Chapitre 13 : Système respiratoire

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1 Nom : SCIENCES 10 e Date : Prénom : Chapitre 13 : Système respiratoire Note : / 27.5pt Exercice 1 Complète les légendes du schéma ci-dessous. / 3pt 1 : cavité nasale ou fosses nasales 2 : cavité buccale 3 : trachée 4 : bronche 5 : poumon / lobe 6 : diaphragme A vous de juger de la précision des mots employer par vos élèves selon ce que vous avez travaillé en classe. Barème 0.5 pt par faute. Exercice 2 Echange gazeux au niveau des alvéoles. / 11pt a) Dans le schéma ci-dessous, colorie les flèches et le capillaire sanguin en rouge pour représenter l air et le sang riche en oxygène ou en bleu pour indiquer l air et le sang riche en gaz carbonique. (3pt) par flèche

2 b) Complète : (3pt) Lors d une inspiration, le diaphragme et les muscles intercostaux se contractent, l air entre des/dans les poumons et le thorax se bombe / gonfle. Lors de l expiration, le diaphragme et les muscles intercostaux se décontractent / relâchent l air sort des/dans les poumons et le thorax se dégonfle. c) Complète le tableau suivant à l aide des proportions des différents gaz à l inspiration et à l expiration. (3pts) Gaz Proportion dans l air inspiré Proportion dans l air expiré. Diazote (N 2 ) 78 % 78 % ou = Dioxygène (O 2 ) 21 % 16 % Gaz carbonique (CO 2) 0,03 % 4 % Autres gaz 1 % 1 % ou = d) A partir des données du tableau ci-dessus, réalise un diagramme circulaire des gaz contenus dans l air inspiré et un diagramme en colonnes des gaz contenu dans l air expiré. (2pt) Inspiration N2 O2 CO2 Autres N2 O2 CO2 Autres N2 O2 CO2 Autres

3 Exercice 3 Observation au microscope. / 2.5pt Voici l observation d un poumon au microscope : Air contenu dans l alvéole Capillaires Paroi Place correctement les légendes suivantes sur cette image : air contenu dans l alvéole, paroi de l alvéole pulmonaire et vaisseau sanguin (capillaire). (2pt) -0,5 par légende mal placée (il existe de nombreuses possibilités. 0,5 point est accordé pour des légendes réalisées de façon correcte. (selon vos critères) Quelle est l agrandissement de cette image? (0,5pt) x 5000 Exercice 4 Trajet du CO 2 / 9pt a) Tu es une molécule de gaz carbonique qui vient d être produite dans une cellule de ton corps. Décris le trajet que tu vas parcourir jusqu à ta sortie du corps lors d une expiration. (2 pt) Je suis dans la cellule, je passe de la cellule aux capillaires sanguins (0,5). (passage au cœur pas nécessaire si pas encore vu). Le sang me ramène aux poumons (0,5). Je passe dans les alvéoles pulmonaires. De là, je rejoins les bronchioles, les bronches et la trachée pour quitter le corps par le nez ou la bouche avec l air expiré. (1 pt enlevé 0,5 par oubli).

4 b) Imagine une expérience qui permettrait de montrer la présence de dioxyde de carbone lors de l expiration. Fais attention à la sécurité! Enumère tout d abord le matériel dont tu auras besoin, dresse un protocole, réalise un schéma légendé l expérience, décrit le résultat observé et rédige une conclusion. (7 pt) Pour cet exercice, 2 pts sont accordés pour le matériel (-0,5 par oubli de matériel indispensable), 2 points pour le protocole (-0,5 pour chaque manquement), 1 pt pour le schéma légendé, 1 pont pour le résultat et 1 point pour la conclusion. Il existe plusieurs possibilités : eau de chaux ou appareils de mesure. Exemple : i. Matériel : lunettes de protection, gants, blouse, éprouvette, eau de chaux, paille. ii. Protocole : Après d être soigneusement équipé de gants, lunettes et blouse, rempli à moitié une éprouvette d eau de chaux. Attention, celle-ci est dangereuse pour ta santé. A l aide de la paille, souffle 10 fois dans l eau de chaux. Puis observe le résultat. iii. Schéma : Il ne s agit que d un exemple. iv. Résultat observé : Après avoir soufflé 10 fois dans l éprouvette, on observe que l eau de chaux est devenue trouble. v. Conclusion : L air expiré contient donc du CO 2

5 Exercice 5 Pour aller plus loin / 2pt Lis attentivement le texte ci-dessous et réponds aux questions. Quelques chiffres sur la respiration : Le nombre d inspirations par minute dépend du besoin individuel en oxygène du corps. Les activités éprouvantes nécessitent une plus grande quantité d oxygène, car les cellules musculaires ne peuvent travailler sans apport d oxygène frais. Lors d une respiration normale, on inspire environ 0,5 litre d air. Si l on inspire particulièrement profondément et si on expire au maximum, cette quantité d air peut s élever à environ 2 litres (air complémentaire). Ce volume maximal de respiration est appelé la capacité vitale du poumon. Même après une expiration maximale, une quantité d 1 à 1,5 litres d air reste encore dans les poumons. Si l on ajoute cette valeur à la capacité vitale, on obtient la capacité totale, qui est d environ 3,5 à 4 litres. Ainsi nous avons besoin par exemple d environ 4,7 litres d air par minute lorsque nous dormons. Mais nous avons besoin d environ 6 fois plus pour une marche rapide, à savoir environ 30 litres d air par minute. Activité physique : Volume d air inhalé en litre par minute. Repos 6 Promenade à bicyclette 15 Marche rapide 30 Montée d escaliers 30 à 40 Vélo intensif ou en montée 60 à 100 Course d endurance 60 à 100 Le nombre moyen d inspirations par minute dépend de l âge et de l effort : le nombre de cycles complets est de l ordre de 12 à 14 par minute au repos, il peut tripler à l effort. Inspirations par minute Nouveau-né 40 De 15 à 20 ans 20 A 30 ans 16 Source : a) Quel est le volume d air inspiré lors d une respiration normale :0,5 litre (0,5pt) b) Après une expiration maximale reste-il encore de l air dans tes poumons?oui (0,5) c) Quel est, théoriquement, le volume d air inhalé par une personne qui marche rapidement durant 10 minutes, puis monte des escaliers pendant 2 minutes? Si on te propose une fourchette de valeurs, prends la plus petite d entre elles. Présente tous tes calculs. 360 litres 1 pt (enlever un certain nombre de point selon l erreur de l élève)