Programme de physique et chimie, Quatrième

Le programme est organisé en trois parties :

  • De l’air qui nous entoure à la molécule (35%)
  • Les lois du courant continu (35%)
  • La lumière : couleurs, images, vitesse (30%)

A – De l’air qui nous entoure à la molécule

Cette partie a pour objet d’introduire dans un premier temps la molécule à partir de deux exemples : l’eau, déjà étudiée en classe de cinquième et l’air, abordé en classe de quatrième. Elle permet notamment de réinvestir les notions sur l’eau vues en classe de cinquième concernant la distinction entre mélanges et corps purs, les changements d’état et la conservation de la masse lors de ces changements d’état. Dans un second temps, elle conduit, en s’appuyant sur les combustions, à l’étude des transformations chimiques et à leur interprétation atomique.

B – Les lois du courant continu

B1 – Intensité et tension

Cette partie a pour objet d’introduire certaines lois du courant continu à partir de mesures d’intensité de courants électriques et de tension électrique réalisées par les élèves eux-mêmes. Elle prolonge l’approche qualitative des circuits vue à l’école primaire et en classe de cinquième tout en évitant des exercices calculatoires répétitifs. Cette étude est l’occasion d’une première sensibilisation à l’universalité des lois de la physique.

B2 – Le dipôle « résistance »

Cette partie a pour objet d’introduire la loi d’Ohm à partir du dipôle « résistance » sans oublier son importance dans le domaine énergétique. C’est une illustration de la modélisation d’un comportement physique par une relation mathématique, la relation de proportionnalité.

C. La lumière : couleurs, images, vitesse

C1 – Lumières colorées et couleur des objets

Cette partie prolonge le programme de cinquième par la notion de couleur. Le monde qui entoure l’élève est un monde coloré. Cette rubrique, qui constitue une première approche de la couleur abordée également en arts graphiques, est un terrain favorable pour une importante activité d’expérimentation raisonnée.

C2 – Que se passe-t-il quand la lumière traverse une lentille ?

Dans le prolongement de la problématique introduite en classe de cinquième « comment éclairer et voir un objet ? » et « comment se propage la lumière ? », cette rubrique propose une première analyse de la formation des images.

C3 – Vitesse de la lumière

Les élèves ont vu en cinquième que la lumière se propage en ligne droite. L’étude de la vitesse de la lumière est l’occasion d’aborder un autre exemple de relation de proportionnalité.

Source : Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008

Extrait des bulletins officiels du ministère de l’Education Nationale.

Programme de physique et chimie, Cinquième

Le programme est organisé en trois parties :

  • L’eau dans notre environnement – Mélanges et corps purs (50%)
  • Les circuits électriques en courant continu – Étude qualitative (25%)
  • La lumière : sources et propagation rectiligne (25%)

A – L’eau dans notre environnement – Mélanges et corps purs

Cette partie propose un ensemble de notions essentiellement fondées sur l’observation et l’expérimentation. Sa finalité est de clarifier les notions de mélanges et de corps purs et de présenter les trois états de la matière et les changements d’état associés. Cette partie s’appuie sur l’étude de l’eau qui permet de travailler sur des sujets en relation avec leur environnement et de développer les thèmes de convergence : météorologie et climatologie, développement durable, énergie et sécurité. Cette partie prolonge les acquis de l’école élémentaire, conforte et enrichit le vocabulaire (mélanges homogènes et hétérogènes?) ; elle développe les savoir-faire expérimentaux (manipulation d’une verrerie spécifique).

B – Les circuits électriques en courant continu – Étude qualitative

Cette partie du programme se fonde sur l’observation et sur la réalisation pratique, sans mesures. Elle introduit les propriétés élémentaires d’un circuit en série ou avec une dérivation et les premières notions de transfert et conversion d’énergie. Elle présente un grand intérêt par l’importance de l’électricité dans la vie quotidienne et permet de développer les thèmes de convergence : énergie, sécurité.

C – La lumière : sources et propagation rectiligne

Comme l’eau et l’électricité, la lumière fait partie de notre environnement quotidien. Son introduction prolonge les approches faites à l’école primaire. La propagation rectiligne, élément nouveau par rapport à l’école primaire, est un excellent moyen pour introduire la notion de modèle avec le rayon lumineux.

Source : Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008

Extrait des bulletins officiels du ministère de l’Education Nationale.

Programme de physique et chimie, Troisième

Le programme est organisé en trois parties :

  • La chimie, science de la transformation de la matière (45%)
  • Énergie électrique et circuits électriques en « alternatif » (40%)
  • De la gravitation à l?énergie mécanique (15%)

A – La chimie, science de la transformation de la matière

A1 – Conduction électrique

A1.1 – Conduction électrique et structure de la matière

Après avoir étudié dans les classes antérieures les propriétés du courant électrique dans les circuits, l’élève aborde ici la nature de ce courant. C’est d’abord dans les métaux que la nature du courant électrique est abordée puisque l’élève n’a utilisé que de tels conducteurs dans les circuits qu’il a construits ; cette notion est ensuite étendue aux solutions aqueuses.

On retrouve ici la notion de test de reconnaissance appliquée à de nouvelles espèces chimiques souvent rencontrées dans ce programme. C’est l’occasion, en liaison avec la reconnaissance des ions hydrogène, d’introduire la notion de pH, premier pas dans l’étude de l’acido-basicité, en utilisant des produits d’utilisation courante.

A.1.3 – Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique ; interprétation

Ce paragraphe permet d’aborder des réactions chimiques en milieu aqueux avec mise en jeu d’ions.

A.1.4 – Pile électrochimique et énergie chimique

De nombreux appareils courants (lampe de poche, télécommande, calculatrice, petits appareils domestiques tels que rasoirs, appareils photographiques, téléphones portables, outils de bricolage?) fonctionnent avec des piles électrochimiques ou avec des accumulateurs. Quelques notions d’énergie chimique sont donc proposées à ce niveau d’enseignement en se limitant aux piles électrochimiques.

A2 – Synthèse d’espèces chimiques

Un des objectifs premiers de la chimie est de produire de nouvelles espèces chimiques à partir d’autres ; les notions de corps pur, de transformation chimique, de réactifs et de produits sont ainsi réinvesties. Les élèves doivent avoir pris conscience, à la sortie du collège, que la chimie a aussi un caractère novateur qui consiste :

– soit à synthétiser des espèces chimiques déjà existantes dans la nature, afin d’en abaisser le coût et/ou d’en garantir la disponibilité ;

– soit à créer des espèces chimiques n’existant pas dans la nature, afin de répondre à des besoins.

B – Énergie électrique et circuits électriques en « alternatif »

L’électricité est omniprésente dans notre vie quotidienne. La finalité de cette partie est d’aborder la notion de tension alternative en partant de la centrale électrique et d’introduire quantitativement puissance et énergie électriques. L’expression utilisée comme titre de cette rubrique, les circuits électriques en « alternatif », est celle qui est employée dans la vie courante.

B.1 – De la centrale électrique à l’utilisateur

B.2 – Puissance et énergie électriques

En relation avec la vie quotidienne, il apparaît indispensable que le futur citoyen aborde quantitativement les notions de puissance et d’énergie électriques afin de pouvoir gérer sa consommation électrique et de faire des choix énergétiques raisonnés.

C – De la gravitation … à l’énergie mécanique

Cette partie est destinée à donner aux élèves des notions sur la gravitation et sa manifestation au voisinage de la Terre (poids d’un corps). Elle
introduit l’énergie de position et l’énergie cinétique. Elle contribue à la formation du citoyen dans le domaine de la sécurité routière.

C1 – Interaction gravitationnelle

Après une présentation du système solaire, l’enseignant introduit progressivement la gravitation comme une action attractive à distance entre deux objets ayant une masse puis comme une interaction qui dépend de la distance entre les deux objets. La notion d’énergie de position est abordée ainsi que sa conversion en énergie de mouvement.

C2 – Énergie cinétique et sécurité routière

Dans les moyens de transport, l’homme cherche toujours à aller plus vite pour gagner du temps ; le train à grande vitesse (TGV) en est une remarquable illustration. Mais les trop nombreux accidents routiers qui touchent notamment les jeunes justifient à eux seuls l’approche quantitative de l’énergie cinétique. Plus positivement, ce paragraphe peut être exploité avec profit dans le cadre de l’attestation scolaire de sécurité routière afin d’attirer l’attention des élèves sur les dangers de la vitesse.

Source : Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008

Extrait des bulletins officiels du minsitère de l’Education Nationale.

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Textes officiels – Le nouveau programme de Physique et Chimie en Seconde

Bulletin officiel spécial n° 4 du 29 avril 2010, relatif au programme de physique – chimie en classe de seconde générale et technologique.

La prise en compte de la diversité des publics accueillis en classe de seconde nécessite une adaptation des démarches et des progressions. La présentation des programmes sous forme de thèmes a été retenue pour répondre à cette nécessité car elle offre au professeur une plus grande liberté pédagogique qu’une présentation classique pour aborder les notions de chimie et de physique.

L’approche thématique permet aussi de développer l’intérêt pour les sciences en donnant du sens aux contenus enseignés en explorant des domaines très divers, tout en gardant un fil conducteur qui assure une cohérence à l’ensemble des notions introduites.

L’enseignement thématique se prête particulièrement bien à la réalisation de projets d’élèves, individualisés ou en groupes. Ces projets placent les élèves en situation d’activité intellectuelle, facilitent l’acquisition de compétences et le conduisent à devenir autonome.

Trois thèmes relatifs à la santé, la pratique sportive, et à l’Univers constituent le programme. Ils permettent à la discipline d’aborder et d’illustrer de façon contextualisée, à partir de problématiques d’ordre sociétal ou naturel, des contenus et méthodes qui lui sont spécifiques.

En classe de seconde, les trois thématiques se déclinent ainsi :

Le thème de la santé traite des bases du diagnostic médical et de la constitution des médicaments (cliquez ici pour en savoir plus).

Celui de la pratique du sport introduit l’étude du mouvement, les besoins et réponses de l’organisme, le concept de pression, les matériaux et molécules intervenant dans le sport (cliquez ici pour en savoir plus).

Le thème de l’Univers, des grandes structures cosmiques à la structure de la matière, en passant par les étoiles, planètes et le système solaire, permet de présenter une unité structurale fondée sur l’universalité des lois et des éléments (cliquez ici pour en savoir plus).

Capacités et attitudes développées tout au long du programme

  • identifier un problème
  • rechercher, extraire et organiser l’information utile
  • mobiliser ses connaissances
  • connaître les conditions de validité d’un modèle
  • travailler en équipe
  • mettre en œuvre un raisonnement
  • formuler des hypothèses
  • poser les hypothèses pertinentes
  • développer l’esprit d’initiative, la curiosité et le sens critique
  • élaborer et mettre en œuvre un protocole
  • réaliser et analyser les mesures
  • faire des schématisations et les observations correspondantes
  • exploiter des résultats
  • apprendre la rigueur et la plus grande exactitude
  • estimer la précision et écrire les résultats de façon adaptée
  • confronter ses représentations avec la réalité
  • confronter des hypothèses aux constats expérimentaux
  • confronter théorie et expérience
  • exercer son esprit critique
  • démontrer
  • argumenter
  • communiquer par écrit et oral
  • présenter la démarche suivie et les résultats obtenus

Thème 1 – La santé (cliquez ici pour en savoir plus sur ce thème)
Les citoyens doivent acquérir une culture scientifique de façon à procéder à des choix raisonnés en matière de santé. L’objectif de ce thème est de montrer et d’expliquer le rôle des sciences physiques et chimiques dans les domaines du diagnostic médical et des médicaments.
Le diagnostic médical
Les médicaments

Thème 2 – La pratique du sport (cliquez ici pour en savoir plus sur ce thème)
La pratique du sport est fortement répandue dans nos sociétés, dans les loisirs ou en compétition. L’objectif premier de ce thème est de montrer concrètement que l’analyse de l’activité sportive est possible en ayant recours à des connaissances et à des méthodes scientifiques. Leur prise en compte dans une approche pluridisciplinaire permet d’améliorer la pratique sportive et de l’adapter de façon raisonnée à la recherche d’un bon état de santé.
L’étude du mouvement
Les besoins et les réponses de l’organisme lors d’une pratique sportive
La pression
Les matériaux et les molécules dans le sport

Thème 3 – L’univers (cliquez ici pour en savoir plus sur ce thème)
L’Homme a de tout temps observé les astres afin de se situer dans l’Univers. L’analyse de la lumière émise par les étoiles lui a permis d’en connaître la composition ainsi que celle de leur atmosphère et de la matière interstellaire. L’étude du mouvement des planètes autour du Soleil l’a conduit à la loi de gravitation universelle. Il apparaît ainsi que le monde matériel présente une unité structurale fondée sur l’universalité des atomes et des lois.
Une première présentation de l’Univers
Les étoiles
Les éléments chimiques présents dans l’Univers
Le système solaire

Ressources Physique et Chimie – Programme de Seconde

Cet article regroupe un ensemble de ressources liées aux nouvelles pratiques et TICE.

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FAQ : L’Univers – Programme de physique chimie – 2nde

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FAQ : La pratique du sport – Programme de physique chimie – 2nde

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FAQ : La santé – Programme de physique chimie – 2nde

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Programme de physique et chimie, Première S

Programme de Physique

I – Les interactions fondamentales

1 – Particules élémentaires

2 – Interactions fondamentales

3 – Interactions et cohésion de la matière à diverses échelles

II – Forces, travail et énergie

A – FORCES ET MOUVEMENTS

1 – Mouvement d’un solide indéformable

2 – Forces macroscopiques s’exerçant sur un solide

3 – Une approche des lois de Newton appliquées au centre d’inertie

B – TRAVAIL MÉCANIQUE ET ÉNERGIE

1 – Travail d’une force

2 – Le travail: un mode de transfert de l’énergie

3 – Le transfert thermique

III – Électrodynamique

A – CIRCUIT ÉLECTRIQUE EN COURANT CONTINU

1 – Transferts d’énergie au niveau d’un générateur et d’un récepteur.

2. Comportement global d’un circuit

B – MAGNÉTISME. FORCES ÉLECTROMAGNÉTIQUES

1 – Champ magnétique

2 – Champ magnétique créé par un courant

3 – Forces électromagnétiques

4 – Couplage électromécanique

IV – Optique

1 – Conditions de visibilité d’un objet

2 – Images formées par les systèmes optiques

3 – Un exemple d’appareil optique

Programme de Chimie

I – La mesure en chimie

A – POURQUOI MESURER DES QUANTITÉS DE MATIÈRE ?

À partir d’exemples pris dans la vie courante, montrer la nécessité de disposer de différentes techniques de mesure et sensibiliser au choix d’une technique en fonction d’un objectif.

B – GRANDEURS PHYSIQUES LIÉES AUX QUANTITÉS DE MATIÈRE

1 – Masse, volume, pression

2 – Concentration; solutions électrolytiques

3 – Applications au suivi d’une transformation chimique

C – COMMENT DÉTERMINER DES QUANTITÉS DE MATIÈRE EN SOLUTION À L’AIDE D’UNE MESURE PHYSIQUE ? L’EXEMPLE DE LA CONDUCTIMÉTRIE

1 – Conductance d’une solution ionique, G

2 – Conductivité d’une solution ionique

3 – Conductivité molaire ionique et relation entre les conductivités molaires ioniques et la conductivité d’une solution

D – COMMENT DÉTERMINER DES QUANTITÉS DE MATIÈRE EN SOLUTION À L’AIDE DE LA RÉACTION CHIMIQUE ?

1- Réactions acido-basiques

2 – Réactions d’oxydoréduction

3 – Dosages (ou titrages) directs

II – La chimie créatrice

A – LA CHIMIE ORGANIQUE : DE SA NAISSANCE À SON OMNIPRÉSENCE DANS LE QUOTIDIEN

1 – Qu’est-ce que la chimie organique ?

2 – Le carbone élément de base de la chimie organique

3 – Quelques dates dans l’histoire de la chimie organique

4 – L’omniprésence de la chimie organique

B – APPRENDRE À LIRE UNE FORMULE CHIMIQUE

1 – Introduction

2 – Le squelette carboné

3 – Les groupes caractéristiques: initiation à la réactivité

III – L’énergie au quotidien : La cohésion de la matière et les aspects énergétiques de ses transformations

1 – La cohésion de la matière

2 – Les transformations de la matière : aspects énergétiques et effets thermiques associés

3 – Quelques applications au quotidien des effets thermiques

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Programme de chimie, Terminale S

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Programme de chimie en Terminale S
Extrait du bulletin officiel du 30 août 2001

La transformation d’un système chimique est-elle toujours rapide ?

Transformations lentes et rapides.

  • Facteur cinétiques.
  • Couple oxydant/réducteur.
  • Réaction d’oxydoréduction.

Suivi temporel d’une transformation.

  • Courbe d’évolution de quantité de matière.
  • Tableau descriptif d’évolution du système chimique.
  • Vitesse volumique de réaction.
  • La spectrophométrie.

Quelle interprétation donner au niveau microscopique ?

  • Interprétation d’une réaction chimique en termes de chocs efficaces.

La transformation d’un système chimique est-elle toujours totale ?

Une transformation chimique n’est pas toujours totale et la réaction a lieu dans les deux sens.

  • Le pH.
  • L’avancement final différent de l’avancement maximal.
  • Symbolisme d’écriture de l’équation de la réaction.
  • Taux d’avancement final d’une réaction.
  • Etat d’équilibre d’un système chimique.

Etat d’équilibre d’un système.

  • Quotient de réaction.
  • Constante d’équilibre.

Transformations associées à des réaction acido-basiques en solution aqueuse.

  • Autoprolyse de l’eau.
  • Echelle de pH : solution basique, solution neutre, solution acide.
  • Constante d’acidité.
  • Titrage pH-métrique.
  • Constante d’équilibre associée à une réaction acido-basique.
  • Les transformation totales.

Le sens “spontané” d’évolution d’un système est-il prévisible ?

Un système chimique évolue spontanément vers l’état d’équilibre.

  • L’évolution d’un système chimique vers son état d’équilibre.

Les piles, dispositifs mettant en jeu des transformations spontanées permettant de récupérer l’énergie :

  • Transferts spontanés d’électrons entre des espèces chimiques.
  • Constitution et fonctionnement d’une pile.
  • Force électrimotrice d’une pile.

Exemples de transformations forcées :

  • Changer le sens d’évolution d’un système.
  • Réactions aux électrodes.
  • Anode et cathode.
  • L’électrolyse.

Comment le chimiste contrôle-t-il les transformations de la matière ?

Les réactions d’estérification et d’hydrolyse :

  • Formation dun ester, équation d’estérification.
  • Hydrolyse d’un ester.
  • Rendement d’une transformation.
  • Catalyseur.
  • Contrôler la vitesse de réaction.
  • Contrôler l’état final d’un système.

Exemples de contrôle de l’évolution de systèmes chimiques dans l’industrie chimique et dans les sciences de la vie :

  • Changement d’un réactif.
    • Synthèse d’un ester à partir d’un anhydride d’acide et d’un alcool.
    • Hydrolyse basique des esters.
  • Utilisation de la catalyse.

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Programme de chimie, spécialité Terminale S

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Programme de chimie en terminale S

Extrait du bulletin officiel du 30 août 2001

Extraire et identifier des espèces chimiques

Extraction :

  • Eugénol dans le clou de girofle.
  • Citral et limonène dans l’écorce de citron, d’orange et dans les feuilles de verveine.
  • Trimyristine dans la noix de muscade.
  • Acide gallique dans la poudre de Tara.

Chromatographie :

  • Colorants alimentaires dans un sirop, dans une boisson rafraîchissante sans alcool ou dans une confiserie.
  • Colorants du paprika.
  • Sucres dans un jus de fruit.
  • Identification des principes actifs dans un médicament (aspirine, paracétamol et caféine).
  • Analyse d’un laiton.
  • Acides aminés, produits d’hydrolyse de l’aspartame.
  • Pigments dans les plantes vertes (épinard, oseille, etc.).

Créer et reproduire des espèces chimiques

  • Conservateur alimentaire : acide benzoïque.
  • Colorant alimentaire : amarante.
  • Arôme : vanilline.
  • Synthèse d’une imine présentant les propriétés d’un cristal liquide.
  • Synthèse d’un amide à propriétés analgésiques : le paracétamol.
  • Synthèse d’un polyamide : le nylon.

Effectuer des contrôles de qualité

  • L’étalonnage :
    • Ions fer dans un vin ou dans une bande magnétique.
    • “Chlore” dans une eau de piscine.
    • Colorant alimentaire dans des confiseries.
    • Cuivre dans un laiton.
    • Bleu de méthylène dans un collyre.
  • Titrage direct, titrage indirect :
    • Réaction d’oxydoréduction.
    • Réaction acido-basique.
    • Réaction de précipitation.
    • Réaction de compléxation.
    • Réactif de Wijs.

Elaborer un “produit” de consommation : de la matière première à la formulation

  • Séparer :

Production d’un oxyde à partir d’un minerai. Séparation de quelques ions.

  • Electrolyser :
    • Affinage du cuivre.
    • Dépôt électrolytique :
      • Anodisation de l’aluminium.
      • Etamage électrolytique de l’acier.
      • Electrozingage.
    • Récupération de l’étain (traitements d’effluents liquides).
  • Formuler, conditionner :
    • Les différentes formulations de l’aspirine et du paracétamol.
    • Les conservateurs alimentaires.
    • Les emballages alimentaires.

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