Lycée Georges Cuvier Correction commentée de la partie Physique - Chimie Bac Blanc Série : 1L/1ES Epreuve anticipée : Enseignement scientifique. Durée : 1h 30 min Le sujet comporte 3 parties. Partie.1 : Thème commun aux SVT et à la Physique-Chimie. (8 points) Partie.2 : Thème propre à la Physique-Chimie. (6 points) Partie.3 : Thème propre aux SVT. (6 points) Le sujet comporte 3 pages Mercredi 09 Mai 2012 Partie.1 : Thème commun (PC/SVT) Représentation visuelle Les troubles de la cataracte et de la DMLA (8 points) Cristallin Rétine Défauts de vision Correction Document.1 : La cataracte La cataracte est l’opacification de tout ou une partie du cristallin, c’est une pathologie très fréquente (150 000 à 200 000 interventions chirurgicales de cataracte sont pratiquées chaque année en France) et en augmentation constante dans les pays industrialisés du fait de l’allongement de l’espérance de vie. C’est l’une des plus grandes réussites de la chirurgie oculaire pouvant restituer une fonction visuelle quasi normale. Extraits du site www.univ-rouen.fr, le 20/11/2006 Document.2 : Cataracte et DMLA La dégénérescence maculaire liée à l’âge (ou DMLA) est due à la dégénérescence d’une petite partie de la rétine appelée macula (ou fovéa ou tâche jaune) et qui est située sur l’axe principale de l’œil. Elle entraîne la perte progressive de la vision des couleurs et des détails jusqu’à ne plus pouvoir lire le journal ou regarder la télévision. Un million de Français en souffrent et ce chiffre pourrait grimper à 2 millions d’ici 2025. C’est la première cause de l’handicap visuel après 50 ans. Dans la vision normale (figures a et b), le centre du champ visuel est parfaitement net (vision centrale), la vision périphérique étant floue mais cela suffit à assurer une vision globale nette. La figure c représente la vision d’un individu atteint de DMLA, la figure d celle d’un individu ayant une cataracte. D’après << Pour la Science>>, Février 2002 Document.3 : Implant d’un cristallin artificiel Un cristallin défaillant peut être remplacé par un implant. Après diagnostic, un examen de l’œil de calculer avec précision la vergence de la lentille remplaçant le cristallin. Il existe deux types d’implants : monofocaux (réglés sur la vision de loin demandant éventuellement des lunettes pour la vision de près) et multifocaux (double réglage permettant de voir de loin et de près sans lunettes. Ces derniers ne représentent cependant que 5% des opérations. D’après http://www.institutdelamyopie.com/cataracte.htm Question : Extraire et analyser des informations Présenter sous la forme d’un tableau les troubles de la vision ainsi que la partie de l’œil affectée pour chacune des deux pathologies présentées. Discuter de l’intérêt et des limites des cristallins artificiels en les comparants au cristallin d’un œil emmétrope (Normale). Précisez si ces implants permettent de corriger les deux pathologies. Quelques pistes pour l’argumentation : Description des deux pathologies : DMLA : est due à la dégénérescence d’une petite partie de la rétine Cataracte : est l’opacification de tout ou une partie du cristallin Implants : cristallins artificiels permettant de remplacer le cristallin touché par la cataracte. Caractéristiques des implants et limites : Monofocaux : vergence calculée avec précision, permet la vision de loin mais pas de près, n’accommode pas (la plus part des opérations) Multifocaux : permet la vision de loin et de près (seulement 5% des opérations) Cristallin naturel (œil normal) : permet une vision nette de loin, et accommode pour la vision proche. L’implant permet de remplacer le cristallin défaillant, mais ne permet en aucun cas de corriger la DMLA car celle-ci est liée à une dégénérescence d’une petite partie de la rétine. Partie.2 : Thème propre à la Physique-Chimie (PC) Nourrir l’humanité Comparaison de plusieurs eaux de consommation (6 points) Document.1 : Comparaisons de diverses eaux minérales Les eaux minérales ont une composition constante. Suivant leur composition, elles possèdent des indications médicales bien définies mais aussi parfois des contre-indications. On peut les classer en eaux légères (Minéralisation totale inférieure à 1,5 g par litre), en eaux semi-lourdes (Minéralisation totale de 1,5 g à 2 g par litre), et en eaux lourdes (Minéralisation totale supérieure à 2 g par litre). Ions Calcium Magnésium Potassium Sodium Sulfate Chlorure Eau minérale plate A (Concentration en mg/L) 9,9 6,1 5,7 9,4 6,9 8,4 Nitrate Hydrogénocarbonate pH 6,3 65,3 7 Eau minérale plate B (Concentration en mg/L) 486 84 3,2 9,1 1 187 8,6 2,7 403 7,3 Eau minérale gazeuse C (Concentration en mg/L) 90 11 132 1 708 174 322 4 368 6,6 Document.2 : dosage des ions chlorure par comparaison On souhaite doser par comparaison les ions chlorure dissous dans une eau de robinet. On sait que les ions argent Ag + réagissent avec les ions chlorure Cl – en formant un précipité blanc et avec les ions chromate en donnant un précipité rouge. On dose un volume V = 10,0 mL d’une solution de chlorure de potassium de concentration massique C1 = 150 mg.L-1 contenant quelques gouttes de chromate de potassium. Un précipité rouge apparaît lorsqu’un volume V1 = 10,0 mL de solution de d’argent a été versé. On dose ensuite un volume V = 10,0 mL d’eau de robinet contenant quelques gouttes de chromate de potassium. Un précipité rouge apparaît lorsqu’un volume V2 = 5,0 mL de solution de nitrate d’argent a été ajouté. QCM : Coche la (ou les) réponse(s) correcte(s). 1. L’eau B est : Neutre Légèrement acide Légèrement basique (pH = 7,3 ; pH › 7) 2. En général pour les biberons des bébés, les pédiatres recommandent d’utiliser une eau plate légère. D’après les valeurs du tableau du document.2 ci-dessous, l’eau minérale conseillée pour préparer un biberon pour bébé est : Eau A Eau B Minéralisation totale inférieure à 1,5 g par litre Eau C 3. Les normes de potabilités pour les cations sodium et chlorure sont respectivement de 200 mg.L -1 et 150 mg.L-1. L‘eau gazeuse C : Respecte ces critères de potabilité Ne respecte pas ces critères de potabilité Et tout de même commercialisée Ne peut pas être vendue Possèdent des indications médicales bien définies mais aussi parfois des contre-indications. 4. Le test ionique des ions chlorure est effectué avec des ions : Argent Chromate Chlorure On sait que les ions argent Ag + réagissent avec les ions chlorure Cl – L’anion chlorure Cl- réagit forcément avec un cation (donc le cation argent Ag+) 5. Dans l’exemple de dosage cité dans le document ci-dessus, le volume de solution de nitrate d’argent versé est proportionnel à la concentration en ions chlorure. La concentration en ions chlorure de l’eau de robinet est égale à : 75 mg.L-1 150 mg.L-1 300 mg.L-1 On dose un volume V = 10,0 mL d’une solution de chlorure de potassium de concentration massique C 1 = 150 mg.L-1 On dose ensuite un volume V = 10,0 mL d’eau de robinet Un précipité rouge apparaît lorsqu’un volume V1 = 10,0 mL de solution de d’argent a été versé. Un précipité rouge apparaît lorsqu’un volume V2 = 5,0 mL de solution de nitrate d’argent a été ajouté : la concentration en ions chlorure est alors 150/2 = 75 mg.L-1