Retour au sommaire

 

Préparation de l'oral du bac S en Physique-Chime

Texte réglementaire

Liste du matériel

Sujet 1

Sujet 2

Sujet 3

Sujet 4

Sujet 5

modalités de déroulement de l'épreuve orale de contrôle en physique-chimie au baccalauréat série S

La note de service N° 96-223 du 10 septembre 1996 (BO N° 33 du 19 septembre 1996) définit les modalités de l'épreuve orale de contrôle en physique-chimie pour le baccalauréat série S. Les observations faites sur le terrain montrent une grande diversité d'interprétation de ce texte par les différents jurys, diversité qui pourrait entraîner une inégalité de traitement des candidats, alors même que cette épreuve présente pour eux un caractère déterminant. Nous vous confirmons que, comme pour l'ensemble de l'épreuve de physique-chimie, l'épreuve orale de contrôle porte sur le programme en vigueur, et évalue donc les compétences exigibles définies par ce programme. La note de service précise en particulier que Afin d'aider les professeurs dans leur travail de préparation des élèves, et de rédaction des sujets d'oral, nous vous proposons ci-joint :

- une liste indicative du matériel présent dans la salle d'interrogation ; il est nécessaire que les interrogateurs alertent les chefs de centre d'oral le plus tôt possible, afin que la matériel souhaité puisse être disponible pendant l'épreuve ;

- six exemples de sujets rédigés par le groupe de professeurs placé sous la responsabilité de la direction de l'enseignement scolaire et de l'inspection générale de l'éducation nationale. Le nombre restreint des sujets proposés ici montre que nous avons souhaité donner aux enseignants des pistes de travail et de réflexion, et non un ensemble exhaustif de sujets à proposer à l'oral.

Les exemples proposés ont la structure suivante :    

 

Les textes régissant le déroulement de l'oral précisent que l'épreuve a lieu dans une salle comportant du matériel de physique et de chimie. Nous proposons ci-dessous une liste de matériel ; cette liste est indicative, et doit être adaptée en fonction des situations locales, et des objectifs du professeur conduisant l'interrogation.

 

Matériel de physique (sur une paillasse si possible ou sur un chariot).

des résistances (100 W  ; 1 kW ) ; une bobine (ce qu'il y a) ; un condensateur (ce qu'il y a) ; un amplificateur opérationnel.

Matériel de chimie (sur une paillasse si possible ou sur un chariot).

 

Sujet 1

Ce texte est le support d'une interrogation orale en spécialité chimie , l'autre exercice porte obligatoirement sur le tronc commun

Texte support de l'interrogation orale

Les questions en gras portent sur le matériel exposé.

L'usage de la calculatrice est interdit.

Commentaires

et

questions possibles pour aider le candidat

Compétences exigibles

Une étiquette d'eau minérale indique, entre autres, un pH pour l'eau égal à 7,6 et la présence d'ions hydrogénocarbonate de formule HCO3-. On donne CO2,H2O / HCO3- pKa1 = 6,4 HCO3- / CO32- pKa2 = 10,3   1. L'ion hydrogénocarbonate est-il un acide ? est-il une base ? Justifiez. 2. Justifiez que l'ion hydrogénocarbonate est bien l'espèce acido-basique qui prédomine dans cette eau minérale. 3. Le dosage d'un volume V0 = 100 cm3 d'eau minérale par une solution d'acide chlorhydrique de concentration connue C0 est réalisé en présence d'un indicateur coloré. a. Expliquez comment vous réaliseriez ce dosage Nommez aussi le matériel que vous utiliseriez.(Vous aurez à le montrer au cours de l'interrogation orale). b. . Précisez l'indicateur coloré, parmi les deux proposés, que vous pourriez utiliser sachant que le pH à l'équivalence est égal à 4,5. c. Quelle est la couleur du mélange eau minérale – indicateur coloré choisi avant de commencer le dosage ? Comment visualiserez-vous l'équivalence ? d. Soit VE le volume versé à l'équivalence. Pour connaître la masse des ions hydrogénocarbonate présents dans un litre d'eau minérale indiquer le raisonnement que vous allez mener à partir des données de l’énoncé.               - Indiquer le domaine de prédominance de chaque espèce acido-basique.        
- Qu'est-ce qu'un indicateur coloré ?
- Qu'est-ce que l'équivalence ?   Courbe à donner en aide pH Vb (cm3)		             - Reconnaître l'espèce acide et l'espèce basique.   - Connaissant le pH et le pKa déterminer la forme prédominante.       - Utiliser le matériel élémentaire pour effectuer un dosage.     - Choisir l'indicateur coloré pour un dosage donné. - Utiliser une table de données (table de pKa, zone de virage d'indicateurs colorés.). - Écrire l'équation-bilan de la réaction de dosage. - Exploiter le caractère total des réactions.   - Définir l'équivalence d'un dosage acido-basique.
Indicateur teinte zone de virage teinte
vert de bromocrésol rhodamine  jaune 3,8 - 5,4 bleu
Bleu de bromothymol jaune 6,0 - 7,6 bleu

 

Sujet 2

Texte support d'une interrogation orale en spécialité physique ; l'autre exercice porte obligatoirement sur le tronc commun

Texte support de l'interrogation orale.

Les questions en gras portent sur le matériel exposé.

L'usage d'une calculatrice est interdit.

Commentaires
  • Questions possibles pour aider le candidat

Compétences exigibles

1.On dispose d'une lentille convergente de distance focale f ' = 10 cm.

Comment feriez-vous pour vérifier l'ordre de grandeur de la valeur de la distance focale de la lentille ?

Les questions initiales sont volontairement ouvertes pour permettre au candidat de s’exprimer pleinement.

  • Quelle est la position d'un objet quand son image à travers la lentille est à l'infini ?

Décrire un protocole expérimental simple permettant de mesurer une distance focale.

2. On place un objet réel AB à 20,0 cm de la lentille.

  1. En utilisant la relation de conjugaison, déterminer la position de l'image de AB à travers la lentille et déterminer sa taille sachant que AB = 1,0 cm.

     

  2. Sur un schéma à l’échelle, déterminer la position et la taille de l'image A'B'

     

  3. Montrer sur un schéma la marche d'un pinceau lumineux issu de B et passant par les bords de la lentille.

 

 

 

 

En cas d’insuffisance importante, on peut donner au candidat la relation de conjugaison, bien évidemment la note sera en conséquence, et commencer par la question suivante :

  • Identifier chacun des termes dans la relation.

     

.

Connaître et mettre en œuvre la formule de conjugaison des lentilles minces et de celle du grandissement.

Analyser un montage optique….trouver la position des images, donner le trajet d'un pinceau lumineux

3. Au moment de l'interrogation, vous aurez à reconnaître parmi le matériel exposé celui nécessaire à la réalisation de l'expérience de la question 2.

Il est rappelé qu’il ne peut pas être demandé au candidat de manipuler.

Savoir :

utiliser le matériel figurant au programme
justifier l'emploi du matériel pour un objectif expérimental donné.

 

Sujet 3

Texte support de l'interrogation orale Les questions en gras portent sur le matériel exposé L’usage d’une calculatrice est interdit

Commentaires

¤ Questions possibles pour aider le candidat

  Compétences exigibles :

À un instant pris pour origine des dates, on mélange des volumes égaux de deux réactifs A et B en solution aqueuse. On réalise plusieurs fois ce mélange, en modifiant les conditions expérimentales, comme indiqué dans le tableau en annexe. On détermine, pour chaque expérience, les valeurs de la concentration du réactif A à différents instants, et on trace l’évolution de cette concentration en fonction du temps. (Courbes données en annexe) 1. Donner la définition de la vitesse instantanée de disparition d'un corps ainsi que sa représentation graphique. 2. Préciser l'évolution de la vitesse de disparition d'un réactif avec : la température, avec la concentration en réactif. 3. Définir un catalyseur et en citer un exemple. 4. Associer, en justifiant la réponse, chaque expérience à une des courbes données en annexe. 5. Quel matériel utiliser pour préparer la solution du réactif A de l’expérience 4 à partir de la solution de réactif A de l’expérience 1 ? Comment procéder ?                 Les réactifs sont volontairement désignés par A et B, afin de ne pas entraîner le candidat sur des questions de nomenclature. ¤ Quelle est l’unité de vitesse de réaction ?   ¤ Pourquoi utilise-t-on des solutions diluées pour réaliser les expériences ?           Quelle verrerie peut-être utilisée pour réaliser les expériences ? Pour mesurer des volumes ? Comment préparer un volume V = 100 cm3 ?        Définir la vitesse de formation d'un produit et la vitesse de disparition d'un réactif à volume constant.Savoir qu'en général la vitesse de formation d'un corps augmente avec la concentration des réactifs.Savoir que la vitesse de formation d'un corps augmente avec la température. Savoir qu'un catalyseur augmente la vitesse de formation d'un corps sans entrer dans le bilan de la réaction. Exploiter une série d'expériences. Calculer la vitesse de formation ou de disparition d'un corps à partir d'une courbe expérimentale et donner son unité. Effectuer une dilution.Connaître le matériel suivant, sa mise en œuvre et ses conditions d’utilisation :Verrerie usuelle, verrerie jaugée, thermomètre, papier indicateur de pH, pH-mètre, propipette.

Annexe

 

Sujet 4

Texte support de l'interrogation orale

Les questions en gras portent sur le matériel exposé

L'usage de la calculatrice est interdit.

Commentaires

et

questions possibles pour aider le candidat

Les questions en gras portent sur le matériel exposé.

 

 

 

Compétences exigibles

 

1. On étudie le mouvement d'une particule (masse m, charge q> 0) qui se déplace dans un champ magnétique uniforme de valeur B.

On néglige les effets du poids de la particule.

  1. Quelle est l'expression vectorielle de la force magnétique subie par la particule ?
  2. Établir l'expression de son vecteur accélération.

 

2. L'énergie cinétique de la particule est-elle modifiée lorsqu'elle se déplace dans le champ magnétique ? Justifier.

 

3. On a réalisé deux expériences : pour l'une la particule possède un vecteur vitesse initiale perpendiculaire à , pour l'autre est parallèle à . Dans quel cas la trajectoire est-elle rectiligne ? Dans quel cas est-elle circulaire ? Justifier.

 

4. Dans le cas d'une trajectoire circulaire le rayon du cercle est donné par la relation : R =.

Démontrer cette relation.

 

5. Avant l'introduction dans la zone où règne le champ magnétique, la particule a été accélérée. Par quel type de champ ? Comment peut-on le créer ?

 

 

 

Une particule a un mouvement circulaire et uniforme.

  1. Est ce que la valeur du vecteur vitesse change au cours du temps ?
  2. Le vecteur vitesse change-t-il au cours du temps ?
  3. Le vecteur accélération est-il nul  ? non nul ? constant au cours du temps ?

Justifier chaque réponse par une phrase et un schéma.

 

Énoncer le théorème du centre d'inertie (relation fondamentale de la dynamique).

 

Énoncer le théorème de l'énergie cinétique.

 

 

Montrer un dispositif permettant d'obtenir un champ magnétique uniforme.

Quel est l'appareil qui permet de mesurer B ?

 

 

 

 

 

 

 

 

  • connaître l'expression de la force subie par une particule chargée en mouvement dans un champ magnétique
  • démontrer que le mouvement d'une particule dans un champ magnétique uniforme perpendiculaire à sa vitesse initiale est plan, uniforme et circulaire.
  • justifier qu'un champ magnétique uniforme, contrairement à un champ électrique, ne peut faire varier l'énergie cinétique d'une particule chargée.
  • connaître les caractéristiques du champ électrique dans un condensateur plan.
  • savoir énoncer et mettre en œuvre la relation fondamentale de la dynamique et le théorème de l'énergie cinétique
  • connaître les caractéristiques du vecteur vitesse et du vecteur accélération d'une particule en mouvement circulaire et uniforme.
  • décrire un dispositif permettant d'obtenir un champ magnétique uniforme.

Texte support de l'interrogation orale

Les questions en gras portent sur le matériel exposé

L'usage de la calculatrice est interdit.

Commentaires

et

questions possibles pour aider le candidat

 

Les questions en gras portent sur le matériel exposé.

Compétences exigibles

 

1. Au cours d'une séance de travaux pratiques on a réalisé, en présence d'un catalyseur, l'hydrolyse d'un ester de formule  CH3- COO-CH2-CH3.

Le mélange initial était composé de 0,25 mol d'ester, de 0,25 mol d'eau et de quelques gouttes d'une solution d'acide sulfurique.

 

a. Écrire l'équation-bilan de la réaction, encadrer les groupes fonctionnels de l'ester et des produits ; nommer réactifs et produits.

 

  1. Le montage réalisé par les élèves est un montage à reflux : ballon rond adapté au chauffe ballon, surmonté d'un réfrigérant vertical. Quel est son intérêt ?

Lors de l'interrogation, vous aurez à reconnaître ce matériel parmi celui qui est présenté.

 

c. Quelles sont les espèces chimiques présentes dans le milieu réactionnel après hydrolyse ?

 

 

2. Après hydrolyse, on refroidit le mélange puis on ajoute de la soude en présence de phénolphtaléine.

Écrire les équations-bilan des réactions qui ont lieu.

Remarque : l'acide sulfurique se comporte comme un acide fort dans ce mélange.

 

 

Quelle est la formule développée de l'ester ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Quelles sont les espèces susceptibles de réagir avec la soude  ?

Comment s'appelle la réaction entre un ester et la soude ?

Quelles sont les caractéristiques de cette réaction ?

 

 

 

 

  • reconnaître le groupe fonctionnel ester dans la formule d'un composé organique.
  • à partir de la formule semi-développée d'un ester, retrouver les formules de l'acide carboxylique et de l'alcool correspondants.
  • écrire l'équation-bilan d'une réaction d'hydrolyse.
  • savoir que la réaction d'un ester avec l'eau est limitée, lente.
  • savoir que la vitesse de formation d'un corps augmente avec la température.

- écrire l'équation-bilan d'une réaction de dosage.

 

Sujet 5

  Texte support de l’interrogation orale   L’usage de la calculatrice n’est pas autorisé.   Vous aurez à reconnaître du matériel nécessaire à cette expérience

  Commentaires et questions possibles pour aider le candidat   Les questions en gras sont en relation avec le matériel exposé

  Compétences exigibles

 
  Un circuit " RLC  série " est alimenté par un générateur délivrant une tension sinusoïdale u de valeur efficace U constante et égale à 3,0 V et de fréquence f réglable. Un ampèremètre mesure l’intensité efficace I. On utilise les deux voies d’un oscilloscope pour visualiser la tension u(t) délivrée par le générateur d’une part et l’intensité i(t) du courant d’autre part.   1. Faire le schéma du montage permettant de réaliser l’expérience ci-dessus.   2. Quand dit-on qu’il y a résonance d’intensité ?   3. Comment mesurer la valeur efficace U de la tension sinusoïdale u ?   4. L’expérimentateur règle la fréquence f pour être à la résonance d’intensité. a. Comment l’expérimentateur saura-t-il qu’il est à la résonance d’intensité ? b. La fréquence de résonance dépend-elle de la valeur de la résistance ? Justifier. c. À quelle grandeur caractéristique du circuit est égale l’impédance Z du dipôle " RLC série " à la résonance d’intensité ?                     1. Faire le schéma du circuit sans l’oscilloscope ; puis placer la masse de l’oscilloscope et enfin placer les deux voies. Il faut que le candidat justifie les branchements des voies de l’oscilloscope. Comment peut-on étudier l’intensité i (t) à l’oscilloscope ?   Reconnaître le GBF parmi les générateurs présents. Que faut-il régler sur le GBF et sur l’oscilloscope ? Montrer un multimètre et demander comment l’utiliser en ampèremètre, en voltmètre en courant alternatif sinusoïdal. 4. c. Quelle est l’unité d’impédance ?                     Savoir schématiser une expérience.   Savoir utiliser un oscilloscope pour visualiser une tension aux bornes d’un dipôle, une intensité   Savoir qu’il y a résonance d’intensité si période propre et période du générateur sont égales, qu’alors I = U/R et qu’il y a risque de surtension aux bornes des dipôles.   Savoir utiliser le matériel figurant au programme. Savoir justifier l’emploi du matériel pour un objectif expérimental donné.