–  le test de clôture

–  la phrase à compléter

–                      Mesure la compréhension et l’application

–                      Classement dans un ordre.

–  La forme composée

–                      La question à réponse élaborée

2.  Situations, observations critériées

3.  Grilles d’analyse

4.  Entretiens

5.  Appréciations

–  situation réelle

–  étude de cas

2.                   Des tableaux à remplir, à compléter à établir

3.                   Des comptes-rendus d’expériences

4.                   Des textes à trous

5.                   Des réponses à cocher

6.                   Des résultats à formuler

7.                   Des grilles à remplir

8.                   Des textes à commenter

9.                   Des bandes dessinées scientifiques à commenter

Electrostatique

Electrocinétique

–

–

Réaliser l’étude d’un circuit électrique en courant alternatif

x

x

Electromagnétisme

x

–

Utilise les lois relatives aux masses molaires et les méthodes de séparation des isotopes pour l’analyse des substances

Analyser le spectre de l’atome d’hydrogène

x

Réaction chimique

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Etudier les solutions aqueuses des acides, des bases et des sels

Interpréter les réactions d’oxydoréduction

Réaliser l’étude des métaux

Comprendre les réactions d’oxydoréduction

Etudier les composés organiques Comprendre les propriétés des réactions nucléaires Réaliser l’étude cinétique d’une réaction chimique

Caractériser les équilibres chimiques Réaliser l’étude des solutions aqueuses des acides et des bases

x

x x x

x x x x

Mécanique

–

–

–

–

–

–

–

Comprendre les concepts poids et masse d’un corps

Etudier les conditions d’équilibre d’un solide soumis à plusieurs forces

Appliquer les notions de travail et puissance mécaniques, de pression et d’hydrostatique Utiliser l’outil mathématique dans l’étude des phénomènes physiques

Analyser les principaux mouvements étudiés en mécanique

Analyser les énergies des systèmes mécaniques

Réaliser l’étude de la propagation des ondes dans les milieux élastiques

x x

x

x

x

x x

VI. Optique géométrique

–

Comprendre les phénomènes de la réflexion, de la réfraction et de la dispersion de la lumière

x

1.2. Expliquer le mode de propagation de la lumière

1.3. Faire des mesures de longueurs en utilisant le   principe de la propagation rectiligne de la lumière

–  Milieux transparents

–  Milieux opaques

–  Milieux translucides

–  Dioptres (plan)

–  Définition d’un milieu homogène et d’un milieu isotrope

–  Indices de réfraction relative et absolue

La propagation de la lumière

–  Rayons lumineux

–  Faisceaux lumineux (convergent, divergent, parallèles)

–  Principe de la propagation rectiligne

–  Vitesse de propagation de la lumière (célérité)

–  Année lumière

–  Propagation de la lumière à la traversée d’un dioptre

–  Principe du retour inverse de la lumière

–  Lumière poly chromatique

–  Lumière monochromatique

Les mesures des longueurs en utilisant le principe de la propagation rectiligne de la lumière

•      diamètre apparent

•      chambre noire

•      visée et alignement        dimensions d’un objet

•      Ombre et pénombre

2.2. Expliquer les effets dynamiques et statiques d’une force en faisant des mesures et des représentations

vectorielles

–  Calcul vectoriel

-Trigonométrie

–  Calcul d’incertitudes sur les mesures

Les effets dynamiques et statiques d’une force

–  Loi de Newton : principe d’inertie

–  Effets d’une force

•             aspect dynamique d’une force

•             aspect statique d’une force – Mesure d’une force

2.3. Distinguer  les types de forces en fonction de leurs effets

–  Caractéristiques d’une force

–  Représentation vectorielle d’une force

Les types de forces –  Forces à distance

•              attraction universelle

•              forces électrique et magnétique

•              force de pesanteur  – Forces de contact

•              musculaire

•              élastique

•              pressante

•              réaction du plan

•              frottement

•              tension du fil

instrument de mesure

3. 2.  Expliquer la variation du poids d’un corps avec l’altitude  et la latitude du lieu  en appliquant la loi de la gravitation

–                      Poids : grandeur vectorielle – Masse : grandeur scalaire

–                      Mesure du poids d’un corps

–                      Mesure de la masse d’un corps

–                      Relation entre poids et masse

–                      Etalonnage d’un ressort

La variation du poids d’un corps en fonction de la latitude et de l’altitude

–                      Invariance de la masse

–                      Recherche du centre de gravité d’un corps

–                      Interaction gravitationnelle entre deux corps : loi de la gravitation

–                      Poids d’un corps et force gravitationnelle sur Terre

–                      Poids terrestre et poids lunaire

4.2. Expliquer les conditions d’équilibre d’un solide soumis à des forces en  déterminant leur résultante

–  Enoncé du principe

–  Forces extérieures et intérieures à un système

Les conditions d’équilibre d’un corps solide soumis à des forces parallèles ou concourantes

–  Cas des forces parallèles de même sens, de sens contraires :

résultante

–  Cas des forces concourantes de même direction

*Equilibre d’un corps suspendu à un fil

4.3. Expliquer les conditions d’équilibre d’un corps solide mobile autour d’un axe

4. 4. Appliquer  le théorème des moments pour résoudre des problèmes liés à l’équilibre dans l’étude des

machines simples

•      équilibre stable

•      équilibre instable

•      équilibre indifférent

–          Cas de forces concourantes de directions quelconques

*Equilibre d’un corps posé sur un plan incliné

*Equilibre d’un corps soumis à trois forces concourantes

Les conditions d’équilibre d’un corps solide mobile autour d’un axe

–          Rotation d’un solide autour d’un axe fixe

–          Action d’une force sur un solide mobile autour d’un axe

* cas d’une force orthogonale à l’axe

*cas d’une force perpendiculaire à l’axe            *cas d’une force parallèle à l’axe

–          Moment d’une force, unité S.I.

•      couple de forces

•      moment du couple

•      couple de torsion

–          Enoncé du théorème des moments

L’application du Théorème des moments

–          Applications pratiques liées aux équilibres:

–          cas des poulies (poulie fixe, poulie mobile, palan)

–          cas des leviers

–          cas des treuils

–          cas des balances

•      équilibre à vide

•      équilibre en charge

5.2. Utiliser la notion de puissance

d’une force pour résoudre des problèmes

5.3. Appliquer la notion de pression à l’étude de cas particuliers de l’environnement

–                      Expression du travail d’une force constante

•      dans une translation

•      cas particulier du poids

•      dans une rotation

–                      Conservation du travail dans les machines simples

•      cas du plan incliné

•      cas du levier

•      rendement d’une machine simple

 la puissance d’une force dans une translation et dans une rotation

–                      Notion de puissance mécanique  – Expressions et unités S.I.

La notion de pression

–                      Pression créée par les solides

–                      Notion de pression, expression et unité S.I.

–                      Pression atmosphérique

•      mise en évidence

•      mesure (baromètre), unité S.I.

–                      Pression au sein d’un gaz

•      mise en évidence

•      mesure (manomètre), unité S.I.

 5.4.  Appliquer le principe fondamental de l’hydrostatique à la résolution de

problèmes

5.5.  Mettre en évidence la poussée

d’Archimède dans les liquides et les gaz

le principe fondamental de l’hydrostatique

–                      Exploration de liquides au repos – Principe fondamental : énoncé – Applications :

•      vases communicants, principe du siphon, surface libre d’un liquide au repos

•      surface de séparation de deux liquides non miscibles dans un tube en U

–                      Théorème de Pascal

•      forces exercées par les liquides sur les parois d’un récipient

•      énoncé du théorème de Pascal

•      applications

la poussée d’Archimède – Poussée dans les liquides

•      mise en évidence

•      corps flottants

•      calcul de la poussée

–                      Poussée dans les gaz

•      mise en évidence, calcul de la poussée

–                      Applications : ballons sondes, sous marins, aérostats,  corps flottants, densimètres…

6.2.  Expliquer le phénomène de dilatation en faisant des calculs

•      échelles Kelvin et Celsius

•      le thermomètre à mercure

•      autres thermomètres : usage

–     Notion de chaleur

•      chaleur : grandeur mesurable, unités S.I.

•      travail et chaleur

– Mesure des quantités de chaleur :

Principe des échanges de chaleur

Expression de chaleur échangée ( calorimètre )

•      Relation Q = m .c (θ₂ – θ₁)  calorimétrie   – Chaleurs latentes :

•      chaleur massique latente

•      chaleur molaire latente

le phénomène de dilatation

•      dilatation linéaire et volumique des solides

•      application de la dilatation des solides

•      application de la dilatation des liquides : le thermomètre (fonctionnement).

6.3. Etablir l’équation caractéristique des gaz parfaits en faisant des calculs

–          Notion de gaz parfait

–          Loi de Boyle Mariotte

–          Loi de Gay Lussac

–          Loi de Charles

–          Equation caractéristique : P.V = nRT

Bohr

1.2. Décrire la structure  électronique d’un atome en appliquant les règles

d’occupation des niveaux d’énergie

1.3. Caractériser un élément chimique à partir d’exemples en associant à chaque élément son nom et son symbole

–    Modèle atomique

•       atome de Rutherford

*expérience des feuilles d’or *modèle atomique

*avantage et inconvénient

•       atome de Bohr

*modèle atomique

*avantage et inconvénient

•       constitution d’un noyau :

*  les nucléons                              A

*  les nucléides ; notation            X

*  isotopes d’un élément            Z

La structure électronique des atomes

–    représentation de Bohr

–    représentation de Lewis

–    niveaux d’énergie

-nombres quantiques

•       notions de couches et de sous-couches électroniques (sous couches s, p, d, f)

•       notion de spin

–    cases quantiques

–    Règle d’occupation des niveaux d’énergie

•       règle de Pauli

•       règle de Hund

•       règle de Klechkowsky

•       électrons périphériques

•       stabilité de l’atome

•       doublets électroniques

•       électron célibataire

•       transitions électroniques

*état fondamental

*état excité

L’élément chimique à partir d’exemples en associant à chaque élément son nom et son symbole

–    Notion d’élément chimique

•       symbole

•       isotopes

•       abondance isotopique

•       masse atomique moyenne d’un élément

modèle de Lewis

–  Modèles moléculaires (compact et éclaté)

–  Modèle de Lewis

•      liaison covalente, distance internucléaire d’équilibre

•      doublets liant et non liant

•      représentation de Lewis d’une molécule

–  Notion d’isomérie

•      formule brute

•      formule développée

•      formule semi développée

–  Atomicité (composition centésimale molaire)

2.2.              Réaliser des solutions en déterminant leurs concentrations molaires

2.3.              Faire un bilan molaire d’une réaction chimique

•              ordre de grandeur

•              définition de la mole

•              quantité de matière d’un échantillon – Détermination des quantités de matière

•              masse molaire atomique

•              masse molaire moléculaire

•              relation entre quantité de matière et masse

–  Cas des gaz

•      loi d’Avogadro – Ampère

•      Volume molaire

•      relation entre quantité de matière et volume d’un gaz

Des solutions en déterminant leurs concentrations molaires 

–  Solutions

•      d’un solide dans un liquide (effet thermique, dispersion et solvatation des ions pour des solides ioniques…)

•      d’un liquide dans un liquide

•      d’un gaz dans un liquide

•      dilution d’une solution

–  Concentration molaire volumique

–  Concentration massique volumique

Le bilan molaire d’une réaction chimique

–  Déroulement de la réaction

•      expérience, résultat, interprétation

–  Equation bilan d’une réaction chimique

•      produits

•      réactifs

•      lois de conservation des charges et des atomes équation bilan et quantité de matière (avancement et taux d’avancement)

2. 4. Illustrer l’importance et les dangers des réactions chimiques

•       fabrication des matériaux

•       synthèse des médicaments

•       métabolisme

– Dangers

•       brûlures

•       intoxication

•       suffocation

3.2. Caractériser les bases en interprétant certaines de leurs réactions  avec les métaux usuels

3..3. Caractériser les sels en  précisant leurs  modes d’obtention

3.4. Illustrer les acides et les bases par la théorie de Bronsted en faisant des calculs y relatifs

•      caractère acide de H₃O⁺

•      conductivité

–                      Quelques types d’acide

•        acides halogénés HX

•        acides oxygénés HNO₃, H₂SO₄

*équations de formation des acides à partir des

oxydes d’acide (CO₂, SO₂, SO₃, N₂O₅)

–                      Réaction avec les métaux  usuels

Les bases et leurs  propriétés chimiques – Fonction basique

•        caractère basique de OH^–

•        conductivité

-Types de bases

•        NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Al(OH)₃

•        NH₃ (gaz)

–                      Oxydes basiques             CaO, Na₂O, K₂O

–                      Caractère amphotère de certains corps          H₂O, Al(OH)₃ , Zn(OH)₂

–                      Réaction avec les métaux  usuels

Les sels et leurs propriétés chimiques 

–                      Obtention des sels

–                      Types des sels

•        Sels acides

•        Sels basiques

•        Sels neutres

–                      Conductivité

Les acides et les bases de Bronsted

–                      Acide selon Bronsted

–                      Base selon Bronsted

–                      Couple acide/base

–                      Notion de pH

•        définition

•        relation (H₃O⁺) = 10^-pH

•        Mesure expérimentale du pH (pH-mètre, indicateurs colorés, papier pH,…)

L’étude de la solution d’acide chlorhydrique

3.6. Faire l’étude de la solution d’hydroxyde de sodium

3.7. Expliquer le principe du dosage acidobasique à partir d’un exemple simple

-Caractère total d’ionisation des solutions chlorhydriques Réactions chimiques :

•      réaction avec NaOH

•      réactions avec certains métaux (zinc, fer, argent, …)

l’étude de la solution d’hydroxyde de sodium    -Différences entre l’hydroxyde de sodium et la solution d’hydroxyde de sodium

-Electrolyse de l’hydroxyde de sodium fondu

-Concentration d’une solution d’hydroxyde de sodium

-Propriétés chimiques des solutions d’hydroxyde de sodium

•      réaction avec les solutions d’acide chlorhydrique

•      action avec les indicateurs colorés

•      pH des solutions d’hydroxyde de sodium

•      actions sur certains ions (Fe²⁺, Fe³⁺,  …)

le dosage d’une solution d’acide chlorhydrique par une solution d’hydroxyde de sodium 

–                      Définitions des termes : dosage, réaction acido-basique, équivalence, concentration molaire volumique

-Dosage : montage expérimental     Zones de virage

4.2.  Interpréter les applications de  la réaction d’oxydoréduction dans la vie courante

–  Etat d’oxydation

•      nombre d’oxydation

•      exemple de réaction d’oxydoréduction

•      identification d’une  réaction d’oxydoréduction

–  Types de réactions d’oxydoréduction

•      par voie sèche (exemple)

•      par voie humide (exemple)

–  Demi-réaction

•      réaction d’oxydation

•      réaction de réduction

–  Notion d’oxydant et de réducteur

–  Couple redox

Les applications de la réaction d’oxydoréduction

•      nettoyage des vêtements (tâche de rouille)

•      soudage des rails par aluminothermie

•      préparation de la soude

•      raffinage des métaux

1.2. Décrire la réfraction de la lumière, en construisant les rayons incident et réfracté et en faisant des calculs liés  à la réfraction

1.3. Décrire la dispersion de la lumière à la traversée d’un prisme tout en  calculant l’indice en fonction de la longueur ‘onde

1.4. Distinguer les lentilles convergentes des lentilles divergentes par leurs caractéristiques

–                      Mise en évidence du phénomène

•      construction de la normale, du rayon incident et du rayon  réfléchi

•      mesure des angles d’incidence et de réflexion

•      lois de Descartes

–                      Formation d’images

•      image d’un objet réel

•      image d’un objet virtuel

–                      Champ d’un miroir

–                      Déplacement d’un miroir

•      cas d’une translation

•      cas d’une rotation

–                      Association de deux ou trois miroirs

–                      Application : méthode de POGGENDORF

La réfraction de la lumière 

–                      Mise en évidence

–                      Construction des rayons incident et réfracté

•      angle de réfraction

•      lois de Descartes

-Angle limite

–                      Angle de réflexion totale – Applications :

* fibres optiques, télécommunication, médecine

*prisme à réflexion totale

*mirage atmosphérique

*fontaines lumineuses

–                      Image d’un objet réel ( à travers un dioptre et une lame à faces parallèles )

La dispersion de la lumière

–                      Effet d’un prisme sur la lumière monochromatique et sur la lumière blanche

•      mise en évidence et résultats

•      étude quantitative de la déviation

•      minimum de déviation et conditions d’émergence              variation de l’indice en fonction de la longueur d’onde

•      notion de spectres lumineux

Les lentilles

-Types de lentilles

•      lentilles convergentes

*biconvexes

*plan convexe

*ménisque convergent

1.5. Construire des images données par des lentilles tout en donnant quelques unes de leurs applications

*biconcave

*plan concave

*ménisque divergent

–  Caractéristiques des lentilles (convergentes et divergentes)

•      axe principal, axe secondaire

•      centre optique

•      rayon de courbure

•      foyer

•      distance focale

•      plan focal

•      Vergence d’une lentille *expression, unité S.I.

*Cas des lentilles accolées

*théorème des vergences

La construction d’images données par des lentilles

–  Marche du rayon

–  Condition de Gauss

–  Formule de conjugaison ou de position

–  Formule de grandissement

–  Objet réel

–  Objet virtuel

–  Applications des lentilles

•      correction des maladies de l’œil

•      cas d’une loupe (grossissement)

•      microscope…

2.2. Décrire un champ électrostatique en déterminant la différence de potentiel électrostatique

–  Expériences

–  Interprétation

–  Forces électrostatiques

–  Etat neutre

–  Etat électrisé ou chargé

–  Electricité positive : charge du proton

–  Electricité négative : charge de l’électron

–  Interaction entre charges immobiles (vide)

–  Loi de Coulomb, unité S.I

Le champ et le potentiel électrostatiques – Champ électrostatique

•      relation fondamentale F = q.E

•      direction et sens du champ électrostatique

•      champ uniforme

–  Travail d’une force électrostatique : W= q U

–  Potentiel électrostatique

•      relation E = U/d, unité S.I.

-Charge placée entre les armatures d’un condensateur plan

3.2. Déterminer l’intensité, la tension, l’énergie et la puissance dans un circuit électrique

3.3. Déterminer les valeurs des caractéristiques d’un dipôle passif et d’un dipôle actif

–  Nature du courant électrique

–  Conducteurs

•        conducteurs métalliques

•        solutions ioniques

•        gaz ionisés

–  Effets du courant électrique

•        effets calorifiques

•        effets magnétiques

•        effets chimiques

l’intensité,  la tension, l’énergie et la puissance dans un circuit électrique

–  Intensité du courant continu

•        intensité, relation I =  ׀Q׀ / t, unité S.I.

•        intensité : grandeur algébrique

•        mesure d’une intensité

•        loi de conservation des charges dans un circuit

–  Tension en courant continu

•        tension entre deux points d’un circuit

•        tension : grandeur algébrique

•        chute de tension : unité S.I

•        mesure d’une tension

–  Energie et puissance électriques             W = q.(V_A – V_B), unités S.I.

•        P_AB = U_AB.I, unités S.I

Les dipôles

–  Dipôle passif : résistor

•        caractéristique d’un résistor

•        résistance, loi d’Ohm, conductance, unités S.I.

•        facteurs de résistance d’un conducteur métallique, résistivité

•        variation de la résistivité avec la température

•        énergie électrique : loi de Joule

•        puissance électrique

–  Applications : fusible et court-circuit, résistance chauffante – Association de résistors

•        association en série, additivité des tensions, résistance équivalente

•        association en parallèle, loi  des nœuds, résistance équivalente.

–  Récepteurs

•        Caractéristiques U = f(I) ; tension à vide ou f.c.é.m., résistance interne

•        loi d’Ohm, schéma équivalent d’un récepteur

•        bilan des puissances

–  Etude de circuits

•        dipôles réversibles, générateurs en opposition

•        bilan des puissances

–  Dipôle actif : Générateur

•        rôle d’un générateur

*convention sur le sens du courant

*relation entre le sens conventionnel du courant et le sens du déplacement des électrons

3.4.  Décrire un condensateur  tout en déterminant sa capacité, son énergie sa tension de claquage.

•      loi d’Ohm : schéma équivalent d’un générateur

•      bilan des puissances

•      groupements des générateurs

–                      Etude de circuits

•      dipôles réversibles, générateurs en opposition

•      bilan des puissances

Les condensateurs

–                      Condensateurs usuels

•      condensateurs de capacité élevée

•      condensateurs variables à lame d’air

•      condensateurs électrochimiques

–                      Groupements des condensateurs

•      groupement en surface ou en parallèle

•      groupement en série ou en cascade

–                      Charge et décharge d’un condensateur

–                      Capacité d’un condensateur : relation Q = C.U ; unité S.I.

–                      Capacité d’un condensateur plan, dans le vide et avec diélectrique – Energie emmagasinée ; relation W = 1/2 CU²

–                      Claquage d’un condensateur ; tension de claquage.

4.2.  Décrire les modes de production du

champ magnétique

4.3. Mettre en évidence les interactions

du champ magnétique

–                      Aimants et bobines (aimants naturels et artificiels)

•      interactions entre pôles

•      aiguille aimantée et boussole       forces magnétiques              analogie aimant-bobine.

–                      Le champ magnétique

•      Vecteur induction magnétique ;

•      Superposition des champs

•      Ordre de grandeur

•      Lignes de champ

•      Spectres

•      Influence des matériaux ferromagnétiques

–                      Champ terrestre

•      Mise en évidence à l’aide d’une boussole

•      Caractéristiques du champ terrestre

*direction

*sens

*déclinaison et inclinaison

*norme

•      Variation du champ magnétique terrestre avec le lieu et le temps, origine

Les modes de production du champ magnétique

–                      Champ créé par un conducteur

•      Expérience d’OERSTED            Interprétation

*direction du vecteur  B

*proportionnalité : Champ–intensité du courant

*perméabilité magnétique du vide

–                      Champ créé par un courant rectiligne

–                      Champ créé par une bobine plate

–                      Champ créé par un solénoïde

Les interactions du champ magnétique

–                      Action du champ magnétique uniforme sur un aimant

•      mise en évidence du couple magnétique s’exerçant sur un aimant placé dans un champ uniforme

•      position d’équilibre stable

•      moment magnétique de l’aimant et moment du couple magnétique

•      interactions magnétiques

•      nature de l’aimantation (théorie ampérienne)

–                      Interaction champ magnétique-conducteur

–                      Loi de LAPLACE

•      module et sens de la force électromagnétique

•      interaction électronique (force de  LORENTZ : f =  qV_^B)

–                      Interaction de deux courants parallèles ; définition S.I. de l’ampère

-Interaction champ magnétique – cadre rectangulaire

–                      Moment du couple électromagnétique et moment magnétique du cadre ; position d’équilibre du cadre.

4.4.  Mettre en évidence le phénomène d’induction magnétique

4.5. Mettre en évidence le phénomène d’auto-induction

4.6.  Caractériser le flux magnétique

L’induction magnétique

–                      Mise en évidence du phénomène

•      expériences de déplacement de l’aimant dans la bobine ; notion de courant et de fém. induits,

•      interprétation : courant induit et variation du flux inducteur ; durée du courant induit.

•      loi de LENZ

•      notion de flux induit et énoncé de la loi de LENZ en fonction du flux induit

–                      Force électromotrice induite

•      expression algébrique, convention de signes

•      quantité d’électricité induite

–                      Autres méthodes de production du phénomène

•      par déformation imposée au circuit induit

•      par variation du champ inducteur

•      par variation de la perméabilité – Cas du circuit ouvert (circuit induit)

•      tension induite entre les extrémités d’un conducteur balayant les lignes de champ d’un champ uniforme

–                      Applications pratiques

•      alternateurs et transformateurs

•      courant de FOUCAULT (avantages et inconvénients, frein magnétique)

l’auto-induction

–                      Mise en évidence expérimentale de l’auto-induction

–                      Relation Φ = Li ; inductance ; unité S.I.

–                      Force électromotrice auto-induite

–                      Importance pratique du phénomène

•      cas des circuits en courant continu et des circuits en courant variable

le flux magnétique – Flux maximal

•      normale à une surface

•      vecteur surface   s = S  n

•      flux à travers une bobine

•      flux et lignes de champ

–                      Flux coupé ou balayé

•      travail des forces électromagnétiques, loi de MAXWELL

–                      Règle du flux maximal

–                      Applications : ampèremètre et voltmètre

–                      Principe du galvanomètre à cadre mobile

–                      Transformation d’un galvanomètre en voltmètre ou en ampèremètre.

5.2. Décrire les alternateurs industriels tout en déterminant leurs caractéristiques

–  Production du courant alternatif

•      rotation d’un aimant devant une bobine fixe

•      rotation d’une bobine plate dans un champ magnétique uniforme

•      schéma et principe des alternateurs à induit tournant et à induit fixe

•      production d’une f.é.m. sinusoïdale.

–  Le courant alternatif

•      courant sinusoïdal et ses caractéristiques  relations : I efficace et I maximale ;                    U efficace et U maximale

Les alternateurs

–  Description d’alternateurs industriels et usuels

•      puissances et tensions

–  Lois des courants (sinusoïdaux) de basses fréquences

•      identité pour les valeurs instantanées aux lois du courant continu

•      loi d’Ohm pour un résistor – Règles de sécurité

•      énoncés des dangers du courant et précautions à prendre

(mise à terre des appareils …)

•      isolation électrique

•      usage des coupe-circuits

1.2. Etablir la relation entre la structure électronique d’un élément, sa place dans le tableau périodique et la formation d’ions ou de liaisons covalentes

1.3. Décrire la structure cristalline des métaux tout en  caractérisant leurs alliages

–                      Description du tableau périodique

•      périodes

•      colonnes

•      zones du tableau

–                      Différentes familles du tableau périodique et leurs propriétés chimiques

•      familles des alcalins, halogènes, sulfurides, azotides et gaz nobles

•      propriétés chimiques

la relation entre structure électronique et classification périodique

–                      Structure électronique des alcalins, halogènes, sulfurides, azotides et gaz nobles

–                      Position d’un élément dans le tableau périodique

–                      Formation des ions monoatomiques

–                      Formation des liaisons covalentes

La structure cristalline des métaux et caractéristiques de leurs alliages

–                      Structure cristalline des métaux

•      notion de maille

•      types de mailles

•      coordinence (nombre d’atomes autour) – Caractéristiques des alliages

•      types d’alliages : alliage de substitution, alliage d’insertion        propriétés physiques et mécaniques des alliages

2.2.  Faire l’étude comparée des métaux usuels 

-Propriétés chimiques des métaux usuels

(aluminium, fer, zinc, cuivre)

•      pouvoir réducteur des métaux, échelle d’électropositivité

•      action du dioxygène

•      action des acides

•      action des bases

•      action des halogènes

l’étude comparée des métaux usuels (Al, Fe, Zn et Cu) – Tableau comparatif des propriétés chimiques

3.2.  Réaliser les titrages par

oxydoréduction

3.3. Réaliser l’électrolyse des solutions aqueuses

–  Notion de couple redox

–  Equation générale d’une réaction d’oxydoréduction

–  Equilibrage des réactions d’oxydoréduction

•              milieu acide

•              milieu basique

•              réaction de dismutation

–  Etude de quelques couples redox

MnO₄^– / Mn²⁺ ;   SO₄^2- / SO₂ ;   I₂ / I^–

Fe³⁺ / Fe²⁺;   NO₃^– / NO;   Cr₂O₇^2- / Cr³⁺

Cl2 / Cl-;   ClO- / Cl-;   C2O42- / CO2  ; O2   / H2O2  ; H2O2 / H2O; S4O6 2-/ S2O3 2-

–  Etude quantitative des réactions  d’oxydoréduction

•              Pile Daniell

•              Potentiel redox d’un couple

•              Echelle de potentiel redox

Les titrages par oxydoréduction

-Titrage direct (manganimétrie et iodométrie)

-Titrage indirect

L’électrolyse des solutions aqueuses

–  Electrolyse avec électrodes en graphite

•              solution aqueuse de SnCl₂

•              solution aqueuse de HCl

•              solution aqueuse de NaOH

•              solution aqueuse de CuSO₄ – Electrolyse à anode soluble

•              galvanoplastie

•              galvanostégie

4.2. Décrire la structure et les propriétés chimiques des hydrocarbures saturés

–  Analyse qualitative

•      recherche des éléments C, H, O, N

–  Analyse quantitative

•      recherche de la formule brute d’un composé organique

Les structures et propriétés chimiques des hydrocarbures saturés– Chaîne carbonée des alcanes

•      liaison de covalence C-C ; C-H

•      structure des molécules de méthane et d’éthane

•      squelettes carbonés des alcanes : à chaîne linéaire, ramifiée, cyclique

•      isomérie de chaîne

•      nomenclature

4.3. Décrire la structure et les propriétés chimiques des hydrocarbures insaturés

4.4. Décrire la structure et les propriétés chimiques des composés aromatiques.

4.5. Distinguer les différentes fonctions en chimie organique pour résoudre des problèmes

4.6. Décrire la structure, les propriétés physiques et chimiques ainsi que les

modes de préparation du glucose

•       combustion dans le dioxygène

•       halogénation par substitution

La structure et les propriétés chimiques des hydrocarbures insaturées

–  Chaînes carbonées insaturées

•       la double C    =    C

•       la triple liaison C  -=    C

•       structure des molécules d’éthène et d’éthyne

•       composés à chaînes carbonées insaturées : alcènes, alcynes

•       isomérie et nomenclature (dia stéréo isomère du type Z –  E)

–  Propriétés chimiques

•       combustion de l’éthène et de l’éthyne dans le dioxygène             addition du dihydrogène, du dichlore, du chlorure d’hydrogène, d’eau

–  Polymérisation des composés à chaîne carbonée insaturée

•       notion de polymérisation

•       polymérisation de l’éthène et de l’éthyne

•       importance pratique des hydrocarbures insaturés et des polymères

La structure et les propriétés chimiques des composés aromatiques

–  Structure de la molécule de benzène

–  Structure de quelques autres molécules aromatiques : naphtalène, α et β naphtol, anthracène

–  Propriétés chimiques du benzène

•       combustion dans le dioxygène

•       addition du dihydrogène, du dichlore

•       substitution : chloration, nitration, sulfonation, alkylation

–  Intérêts et dangers des composés aromatiques

Les différentes fonctions en chimie organique

–  Composés organiques à un atome d’oxygène

•       les alcools : groupement fonctionnel, nomenclature, classe

•       les cétones : groupement fonctionnel, nomenclature

•       les aldéhydes : groupement fonctionnel, nomenclature

•       les éthers : groupement fonctionnel, nomenclature

–  Composés organiques à deux atomes d’oxygène

•       les acides carboxyliques : groupement fonctionnel, nomenclature

•       les esters : groupement fonctionnel, nomenclature

•       les diols : (le glycérol), groupement fonctionnel nomenclature

–  Propriétés chimiques des composés oxygénés

•       oxydation de l’éthanol (combustion, oxydation ménagée)

•       déshydratation catalytique de l’éthanol

–  Propriétés du groupement carboxyle –COOH

–  Importance industrielle des dérivés oxygénés (solvant, parfum)

La structure, les propriétés et les modes de préparation du glucose

–  Structure

–  Propriétés physiques

–  Propriétés chimiques    pyrolyse

•       hydrogénation

4.7.  Décrire les structures des amines et amides ainsi que les propriétés physiques et chimiques liées à leurs

groupements fonctionnels

•       fermentation

–                      Préparation du glucose et importance

Les structures des amines et des amides – Structure des amines et des amides

•              groupements fonctionnels

–                      Propriétés physiques de la mono-éthylamine, de l’éthanamide et de l’urée

–                      Propriétés chimiques de ces composés

•              propriétés basiques particulières aux amines

•              passage de l’éthanamide à l’acide éthanoïque

•              hydratation de l’urée

•              déshydratation de l’éthanamide et de l’urée – Intérêt pratique dans l’industrie

1.2.  Déterminer les incertitudes à partir

des grandeurs mesurées

–                      Opérations élémentaires sur les vecteurs

(addition, soustraction, multiplication d’un vecteur par un scalaire, produit vectoriel)

–                      Dérivées, différentielles, primitives (recherche et calcul intégral dans les cas simples)

-Trigonométrie (formules usuelles de transformation en trigonométrie)

–                      Relations métriques dans un triangle quelconque

–                      Equations caractéristiques de certaines fonctions

Les incertitudes

–                      Valeurs approchées et valeurs exactes d’une grandeur physique

–                      Erreurs absolue et relative

–                      Incertitudes absolue et relative ou précision d’une mesure

–                      Incertitude sur une somme algébrique, un produit, un quotient

–                      Présentation du résultat d’une mesure, notion de chiffres significatifs – Unités S.I. et unités dérivées

–                      Formules d’approximation

2.2. Caractériser les éléments de la dynamique tout en énonçant ses

•      exemples de corps en mouvement

•      référentiel et repère

•      trajectoire

–  Grandeurs cinématiques

•              vecteur position

•              vecteur vitesse

*vitesse moyenne

*vitesse instantanée

•              vecteur accélération

*accélération moyenne

*accélération instantanée

–  Mouvement rectiligne

•              mouvement rectiligne uniforme

•              mouvement rectiligne uniformément varié

–  Mouvement circulaire

•              mouvement circulaire uniforme

•              mouvement circulaire uniformément varié les éléments et principes de la dynamique

2.3. Faire des applications des principes

de la dynamique aux mouvements de translation et de rotation  

•      point matériel, système matériel, milieu extérieur

•      vecteur quantité de mouvement pour un point matériel (pour un système)

•      moment cinétique d’un système en rotation

•      moment d’inertie d’un système en rotation

–  Principes de la dynamique

•      principes des actions mutuelles (action et réaction)

•      principe d’inertie

•      relation fondamentale de la dynamique cas d’une translation : ∑ F = dP/dt

cas d’une rotation (théorème du moment cinétique) : ΣM/_Δ =dσ/dt

-Validité des principes : mécanique classique, mécanique relativiste

Les applications des principes de la dynamique aux mouvements de translation et de rotation – Mouvement de translation

•      théorème du centre d’inertie

•      cas d’une translation rectiligne (plan horizontal, plan incliné)

•      cas d’une translation curviligne

*mouvement d’un projectile dans le champ de la pesanteur

*mouvement d’un satellite artificiel

*mouvement d’une particule chargée dans un champ électrique uniforme – Mouvement de rotation théorème de l’accélération angulaire

*tableau de correspondance entre mouvement de translation et de rotation

systèmes mécaniques

3.2.  Réaliser l’étude des oscillateurs mécaniques harmoniques et non harmoniques

•      rappel des notions de travail et de puissance

•      énergie cinétique

*cas d’un solide en translation

*cas d’un solide en rotation

•      théorème de l’énergie cinétique

•      conservation de l’énergie cinétique dans le cas d’un système isolé et pseudo isolé

– Energie potentielle

•      rappel des notions d’énergie potentielle de pesanteur, élastique, de torsion

•      théorème de l’énergie potentielle – Energie mécanique

•      rappel

•      théorème de l’énergie mécanique (chocs à vitesses colinéaires)            conservation (système isolé) et non conversation de l’énergie mécanique

les oscillateurs mécaniques harmoniques et non harmoniques – Oscillateurs mécaniques harmoniques

•      Mouvement rectiligne sinusoïdal

*études dynamique et énergétique: le pendule élastique

    Mouvement de rotation sinusoïdal

*étude cinématique

*études dynamique et énergétique : le pendule de torsion

– Oscillateurs mécaniques non harmoniques  Cas du pendule pesant

•      études dynamique et énergétique

•      cas des oscillations de faible amplitude

•      cas particulier : le pendule simple

5.2.  Appliquer la loi d’Ohm en courant alternatif

•      définition

•      courant sinusoïdal et ses caractéristiques

•      relations : I efficace / I maximale                 U efficace / U maximale

La loi d’Ohm en courant alternatif

•      aux bornes d’un résistor

•      aux bornes d’une bobine (inductive et résistive )

•      aux bornes d’un condensateur

•      impédance, déphasage, construction de Fresnel

•      cas du circuit RLC : résonance série

–  Facteur de puissance

–  Puissance en courant alternatif

1.2.  Décrire les méthodes de séparation des isotopes

–                      Masse molaire et volume molaire

*densité d’un gaz : relation  M = 29.d

*masse volumique relation  M=  ρ.V

*cas des gaz parfaits

–                      Cas des liquides volatils : méthode de Meyer – Lois de Raoult relative :

•      au point de congélation

•      au point d’ébullition

 Les méthodes de séparation des isotopes

•      spectrographie de masse

•      diffusion gazeuse

•      ultracentrifugation

•      électrolyse de l’eau naturelle

2.2.  Donner des exemples d’application des spectres atomiques

–  Spectres d’émission ou d’absorption

–  Energies des niveaux

E_n = -E₀ / n²      avec E₀ = + 13,6 eV        

–  Transitions électroniques

•      excitation et désexcitation

•      séries de Lyman, Balmer, Paschen,  Brackett, Pfund

–  Domaines des radiations lumineuses ( UV, Visible, IR)

•      Détermination des longueurs d’onde

Des exemples d’applications des spectres atomiques

–  Analyse chimique

–  Production des lampes UV ou IR

3.2. Caractériser les réactions nucléaires et les noyaux radioactifs

–          Défaut de masse

–          Masse d’un noyau

–          Relation masse – énergie  (relation d’Einstein)

–          Energie de liaison par nucléon

–          Courbe d’Aston

–          Domaine de stabilité

 Les réactions nucléaires et noyaux radioactifs

–          Réactions nucléaires spontanées

•      équation générale (lois de conservation)

•      émission des particules

–  Loi de la décroissance radioactive

•      période

•      constante radioactive

•      activité radioactive

–  Réactions nucléaires provoquées

•      fission

•      fusion

–  Familles radioactives

–  Applications

•      Datation carbone 14

•      Radiothérapie

4.2.  Décrire l’influence de la concentration, de la température et des catalyseurs sur la vitesse des réactions

–  Vitesse d’une réaction

•       vitesse moyenne

•       vitesse instantanée

–  Ordre d’une réaction

•       ordre partiel (0, 1, 2)

•       ordre global

•       Méthode expérimentale : à partir des courbes et des vitesses initiales

–  Temps de demi-réaction

L’influence de la concentration, de la température et des catalyseurs sur la vitesse des réactions

–  Effet de la concentration

–  Effet de la température

–  Effet des catalyseurs

5.2.  Montrer l’influence de la concentration, de la pression et de la température sur les équilibres chimiques

5.3.  Décrire les réactions

d’estérification et d’hydrolyse tout en résolvant des problèmes y relatifs

5.4.  Décrire la réaction de saponification

–  Réaction équilibrée

•       loi d’action de masse

•       constante d’équilibre K

•       expression et détermination de K             concentration des espèces à l’équilibre

•       relation entre les concentrations des réactifs et des produits de la réaction

•       coefficient de dissociation

L’influence de la concentration, de la pression et de la température sur les équilibres chimiques – Loi de Le Chatelier

•       effet de la concentration

•       effet de la pression

•       effet de la température

Les réactions d’estérification et d’hydrolyse

–  Réactions d’estérification

•       équation de la réaction

•       étude expérimentale

•       courbe d’évolution de la réaction d’un mélange équimolaire d’acide éthanoïque et d’éthanol

•       interprétation des résultats

–  Caractéristiques de la réaction

•       réaction lente

•       réaction limitée (rendement)

•       réaction athermique

–  Facteurs influençant la réaction

•       température

•       proportions initiales des réactifs

•       présence des catalyseurs

•       nature des réactifs

–  Facteurs améliorant le rendement

•       extraction de l’ester

•       élimination d’eau

•       excès de l’un des réactifs

–  Réaction d’hydrolyse

•       équation de la réaction

•       courbe d’évolution de la réaction

•       caractéristiques de la réaction

la réaction de saponification – Equation de la réaction

–  Caractéristiques de la réaction

–  Importance des esters : obtention des parfums et des savons

6.2. Expliquer l’échelle du pH

6.3. Déterminer le pH des solutions aqueuses

6.4. Décrire les réactions acide-base et les propriétés des sels obtenus

6.5. Réaliser des titrages acide-base

–  L’eau, solvant des réactions acido-basiques

–  Equilibre de dissociation de l’eau

–  Produit ionique de l’eau

L’échelle de pH

–  Définition du pH

–  Echelle de pH

–  pH des solutions acides, basiques et neutres

–  Définition du pOH

–  Relation entre pH et pOH

Le pH des solutions aqueuses

–  Détermination du pH des solutions

–  Cas des acides et des bases faibles

•       couple acide /base faibles

•       Ka et pKa du couple acide / base faibles

•       méthode de résolution des problèmes d’équilibre relatifs à un acide faible et une base faible

•       équations caractéristiques (électroneutralité, conservation de la matière)

•       coefficient de dissociation

•       relation entre pH et pKa

–  Cas des acides forts et bases fortes

Les réactions acide- base et propriétés des sels obtenus

–  Equation de la réaction

•       cas d’un acide fort et d’une base forte

•       cas d’un acide fort et d’une base faible

•       cas d’un acide faible et d’une base forte

–  Propriétés des sels

 Des titrages acide-base

–  Dosage par colorimétrie

•       principe

•       manipulation

•       zone de virage

•       calcul du titre de la solution acide ou basique – Dosage par pH-métrie

•       principe

•       manipulation

•       courbe de neutralisation

•       détermination du pH au point d’équivalence

•       calcul du titre de la solution acide ou basique

Habiletés

III.1,

IV.1,

VI.1,

III.3

III.4

IV.1

15.68%

III.2,

IV.2, IV.3, V.3,

V.5

VI.2, VI.3

II.3,

III.1, III.1, III.2,

III.2, III.3, III.5,

III.6, III.7

54.90%

IV.2, IV.4

V.1, V.2, V.4

VI.2,  VI.3

III.4,

IV.1, IV.2,

29.42%

Habiletés

I.5

Maîtrise des applications

III.1, III.4

IV.1, IV.2, IV.3,

IV.4, IV.5, IV.6,

V.1, V.2,

I.1, I.1, I.2, I.3,

I.3,

III.1, III.2, III.3

IV.2, IV.3,

IV.4,  IV.6,

IV.7

70.21%

Résolution des problèmes

III.3, III.4,

V.1, V.2

IV.1, IV.5

25.53%

Habiletés

IV.1, IV.2,

IV.3, IV.4

V.1, V.2, V.3, V.4,

VI.1, VI.2,

VI.4, VI.5

60.00%

28.57%