Topic outline
- General
- OBJECTIFS PEDAGOGIQUES
OBJECTIFS PEDAGOGIQUES
Terminales C et D
Objectifs de la matière
Les Sciences Physiques doivent amener l’élève à :
§ Pratiquer une démarche expérimentale pour faire aboutir une recherche ;
§ Adopter une attitude scientifique en développant chez lui l’esprit scientifique ;
§ Interpréter des phénomènes naturels par les connaissances qu’elles lui apportent ;
§ Mieux connaître le monde technique qui nous entoure par le biais de l’analyse des réalités et de l’effort pour comprendre et expliquer.
Objectifs de l’enseignement des Sciences
Physiques au Lycée
A la sortie du Lycée, l’élève doit être capable de (d’) :
§ Continuer ses études supérieures ;
§ Se servir du raisonnement scientifique ;
§ Interpréter avec finesse les faits scientifiques ;
§ Énoncer et appliquer correctement les lois physiques étudiées jusqu’à présent ;
§ Vérifier la concordance entre une prévision théorique et un résultat expérimental;
§ Écrire correctement un résultat numérique ;
§ Appliquer les lois mathématiques sur les phénomènes physiques et chimiques.
Objectifs de des Sciences Physiques en classes de Terminale C et D
A la fin des classes de terminales C et D, l’élève doit être capable de (d’) :
§ Résoudre un problème de dynamique ;
§ Définir le vecteur champ magnétique créé par un courant ;
§ Définir les vecteurs forces de Lorentz et de Laplace ;
§ Définir la F. e.m. d’auto-induction ;
§ Décrire le phénomène de décharge d’un condensateur dans une bobine ;
§ Déterminer les grandeurs caractéristiques de la réponse d’un circuit (R, L, C) à une excitation sinusoïdale forcée ;
§ Utiliser la relation de conjugaison d’une lentille mince convergente ou divergente ;
§ Écrire les équations bilans des réactions nucléaires ;
§ Affiner et compléter les notions fondamentales vues dans les classes antérieures en chimie organique et en acidobasicités ;
§ Écrire correctement les équations bilans des réactions chimiques ;
§ Apprécier les notions de structure moléculaire, en particulier les notions de structures dans l’espace : la structure spatiale des molécules influe beaucoup sur leur réactivité dans la chimie du monde vivant ;
§ Présenter le fait que les composés organiques ayant des groupes identiques d’atomes ont des propriétés analogues et, en particulier, donnent lieu à des réactions identiques ;
§ Décrire des réactions rapides, lentes et bloquées.
Volume horaire
06 heures par semaine
Physique
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Mécanique
Durée : 47 heures
Objectifs généraux : l’élève doit être capable de :
· Définir le système à étudier, à préciser les conditions initiales, à écrire et exploiter les équations du mouvement ;
· Rappeler les notions de quantité de mouvement, de force, d’énergie cinétique et de travail.
Objectifs spécifiques: L’élève doit être capable de (d’) :
§ Positionner un point dans un repère
§ Définir l’équation horaire
§ Définir le vecteur vitesse et le vecteur accélération
§ Établir les équations horaires de quelques mouvements particuliers
§ Énoncer le principe de l’inertie
§ Définir un repère galiléen
§ rappeler le théorème de l‘énergie cinétique
§ énoncer la loi de Newton, (loi de la gravité)
§ définir le champ gravitationnel
§ démontrer que le mouvement d’un satellite en orbite circulaire est uniforme
§ établir l’expression de la vitesse de ce satellite et de sa période de révolution
§ appliquer la conservation de l’énergie mécanique en l’absence de frottement
§ établir l’expression du vecteur position :
§ appliquer la conservation de l’énergie mécanique en l’absence de frottement
§ appliquer le théorème de l’accélération angulaire
§ établir les moments de quelques solides
§ établir l’équation différentielle du mouvement d’un oscillateur harmonique et définir sa fréquence propre
§ appliquer la conservation de l’énergie mécanique d’un oscillateur harmonique non amorti
§ définir l’énergie potentielle élastique d’un ressort et d’un fil de torsion
Électromagnétisme
Durée : 42 heures
Objectif général : l’élève doit être capable de (d’) :
· Définir le vecteur champ magnétique créé par un courant ;
· Définir les vecteurs forces de Lorentz et de Laplace ;
· Définir la F. e.m. d’auto-induction ;
· Décrire le phénomène de décharge d’un condensateur dans une bobine ;
· Déterminer les grandeurs caractéristiques de la réponse d’un circuit (R, L, C) à une excitation sinusoïdale forcée ;
Objectifs spécifiques: L’élève doit être capable de (d’) :
· Mettre en évidence l’existence d’un champ magnétique
· Représenter le vecteur champ magnétique en un point donné d’un champ magnétique
· Définir une ligne d’induction magnétique
· Définir le vecteur champ magnétique B créé par un courant rectiligne, circulaire et par un solénoïde parcouru par un courant
· Énumérer les caractéristiques de la force de Lorentz
· Établir que le mouvement d’une particule chargée soumise à l’action d’un champ magnétique uniforme est plan, uniforme et circulaire.
· Énoncer et appliquer la loi de Laplace
· montrer expérimentalement que le déplacement d’un aimant devant une bobine engendre simultanément une tension aux bornes de celle-ci
· définir l’origine de la f.e.m. induite
· énoncer la loi de Lenz
· montrer qu’une bobine s’oppose aux variations de courant
· définir et calculer la f.e.m. d’auto-induction dans une bobine parcourue par un courant dépendant du temps :
· calculer l’inductance d’une solénoïde
· appliquer la loi d’Ohm pour une bobine inductive :
· définir l’énergie emmagasinée dans une bobine : Em= ½ Li2
· établir l’équation différentielle d’un circuit (L,C)
· définir sa fréquence propre
· appliquer la conservation de l’énergie mécanique pour les oscillations non amorties
· établir l’équation différentielle d’un circuit (RLC
· résoudre cette équation par la méthode de Fresnel
· définir son impédance
· définir la réponse d’un circuit (RLC) à une excitation sinusoïdale forcée : frequence, résonnance d’intensité, bande passante à 3db, facteur de qualité
· définir les grandeurs efficaces (Intensité et tension)
· définir la puissance moyenne et le facteur de puissance.
Optique
Durée : 12 heures
Objectif général : l’élève doit être capable de (d’) :
§ Définir les notions d’images et d’objets réels et virtuels ;
§ Décrire l’importance des lentilles
Objectifs spécifiques: L’élève doit être capable de (d’) :
§ Définir l’axe principal d’une lentille mince et son centre optique
§ Citer les propriétés du centre optique, du foyer principal image, du foyer principal objet d’une lentille
§ Définir la distance focale d’une lentille OF = f et distinguer une lentille convergente f > 0 et une divergente f < 0
§ Construire l’image donnée par une lentille mince, d’un objet et à distinguer leur nature réelle ou virtuelle
§ Appliquer les relations de grandissement et de conjugaison
§ Définir la vergence
Physique atomique et nucléaire
Objectifs généraux : l’élève doit être capable de (d’) :
§ Écrire les équations bilans des réactions nucléaires ;
§ Énumérer les applications pratiques de l’énergie nucléaire ;
Objectifs spécifiques: L’élève doit être capable de (d’) :
· Définir les termes suivants : Élément, Nucléide, Isotope
· donner la charge et la masse des nucléons
· donner l’ordre de grandeur de la dimension des noyaux
· appliquer la relation d’Einstein au défaut de masse
· identifier les noyaux stables
· définir le phénomène de la radioactivité
· écrire les équations –bilans des radioactivités
· établir que le nombre de noyaux radioactifs diminue exponentiellement en fonction du temps
· définir la période radioactive d’un nucléide
· définir l’activité dune source
· définir la réaction de fission
· écrire correctement une réaction de fission
· définir la réaction de fusion
· écrire correctement une réaction de fusion
CHIMIE
…………………………………………………….
Chimie organique
Durée : 20 heures
Objectifs généraux : l’élève doit être capable de (d’) :
§ Préciser les notions de structure moléculaire, en particulier les notions de structures dans l’espace : la structure spatiale des molécules influe beaucoup sur leur réactivité dans la chimie du monde vivant ;
§ Présenter le fait que les composés organiques ayant des groupes identiques d’atomes ont des propriétés analogues et, en particulier, donnent lieu à des réactions identiques ;
§ Montrer que les groupes fonctionnels peuvent être transformés les uns dans les autres
Objectifs spécifiques: L’élève doit être capable de (d’) :
· Rappeler les structures des molécules déjà vues en classe de 1ère (CH4, C2H6, C2H4, C6H6, C2H2)
· Représenter un atome de carbone tétraédrique en perspective
· Rappeler la possibilité de rotation autour d’une liaison C - C
· Représenter un atome de carbone :
Doublement lié
Triplement lié
· Rappeler :
La planéité des doubles liaisons
· Définir les mots suivants :
La linéarité des triples liaisons
· Définir les mots suivants :
Formule brute
Constitution
Isomère de constitution
· Donner les isomères de constitution de quelques formules brutes (C4H10, C6H14, C3H6O, …)
· Définir les mots suivants :
Configuration
Isomère de configuration
· Distinguer les isomères de configurations des alcènes du type RCH= CHR’ et être capable de les nommer
· Rappeler que les isomères de configurations des alcènes du type RCH= CHR’ ont des propriétés physiques et chimiques différentes
· Définir les mots suivants :
Conformation
Isomère de conformation
· Identifier les conformations éclipsées et étoilées de la molécule d’éthane
· Identifier les conformations chaînes chaise et bateau du cycloéthane
· Identifier la conformation stable de la molécule d’éthane
· Reconnaître les atomes d’hydrogène axiaux et équatoriaux
· Identifier la conformation stable du cycloéthane
· Comparer les isomères de conformations avec les isomères de configuration
- Chiralité
- Énantiomères
- Dia stéréo-isomère
- Pouvoir rotatoire : dextrogyre, lévogyre, mélange racémique
· Rappeler que deux énantiomères ont :
Les mêmes propriétés physiques à l’exception de leur pouvoir rotatoire
La même réactivité face à des réactifs achiraux, mais peuvent avoir une réactivité différente à l’égard des réactifs chiraux
· Définir un alcool R-OH
· Nommer des alcools
· Identifier les atomes de carbone fonctionnels des trois classes :
· Écrire les réactions de préparation des alcools
Primaire : RCH2OH
Secondaires : R’RCHOH
Tertiaires : R’R’’R CHOH
· Rappeler les isomères de constitution et les isomères optiques
· Rappeler la formation de l’alcool majoritaire en utilisant la règle de MARKOVNIKOV
· Écrire les équations –bilans :
De la réaction d’oxydoréduction de l’éthanol avec le sodium
De la déshydratation de l’éthanol
· Identifier le groupe fonctionnel des esters :
· Écrire l’équation bilan de l’estérification
· Écrire l’équation-bilan de la saponification des esters
· Comparer la réaction limitée des esters sur l’eau à celle complète de l’ester sur les ions hydroxyde (hydroxyde de sodium ou hydroxyde de potassium)
· Écrire les demi-réactions redox des couples suivants :
RCHO/ RCH2OH,
RCOOH/ RCHO,
RCOR’ / RCHOHR’
· Écrire les réactions d’oxydoréduction pour les tests des aldéhydes
· Identifier la classe de l’alcool suivant les produits de son oxydation ménagée
· Mettre en évidence le groupe C= O des aldéhydes et des cétones
· Mettre en évidence les aldéhydes
· Comparer les résultats des tests des aldéhydes et des cétones
Chimie générale
Durée : 23 heures
Objectifs généraux : l’élève doit être capable de (d’) :
§ Rappeler puis compléter les notions fondamentales vues dans les antérieures en chimie organique et en acido basicité ;
§ Décrire l’importance pratique de la chimie ;
§ Écrire correctement les équations bilans des réactions chimiques ;
Objectifs spécifiques: L’élève doit être capable de (d’) :
· Décrire le mécanisme de la dissolution des composés ioniques ou moléculaires
· Expliquer la faible conductivité de l’eau pure
· Écrire l’équation de l’autoprotolyse de l’eau
· Définir le produit ionique de l’eau
· Rappeler la définition du pH
· Tester la présence des ions dans les solutions chlorhydrique
· Écrire la réaction du chlorure d’hydrogène avec l’eau
· Appliquer la formule du pH de HCl : pH= -log CA
§ Écrire la relation, d’un acide fort avec l’eau
§ Écrire correctement la réaction de la soude avec l’eau
§ Mettre en évidence les ions dans les solutions d’hydroxyde de sodium
§ Appliquer la formule du pH de la soude de concentration CB = pH = 14 + log CB,
§ Écrire la réaction d’une base forte avec l’eau
§ Citer des exemples d’acide fort et de base forte
§ Définir un couple acide-base et citer quelques propriétés correspondantes
§ Écrire les formules
des couples acide/base suivants :
- acide éthanoïque / ion éthanoate
- acide méthanoïque / ion méthanoate
- acide monochloréthanoïque / ion monochloroéthanoate
- ion ammonium/ ammoniac
- ion ethylammonium/ éthylamine
des acides forts : HCl, HNO3, HBr, HI, H2SO4
des bases fortes: NaOH, KOH, Ca(OH) 2, C2H5O
§ écrire correctement la réaction d’un acide faible avec l’eau
§ définir la constante d’acidité pour couple acide/base, A/B
§ classifier les couples acide /base suivant Ka et pKa
§ tracer l’échelle de dominance pour un, couple A/B
§ citer le nom et le Ka des trois principaux indicateurs colorés :
- hélianthine pKa= 3,4
- B.B.T. p Ka = 6,8
- Phénolphtaléine pKa= 9,4
§ Écrire correctement les équations –bilans dans les trois cas suivants :
- acide faible + base forte
- base faible + acide fort
- acide fort +base forte
§ tracer et analyser les courbes de variance du pH
§ justifier qu’au point d’équivalence CAVA=CBVB
§ définir les solutions tampons, leurs propriétés et leurs importances
§ donner le principe de dosage acide-base :
- bilan réactionnel
- relation caractérisant le point d’équivalence
- repérage du point d’équivalence
§ mettre en œuvre le mode opératoire
- calculer la concentration molaire inconnue en utilisant les résultats expérimentaux
- choisir l’indicateur coloré le mieux adapté
Instructions
Horaire
Les durées mentionnées ci-dessus sont données à titre indicatif seulement, tout en laissant aux Professeurs la libre initiative quant au déroulement de leurs cours
Classes terminales C et D
Prévision minimum du nombre de semaines dans une année scolaire : 25v semaines
Volume horaire hebdomadaire : 6heures
Volume horaire annuel : 6heures/semaine x25 sem= 150 heures / an
reparties en : Physique : 107 heures
Chimie : 43 heures
Physique
A ; MECANIQUE
A1 : - Cinématique…………………………………..10
A2 : -Dynamique ……………………………………..37
B : -ELECTRICITE…………………………………………41
C : - OPTIQUE……………………………………………...12
D : -Physique atomique et nucléaire……………………..07
Total : 107 heures
Chimie
A : - Chimie organique…………………………………….20
B : - Chimie Minérale et Générale………………………..23
Total : 43 heures
Il appartient au Professeur de différencier la série C de la série D par les exercices qu’il donne aux élèves.
La Physique et la Chimie sont des sciences expérimentales. Alors, chaque leçon doit être bâtie sur des expériences simples ou sur des observations rattachées à l’environnement naturel ou technique des élèves.
L’exploitation de l’expérience, animée par le professeur doit comporter une participation active des élèves (méthode active
Rappelons que le nombre des chiffres significatifs à garder dans un résultat, d’une application numérique n’est dicté que par les données des problèmes impliqués dans la formule choisie pour trouver ce résultat.
N’hésitez pas de faire un rappel ou même de donner des notions de mathématiques à chaque fois qu’il s’avère indispensable
Chaque semaine doit comporter deux séances de physique et une séance de chimie.La démarche spiralaire a été souvent adoptée entre les classes d 1ères C, D et Terminales C et D. Autrement dit, on peut avoir les mêmes intitulés mais ceux-ci sont abordés différemment.
Évaluation
Tous les objectifs sont considérés comme évaluables dans le cadre de l’évaluation formative ou sommative au niveau des établissements scolaires.
On pourra évaluer :
a) Les objectifs de connaissances scientifiques aux sciences physiques (notamment questions d’application des définitions, des lois et modèles étudiés en cours)
b) Les objectifs du’ savoir-faire’’ en sciences physiques (notamment questions relatives à la lecture, à l’exploitation d’un graphique…)
c) Les objectifs de connaissances et de ‘’savoir- faire’ notamment questions relatives à l’interprétation des phénomènes observés ou expérimentés.
Documentation proposée
1. Matrice des programmes de Madagascar
2. Isabelle ecollan DE COLIGNY, Guy FONTAINE, Marc LAURETTE, Alphonse TOMASINO, Chimie Terminale D, Collection Nathan, 1989
3. J. BOURDAIS, Chimie Terminale D, Collection BORDAS, 1989
4. Programme de Sciences Physiques de la Côte d’Ivoire, 1992
5. Isabelle ecollan DE COLIGNY, Guy FONTAINE, Marc LAURETTE, Alphonse TOMASINO, Physique Terminale D, Collection Nathan, 1989
6. J. BOURDAIS, Physique Terminale D, Collection BORDAS, 1989
7. NORMAN L. AINGER, MICHAEL P. CAVA C DE JONGH, CARL R. JONHSON,NORMAN A. LEBEL, CALVEN L. STEVENS,Organic Chemistry, 1971
8. J.P.DURANDEAU, Physiques Terminales, HACHETTE Éducation