Où se trouve la couche d’ozone, comment elle se forme, pourquoi elle nous protège des UV et comment la préserver.
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La couche d’ozone
Module V : L’éducation à l’environnementSéquence 16 : Rôle de la couche d’ozoneSéance 31 : Localisation, formation, rôle et protection de la couche d’ozone
💡 Idée principale : la couche d’ozone est une zone de la stratosphère, entre 15 et 35 km d’altitude, riche en ozone (O₃). L’ozone se forme quand les UV du Soleil cassent des molécules de dioxygène. Cette couche filtre la plupart des UV dangereux. Les CFC (anciens gaz de frigos, climatiseurs, aérosols) la détruisent ; le protocole de Montréal les a interdits.
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Étapes résumées
Localisation : dans la stratosphère, entre 15 et 35 km d’altitude environ.
Formation : O₂ + UV → O + O, puis O + O₂ → O₃.
Rôle : elle absorbe la plupart des UV du Soleil, dangereux pour les êtres vivants.
Destruction : les CFC libèrent du chlore qui détruit l’ozone (trou au-dessus de l’Antarctique).
Protection : appareils sans CFC, récupération des gaz des vieux frigos, protocole de Montréal (1987).
Situation problème
Ton oncle, frigoriste à Yaoundé, récupère soigneusement le gaz des vieux réfrigérateurs avant de les réparer : « Si je le laisse s’échapper, il va abîmer la couche d’ozone. » Ta cousine, qui revient d’Europe, raconte qu’on y conseille de mettre de la crème solaire et des lunettes de soleil à cause des UV. Tu te demandes ce qu’est cette couche et pourquoi elle est si importante.
Consignes :
Relève le problème posé.
Où se trouve la couche d’ozone et quel est son rôle ?
Quels produits la détruisent ? Comment la protéger ?
le problèmela couche d’ozoneles couches de roches
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Compétence visée
Contribuer à la protection de la couche d’ozone.
Objectifs de la leçon
Localiser la couche d’ozone dans l’atmosphère.
Expliquer la formation de l’ozone et son rôle de filtre.
Identifier les causes de sa destruction et les moyens de la protéger.
Où se trouve la couche d’ozone ?
Activité 1 : les couches de l’atmosphère
Le document 1 représente les deux premières couches de l’atmosphère terrestre.
Document 1 : la couche d’ozone dans l’atmosphère (échelle des altitudes).
Dans quelle couche de l’atmosphère se trouve l’ozone ? À quelle altitude ?
Que deviennent la plupart des UV quand ils atteignent cette couche ?
Pourquoi parle-t-on de « bouclier » ?
Ce qu’il faut comprendre : la couche d’ozone se trouve dans la stratosphère, entre environ 15 et 35 km d’altitude (plus haut que les avions de ligne). Elle absorbe la plupart des rayons UV du Soleil : très peu atteignent le sol. Elle protège donc la vie comme un bouclier.
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Comment se forme l’ozone ?
Activité 2 : la formation de l’ozone
Le document 2 décrit, en deux étapes, la formation de l’ozone à partir du dioxygène de l’air.
Document 2 : formation de l’ozone dans la stratosphère.
Combien d’atomes d’oxygène contient une molécule de dioxygène ? D’ozone ?
Quel est le rôle des UV dans cette formation ?
Ce qu’il faut comprendre : une molécule de dioxygène (O₂) contient 2 atomes d’oxygène, une molécule d’ozone (O₃) en contient 3. Les UV cassent le dioxygène en atomes ; chaque atome s’unit ensuite à une molécule de dioxygène pour donner de l’ozone. En absorbant les UV, l’ozone se casse et se reforme sans cesse.
Le rôle protecteur de la couche d’ozone
Sans couche d’ozone, les UV provoqueraient…
Maladies de la peau
coups de soleil graves, vieillissement de la peau, cancers de la peau.
Maladies des yeux
cataracte (le cristallin devient opaque), cécité.
Défenses affaiblies
baisse des défenses de l’organisme contre les maladies.
Dégâts sur la vie
baisse des récoltes, mort du plancton dont se nourrissent les poissons.
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Se protéger des UV
éviter de rester longtemps au soleil entre 11 h et 15 h ;
porter un chapeau et des lunettes de soleil ; les personnes albinos doivent protéger leur peau avec un soin particulier.
La destruction et la protection de la couche d’ozone
Activité 3 : comment les CFC détruisent-ils l’ozone ?
Les CFC (chlorofluorocarbures) étaient utilisés dans les réfrigérateurs, les climatiseurs et les bombes aérosols.
Document 3 : action des CFC sur la couche d’ozone.
D’où viennent les CFC ?
Quel élément libéré par les CFC détruit l’ozone ?
Pourquoi la destruction est-elle si importante ?
Ce qu’il faut comprendre : les CFC rejetés au sol montent lentement jusqu’à la stratosphère. Là, les UV les cassent et libèrent du chlore, qui détruit l’ozone. Un seul atome de chlore peut détruire des milliers de molécules d’ozone : la couche s’amincit et un « trou » apparaît chaque année au-dessus de l’Antarctique.
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Protéger la couche d’ozone
Le protocole de Montréal (1987), signé par presque tous les pays dont le Cameroun, interdit progressivement les CFC.
Acheter des réfrigérateurs, climatiseurs et aérosols sans CFC ; ne pas importer de vieux appareils.
Faire récupérer les gaz des vieux frigos par un frigoriste formé.
Grâce à ces mesures, la couche d’ozone se reconstitue lentement.
Ne pas confondre
Effet de serre
Des gaz retiennent la chaleur : réchauffement climatique.
≠
Trou de la couche d’ozone
L’ozone détruit laisse passer plus d’UV : dangers pour la peau et les yeux.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
La couche d’ozone se trouve dans la stratosphère, entre 15 et 35 km d’altitude environ.
L’ozone (O₃) se forme sous l’action des UV : O₂ → O + O, puis O + O₂ → O₃.
Elle filtre la plupart des UV, dangereux pour la peau, les yeux et les êtres vivants.
Les CFC libèrent du chlore qui détruit l’ozone.
On la protège en supprimant les CFC (protocole de Montréal, 1987) et en récupérant les gaz des vieux appareils.
je retiensles CFCle réchauffement
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Vocabulaire à connaître
Ozonegaz formé de molécules à 3 atomes d’oxygène (O₃).Stratosphèrecouche de l’atmosphère entre 12 et 50 km.UVrayons ultraviolets émis par le Soleil.CFCgaz chlorés qui détruisent l’ozone.Protocole de Montréalaccord international de 1987 pour protéger l’ozone.
Je m’évalue
1. Dans quelle couche de l’atmosphère se trouve l’ozone ?
2. Écris la formule de l’ozone.
3. Quel est le rôle de la couche d’ozone ?
4. Cite des appareils qui contenaient des CFC.
Réponses : la stratosphère · O₃ · filtrer les rayons UV du Soleil · réfrigérateurs, climatiseurs, aérosols. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisles rayons UVla planète Terre
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Erreurs fréquentes
Confondre le trou de la couche d’ozone et l’effet de serre.
Croire que l’ozone est toujours utile : près du sol, il est un polluant irritant.
Penser que les CFC agissent tout de suite : ils mettent des années à monter et restent longtemps.
Méthode
Pour écrire une équation simple de formation : écris à gauche les réactifs (O₂, O), une flèche, puis à droite le produit (O₃), et vérifie que le nombre d’atomes d’oxygène est le même des deux côtés.
Activité d’intégration
Un commerçant de Bafoussam propose des réfrigérateurs d’occasion très bon marché venus de l’étranger, fabriqués dans les années 1980. Ton voisin, réparateur, laisse s’échapper le gaz des appareils qu’il démonte. Au marché, des élèves restent tête nue en plein soleil à midi.
Explique pourquoi ces vieux réfrigérateurs peuvent menacer la couche d’ozone.
Décris comment le gaz libéré par le réparateur agit sur l’ozone.
Propose trois conseils pour protéger la couche d’ozone et deux pour se protéger des UV.