Programme de première S
Article mis en ligne le 13 juin 2012 par A Jouve
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Présentation simplifiée du
Programme de physique-chimie de première S

Les concepteurs du programmes insistent sur le fait que la discipline est au service des compétences et des appétences de science des élèves.

L’enseignement vise à développer la démarche scientifique et l’approche expérimentale. Il faut placer la physique et la chimie dans une mise en perspective historique et développer le lien avec les autres disciplines. L’usage adapté des technologies de l’information et de la communication (TIC) doit être favorisé.

Le programme de physique-chimie de première S comporte trois grandes parties.
Observer : couleurs et images
Comprendre  : lois et modèles
Agir  : les défis du XXIéme siècle


Le livre choisi au lycée Rosa Parks  :

Observer :
Couleur, vision et image :
L’oeil ; modèle de l’oeil réduit. Lentilles minces convergentes : images réelle et virtuelle. Distance focale, vergence. Relation de conjugaison ; grandissement. Accommodation. Fonctionnements comparés de l’oeil et d’un appareil photographique. Couleur des objets. Synthèse additive, synthèse soustractive. Absorption, diffusion, transmission. Vision des couleurs et trichromie. Daltonisme. Principe de la restitution des couleurs par un écran plat (ordinateur, téléphone portable, etc.).

Sources de lumière colorée
Différentes sources de lumière : étoiles, lampes variées, laser, DEL, etc.
Domaines des ondes électromagnétiques.
Couleur des corps chauffés. Loi de Wien.
Interaction lumière-matière : émission et absorption.
Quantification des niveaux d’énergie de la matière.
Modèle corpusculaire de la lumière : le photon. Énergie d’un photon.
Relation E = hv dans les échanges d’énergie.
Spectre solaire.

Matières colorées
Synthèse soustractive.
Colorants, pigments ; extraction et synthèse.
Réaction chimique : réactif limitant, stoechiométrie, notion d’avancement.
Dosage de solutions colorées par étalonnage.
Loi de Beer-Lambert.

Molécules organiques colorées : structures moléculaires, molécules à liaisons conjuguées.
Indicateurs colorés.
Liaison covalente.
Formules de Lewis ; géométrie des molécules.
Rôle des doublets non liants.
Isomérie Z/E.

Comprendre
Cohésion et transformations de la matière
La matière à différentes échelles : du noyau à la galaxie.
Particules élémentaires : électrons, neutrons, protons.
Charge élémentaire e.
Interactions fondamentales : interactions forte et faible, électromagnétique, gravitationnelle.
Cohésion du noyau, stabilité.
Radioactivité naturelle et artificielle. Activité.
Réactions de fission et de fusion.
Lois de conservation dans les réactions nucléaires.
Défaut de masse, énergie libérée.
Réactions nucléaires et aspects énergétiques associés.
Lois de conservation dans les réactions nucléaires.
Défaut de masse, énergie libérée.
Réactions nucléaires et aspects énergétiques associés.
Ordre de grandeur des énergies mises en jeu.

Solide ionique. Interaction électrostatique ; loi de Coulomb.
Solide moléculaire. Interaction de Van der Waals, liaison hydrogène.
Électronégativité.
Effet du caractère polaire d’un solvant lors d’une dissolution.
Conservation de la matière lors d’une dissolution.
Variation de température et transformation physique d’un système par transfert thermique.
Nomenclature des alcanes et des alcools ; formule semi-développée.
Lien entre les températures de changement d’état et la structure moléculaire dans le cas de l’eau, des alcools et des alcanes.
Miscibilité des alcools avec l’eau.
Réactions chimiques et aspects énergétiques associés : énergie libérée lors de la combustion

Champs et forces
Exemples de champs scalaires et vectoriels : pression,
température, vitesse dans un fluide.
Champ magnétique : sources de champ magnétique (Terre,
aimant, courant).
Champ électrostatique :
Champ de pesanteur local
Loi de la gravitation ; champ de gravitation.
Lien entre le champ de gravitation et le champ de pesanteur

Formes et principe de conservation de l’énergie
Énergie d’un point matériel en mouvement dans le champ
de pesanteur uniforme : énergie cinétique, énergie potentielle de pesanteur, conservation ou non conservation de l’énergie mécanique.
Frottements ; transferts thermiques ; dissipation d’énergie.
Formes d’énergie
Principe de conservation de l’énergie.
Application à la découverte du neutrino dans la désintégration .

Agir

Convertir l’énergie et économiser les ressources
Ressources énergétiques renouvelables ou non ; durées caractéristiques associées.
Transport et stockage de l’énergie ; énergie électrique.
Production de l’énergie électrique ; puissance.
Conversion d’énergie dans un générateur, un récepteur. Loi d’Ohm. Effet Joule.
Notion de rendement de conversion.
Stockage et conversion de l’énergie chimique.
Énergie libérée lors de la combustion d’un hydrocarbure ou d’un alcool.
Piles salines, piles alcalines, piles à combustible.
Accumulateurs.
Polarité des électrodes, réactions aux électrodes.
Oxydant, réducteur, couple oxydant/réducteur, réaction d’oxydo-réduction.
Modèle par transfert d’électrons.

Synthétiser des molécules et fabriquer de nouveaux matériaux
Nanochimie.
Synthèse ou hémisynthèse de molécules complexes, biologiquement actives.
Alcools, aldéhydes, cétones : nomenclature, oxydations.
Acides carboxyliques : nomenclature, caractère acide, solubilité et pH.
Obtention d’un acide carboxylique ou d’une cétone ; rendement d’une synthèse.
Synthèses et propriétés de matériaux amorphes (verres), de matériaux organisés (solides cristallins, céramiques) et de matières plastiques.

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

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