessalement de l’eau de mer est une option contre la pénurie.
• Pluies acides : gaz (SO₂, NOx) dissous dans l’eau de pluie, nuisibles aux forêts et aux monuments.

9. Atmosphère et climat au Maroc

• La température varie avec l’altitude en alternance : elle baisse dans la troposphère (environ 6,5 °C par km) jusqu’à environ −56 °C, augmente dans la stratosphère car l’ozone absorbe les ultraviolets, baisse dans la mésosphère jusqu’à environ −90 °C, puis augmente fortement dans la thermosphère.
• Les couches sont séparées par la tropopause, la stratopause et la mésopause.
• La troposphère contient environ 80 % de la masse de l’air et la plupart de la vapeur d’eau : nuages, pluies et aviation commerciale s’y trouvent.
• La couche d’ozone (O₃) est dans la stratosphère (environ 15 à 35 km) et arrête une grande part des ultraviolets nocifs.
• La Station spatiale internationale et les aurores sont dans la thermosphère ; la température y est élevée mais l’air est si ténu qu’on ne la ressent pas.

• Air sec : environ 78 % de N₂, 21 % de O₂ et moins de 1 % d’autres gaz (argon, CO₂ environ 0,04 %…).
• Instruments : thermomètre, baromètre (pression), pluviomètre, girouette et anémomètre.
• Climats du Maroc : méditerranéen au nord, océanique sur la côte atlantique, de montagne dans l’Atlas, semi-aride et saharien au sud. Les pluies sont irrégulières ; la sécheresse est un défi.
• Réchauffement : gaz à effet de serre ; conséquences : fonte des glaces et hausse du niveau de la mer, canicules, manque d’eau. Moyens d’action : énergies renouvelables, économies d’énergie, reboisement.

10. La Terre dans l’espace

• Le Soleil est une étoile, source d’énergie (surface à environ 5500 °C).
• Planètes : telluriques (Mercure, Vénus, Terre, Mars) et géantes (Jupiter et Saturne gazeuses, Uranus et Neptune glacées). La Lune, satellite naturel, tourne autour de la Terre en 27,3 jours (environ 29,5 jours entre deux pleines Lunes).
• Terre : légèrement aplatie aux pôles, tourne sur elle-même en 24 h et autour du Soleil en 365,25 jours. L’heure locale varie avec la longitude.
• Solstices et équinoxes : solstice d’été (21 juin dans l’hémisphère nord) : jour le plus long ; solstice d’hiver (21 décembre) : jour le plus court ; aux équinoxes (environ 21 mars et 23 septembre), jour et nuit sont égaux.
• Astéroïdes, comètes, météores et météorites complètent le système solaire.

Piège : la Terre n’est pas « plus proche du Soleil en été » ; les saisons viennent de l’inclinaison de l’axe.

1. Forces : de contact et à distance

Caractéristiques d’une force : point d’application + direction (droite d’action + sens) + intensité (en newtons). Un corps suspendu en équilibre sous deux forces : T = P, mêmes droites d’action et sens opposés. Le point d’application de la tension est le point de contact du fil avec le corps ; celui du poids est G.

2. Masse et poids

• La masse m (kg) est invariable, quel que soit le lieu.
• Le poids P (N) est une force : P = m × g, g ≈ 10 N/kg sur Terre et ≈ 1,6 N/kg sur la Lune.
• La masse se mesure avec une balance, le poids avec un dynamomètre.

3. Gravitation universelle

Loi de Newton : F = G · M₁ · M₂ / d² avec G = 6,67×10⁻¹¹ N·m²·kg⁻². La force est proportionnelle aux deux masses et inversement proportionnelle au carré de la distance : si la distance double, la force est divisée par quatre. Les deux forces réciproques entre deux astres ont la même intensité et des sens opposés.

4. Pression et vitesse

• Pression p = F / S (Pa = N/m²). Réduire la surface augmente la pression (clou, couteau) ; l’augmenter la diminue (raquettes à neige).
• Vitesse v = d / t. Conversion : 1 m/s = 3,6 km/h.
• Mouvement uniforme : d proportionnelle à t, graphe en droite passant par l’origine.

5. Transferts thermiques

Piège : la chaleur n’est pas la température ; pendant l’ébullition, la température reste constante et l’énergie sert au changement d’état.

6. Mouvement, vitesse et graphiques

• Le mouvement est relatif : il se décrit par rapport à un référentiel (un passager est immobile par rapport au train, mobile par rapport au quai).
• Trajectoire : rectiligne, courbe ou circulaire. La vitesse instantanée diffère de la vitesse moyenne v = d / t.
• Mouvement uniforme : vitesse constante ; accéléré : vitesse croissante ; ralenti : vitesse décroissante.
• Conversions : 1 km/h ≈ 0,278 m/s ; 72 km/h = 20 m/s ; 1 h = 3600 s.
• Graphique distance-temps : droite oblique → vitesse constante ; pente plus forte → vitesse plus grande ; droite horizontale → repos ; courbe qui monte de plus en plus vite → accélération.
• Distance d’arrêt = distance de réaction + distance de freinage ; elle augmente plus que proportionnellement à la vitesse (doubler la vitesse la multiplie par environ quatre), d’où les limitations.

7. Forces et lois de Newton (version simple)

• Inertie (1ʳᵉ loi) : un corps au repos reste au repos, un corps en mouvement garde une vitesse constante en ligne droite, tant que les forces qui s’exercent se compensent. D’où la nécessité de la ceinture lors d’un freinage.
• 2ᵉ loi : la force résultante change la vitesse ; plus la force est grande plus elle change vite, plus la masse est grande plus il est difficile de changer le mouvement.
• Actions réciproques (3ᵉ loi) : si A agit sur B, B agit sur A avec une force égale et opposée.
• Frottement : force qui s’oppose au glissement entre deux surfaces : utile pour marcher et freiner, nuisible par l’usure ; on le réduit par lubrification.
• Équilibre sous deux forces : même droite d’action, même intensité, sens opposés (corps posé sur une table : le poids est compensé par la réaction).

8. Pression, fluides et poussée d’Archimède

• Pression atmosphérique : environ 1013 hPa (≈ 10⁵ Pa) au niveau de la mer, qui diminue avec l’altitude ; se mesure au baromètre.
• Pression d’un liquide : augmente avec la profondeur (les barrages sont plus épais à la base).
• Poussée d’Archimède : tout corps plongé dans un fluide subit une force verticale vers le haut égale au poids du fluide déplacé. Un corps flotte si sa masse volumique est inférieure à celle du fluide ; un navire flotte car sa masse volumique moyenne (air compris) est inférieure à celle de l’eau.
• Un sous-marin plonge en remplissant ses ballasts d’eau et remonte en les vidant.
• Vases communicants : le même liquide atteint le même niveau dans des récipients reliés.

9. Travail, énergie, puissance

• Énergie cinétique d’un corps en mouvement (croît avec la masse et le carré de la vitesse) ; énergie potentielle due à l’altitude.
• Dans une chute libre, l’énergie potentielle se transforme en énergie cinétique ; l’énergie totale se conserve si l’on néglige les frottements.
• Travail W = F · d (en joules) ; puissance P = W / t (en watts).
• Les machines simples facilitent le travail sans l’économiser : levier, poulie, plan incliné, roue et essieu (on gagne en force ce que l’on perd en distance).
• Sources d’énergie : renouvelables (solaire, éolienne, hydraulique, biomasse) et non renouvelables (pétrole, charbon, gaz, uranium). Le Maroc développe de grands projets (Noor Ouarzazate, parcs éoliens).

10. Chaleur et température

• La chaleur est une énergie transférée du corps le plus chaud au plus froid ; la température mesure le niveau d’échauffement d’un corps.
• Échelle Celsius : l’eau gèle à 0 °C et bout à 100 °C à la pression normale. Kelvin : T(K) = t(°C) + 273.
• Dilatation : la plupart des matériaux se dilatent en chauffant, d’où les joints sur les ponts et les rails. L’eau fait exception près de 4 °C (densité maximale) ; la glace flotte.
• Isolants thermiques : laine, liège, air emprisonné, double vitrage ; les métaux sont de bons conducteurs.
• Bouteille thermos : le vide empêche conduction et convection, la paroi réfléchissante réduit le rayonnement.

11. Lumière, son et magnétisme

• Ombre et pénombre : la lumière se propage en ligne droite ; un objet opaque projette une ombre ; une source étendue donne ombre et pénombre.
• Miroir plan : image virtuelle de même taille, située derrière le miroir à la même distance que l’objet, inversée latéralement.
• Lentilles : convergente (bords minces) rassemble les rayons ; sert à la loupe et corrige l’hypermétropie ; divergente les écarte et corrige la myopie.
• Couleurs : la lumière blanche se décompose en couleurs de l’arc-en-ciel ; un objet rouge réfléchit le rouge et absorbe le reste.
• Son : vibration qui exige un milieu ; la fréquence (Hz) détermine la hauteur (plus élevée = plus aigu), l’amplitude l’intensité. L’oreille humaine perçoit environ de 20 Hz à 20 000 Hz. L’écho est une réflexion du son.
• Le bruit excessif (décibels) abîme l’audition : d’où les protections auditives.
• Aimant : pôles nord et sud ; pôles identiques se repoussent, pôles opposés s’attirent. Il attire le fer, le nickel et le cobalt. La boussole indique le champ magnétique terrestre.

Piège : la règle d’attraction et de répulsion est la même pour les aimants et les charges électriques : semblables se repoussent, opposés s’attirent. Un aimant n’attire ni l’aluminium, ni le cuivre, ni l’or, ni le verre.

1. Électricité

• Loi d’Ohm : la tension aux bornes d’un conducteur ohmique est égale au produit de sa résistance par l’intensité qui le traverse.
• En série : un seul chemin, si une lampe grille le circuit est ouvert ; en dérivation : branches indépendantes, montage de la maison.
• Un isolant n’a pas de porteurs de charge libres, il n’est pas « sans électrons ».
• Sur la facture : kWh, avec 1 kWh = 1000 Wh = 3,6×10⁶ J.

Piège : contrôler les unités : V = Ω·A, W = V·A, Wh = W·h. Une relation inversée se trahit à l’analyse des unités.

2. Solutions : pH, acidité, basicité

Le lien qui résume tout : pH petit ↔ beaucoup de H⁺ ↔ acide. La dilution rapproche le pH de 7.

3. Mélanges et miscibilité

• Deux liquides miscibles donnent un mélange homogène (eau + alcool) ; non miscibles, un mélange hétérogène à deux couches (eau + huile).
• L’agitation donne une émulsion temporaire (gouttelettes) ; au repos, les phases se séparent.
• Techniques : filtration (solide non dissous), évaporation (récupérer un soluté), distillation (récupérer le solvant), décantation (séparer un dépôt ou deux liquides par versement doux).

4. Lumière

• Réflexion : angle de réflexion = angle d’incidence, mesurés par rapport à la normale.
• Réfraction : changement de direction de la lumière en passant d’un milieu transparent à un autre.
• Dispersion : séparation des couleurs car l’indice de réfraction varie avec la couleur.
• Arc-en-ciel : réfraction, dispersion et réflexion interne dans des gouttelettes d’eau, le Soleil étant derrière l’observateur.
• Le son exige un milieu ; la lumière non.

Piège : « réflexion totale » ou « réfraction dans l’atmosphère » pour expliquer l’arc-en-ciel : les deux sont incomplets. Il faut réfraction et dispersion dans les gouttelettes.

5. Atomes, molécules et réactions chimiques

• Atome : noyau (protons positifs + neutrons) et électrons négatifs qui l’entourent ; électriquement neutre. L’élément est défini par son numéro atomique (nombre de protons).
• Molécule : groupe d’atomes liés : eau H₂O, dioxygène O₂, dioxyde de carbone CO₂, ammoniac NH₃. Ion : atome ou groupe d’atomes ayant perdu (ion positif) ou gagné (ion négatif) des électrons.
• Le tableau périodique classe les éléments par numéro atomique : hydrogène H, carbone C, oxygène O, azote N, sodium Na, chlore Cl, fer Fe, cuivre Cu, aluminium Al.
• Réaction chimique : des réactifs se transforment en produits. La masse se conserve (Lavoisier : rien ne se perd, rien ne se crée) et les atomes se conservent, mais se réarrangent.
  Exemple : \(2H_2 + O_2 \to 2H_2O\) → 4 atomes de H et 2 de O de chaque côté.
• Indices d’une réaction : dégagement gazeux, précipité, changement de couleur, variation de température. Distinguer transformation physique (fusion de la glace, aucune substance nouvelle) et transformation chimique (combustion du bois, rouille).

Piège : la dissolution est physique (on récupère le sel par évaporation), la combustion est chimique.

6. Combustion, rouille et air

• Combustion complète d’un combustible carboné : CO₂ et eau ; incomplète (manque de O₂) : CO (monoxyde de carbone, toxique, inodore, incolore) et suie. Danger des chauffages à gaz en pièce fermée.
• Éteindre un feu, c’est supprimer un côté du triangle du feu : l’eau refroidit, le sable ou une couverture privent d’oxygène, on coupe le combustible. Pas d’eau sur un feu électrique ou d’huile.
• Rouille : oxydation du fer en présence d’eau et d’air ; évitée par la peinture, la galvanisation (zinc) et l’huilage.
• Air : mélange d’environ 78 % de N₂ et 21 % de O₂. L’oxygène sert à la combustion et à la respiration ; l’azote est peu réactif. Test du CO₂ : l’eau de chaux se trouble.

7. Acides, bases et indicateurs

• Indicateurs : papier pH (teintes graduées), bleu de bromothymol (jaune en milieu acide, vert neutre, bleu basique), tournesol (rouge en acide, bleu en base).
• Acide + base → sel + eau (neutralisation) : acide chlorhydrique + soude → sel de cuisine + eau.
• Acide + métal (zinc, fer) → gaz H₂ + sel ; acide + carbonate → CO₂ (effervescence).
• Sécurité : lunettes et gants ; on verse l’acide dans l’eau, jamais l’inverse ; ne pas mélanger les produits ménagers (eau de Javel + acide libère du chlore toxique).

8. Solutions et dissolution

• Le solvant (l’eau) dissout le soluté et donne une solution homogène. Une solution saturée ne peut plus dissoudre de soluté à une température donnée ; la solubilité de la plupart des sels augmente avec la température.
• Concentration massique C = m / V (g/L) : 10 g de sel dans 0,5 L → C = 20 g/L. La dilution diminue la concentration, la quantité de soluté ne changeant pas.
• Eau potable : limpide, sans odeur, sans germes. Traitement : filtration, désinfection au chlore ou à l’ozone, distillation. L’eau de Javel désinfecte.
• Eau dure : riche en calcium et magnésium, laisse du calcaire dans les bouilloires.
• Séparations : filtration (solide dans un liquide), décantation (dépôt), évaporation (soluté solide), distillation (liquides de températures d’ébullition différentes ou eau pure), tri magnétique (fer).

9. Électricité statique, courant et sécurité

• Électricité statique : le frottement transfère des électrons (un peigne attire des morceaux de papier). Charges semblables se repoussent, opposées s’attirent. La foudre est une décharge importante, dont protège le paratonnerre.
• Courant : déplacement de charges dans un circuit fermé. Sens conventionnel : du pôle positif au négatif ; les électrons circulent en sens inverse. L’ampèremètre se monte en série, le voltmètre en dérivation.
• En série : même intensité partout ; tension totale = somme des tensions.
  En dérivation : même tension aux bornes de chaque branche ; intensité totale = somme des intensités (loi des nœuds).
• Effet Joule : un conducteur traversé par un courant s’échauffe (radiateur, fer à repasser, filament) ; énergie Q = R·I²·t.
• Courant alternatif du réseau (230 V, 50 Hz au Maroc) ≠ courant continu (pile).
• Sécurité : un court-circuit fait passer une forte intensité qui échauffe les fils ; fusibles et disjoncteurs protègent. Le corps humide conduit : ne pas toucher une prise les mains mouillées. La terre protège de l’électrocution ; le disjoncteur différentiel coupe le courant en cas de fuite.
• Alternateur : énergie cinétique → électrique ; moteur électrique : électrique → cinétique ; cellule solaire : lumière → électricité.

1. La démarche expérimentale

1. Observation et problème : « Pourquoi la plante s’est-elle fanée ? »
2. Hypothèse : réponse provisoire testable (« elle manque de lumière »). Seule une hypothèse réfutable est scientifique.
3. Expérience : on modifie un seul facteur (variable indépendante), on garde les autres constants, on mesure la variable dépendante.
4. Témoin : échantillon où le facteur n’est pas modifié, pour comparer et s’assurer que le résultat est dû au facteur étudié.
5. Analyse et conclusion : on compare les résultats à l’hypothèse (confirmée ou réfutée) et on répète l’expérience.

Piège : une expérience qui change deux facteurs à la fois ne dit pas lequel est la cause (une graine à la lumière mais sèche contre une autre dans le noir mais humide).

2. Mesures et unités

• Conversions : 1 L = 1000 mL = 1 dm³ ; 1 m³ = 1000 L ; 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ ; 1 h = 3600 s.
• Lecture d’une éprouvette graduée : on lit le bas du ménisque (pour l’eau), l’œil à l’horizontale.
• On donne un nombre de chiffres significatifs adapté à la précision de l’instrument ; on répète la mesure et on prend la moyenne pour réduire l’erreur.

3. Lire tableaux et graphiques

• Lire d’abord le titre, les axes et leurs unités.
• Repérer la tendance générale (augmente, diminue, se stabilise, passe par un maximum puis décroît), puis les valeurs clés (maximum, minimum, croisement de deux courbes).
• Corrélation ≠ cause : les ventes de glaces et les noyades augmentent toutes deux en été, mais l’une ne cause pas l’autre.
• Proportionnalité directe : droite passant par l’origine ; inverse : courbe décroissante (produit constant).
• En question de déduction, ne retenir que ce que le document permet.

4. Sécurité au laboratoire et à l’école

• Lunettes, gants et blouse pour les produits chimiques et le chauffage.
• Produits : lire les pictogrammes (corrosif, inflammable, toxique) ; ne jamais goûter ni sentir directement.
• Appareils électriques : mains sèches, pas de fils dénudés.
• Chauffage : tube orienté loin des visages, jamais de flamme sans surveillance.
• Déchets chimiques : pas à l’évier sans consigne du professeur.

5. Technologie : les objets techniques

• Objet technique : conçu pour répondre à un besoin ; on l’analyse : quelle fonction ? quels composants ? quels matériaux ? quelle énergie ?
• Chaîne fonctionnelle : acquérir → traiter → agir (capteur, décision, action), comme une lampe à détecteur de mouvement.
• Machines simples : levier (ciseaux, brouette), poulie, plan incliné, engrenage, roue et essieu.
• Engrenages : deux roues dentées engrenées tournent en sens contraires ; la plus petite tourne plus vite.
• Matériaux : métaux (dureté, conduction), plastiques (légèreté, isolation), verre (transparence), bois (renouvelable), composites. Le choix dépend de la fonction, du coût et de l’environnement.
• Projet technique : besoin → cahier des charges → solutions → prototype → essai → amélioration.
• Développement durable : recyclage, économie d’énergie, moins de plastique, énergies renouvelables.

Piège : « le levier multiplie l’énergie » est faux : il économise la force en augmentant la distance, il ne crée pas d’énergie.

1. Savants arabes et musulmans

Piège : attribuer l’algèbre à Al-Khwârizmî ne veut pas dire qu’il a inventé les mathématiques ; Ibn al-Nafîs décrit la petite circulation avant William Harvey (XVIIᵉ s.), qui décrit la circulation générale.

2. Grandes figures de la science mondiale

3. Dates clés

• 1543 : Copernic publie l’héliocentrisme. 1609 : Galilée tourne sa lunette vers le ciel. 1687 : « Principia » de Newton.
• 1859 : « L’origine des espèces ». 1928 : pénicilline. 1953 : structure de l’ADN. 2003 : séquençage du génome humain achevé en grande partie.
• 1957 : Spoutnik, premier satellite. 1961 : Gagarine, premier humain dans l’espace. 1969 : Apollo 11, premiers pas sur la Lune.
• 1990 : télescope Hubble. 2012 : observation du boson de Higgs.

4. Le Maroc et l’histoire des sciences

• La Qarawiyyin (859) à Fès : sciences religieuses, mathématiques, astronomie, médecine ; noyau d’une université.
• Ibn al-Bannâ al-Marrâkushî (XIIIᵉ–XIVᵉ s.) : mathématicien et astronome (« Talkhîs a’mâl al-hisâb »).
• Ibn Battûta (XIVᵉ s.), voyageur tangérois : informations géographiques et ethnographiques dans sa « Rihla ».
• Léon l’Africain (Hassan al-Wazzan) : « Description de l’Afrique » (XVIᵉ s.).
• Institutions actuelles : Centre national pour la recherche scientifique et technique (CNRST), Académie Hassan II des sciences et techniques, Agence spatiale marocaine.
• Satellites d’observation de la Terre « Mohammed VI-A » (2017) et « Mohammed VI-B » (2018), construits par des industriels européens sous contrat marocain.

Conseil : quand une question donne un nom et un domaine, cherchez le lien historique le plus proche ; ce dont vous n’êtes pas sûr, écartez-le dans les propositions plutôt que de tenter au hasard.

1. Règnes et niveaux de classification

• Niveaux, du plus large au plus étroit : règne → embranchement → classe → ordre → famille → genre → espèce.
• Espèce : ensemble d’individus qui se reproduisent entre eux et donnent des descendants féconds. Nom scientifique binominal en latin (genre + espèce), comme Homo sapiens.
• Les virus sont hors des règnes cellulaires : non cellulaires, ils ne se multiplient que dans une cellule.

2. Les vertébrés

• Les invertébrés forment l’immense majorité des espèces : insectes (six pattes, corps en trois parties : tête, thorax, abdomen), arachnides (huit pattes), crustacés, mollusques (escargot, poulpe), vers.
• La chauve-souris est un mammifère volant (non un oiseau) ; dauphins et baleines sont des mammifères marins, non des poissons.
• Adaptation : corps fuselé des poissons, plumes et ailes pour le vol, bosse du dromadaire (réserve de graisse).

3. Les végétaux

• Sans fleurs : algues, mousses, fougères (reproduction par spores).
• Plantes à fleurs : angiospermes (graines dans un fruit : blé, olivier, oranger) et gymnospermes (graines nues : pin, cèdre).
• Les angiospermes se divisent en monocotylédones (blé, maïs, palmier : feuilles à nervures parallèles) et dicotylédones (haricot, olivier : nervures ramifiées).
• Végétation et climat : cédraies du Moyen Atlas, chêne-liège de la Maâmora, arganier du Souss, palmeraies des oasis.

4. Biodiversité du Maroc

• Parcs nationaux : Toubkal (plus haut sommet d’Afrique du Nord : 4167 m), Souss-Massa, Al Hoceima, Ifrane, Tazekka, Khénifra, Haut Atlas oriental, Dakhla.
• Convention de Ramsar pour les zones humides (le Maroc y adhère) : Merja Zerga, Sidi Bou Ghaba, Oued Massa, Oualidia.
• Les zones humides épurent l’eau et accueillent les oiseaux migrateurs.
• Menaces : surpâturage, déforestation, pollution, surpêche, urbanisation, changement climatique.
• Espèces endémiques : présentes uniquement dans une région donnée ; leur disparition locale est une extinction mondiale.

Piège : baleine et chauve-souris ne sont ni poisson ni oiseau ; un champignon n’est pas une plante ; un virus n’est pas une cellule.

1. Le corps en chiffres

2. Vitamines, sels minéraux et carences

3. Maladies et agents

• Virales : grippe, rougeole, poliomyélite, sida (VIH), COVID-19, hépatite B.
• Bactériennes : tuberculose, choléra, typhoïde, tétanos, diphtérie.
• Parasitaires : paludisme (moustique anophèle), gale.
• Non transmissibles : diabète, hypertension, obésité, certains cancers.
• Vaccination : le programme national d’immunisation du Maroc couvre les vaccins de l’enfance (BCG, polio, diphtérie-coqueluche-tétanos, rougeole…). La variole a été éradiquée dans le monde grâce à la vaccination (annonce de l’OMS en 1980).
• OMS : siège à Genève ; Journée mondiale de la santé le 7 avril.

4. Les sens en bref

5. Santé et sécurité

• Sommeil suffisant (enfant environ 9 à 11 h, adulte 7 à 9 h), activité physique régulière, alimentation équilibrée.
• Premiers secours : laver la plaie, comprimer pour arrêter un saignement, refroidir une brûlure à l’eau courante, appeler les secours au 15 au Maroc.
• Le tabac nuit aux poumons et au cœur ; la dépendance est une maladie qui se soigne.
• La santé mentale fait partie de la santé ; harcèlement et stress affectent l’apprentissage.

Piège : le scorbut vient d’un manque de vitamine C, non D ; le rachitisme d’un manque de vitamine D, non C.

1. La Terre en chiffres

• Structure : croûte (mince, continentale plus épaisse qu’océanique), manteau (roches chaudes plastiques), noyau externe (liquide, fer et nickel) et noyau interne (solide). Étudiée grâce aux ondes sismiques.
• Le noyau externe produit le champ magnétique terrestre qui protège du vent solaire et explique la boussole et les aurores polaires.
• Latitude et longitude : équateur (0° de latitude), méridien de Greenwich (0° de longitude). L’heure change d’environ une heure tous les 15° de longitude.

2. Les planètes en tableau

• Planète naine : Pluton (reclassée en 2006 par l’Union astronomique internationale).
• Unité astronomique : distance Terre-Soleil ≈ 150 millions de km. Année-lumière : distance parcourue par la lumière en un an ≈ 9,46×10¹² km ; c’est une unité de distance, non de temps.
• Vitesse de la lumière : environ 300 000 km/s ; la lumière du Soleil met environ 8 min 20 s pour atteindre la Terre, celle de la Lune environ 1,3 s.
• Galaxie : la Voie lactée est la nôtre, avec des centaines de milliards d’étoiles. L’Univers est en expansion depuis le Big Bang, il y a environ 13,8 milliards d’années.
• Étoile : émet sa propre lumière par fusion nucléaire (Soleil) ; planète : reflète la lumière de son étoile.

3. Exploration spatiale

• 1957 Spoutnik, 1961 Gagarine, 1969 Apollo 11 (Neil Armstrong), 1990 Hubble, 1998 début de l’assemblage de la Station spatiale internationale, 2004 rovers Spirit et Opportunity sur Mars.
• Les sondes Voyager (1977) ont atteint l’espace interstellaire.
• Satellites artificiels : télécommunications, météo, navigation (GPS), observation de la Terre. Satellites marocains « Mohammed VI-A/B » d’observation.
• Premier astronaute arabe : le prince Sultan ben Salmane Al Saoud (1985).

4. Géologie et nature du Maroc

• Relief : chaînes du Rif (nord), Moyen, Haut et Anti-Atlas, plateaux et plaines atlantiques, Sahara au sud et à l’est.
• Plus haut sommet : Toubkal (4167 m), Haut Atlas.
• Cours d’eau : le Draa est le plus long (environ 1100 km) mais son écoulement s’interrompt au sud ; l’Oum Er-Rbia (environ 600 km) est l’un des principaux fleuves permanents jusqu’à l’océan ; le Sebou est le plus abondant.
• Richesses minérales : le Maroc détient les plus grandes réserves connues de phosphate (exploité par l’OCP), ainsi que cuivre, plomb, zinc, argent, cobalt.
• Séismes : Agadir (29 février 1960), Al Hoceima (2004), Al Haouz (8 septembre 2023).
• Gisements de fossiles : région d’Errachidia-Erfoud (poissons, ammonites, trilobites) ; dinosaures du Haut Atlas.
• Humain ancien : restes d’Homo sapiens à Jebel Irhoud (environ 300 000 ans), près de Safi.

Piège : l’année-lumière n’est pas une unité de temps, une planète naine n’est pas un satellite, le Soleil est une étoile et non une planète.

1. Unités de base et préfixes

Piège : M (méga) n’est pas m (milli) ; le kilogramme, non le gramme, est l’unité de base de masse.

2. Unités dérivées courantes

3. Constantes et valeurs de référence

4. Éléments et composés à connaître

5. Matériaux, mélanges et applications

• Alliages : bronze (cuivre + étain), laiton (cuivre + zinc), acier (fer + carbone), or 18 carats (75 % d’or).
• Le plastique vient de la pétrochimie ; il se dégrade très lentement, d’où la réduction et le recyclage.
• Engrais : N, P, K (azote, phosphore, potassium) pour les engrais NPK, dont le phosphate marocain.
• Combustibles fossiles : pétrole, charbon, gaz naturel, formés à partir de restes d’êtres vivants en des millions d’années.
• Savon : élimine les graisses car sa molécule a une extrémité attirée par l’eau et une autre par les graisses.
• Verre : sable (SiO₂), soude et calcaire fondus à haute température. Ciment : calcaire et argile.