Classe de Terminale S

Enseignement Spécifique

Rentrée 2012

Nouveau Programme Sciences Physiques et Chimiques

Le Groupe de Réflexion et Production Lycée

Arnaud BATUT Lycée Val de Seine Hervé DEMORGNY Lycée Val de Seine Katia GITON Lycée André Malraux Arnaud JERRAM Lycée François Ier Sophie LECHARDEUR Lycée Aristide Briand Cyril PILINSKI Lycée Raymond Queneau Valéry QUEDRU Lycée André Maurois Martine ROSE Lycée Guy de Maupassant

Journée de formation Juin 2011Sciences Physiques et Chimiques

Terminale SPrésentation de l'après-midi :

L’enseignement spécifique

L’évaluation des compétences expérimentales (ECE)

Une nouveauté : les spectres IR et RMN

Textes OfficielsB.O.E.N. spécial N° 8 du 13 octobre 2011

Programme de l’enseignement spécifique et de l’enseignement de spécialité de physique-chimie en classe de Terminale S

Ressources académiques http://spcfa.spip.ac-rouen.fr/

Ressources sur Eduscol

http://www.eduscol.education.fr/spc

Les entrées thématiques du programme

Observer

Comprendre

Agir

OBSERVER : Ondes et Matière

Ondes et Particules

•Rayonnements dans l'Univers

•Les ondes dans la matière

•Détecteurs d'ondes

Caractéristiques et Propriétés des ondes

•Caractéristiques des ondes

•Propriétés des ondes

Analyse spectrale

•Spectres UV-visible

•Spectres IR

•Spectres RMN du proton

COMPRENDRE : Lois et Modèles Temps, mouvement et évolution

•Temps, cinématique et dynamique newtoniennes

•Mesure du temps et oscillateur, amortissement

•Temps et relativité restreinte

•Temps et évolution chimique : cinétique et catalyse

Structure et transformation de la matière

•Représentation spatiale des molécules

•Transformation en chimie organique

•Réaction chimique par échange de proton

Energie, matière et rayonnement

•Du macroscopique au microscopique

•Transferts d'énergie entre systèmes macroscopiques

•Transferts quantiques d'énergie

•Dualité onde-particule

AGIR : Défis du XXIe siècle

Economiser les ressources et respecter l'environnement•Enjeux énergétiques

•Apport de la chimie au respect de l'environnement

•Contrôle de la qualité par dosage

Synthétiser des molécules, fabriquer de nouveaux matériaux

•Stratégie de la synthèse organique

•Sélectivité en chimie organique

Transmettre et stocker de l'information •Chaîne de transmission d'informations

•Images numériques

•Signal analogique et signal numérique

•Procédés physiques de transmission

•Stockage optique

Trois types d’approche

Approche verticale dans l'ordre des thèmes du BOEN

Approche verticale mais en modifiant l'ordre des sujets dans un même thème ou dans plusieurs

Approche thématique à partir d'un fil conducteur associant plusieurs thèmes du programme

Les nouveautés du programme

Observer

Les ondes dans la matière

Interférences

Effet Doppler

Analyse spectrale : spectres IR et RMN du proton

Les nouveautés du programme

Comprendre

Temps, cinématique et dynamique newtoniennes : conservation de la quantité de mouvement d'un système isolé

Mesure du temps et oscillateur, amortissement : définition du temps atomique

Temps et relativité restreinte

Représentation spatiale des molécules : chiralité, diastéréoisomères, conformation

Transformation en chimie organique

Transferts d'énergie entre systèmes chimiques : Flux thermique , résistance thermique

Transferts quantiques d'énergie : le principe du laser

Dualité onde - corpuscule

Les nouveautés du programme

Agir

Apport de la chimie au respect de l'environnement : chimie durable, valorisation du dioxyde de carbone

Synthétiser des molécules : sélectivité en chimie organique

Transmettre et stocker de l'information

La continuité des apprentissages de la seconde à la terminale S

Observer :

Ondes et matière

Seconde Première S

Ondes et particules

• Ondes sonores, ondes électromagnétiques, domaines de fréquences

• Les sources de lumière• Modèle corpusculaire de la lumière ; le photon

Caractéristiques et propriétés des ondes

• Domaines de fréquences • Célérité de la lumière dans le vide et dans l’air• Longueur d’onde d’une radiation

• Domaine des ondes électromagnétiques

Analyse spectrale

• Caractérisation d’une radiation par sa longueur d’onde• Spectres d’émission et d’absorption

• Interaction lumière-matière• Loi de Beer-Lambert

La continuité des apprentissages de la seconde à la terminale S

Comprendre :

Lois et modèles

Seconde Première S

Temps, mouvement et évolution

- Relativité du mouvement

- Référentiel, trajectoire

- Principe d’inertie

- Gravitation universelle

- Interaction gravitationnelle entre deux corps

- Pesanteur terrestre

- Champ de pesanteur local et champ électrostatique

- Interactions fondamentales

- Loi de la gravitation

- Énergies cinétique et potentielle de pesanteur

Structure et transformation de la matière

- Formules et modèles moléculaires

- Groupes caractéristiques

- Isoméries

- Liaison covalente et géométrie des molécules

- Isomérie Z/E

- Caractère acide, solubilité et pH

- Indicateurs colorés

Énergie, matière et rayonnement

- Constante d’Avogadro - Quantification des niveaux d’énergie

- Modèle corpusculaire de la lumière

- Relation E = h

La continuité des apprentissages de la seconde à la terminale S

Agir :

Défis du XXIème siècle

Seconde Première S

Économiser les ressources et

respecter l'environnement

- Formes d’énergie

- Conversion d’énergie

- Stockage et conversion de l’énergie chimique

- Dosage de solutions colorées par étalonnage, loi de Beer-Lambert

Synthétiser des molécules, fabriquer

de nouveaux matériaux

- Principe actif, formulation

- Caractéristiques physiques d’une espèce chimique

- Synthèse d’une espèce chimique

- Alcools, aldéhydes, cétones et acides carboxyliques

- Synthèse de molécules complexes

- Rendement d’une synthèse

Transmettre et stocker de l'information

Principe de restitution des couleurs par un écran plat

Une lecture des compétences de la seconde à la terminale S

Document académie d’Aix-Marseille : Isabelle Tarride

Sous-thème Activité expérimentale Activité documentaire Activité expérimentale et documentaire

Ondes et particules

- Détection d’un tsunami - La sécurité des piétons : une affaire de capteurs d’ondes mécaniques et électromagnétiques

Caractéristiques et propriétés des

ondes

- Pollution sonore : cétacés en péril

- Lorsque l’obscurité naît de la lumière

- Effet Doppler

Analyse spectrale

- La place de la spectroscopie UV-visible dans un dosage

- Le spectre infrarouge : l’empreinte d’une molécule

- Les vins rouges : des vins conformes ?

Les ressources académiques

Thème : Observer

Sous-thème Activité expérimentale Activité documentaire Activité expérimentale et documentaire

Temps, mouvement et

évolution

- La propulsion par réaction

- Étude d’un pendule

- Quel temps ?

- Le dopage - Halte à la fraude !

- Quel est l’intérêt de la catalyse ?

Structure et transformation de la matière

- Semblables et pourtant très différents

- Des micro-algues au biocarburant

- Les médicaments de la mer

- Diastéréoisomères Z/E : des espèces différentes ?

Énergie, matière et rayonnement

- Vers une isolation plus efficace

- Principe du fonctionnement du laser

- Qu’est-ce-que la lumière ?

Les ressources académiques

Thème : Comprendre

Sous-thème Activité expérimentale Activité documentaire Activité expérimentale et documentaire

Économiser les ressources et

respecter l’environnement

- Valorisation du dioxyde de carbone

- Solaire : peut-on enfin y croire ?

- Économiser l’énergie

Synthétiser des molécules,

fabriquer de nouveaux matériaux

Transmettre et stocker de

l’information- Panne de lecteur DVD !

Les ressources académiques

Thème : Agir

Un exemple de progression dans une approche linéaire

Notions et contenus Compétences exigibles Découpage

Observer : ondes et matière

Ondes et particules

Rayonnements dans l’Univers Absorption de rayonnements par l’atmosphère terrestre.

Extraire et exploiter des informations sur l’absorption de rayonnements par l’atmosphère terrestre et ses conséquences sur

l’observation des sources de rayonnements dans l’Univers. Connaître des sources de rayonnement radio, infrarouge et

ultraviolet.

S1

Séquence 1

Ondes et particules

Les ondes dans la matièreHoule, ondes sismiques, ondes sonores. Magnitude d’un séisme sur l’échelle de Richter. Niveau d’intensité sonore.

Extraire et exploiter des informations sur les manifestations des ondes mécaniques dans la matière.

Connaître et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore.

S1

Détecteurs d’ondes (mécaniques et

électromagnétiques) et de particules

(photons, particules

élémentaires ou non).

Extraire et exploiter des informations sur : - des sources d’ondes et de particules et leurs utilisations - un dispositif de détection. Pratiquer une démarche expérimentale mettant en œuvre un capteur ou un dispositif de détection.

S1 / S2

Agir : Défis du XXIème

siècle

Transmettre et stocker de l’information

Procédés physiques de transmission Propagation libre et propagation guidée. Transmission : - par câble ; - par fibre optique : notion de mode ; - transmission hertzienne. Débit binaire. Atténuations.

Exploiter des informations pour comparer les différents types de transmission. Caractériser une transmission numérique par son débit binaire. Évaluer l’affaiblissement d’un signal à l’aide du coefficient d’atténuation. Mettre en œuvre un dispositif de transmission de données (câble, fibre optique).

S29/30

Séquence 18Procédés

physiques de transmission

Stockage optique

Stockage optiqueÉcriture et lecture des données sur un disque optique. Capacités de stockage.

Expliquer le principe de la lecture par une approche interférentielle. Relier la capacité de stockage et son évolution au phénomène de diffraction.

S30

Agir : Défis du XXIème

siècle

Créer et innover

Culture scientifique et technique ; relation science-société. Métiers de l’activité scientifique (partenariat avec une institution e recherche, une entreprise, etc.).

Rédiger une synthèse de documents pouvant porter sur :- l’actualité scientifique et technologique ;- des métiers ou des formations scientifiques et techniques ;- les interactions entre la science et la société.

S31 Séquence 19

Mesures et incertitudesMesures et incertitudes

2011 2012

Quelles sources d’erreur ?

Quelles sources d’erreur ?

Quelle pipette choisir ?

Quelle pipette choisir ?

Quelle incertitude relative sur la

concentration ?

Quelle incertitude relative sur la

concentration ?

Incertitudes différentes

Différentes sources d’erreur

Relation fournie

M

M

m

m

V

V

V

V

C

C

2

2

1

1

Les activités expérimentales

Observer(8 activités

expérimentales)

Pratiquer une démarche expérimentale mettant en œuvre un capteur ou un dispositif de détection

Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier qualitativement et quantitativement un phénomène de propagation d'une onde

Réaliser l'analyse spectrale d'un son musical et l'exploiter pour en caractériser la hauteur et le timbre

Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la période, la fréquence, la longueur d'onde et la célérité d'une onde progressive sinusoïdale

Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses

Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier quantitativement le phénomène d'interférences dans le cas des ondes lumineuses

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l'effet Doppler

Mettre en œuvre un protocole expérimental pour caractériser une espèce colorée

Les activités expérimentales

Comprendre(13 activités

expérimentales)

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier un mouvement

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour interpréter un mode de propulsion par réaction à l'aide d'un bilan qualitatif de quantité de mouvement

Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence :

- les différents paramètres influençant la période d'un oscillateur mécanique

- son amortissement

Pratiquer une démarche expérimentale pour étudier l'évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique d'un oscillateur

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour suivre dans le temps une synthèse organique par CCM et en estimer la durée

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mettre en évidence quelques paramètres influençant l'évolution temporelle d'une réaction chimique ; concentration, température, solvant

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mettre en évidence le rôle d'un catalyseur

Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence des propriétés différentes des diastéréoisomères

Visualiser, à partir d'un modèle moléculaire ou d'un logiciel de simulation, les différentes conformations d'une molécule

Les activités expérimentales

Comprendre(suite)

Mesurer le pH d'une solution aqueuse

Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour déterminer une constante d'acidité

Mettre en évidence l'influence des quantités de matière mises en jeu sur l'élévation de température observée

Mettre en œuvre un protocole expérimental utilisant un laser comme outil d'investigation ou pour transmettre de l'information

Les activités expérimentales

Agir

(7 activités expérimentales)

Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la concentration d'une espèce à l'aide de courbes d'étalonnage en utilisant la spectrophotométrie et la conductimétrie dans le domaine de la santé, de l'environnement ou du contrôle de qualité

Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la concentration d'une espèce chimique par titrage par le suivi d'une grandeur physique et par la visualisation d'un changement de couleur, dans le domaine de la santé, de l'environnement ou du contrôle de qualité

Pratiquer une démarche expérimentale pour synthétiser une molécule organique d'intérêt biologique à partir d'un protocole

Identifier des réactifs et des produits à l'aide de spectres et de tables fournis

Mettre en œuvre un protocole expérimental utilisant un capteur (caméra ou appareil photo numérique par exemple) pour étudier un phénomène optique

Mettre en œuvre un protocole expérimental utilisant un échantillonneur-bloqueur et/ou un convertisseur analogique numérique (CAN) pour étudier l'influence des différents paramètres sur la numérisation d'un signal (d'origine sonore par exemple)

Mettre en œuvre un dispositif de transmission de données (câble ou fibre optique)

Liste du matériel de chimieTerminale S

Liste du matériel de chimieTerminale S

Liste du matériel de physiqueTerminale S

Liste du matériel de physiqueTerminale S

L’épreuve du baccalauréat

deux sujets « zéro » enseignement spécifique et trois exercices de spécialité et leurs corrigés

Livret scolaire Session 2013