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OPTION pcl Programmes (extraits) : L’application des deux textes ci dessus conduit aux programmes suivants : Horaire hebdomadaire élève : 0+3 (soit 3 heures en groupes de travaux pratiques de physique ou de chimie) Horaire indicatif annuel à consacrer à chaque partie du programme de l’option : - Mécanique : 16 heures - Statique des fluides : (supprimé en 1999) - Thermique : 12 heures - Optique : 12 heures - Electricité : 8 heures - Les gaz : 12 heures - Chimie organique : (supprimé en 1999) - Oxydoréduction : 20 heures - Chimie minérale : 10 heures Total : 90 heures environ I - Modalités et objectifs L’option « techniques des sciences physiques » s’adresse à des élèves qui sont intéressés par l’expérimentation en physique chimie et, plus généralement, par une construction du savoir et des savoir-faire qui s’appuient résolument sur l’observation et l’interprétation des faits expérimentaux. L’outil mathématique auquel il est fait appel doit être réduit au minimum nécessaire ; en revanche, l’acquisition de notions relatives à la démarche scientifique, l’apprentissage des méthodes, de connaissance et de savoir-faire expérimentaux sont les buts essentiels à atteindre. C’est la raison pour laquelle l’enseignement est dispensé avec des effectifs restreints. On n’oubliera pas que ce programme est enseigné conjointement avec le programme de physique et de chimie du tronc commun de la classe de seconde. La séparation faite, ici, entre option et tronc commun, correspond à un souci de clarté et vise à faciliter la tâche des professeurs qui seront amenés à enseigner cette option. On pensera, enfin, que le choix de cette option est assez souvent le fait d’élèves qui se destinent à des études au niveau III (BTS, DUT) via un baccalauréat technologique de la série « Sciences et techniques de laboratoire » : le souci de cohérence des apprentissages et donc de liaison avec les programmes de Première, devra être constant. (…) II – Programmes de physique Pour les commentaires se référer aux textes précités. 1- Mécanique : a. Effets statiques et dynamiques des actions mécaniques : actions de contact (frottements compris), actions à distance. b. Actions mécaniques localisées : forces ; modélisation des forces c. Cas particulier du poids : centre de gravité, vecteur poids, intensité de la pesanteur. d. Relation entre forces appliquée et allongement d’un ressort : mesure de force. e. Solide pouvant tourner autour d’u axe fixe : moment d’une force orthogonale à l’axe par rapport à cet axe. Equilibre d’un tel solide soumis à deux forces tendant à le faire tourner. 2- Statique des fluides (supprimée) 3- Thermique a. Détermination de la température (notée t ou q) dans l’échelle Celsius. Echelle Kelvin (notée T), présentée comme un simple décalage de l’échelle Celsius : T = t + 273,15 b. Quantité de chaleur : capacité thermiques massiques, chaleur massique de changement d’état, chaleur de réaction. c. Dilatations des solides et des liquides. 4- Optique Le tronc commun (en 1999 !) comporte l’étude des points suivants qui ne donneront lieu à aucun développement supplémentaire : a. Emission, propagation et réception de la lumière.. b. Réflexion et réfraction de la lumière c. Modèle ondulatoire Programme spécifique à l’option d. Lentilles minces sphériques : lentilles convergentes et divergentes. e. Vergence d’une lentille. Cas des lentilles accolées. f. Objets et images : loi de conjugaison g. Mise en évidence des aberrations géométriques et chromatiques. 5- Electricité L’électricité est abordée (en 1999 !) dans le cadre du tronc commun, toutefois le temps dont on dispose permet d’aller plus loin dans l’exigence de qualité des mesures électriques et dans le développement des activités expérimentales. Programme spécifique à l’option : Réalisation d’une alimentation stabilisée en tension à partir du secteur. III – Programmes de chimie Pour les commentaires se référer aux textes précités. 1- Les gaz L’étude des gaz est abordée dans le cadre du tronc commun, mais cette étude ne peut être que rapide : les commentaires (en 1999 !) stipulent par exemple que la notion de volume molaire ne fera l’objet de développements ni théoriques ni expérimentaux. L’option TSP donnera donc aux élèves qui l’ont choisie l’occasion d’approfondir quelque peu des notions rencontrées par ailleurs, notamment sous l’angle expérimental et préparera ceux d’entre eux qui choisiront les sections de STL aux programmes des classes de Première. Programme spécifique à l’option : a. Vérification expérimentale de la loi de Boyle Mariotte ; notion de gaz parfait ; loi d’Avogadro-Ampère. Relation PV = nRT b. Application : compressibilité et dilatation des gaz. c. Réactions chimiques faisant intervenir des gaz et la notion de mole. 2- Chimie organique (supprimée) 3- Oxydoréduction a. Réaction d’oxydoréduction en solution aqueuse : action de l’acide chlorhydrique sur le fer. Réaction d’oxydoréduction entre un métal M et un ion métallique Mn+. Première définition de la notion de couple oxydant – réducteur. b. Notion de potentiel et de demi- équation redox pour les réactions précitées : étude de piles électrochimiques simples. c. Généralisation expérimentale de la notion de couple redox : réduction du permanganate par les ions ferreux et du diiode par les ions thiosulfate ; dosage redox d. Electrolyses e. Réaction d’oxydoréduction par voie sèche 4- Chimie minérale a. Acides bases : i. Equilibre d’autoprotolyse de l’eau ii. Définition d’une solution acide et d’une solution basique iii. Définition du pH et mesure du pH de quelques solutions aqueuses. b. L’identification des ions en solution a été supprimée en 1999 car elle faisait alors partie du tronc commun
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