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Ressources pour le programme d'enseignement de spécialité de physique-chimie

Le programme de la classe de Première de spécialite de physique-chimie en première de la voie générale en vigueur à la rentrée 2019 est sorti au BO du 22 janvier 2019, https://www.education.gouv.fr/pid285/bulletin_officiel.html?cid_bo=138160

Accéder à la page correspondant aux programmes du lycée en physique-chimie sur le site Eduscol.

 

Mesure et incertitudes

- Les incertitudes de mesure dans les TPs de physique - application avec des étudiants en licence, une conférence de Aude Caussarieu, 2015.

- Incertitudes de mesure, un article de Aude Caussarieu, 2019.

 

I. Constitution et transformation de la matière

I.1 Suivi de l'évolution d'un système, siège d'une transformation

Relation entre masse molaire d’une espèce, masse des entités et constante d’Avogadro. Masse molaire atomique d'un élément. Volume molaire d’un gaz. Concentration en quantité de matière. Absorbance, spectre d’absorption, couleur d’une espèce en solution, loi de Beer-Lambert.

Transformation modélisée par une réaction d'oxydo-réduction : oxydant, réducteur, couple oxydant-réducteur, demi-équation électronique. Évolution des quantités de matière lors d’une transformation. État initial, notion d’avancement (mol), tableau d’avancement, état final. Avancement final, avancement maximal. Transformations totale et non totale. Mélanges stœchiométriques.

Titrage avec suivi colorimétrique. Réaction d’oxydo-réduction support du titrage; changement de réactif limitant au cours du titrage. Définition et repérage de l’équivalence.

- Détermination de l'abondance de soufre dans une étoile vieille, un article de Marie-Christine Artru, 2008.

- Deux raies infrarouges : indice de dégagement de méthane sur la planète Mars, un article de Marie-Christine Artru, 2009.

- Spectroscopie, une vidéo de La Physique animée, 2019.

- Spectre du soleil en ultra-violet lointain, un article de Marie-Christine Artru, 2009.

- La chimie et la physique, outils d'investigation des œuvres d'art, une conférence de Anne Pillonnet et Davy Carole, 2017.

- Le processus photosynthétique, une conférence de Pierre Joliot, 2015.

Pour les notions de chimie, vous pouvez consulter les ressources proposées par le site ENS/DGESCO CultureSciences Chimie.

 

I. 2 De la structure des entités aux propriétés physiques de la matière

Schéma de Lewis d’une molécule, d’un ion mono ou polyatomique. Lacune électronique. Géométrie des entités. Électronégativité des atomes, évolution dans le tableau périodique. Polarisation d’une liaison covalente, polarité d’une entité moléculaire.

Cohésion dans un solide. Modélisation par des interactions entre ions, entre entités polaires, entre entités apolaires et/ou par pont hydrogène. Dissolution des solides ioniques dans l’eau. Équation de réaction de dissolution. Extraction par un solvant. Solubilité dans un solvant. Miscibilité de deux liquides. Hydrophilie/lipophilie/amphiphilie d’une espèce chimique organique.

- Paliers de décompression, un article de Gabrielle Bonnet, 2006.

- De la mayonnaise aux avalanches : les comportements surprenants des fluides complexes, une conférence de Sébastien Manneville, 2007.

Pour les notions de chimie, vous pouvez consulter les ressources proposées par le site ENS/DGESCO CultureSciences Chimie.

 

I. 3 Propriétés physico-chimiques, synthèses et combustions d'espèces chimiques organiques

Formules brutes et semi-développées. Squelettes carbonés saturés, groupes caractéristiques et familles fonctionnelles. Lien entre le nom et la formule semi-développée. Étapes d’un protocole. Rendement d’une synthèse. Combustibles organiques usuels. Modélisation d’une combustion par une réaction d’oxydo-réduction. Énergie molaire de réaction, pouvoir calorifique massique, énergie libérée lors d’une combustion. Interprétation microscopique en phase gazeuse : modification des structures moléculaires, énergie de liaison. Combustions et enjeux de société.

- Sociétés non humaines : champignons et énergie, une conférence de Philippe Silar, 2013.

- Les biocarburants en France et en Europe, une conférence de Damien Hudebine, 2014.

- Du soleil à l'assiette, une conférence de Michel Combarnous, 2012.

- Climat et énergie, une conférence de Valérie Masson-Delmotte, 2013.

Pour les notions de chimie, vous pouvez consulter les ressources proposées par le site ENS/DGESCO CultureSciences Chimie.

 

II. Mouvement et interactions

II. 1 Interactions fondamentales et introduction à la notion de champ

Charge électrique, interaction électrostatique, influence électrostatique. Loi de Coulomb. Force de gravitation et champ de gravitation. Force électrostatique et champ électrostatique.

- La physique de Star Wars, une conférence de Daniel Suchet, 2016.

- Phénomènes fondamentaux de l'électricité, un article de Georges Delorme et Georges Asch, 2013.

- 3 Articles consécutifs sur Une histoire de la gravité d'Aristote à Einstein, de Vincent Deparis, 2011.

- Mirages dans l’Univers – quand la gravité nous joue des tours, un article de Johan Richard, 2018.

- L'effet de "fronde gravitationnelle", un article de Gabrielle Bonnet, 2003.

- On a détecté les ondes gravitationnelles !, une conférence de Gilles Bogaert, 2016.

 

II. 2 Description d'un fluide au repos

Échelles de description. Grandeurs macroscopiques de description d’un fluide au repos : masse volumique, pression, température. Modèle de comportement d’un gaz : loi de Mariotte. Actions exercées par un fluide sur une surface : forces pressantes. Loi fondamentale de la statique des fluides.

- Forces de pression, un article de Gabrielle Bonnet, 2005.

- Froid en altitude, un article de Gabrielle Bonnet, 2007.

- La vie dans les profondeurs des océans et de la croûte terrestre, une conférence de Philippe Oger, 2009.

 

II. 3 Mouvement d'un système

Vecteur variation de vitesse. Lien entre la variation du vecteur vitesse d’un système modélisé par un point matériel entre deux instants voisins et la somme des forces appliquées sur celui-ci. Rôle de la masse.

- Le mouvement rétrograde de Mars, un article de Gabrielle Bonnet et Philippe Saadé, 2003.

- Le tour du monde en solitaire en 57 jours, un article de Catherine Simand, 2008.

- Enseigner la physique expérimentale avec les smartphones, une conférence de Philippe Jeanjacquot, 2015.

- Conférence expérimentale : La smartphonique : faire des sciences avec son smartphone, donnée à l'Espace Pierre-Gilles de Gennes, 2016.

- Enseigner la physique expérimentale avec les smartphones, une conférence de Philippe Jeanjacquot, 2015.

- Résolution numérique en langage python : la chute libre - 1, un article de Delphine Chareyron, 2019.

 

 

III. L'énergie : conversions et transferts

III. 1 Aspects énergétiques des phénomènes électriques

Porteur de charge électrique. Lien entre intensité d’un courant continu et débit de charges. Modèle d’une source réelle de tension continue comme association en série d’une source idéale de tension continue et d’une résistance. Puissance et énergie. Bilan de puissance dans un circuit. Effet Joule. Cas des dipôles ohmiques. Rendement d’un convertisseur.

 

III. 2 Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques

Énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel. Travail d’une force. Expression du travail dans le cas d'une force constante. Théorème de l’énergie cinétique. Forces conservatives. Énergie potentielle. Cas du champ de pesanteur terrestre. Forces non-conservatives : exemple des frottements. Énergie mécanique. Conservation et non conservation de l’énergie mécanique. Gain ou dissipation d’énergie.

- Une suite de 3 articles sur Les multiples visages de l'énergie, de Roger Balian, 2002.

- Résolution numérique en langage python : la chute libre - 1, un article de Delphine Chareyron, 2019.

- Quizz de mécanique (1), de Marie-Christine Artru et Delphine Chareyron, 2014.

- Quizz de mécanique (2), de Marie-Christine Artru, 2014.

- Energie et référentiels, un article de Gabrielle Bonnet, 2006.

- Dossier sur Les forces de frottement.

- La Terre tourne... Le gyroscope de Foucault, un article de Hugues Chabot et Yvez Gomas, 2018.

- Les mesures gravimétriques de Bouguer au Pérou, un article de Vincent Deparis, 2013.

- La découverte historique de la variation de la pesanteur avec la latitude, un article de Vincent Deparis, 2013.

- Thème : mouvement - Le rôle du professeur à la lecture des programmes : vulgarisateur ou enseignant ?, une conférence de Wanda Kaminski, 2016.

- Conversion du vent, des courants marins et de la houle en énergie électrique, une conférence de Bernard Multon, 2012.

- Enseigner la physique expérimentale avec les smartphones, une conférence de Philippe Jeanjacquot, 2015.

- Conférence expérimentale : La smartphonique : faire des sciences avec son smartphone, donnée à l'Espace Pierre-Gilles de Gennes, 2016.

 

IV. Ondes et signaux

IV. 1 Ondes mécaniques

Onde mécanique progressive. Grandeurs physiques associées. Célérité d’une onde. Retard. Ondes mécaniques périodiques. Ondes sinusoïdales. Période. Longueur d'onde. Relation entre période, longueur d’onde et célérité.

- Repérage par le son des batteries ennemies Verdun 1916-1917 , un article de Lélia Mayer, Nicolas Brosseau-Habert et Coraline Larivière, 2018.

- Propagation des sons, un article de Delphine Chareyron, Olivier Granier et Nicolas Taberlet, 2019.

- La physique animée : Ondes dans les solides, une vidéo de Olivier Granier, Delphine Chareyron et Nicolas Taberlet, 2015.

- Images sonores et ultrasonores du corps humain, une conférence de Mathias Fink, 2009.

- Du retournement temporel en acoustique à l'imagerie par onde de cisaillement dans le corps humain : l'élastographie passive, une conférence de Stefan Catheline, 2013.

- Représentation spectrale d'un signal , un article de Valérie Vidal, 2013.

 

IV. 2 La lumière : images et couleurs, modèles ondulatoire et particulaire

Relation de conjugaison d’une lentille mince convergente. Grandissement. Image réelle, image virtuelle, image droite, image renversée. Couleur blanche, couleurs complémentaires. Couleur des objets. Synthèse additive, synthèse soustractive. Absorption, diffusion, transmission. Vision des couleurs et trichromie. Domaines des ondes électromagnétiques. Relation entre longueur d’onde, célérité de la lumière et fréquence. Le photon. Énergie d’un photon. Description qualitative de l’interaction lumière-matière : absorption et émission. Quantification des niveaux d’énergie des atomes.

- Quelques expériences pour mettre en évidence les propriétés de l'oeil, un article de Adolf Cortel, Gabrielle Bonnet et Gilles Furelaud, 2004.

- Les défauts de la vision, un article de Gabrielle Bonnet et Gilles Camus, 2004.

- La trivariance visuelle chez l'homme, un article de Gabrielle Bonnet, 2003.

- Quizz d'optique (1), un quizz de Delphine Chareyron et Marie-Christine Artru, 2013.

- Cuillère, mon beau miroir, un article de Catherine Simand, 2007.

- Pourquoi un T. Shirt mouillé est-il plus foncé qu'un T. Shirt sec ?, un article de Gabrielle Bonnet, 2003.

- L'arc-en-ciel, un article de Stéphane Peysson et Vincent Daniel, 2003.

- Rayons sonores et ondes de lumière ?, un article de Gabrielle Bonnet, 2005.

- Le réfractomètre, un article de Edith Florentin, 2004.

- La couleur, un article de Gabrielle Bonnet, 2004.

- Toutes les couleurs du ciel, un article de Catherine Simand et Marie-Christine Artru, 2007.

- Les secrets des couleurs, la cristallographie et l'art, extrait d'une conférence de Gérard Férey, 2014.

- Le rayon vert (et même le rayon bleu), un phénomène atmosphérique réel que l'on peut photographier, un article de Pierre Thomas, 2017.

- La physique des fontaines laser, un article de Christophe Daussy, Sébastien Forget et Paul Éric Pottie, 2018.

- Des cristaux photoniques dans les bégonias, un article de Pascal Combemorel et Delphine Chareyron, 2017.

- La chimie et la physique, outils d'investigation des œuvres d'art, une conférence de Anne Pillonnet de Davy Carole, 2017.

- Extrait d'un vidéo de la Physique animée sur l'observation d'interférences lumineuses sur un film de savon - irrisations, une vidéo de Olivier Granier, Delphine Chareyron et Nicolas Taberlet, 2018. Durée : 2 min

- Dossier sur La spectroscopie en astronomie.

- Quel est l'éclairage utilisé dans les tunnels ?, un article de Gabrielle Bonnet, 2003.

- Les aurores polaires - Histoire de l’étude scientifique des aurores polaires, un article de David Bernard, 2018.

- Présentation des niveaux d'énergie atomiques dans l'article Histoire et principe de fonctionnement du MASER et du LASER de Bernard Cagnac, 2017.

- 3 extraits sur Les couleurs dans la nature (diapos 5 à 8), Les couleurs « physiques » (diapos 19), Les couleurs des matériaux hétérogènes (diapos 37 à 46), d'après une conférence de Hervé Arribart, 2013.

- Une video du CNRS sur La couleur de l'or (durée : 02min45), 2014.