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Première Physique-Chimie Première : Matière, Énergie et Interactions
Ce programme explore les fondements de la constitution de la matière et les lois régissant les interactions physiques. Il prépare les élèves à l'analyse quantitative et à la modélisation des phénomènes naturels par l'expérimentation et le formalisme mathématique.
01Constitution de la matière de l'échelle macroscopique à l'échelle microscopique
Analyse de la structure des entités chimiques, de la cohésion de la matière et de la description des solutions aqueuses.
Les élèves révisent la structure de l'atome, les notions de numéro atomique et de masse, et la classification périodique des éléments.
Les élèves dessinent les structures de Lewis pour des molécules simples et identifient les liaisons covalentes.
Les élèves prévoient la géométrie des molécules en utilisant la théorie VSEPR et les structures de Lewis.
Les élèves définissent l'électronégativité et déterminent la polarité des liaisons covalentes.
Les élèves déterminent la polarité des molécules en considérant la géométrie et la polarité des liaisons.
Les élèves identifient et expliquent les forces de London et les interactions dipôle-dipôle.
Les élèves décrivent la liaison hydrogène et son rôle dans les propriétés des substances.
Les élèves modélisent le processus de dissolution des solides ioniques dans l'eau.
Les élèves distinguent la dissolution des composés moléculaires polaires et apolaires.
Les élèves calculent et convertissent les concentrations molaires et massiques de solutions.
Les élèves réalisent des calculs et des manipulations pour préparer une solution de concentration donnée par dissolution d'un solide.
Les élèves réalisent des calculs et des manipulations pour préparer une solution de concentration donnée par dilution d'une solution mère.
02Transformations chimiques et suivi de réaction
Étude quantitative des réactions chimiques, de l'oxydoréduction et de la synthèse organique.
Les élèves équilibrent des équations chimiques et appliquent les coefficients stoechiométriques.
Les élèves utilisent le tableau d'avancement pour déterminer le réactif limitant et les quantités finales.
Les élèves définissent les notions d'oxydant, de réducteur et de couple redox.
Les élèves écrivent et équilibrent les demi-équations électroniques en milieu acide ou basique.
Les élèves combinent les demi-équations pour écrire l'équation bilan d'une réaction redox.
Les élèves comprennent le principe du titrage et mettent en œuvre le protocole expérimental.
Les élèves identifient le point d'équivalence et réalisent les calculs de concentration.
Les élèves nomment les molécules organiques simples selon les règles de l'IUPAC.
Les élèves identifient les principaux groupes fonctionnels (alcools, aldéhydes, cétones, acides carboxyliques) et leurs propriétés.
Les élèves identifient et dessinent des isomères de constitution (chaîne, position, fonction).
Les élèves comprennent les principes de la synthèse organique et les étapes clés d'une synthèse.
03Mouvement et interactions
Lois de la mécanique classique, vecteurs et forces fondamentales.
Les élèves définissent les référentiels et décrivent le mouvement d'un point matériel.
Les élèves utilisent les vecteurs pour caractériser la position, la vitesse et l'accélération d'un objet.
Les élèves comprennent le principe d'inertie et les conditions d'un mouvement rectiligne uniforme.
Les élèves appliquent la deuxième loi de Newton pour relier forces et mouvement.
Les élèves étudient le mouvement de chute libre et la force de pesanteur.
Les élèves comprennent que les forces sont toujours exercées par paires d'action-réaction.
04L'énergie : conversions et transferts
Analyse de l'énergie mécanique, thermique et électrique.
Les élèves définissent le travail d'une force et calculent l'énergie transférée.
Les élèves définissent la puissance et calculent le taux de transfert d'énergie.
Les élèves étudient l'énergie liée au mouvement et sa dépendance à la vitesse et à la masse.
Les élèves appliquent le théorème de l'énergie cinétique pour analyser les variations de vitesse.
Les élèves analysent l'énergie stockée par un système en position haute.
Les élèves étudient les systèmes où l'énergie mécanique est conservée en l'absence de frottements.
Les élèves analysent comment les frottements dissipent l'énergie mécanique sous forme de chaleur.
Les élèves comprennent l'énergie à l'échelle microscopique et l'agitation thermique.
Les élèves identifient et décrivent les différents modes de transfert d'énergie thermique.
05Ondes et signaux
Propriétés des ondes mécaniques et lumineuses, optique géométrique.
Les élèves définissent une onde mécanique progressive et ses caractéristiques.
Les élèves étudient les facteurs influençant la célérité d'une onde mécanique.
Les élèves caractérisent les ondes périodiques par leur période et leur fréquence.
Les élèves relient la longueur d'onde, la fréquence et la célérité d'une onde périodique.
Les élèves étudient les lois de la réflexion de la lumière sur une surface plane.
Les élèves analysent le changement de direction de la lumière lors de son passage entre deux milieux.
06Électricité et circuits
Analyse des circuits en courant continu, générateurs et récepteurs.
Les élèves définissent l'intensité du courant et la tension électrique.
Les élèves appliquent les lois de Kirchhoff pour analyser les circuits complexes.
Les élèves étudient la relation entre tension et intensité pour un conducteur ohmique.
Les élèves analysent l'effet Joule et calculent la puissance dissipée par une résistance.
Les élèves étudient les caractéristiques des générateurs réels et leur résistance interne.
Les élèves calculent les puissances utiles, dissipées et reçues dans un circuit.
07Physique nucléaire et radioactivité
Étude du noyau atomique, de sa stabilité et des réactions nucléaires.
Les élèves décrivent la composition du noyau atomique (protons, neutrons) et les isotopes.
Les élèves analysent la stabilité des noyaux et la notion de vallée de stabilité.
Les élèves décrivent la désintégration alpha et écrivent les équations nucléaires associées.
Les élèves décrivent les désintégrations bêta moins et bêta plus et leurs équations.
Les élèves comprennent l'émission de rayonnement gamma et son origine.
Les élèves modélisent la disparition des noyaux radioactifs et la notion de demi-vie.
08Interactions lumière-matière et photons
Introduction à la physique quantique et à la quantification de l'énergie.
Les élèves comprennent le modèle particulaire de la lumière et la relation d'Einstein-Planck.
Les élèves étudient l'effet photoélectrique et son explication par le modèle du photon.