Brevet 2018 Amérique du Nord : le sujet complet de sciences

L'épreuve de sciences du brevet 2018 en Amérique du Nord, série générale, dure 1 heure et compte 50 points. Elle réunit deux disciplines, la physique-chimie et les SVT, notées chacune sur 25 points et traitées sur la même copie. Le sujet compte 8 pages, et l'annexe de la page 8, qui contient le QCM de SVT, est à rendre avec la copie. La calculatrice est autorisée. Les deux parties partent de situations concrètes : la conservation du lait d'un côté, la perte d'audition d'un travailleur exposé au bruit de l'autre.

Physique-chimie : la conservation du lait

Le document 1 rassemble les caractéristiques du lait pour 100 g : 87,5 g d'eau, des glucides, des lipides, des protéines, des sels minéraux, un pH de 6,4, une masse volumique de 1,032 kg/L et une activité biologique de 0,99. Le document 2 décrit la fabrication du fromage, et le document 3 donne des tests d'identification d'ions.

Molécule et réglementation

La première question demande la composition atomique du lactose, de formule C12H22O11 : 12 atomes de carbone, 22 atomes d'hydrogène et 11 atomes d'oxygène. Il faut donner les noms et les nombres. La deuxième question compare le lait aux trois conditions qui autorisent une conservation à température ambiante. En testant chacune, on trouve 0,99 > 0,91, 6,4 > 4,5, puis 0,99 > 0,95 et 6,4 > 5,2 : aucune n'est vérifiée, le lait doit donc rester au froid.

Poudre de lait et masse volumique

En évaporant l'eau de 100 g de lait, il reste 100 − 87,5 = 12,5 g de poudre ; pour 1 kg, on obtient donc 125 g. Le piège est de répondre 875 g, qui correspond à l'eau évaporée. La question suivante se traite sans calcul : un litre de lait pèse 1,032 kg, soit plus d'un kilogramme, donc il donne une masse de poudre supérieure.

Lactosérum et ions chlorure

Pendant la coagulation, le pH du lait écrémé est amené à 4,6, inférieur à 7 : on peut faire l'hypothèse que le lactosérum, qui surnage, est acide. Pour prouver la présence d'ions chlorure, on verse du lactosérum dans un tube à essai et on ajoute quelques gouttes de nitrate d'argent. Un précipité blanc qui noircit à la lumière confirme leur présence. Un protocole complet indique toujours l'observation attendue et sa conclusion.

SVT : l'audition

Monsieur X, 60 ans, travaille dans une chaudronnerie et n'a pas toujours porté son casque anti-bruit. Un audiogramme compare sa perte d'audition à celle d'un individu témoin du même âge, un texte illustré présente les cellules ciliées de l'oreille interne, et une échelle donne les niveaux sonores de différents milieux.

Lire l'audiogramme

Le QCM de l'annexe vérifie la lecture du graphique : il représente la perte d'audition en fonction de la fréquence des sons. À 1000 Hz, le témoin, en pointillés, a une perte d'environ 20 dB ; la courbe en trait plein, celle de monsieur X, donne 30 dB. La perte du témoin est plus importante pour les sons aigus que pour les sons graves. L'axe vertical étant gradué vers le bas, plus la courbe descend, plus la perte est grande.

Comparer les deux courbes

De 125 à 500 Hz, les pertes sont presque identiques : 20 dB pour monsieur X contre environ 18 dB pour le témoin. De 500 à 4000 Hz, l'écart se creuse : 50 dB contre un peu plus de 20 dB à 2000 Hz, 80 dB contre un peu moins de 60 dB à 4000 Hz. Le témoin ayant le même âge, il faut chercher une autre cause que le vieillissement.

Expliquer la perte d'audition

Dans une chaudronnerie, le bruit dépasse 100 dB, bien au-delà du seuil de danger de 85 dB, et la durée d'exposition aggrave le risque. Or les cellules ciliées, qui transforment les vibrations sonores en message nerveux envoyé au cerveau par le nerf auditif, sont fragiles et détruites par un bruit intense et prolongé. Sans protection pendant des années, monsieur X a perdu une partie de ces cellules, et son cerveau reçoit moins de messages nerveux. La réponse attendue relie les deux documents et ne s'arrête pas au seul niveau sonore.

Gérer son temps sur 1 heure

Comptez 30 minutes par discipline et commencez par celle où vous vous sentez le plus à l'aise. En physique-chimie, les questions 1 et 3.1 sont rapides ; gardez du temps pour le protocole de la question 5. En SVT, le QCM se remplit vite, mais la comparaison et l'explication finale demandent des valeurs lues avec soin et une rédaction structurée. Pensez à rendre l'annexe avec votre copie et gardez quelques minutes pour vous relire.

Conclusion

Ce sujet complet fait travailler des compétences centrales du brevet : lire une formule et un document, comparer des valeurs, raisonner sur la masse volumique, proposer un protocole, lire un graphique et construire une explication à partir de deux documents. Traitez-le d'abord en temps limité, puis comparez votre copie au corrigé détaillé pour repérer vos erreurs et retenir les méthodes.