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

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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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.