Physique
Les Interactions fondamentales

• Savoir que toute charge électrique est multiple d'une charge élémentaire.
• En connaître la valeur numérique.
• Connaître l'ordre de grandeur du rapport des masses du nucléon et de l'électron.
• Connaître l'ordre de grandeur du rayon d'un atome et d'un noyau
• Réaliser et interpréter des expériences simples mettant en jeu des phénomènes d'électrisation.
• Connaître et savoir appliquer la loi de Coulomb.
• Savoir que dans un métal une fraction des électrons est libre de se déplacer dans tout l'échantillon, alors que dans un isolant les déplacements des charges sont inférieurs à la taille atomique.
• Savoir qu'au niveau du noyau s'exercent deux types d'interactions dont les effets sont opposés.
• Savoir que la cohésion de la matière est assurée par :
  - l'interaction gravitationnelle à l'échelle astronomique,
  - l' interaction électromagnétique à 1'échelle des atomes, des molécules et de la matière à notre échelle,
  - l'interaction forte à l'échelle du noyau

Mouvements de solides

• Sur un enregistrement réalisé ou donné, déterminer et représenter le vecteur vitesse V d'un point mobile.
• Savoir que le vecteur vitesse est le même pour tous les points d'un solide en translation.
• Savoir que chaque point d'un solide en rotation autour d'un axe fixe a une trajectoire circulaire.
• Pour un solide en rotation autour d'un axe fixe, relier la vitesse d'un point à la vitesse angulaire.

Forces macroscopiques s'exerçant sur un solide

• Identifier et représenter les actions qui s'exercent sur un solide.
• Prévoir dans des cas simples la possibilité de mise en rotation d'un solide autour d'un axe fixe.

Lois de Newton

• Connaître et appliquer les lois de Newton:
  - si le vecteur vitesse G du centre d'inertie ne varie pas, la somme vectorielle des forces qui s'exercent sur le solide est nulle et réciproquement.
  - Dans un référentiel galiléen, si le vecteur vitesse v du centre d'inertie varie, la somme vectorielle des forces qui s'exercent sur le solide n'est pas nulle. Sa direction et son sens sont ceux de la variation de v entre deux instants proches .
• Si A et B sont deux corps. Quel que soit l'état de mouvement de A par rapport à B, le vecteur force exercé par B sur A et toujours opposé au vecteur force exercé par A sur B.
• Analyser un exemple où une force de frottement sert à la propulsion.

Travail d'une force

• Connaître quelques effets sur un solide de forces dont le ou les points d'application se déplacent
• Exprimer et calculer le travail d'une force constante
• connaître l'unité du travail
• Connaître l'expression du travail du poids d'un corps
• Savoir que le travail d'une force constante effectué entre deux points A et B est indépendant du chemin parcouru
• Puissance du travail d'une ou plusieurs forces : connaître la définition et l'unité
• Utiliser la relation P = W / Dt

Travail et énergie

• Utiliser l'expression de l'énergie cinétique d'un solide en translation
• Utiliser le fait qu'entre 2 positions, dans un référentiel galiléen, la variation d'énergie cinétique d'un solide en translation est égale à la somme des travaux des forces extérieures
• Utiliser l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur d'un solide au voisinage de la Terre
• Expliciter la transformation d'énergie potentielle en cinétique dans des cas simples
• Utiliser un tableur et un grapheur.
• Savoir que l’énergie reçue par travail peut aussi être "stockée" par un corps dont certaines propriétés physiques ou chimiques sont modifiées.

Transferts thermiques

• Savoir qu’à l’échelle macroscopique, un transfert thermique se fait spontanément du système dont la température est la plus élevée vers celui dont la température est la plus basse.
• Prévoir sur des exemples simples le sens d’un transfert thermique.
• Savoir que le rayonnement est un mode de transfert de l'énergie.

Bilan énergétique de dipôles

• Réaliser un circuit d'après un schéma conventionnel et dessiner le schéma d'un circuit réalisé.
• Représenter sur un schéma une tension par une flèche
• Savoir que, dans un circuit où il n'y a qu'un générateur, le potentiel électrique est une grandeur qui décroît de la borne positive vers la borne négative.
• Mesurer une différence de potentiel.
• Mesurer l'intensité I d'un courant électrique continu.
• Savoir que l'effet Joule est un effet thermique associé au passage du courant dans un conducteur.
• Savoir que l'énergie dissipée par effet Joule dans un conducteur de résistance interne r pendant la durée Dt est de la forme rI²Dt.
• Utiliser le principe de conservation de l'énergie pour faire un bilan qualitatif au niveau d'un récepteur.
• Savoir que la grandeur " puissance électrique " permet d'évaluer la rapidité d'un transfert d'énergie.
• Connaître l'expression de l'énergie électrique We et de la puissance électrique Pe reçues par un récepteur, traversé par le courant I, pendant Dt :We= UAB ×I×Dt avec U_AB = (V_A -V_B ) > 0 et Pe=U_AB ×I.
• Savoir que l'énergie électrique transférée du générateur au reste du circuit pendant la durée Dt est :We = U_PN ×I×Dt avec (V_P -V_N ) = U_PN ; mais que l'énergie totale produite est E×I×Dt.

Bilan énergétique des circuits

• Utiliser l'additivité des résistances en série et des conductances en parallèle.
• Calculer la résistance équivalente à une association
• Faire des prévisions quantitatives sur l'intensité ou les tensions lors de la réalisation ou de la modification d'un circuit.

Champ magnétique

• Connaître des sources de champ magnétique
• Savoir q'une petite aiguille aimantée permet d'obtenir la direction et le sens du champ magnétique dans une petite région de l'espace.
• Connaître les caractéristiques du vecteur champ magnétique ainsi que l'unité de sa valeur.
• Réaliser des spectres magnétiques.
• Utiliser une sonde à effet Hall pour mesurer un champ magnétique.
• Savoir que les lignes de champ magnétique se referment sur elles-mêmes.
• Connaître la topographie du champ magnétique créé par un courant rectiligne - un solénoïde.
• Savoir que la valeur de B dépend de la géométrie du courant, de son intensité ainsi que du point de mesure.
• Appliquer la loi de Laplace pour évaluer la force qui s'exerce sur une portion rectiligne de circuit.
• Sur un schéma de principe donné, représenter la force de Laplace qui explicite le fonctionnement d'un haut-parleur électrodynamique ; d'un moteur à courant continu.
• Connaître les ordres de grandeur de la puissance des moteurs électriques usuels.
• Définir le rendement d'un couplage électromécanique

•  Choisir le matériel de laboratoire en fonction d'un objectif et l'utiliser correctement.
• En particulierconnaître le protocole et la verrerie à utiliser pour réaliser une solution titrée, par dissolution d'un solide ionique ou par dilution.
• Connaître les dangers des "produits" utilisés pour identifier sur l'étiquette d'un flacon les phrases de risque et de sécurité et déduire la conduite à tenir en cas d'accident
• Connaître l'équation des gaz parfaits (PV = nRT) et savoir l'utiliser pour déterminer une quantité de matière (n), connaissant les autres facteurs (P, V et T)
• Déterminer la quantité de matière d'un solide à partir de sa masse
• Déterminer la quantité d'un soluté moléculaire en solution à partir de sa concentration molaire et du volume de la solution homogène.
• Savoir que dans un solide ionique, l'attraction entre un ion et ses plus proches voisins est assurée par l'interaction coulombienne.
• Écrire l'équation de la réaction associée à la dissolution dans l'eau d'une espèce conduisant à une solution électrolytique
• A partir des quantités de matière apportées et du volume de solution, déterminer la concentration molaire d'une solution électrolytique et la distinguer de la concentration molaire effective des ions.
• Rendre compte du caractère dipolaire de la molécule d'eau selon la nature de ses atomes et la structure géométrique de la molécule
• Savoir que les ions en solution sont solvatés.
• Décrire l'évolution des quantités de matière dans un système chimique au cours d'une transformation en fonction de l'avancement de la réaction.
• Déterminer le réactif limitant connaissant l'équation de la réaction et les quantités initiales des réactifs.
• Prévoir le volume final (la pression étant connue) ou la pression finale (le volume final étant connu) d'un système produisant une quantité de matière n, d'un gaz à température constante.

Conductimétrie

• Savoir que la présence d'ions est nécessaire pour assurer le caractère conducteur d'une solution
• Relation entre résistance et conductance
• Connaître les grandeurs d'influence (S, L, c)
• Relation entre la conductance mesurée et la conductivité d'une solution électrolytique
• Réaliser une gamme de solutions de différentes concentrations à partir d'une solution mère et tracer la courbe d'étalonnage G = f(c)
• Exploiter cette courbe pour déterminer la concentrations inconnue d'une solution
• Utiliser la relation qui existe entre la conductivité d'une solution ionique peu concentrée, les conductivités molaires ioniques des ions et leurs concentrations molaires
• Interpréter les résultats de mesures de plusieurs solutions de même concentration et possédant un ion commun.

Acides - Bases - Réactions acido-basiques

• Définir un acide et une base au sens de BrØnsted
• Connaître quelques couples acide/base et y reconnaître l'acide et la base: H₃O⁺/H₂O ; H₂O/HO^- ; NH₄⁺ (aq) /NH₃ (aq) ; CH₃CO₂H(aq)/CH₃CO₂^- (aq)
• Savoir écrire l'équation d'une réaction acido-basique

Oxydants - Réducteurs - Réactions d'oxydoréduction

• Définir un oxydant et un réducteur
• Reconnaître l'oxydant et le réducteur de quelques couples H⁺(aq)/H₂(g), M⁺(aq)/M(s) (cation métallique/métal), Fe³⁺(aq)/Fe²⁺(aq), MnO₄^-(aq)/Mn₂₊(aq), I₂(aq)/I^-(aq), S₄O₆^2-(aq)/S₂O₃^2-(aq)
• Savoir écrire l’équation d’une réaction d’oxydoréduction.

Dosages

• Décrire l’évolution d’un système au cours de sa transformation à différents moments du dosage en utilisant l’avancement.
• Savoir définir l’équivalence.
• En déduire la quantité de matière du réactif dosé et estimer la précision du dosage (justification du nombre de chiffres significatifs employés).
  

Chimie créatrice

• Savoir que les molécules de la chimie organique sont constituées principalement des éléments C et H.
• A l'aide des règles du "duet" et de l'octet, décrire les liaisons que peut établir un atome de carbone avec ses atomes voisins.
• Connaître les différentes géométries de l'atome de carbone selon ses liaisons (simples ou multiples)
• Reconnaître une chaîne carbonée saturée linéaire ou non.
• Donner le nom des alcanes (en se limitant aux alcanes comportant une chaîne de 6 atomes de carbone au plus pour la chaîne principale).
• Reconnaître la présence d'une liaison double sur une chaîne carbonée (alcènes et dérivés éthyléniques).
• Donner les formules brutes, semi-développée et topologique d'une molécule simple.
• Prévoir et nommer les isomères de constitution d'une molécule à partir de sa formule brute·
• À partir d'un monomère CH2=CHA, écrire le motif du polymère obtenu par polyaddition: -(- CH2-CHA-)-·
• Au vu de la formule développée plane d'une molécule, reconnaître les familles de composés suivantes : amine, composé halogéné, alcool, aldéhyde, cétone et acide carboxylique.
• Lors de la réaction d'un alcool, reconnaître s'il s'agit d'une réaction d'oxydation, de déshydratation (élimination d'eau) ou de substitution.
• Connaître les familles de composés obtenus par oxydation ménagée d'un alcool.
• Écrire la réaction d'oxydation d'un alcool par les ions permanganate en milieu acide.
• Mettre en œuvre au laboratoire une extraction par solvant, un chauffage à reflux, une filtration sous vide, une CCM, une distillation en justifiant du choix du matériel à utiliser.
• Déterminer la valeur du rendement d'une synthèse.