Licence mention Physique-Chimie
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UNIVERSITE PARIS 13
Licence mention Physique-Chimie
Responsable de la mention : Philippe DESMAREST
UNIVERSITE PARIS 13, INSTITUT GALILEE
SECRETARIAT de la Licence,
BUREAU C 203
99, Avenue J-B. Clément - 93430 Villetaneuse
Téléphone 01 49 40 38 18 E-mail : licence-pc@galilee.univ-paris13.frObjectifs pédagogiques généraux
La licence mention Physique - Chimie, a pour objectif principal de donner aux étudiants concernés des bases
solides en physique et en chimie tout en leur permettant d’utiliser de manière approfondie les outils
mathématiques et informatiques. Cette licence comporte trois parcours : ″Génie des procédés″, ″Sciences
de la Matière″ et ″Métiers de l’Enseignement″.
Au travers de certains des enseignements communs, des enseignements spécifiques à chacun des deux
parcours et d’une offre très large d’enseignements optionnels, elle permet une ouverture vers des domaines
plus spécialisés tels que le Génie des Procédés, la Mécanique ou les Sciences des Matériaux.
Principaux débouchés
- Les étudiants titulaires de la licence mention Physique-Chimie pourront intégrer de droit la première année
des Masters mention "Physico-Chimie, Procédés et Environnement", "Physique et Applications " et "Chimie,
Ingénierie de la Santé, Biomatériaux" .
- A l’issue de la deuxième ou de la troisième année de licence, ils ont également la possibilité d’entrer sur
dossier en école d’ingénieurs (entre autre concours sur dossier pour l’entrée dans la formation d’ingénieurs
Sup Galilée, spécialités " Energétique ", " Mesures et Contrôles Qualité") .
-Ils pourront également entrer sur dossier en première année du Master "Images et Réseaux " ainsi qu’en
première année de la formation d’ingénieurs Sup Galilée, spécialité " Télécommunications", à la condition
d’avoir suivi des enseignements de Théorie du Signal.
- Accès de droit dans un parcours de master préparant aux métiers de l’enseignement.
Conditions d’admission
- Le recrutement en Licence peut se faire au niveau de la 1ère, de la 2ème ou de la 3ème année.
- La première année de la Licence mention Physique-Chimie est ouverte aux bacheliers de la série S. La priorité
est donnée aux bacheliers de l’année. L’inscription des candidats titulaires d’un bac antérieur se fait après
examen d’un dossier.
- A l’Institut Galilee, L’orientation active s’articule autour d’entretiens personnalisés proposés aux futurs
étudiants qui le souhaitent (cf ORACL)
- Les étudiants de CPGE, de DUT ou de BTS peuvent déposer un dossier de candidature en vue d’une
admission en deuxième ou troisième année de licence.
- Les étudiants rentrant dans le cadre de la VAE déposent un dossier qui est étudié par la commission
pédagogique de validation des acquis de l’expérience.
- Une coopération est également mise en place pour l'accueil en semestre 5 des étudiants des IUT locaux
ayant eu un avis favorable de poursuite d'étude de leur équipe de formation : un module d’adaptation formé
des unités d'enseignement axées essentiellement dans le domaine des mathématiques et de la physique est
mis en place pour leur semestre 4.
Retrait et dépôt des dossiers
Les dossiers de candidature sont disponibles, à partir d’avril, sur le web : www-galilee.univ-paris13.fr/ .
Le dossier complet doit être envoyé avant le 15 juin (pour la première année), le 30 juin (pour la deuxième et
la troisième année) à l'adresse ci-dessous ou peut être déposé de 9h à 12h du lundi au vendredi au
Bureau C 203, à la même adresse.
UNIVERSITE PARIS 13, INSTITUT GALILEE
Secrétariat de la licence,
BUREAU C 203
99, Avenue J-B. Clément - 93430 Villetaneuse
Téléphone 01 49 40 38 18 web E-mail 1ère année : licence1@galilee.univ-paris13.fr
2ème et 3ème année : licence-pc@galilee.univ-paris13.fr
2Description des semestres :
Année L1 - Semestre 1
Ce premier semestre est commun à toutes les mentions de licence de l’Institut Galilée. A l’issue de ce semestre, l’étudiant peut choisir la
mention de licence qu’il souhaite quelles que soient les UE de parcours choisies.
Unité d’enseignement Intitulé Cours TD TP Total ECTS
Mathématiques 1 108 108 8
UE fondamentales
Eléments d’informatique 18 36 18 72 6
Physique contemporaine 36 27 9 72 6
UE parcours Cours 1 : L’énergie 18 12 6 36 3
Sciences expérimentales Cours 2 :Mesures et signaux numériques 18 15 3 36 3
La Chimie dans notre environnement 22,5 45 67,5 6
UE parcours Analyse Economique 1 36 18 54 6
Sciences Economiques Histoire des faits et des idées économiques 36 18 54 6
Préparation au C2i 18 18 2
UE de professionnalisation
Anglais 1 18 18 2
Année L1 - Semestre 2
Unité d’enseignement Intitulé Cours TD TP Total ECTS
Méthodes mathématiques pour les Sciences 54
54 4
physiques 1
Programmation impérative 18 18 18 54 4
UE fondamentales Optique instrumentale 24 21 45 4
Mécanique du point 19,5 19,5 3 42 4
Atomistique et liaisons chimiques 36 6 42 4
Chimie des solutions 36 24 60 4
UE de méthodologie Méthodologie du travail universitaire 9 9 2
Exploration d’un Projet professionnel 9 9 2
UE de professionnalisation
Anglais 2 18 18 2
Année L2 - Semestre 3
Unité d’enseignement Intitulé Cours TD TP Total ECTS
Méthodes mathématiques pour les Sciences
58,5 3
physiques 2 58,5
Electronique analogique 15 15 20 50 4
UE fondamentales Electromagnétisme 1 19,5 19,5 39 4
Mécanique des solides rigides 19,5 19,5 39 4
Chimie de coordination 39 8 47 4
Thermodynamique chimique 39 6 45 4
UE parcours
Calcul formel et programmation pour les
Sciences de la Matière 9 9 12 30 3
Sciences physiques
Génie des Procédés
UE parcours
Administration Parc Informatique 39 39 3
Métiers de l’Enseignement
Sport 19,5 2
UE de professionnalisation
Anglais 3 19,5 2
3Année L2 - Semestre 4
Unité d’enseignement Intitulé Cours TD TP Total ECTS
Physique des ondes 19,5 19,5 3 42 3
Electromagnétisme 2 19,5 19,5 39 4
Thermodynamique physique et Phénomènes
18 18 3 39 3
de Transport
UE fondamentales
Mécanique des fluides 18 18 12 48 4
Cinétique chimique 30 8 38 3
Les bases de la chimie organique 48 16 64 5
Chimie des solides inorganiques 39 39 4
Sport 19,5 19,5 2
UE de professionnalisation
Anglais 4 19,5 19,5 2
Année L3 - Semestre 5
Unité d’enseignement Intitulé Cours TD TP Total ECTS
Mécanique quantique -Bases 19,5 19,5 9 48 3
UE fondamentales Optique physique 18 18 15 51 3
Chimie inorganique et Environnement 39 12 51 4
UE du parcours
Sciences de la Matière Introduction à la Simulation numérique 3 18 21 2
Génie des Procédés
UE du parcours Chimie expérimentale 48 48 4
Sciences de la Matière
Métiers de l’Enseignement Chimie des Fonctions organiques et 39 39 4
caractérisation
UE du parcours 12 42
Bases de la Cristallographie 15 15 4
Sciences de la Matière
Bilan de matière et d’énergie 39 39 4
UE du parcours
Transfert de chaleur et de matière 39 6 45 4
Génie des Procédés
Introduction aux méthodes du GP 24 15 39 4
UE du parcours Etude de la langue française 19,5 19,5 39 3
Métiers de l’Enseignement Didactique des Sciences physiques 27 27 3
Techniques d’Expression et de
19,5 19,5 2
Communication
UE de professionnalisation
Anglais 5 19,5 19,5 2
Stage ouvrier 2
Année L3 - Semestre 6
Unité d’enseignement Intitulé Cours TD TP Total ECTS
Physique statistique 19,5 19,5 39 4
UE fondamentales
Electrochimie 27 12 39 4
Biomatériaux 24 12 6 42 4
Procédés et Environnement 9 30 39 4
1 UE au choix Introduction aux Nanosciences et aux
21 12 9 42 4
parmi la liste ci-contre Nanotechnologies
Physique et Mécanique des Matériaux :
24 15 39 4
Applications
4Physique du solide-Vibrations 19,5 19,5 39 4
UE de parcours
Mécanique des milieux continus 19,5 19,5 9 48 4
Sciences de la Matière
Mécanismes réactionnels en Chimie 39 12 51 4
(3 UE parme les 4)
Physique quantique 18 18 6 42 4
Génie des Réacteurs chimiques 39 39 4
UE de parcours
Introduction aux opérations unitaires 27 28 55 4
Génie des procédés
Thermodynamique appliquée au GP 39 39 4
Physique expérimentale 9 30 39 4
UE de parcours Mécanismes réactionnels en Chimie 39 12 51 4
Métiers de l’Enseignement Philosophie et Histoires des Sciences 39 39 3
L’élève en classe. Stage en milieu scolaire 19,5 19,5 3
Stage « Contact avec le monde industriel » 2
Techniques d’Expression et de
UE de professionnalisation 19,5 19,5 2
Communication
Anglais 6 19,5 19,5 2
Chaque semestre, tour étudiant peut suivre une UE libre. Les points obtenus au-dessus de la moyenne pour cette UE seront
ajoutés au total des points obtenus à la fin du semestre concerné.
Descriptif des unités d’enseignement
Année L1 - Semestre 1
UE Mathématiques 1
• Nombres complexes : racines n-ième, équation du second degré.
• Polynômes : division euclidienne, racines, décomposition en produit de polynômes irréductibles sur IR et sur C.
• Bijection, rappel sur les propriétés des fonctions continues, dérivation d’une fonction réciproque.
• Fonctions usuelles : Arcsin, Arctan, Arccos, ch, sh, Argch,…
• Calcul intégral : changement de variable, intégration des fractions rationnelles.
• Equations différentielles linéaires du premier ordre, équations différentielles linéaires du second ordre à coefficients constants.
• Théorème et inégalités des accroissements finis, formule de Taylor-Lagrange, et applications.
• Développements limités, formule de Taylor-Young.
• Courbes y=f(x) : concavité, étude locale au voisinage d’un point et au voisinage de l’infini, recherche de droite asymptote.
• Courbes paramétrées : étude globale, étude locale au voisinage d’un point stationnaire.
UE Eléments d’informatique
– Histoire de l’informatique
– Architecture des ordinateurs
– Systèmes d’exploitation 1
– Notions de compilation 1
– Introduction à la programmation impérative en langage C
– variables, types et affectation
– évaluation d’expressions
– interactions avec l’utilisateur (entrées / sorties : clavier / écran)
– structures de contrôle
– écriture et appels de fonctions
– type de données : structures et tableaux
– Débogage
– Algorithmes élémentaires
Parcours Sciences expérimentales
UE Physique Contemporaine
Cours 1 : L'énergie
I- Introduction
1- Les différentes formes d'énergie (de masse, cinétique, chimique, mécanique)
2- Ordres de grandeur ; comparaison entre les différentes sources d'énergie (renouvelables, nucléaire, thermique,…)
II- Lois de conservation
1- Enoncé
2- Applications en physique classique
3- Applications en physique des particules (fission, fusion, désintégration du neutron, TEP)
III- Echanges d'énergie
1- Notion de température
2- Echanges de chaleur
3- Echanges de travail (notion de pression, loi des gaz parfaits)
IV- Transport d'énergie et d'information
1- Introduction à la notion de propagation
2- L'onde plane progressive
3- Propagation d'énergie
54- Energie lumineuse
5- Applications (GPS, effet Doppler, physique des couleurs)
4 TP
Cours 2 : Mesure et signaux numériques
1/ Phénomènes physiques, signaux continus
Exemples de phénomènes physiques qu’on souhaite mesurer, notion d’information
Caractéristiques d’un signal physique, d’une onde sinusoïdale
Signaux sinusoïdaux : période, fréquence, phase
Exemples sonores
2/ Capteurs et filtres
Exemples de capteurs
Caractéristiques de base : sensibilité, temps de réponse, dynamique, bande passante, RSB
Définition de la réponse d’un capteur
Exemples sur du son
3/ Échantillonnage et quantification
Motivations pour le numérique, avantages et inconvénients
Qu’est-ce que l’échantillonnage : exemples et définition
Les conditions d’un échantillonnage réussi (théorème de Shannon, perte d’information)
Qu’est-ce que la quantification : exemples, définition et propriétés d’une quantification linéaire
Comment fonctionne un convertisseur analogique/numérique simple
4/ Notions de traitement numérique du signal
Exemples : son surround, débruitage, lissage de données
Définition d’un signal numérique
Exemple : filtrage moyenneur d’une sinusoïde
Définitions autour d’un filtre numérique simple : équation de récurrence, réponse impulsionnelle et convolution
Définition d’un gabarit de filtre passe-bas
Étude d’un filtre passe-bas : choix du gabarit, effet sur une sinusoïde, effet sur le débruitage d’un son sinusoïdal pur
2 TP
UE La chimie dans notre environnement
• Eau, énergie et environnement
Eau, le point de vue microscopique : Tableau Périodique, liaison covalente et moment dipolaire, interactions faibles et liaison H.
L’eau, les trois états, le diagramme des phases de l’eau, pression de vapeur saturante, taux d’humidité, point de rosée.
Eau et énergie : signe des échanges d ‘énergie, capacité calorifique, enthalpie de changement d’état.
Eau et environnement : Eau et climat. Procédés de dessalement de l’eau de mer.
• Métaux et céramiques pour la communication
Liaisons chimiques et classement des solides. Principales structures cristallines cubiques des métaux, des solides ioniques AB et
covalents.
Étude des structures cristallines simples par diffraction des rayons X : Loi de Bragg, indices de Miller, distances inter réticulaires,
détermination d’un mode de réseau cubique
Des liaisons chimiques à la conductivité électrique des métaux et céramiques ; notion de porteur de charge, conducteur, semi
conducteur intrinsèque, isolant. Photo conduction. Dopage des semi-conducteurs. Fonctionnement d’une diode.
Procédés de fabrication des composants de circuits électroniques par implantation ionique et lithogravure.
• Les polymères dans notre environnement
Structure, conformation des macromolécules à l’état solide. Morphologies des macromolécules.
Comportement thermique des polymères, transition vitreuse, fusion. Mesures des températures caractéristiques par DSC.
Classement des polymères (thermodurcissables, élastomères, thermoplastiques).
Comportement mécanique des polymères, introduction aux propriétés mécaniques, notion de contrainte, déformation élastique,
plastique, loi de Hooke. Polymères fragiles, polymères ductiles, élastomères. Les procédés de mise en forme ou le recyclage et les
différents procédés de valorisation des matières plastiques
Parcours Sciences économiques
UE Analyse Economique 1
Le cours d'analyse économique 1 constitue une introduction à la théorie micro-économique. Il présente les modèles théoriques de base,
préparant ainsi à la résolution des exercices de micro-économie effectués en travaux dirigés. Les deux premières parties du cours
analysent les choix individuels des agents. La première partie s'intéresse aux choix des ménages tandis que la deuxième partie étudie le
comportement des entreprises. La troisième et dernière partie a pour objet l'analyse du fonctionnement des marchés et plus précisément
des modalités de l'équilibre. Deux cas sont distingués : l'équilibre d'un marché en concurrence parfaite d'une part, et l'équilibre général de
l'économie d'autre part.
UE Hostoire des faits et des idées économiques
Ce cours porte à la fois sur l'histoire des faits (événements-clé, mais surtout évolution comparée des grandes structures politiques, technologiques
et économiques) et sur l'émergence des grands courants de la pensée économique. Ces deux histoires sont bien sur liées, mais cette liaison n'est
pas mécanique. L'histoire des faits est celle de l'émergence et de la consolidation de la société industrielle et du capitalisme. Elle est découpée en
grandes périodes, des origines jusqu'en 1945. L'histoire des idées est traitée en parallèle, par l'examen, pour chacune de ces périodes, de
l'oeuvre des principaux fondateurs de la pensée économique
UE Préparation au C2i
Enseignement préparant aux savoir-faire pratiques du Certificat informatique et internet (C2i) :
• Appropriation de l’environnement de travail
• Recherche de l’information
• Sauvegarde, sécurisation et archivage des données réalisation de documents destinés à être imprimés
• Réalisation de la présentation de travaux en présentiel et en ligne
• Échange et communication à distance
Projets en travail collaboratif à distance
UE Anglais 1
Les étudiants seront exposés à des documents variés d’intérêt général favorisant le pôle "Science et Technologie". On les entraînera
systématiquement à la compréhension et l’expression orale par une mise en situation régulière articulée autour d’enregistrements authentiques,
exposés, jeux de rôle et débats.
6- Sensibilisation à l’importance de l’intonation et de la prononciation à des fins de communication. - - Consolidation des connaissances
grammaticales fondamentales : l’accent sera mis sur le groupe verbal (présent/passé, aspects) et sur les outils de la construction d’une
argumentation.
Année L1 - Semestre 2
UE Méthodes Mathématiques pour les Sciences Physiques 1
Espace euclidien
• Espaces Euclidiens, produit scalaire, orthogonalité.
• Géométriedu plan et de l’espace, produit scalaire, vectoriel et mixte, systèmes de coordonnées, équations de droites, de plans,
intersection de plans.
Système linéaire et opérations Matricielles
• Systèmes d’equations linéaires
• Introduction au calcul matriciel
• Espaces vectoriels sur R ou C, sous espaces vectoriels, somme de sous-espaces, bases et dimension. Applications linéaires,
noyau, image, matrices d’une application linéaire, théorème du rang, interprétation des équations linéaires L(x) = b, exemples.
Algèbre linéaire
• Déterminant d’une matrice carrée, déterminant d’un endomorphisme. Application à la diagonalisation des endomorphismes.
Polynôme caractéristique.
• Application aux systèmes différentiels linéaires.
UE Programmation impérative
– Systèmes d’exploitation 2
– Notions de compilations 2
– Compléments sur la langage C
– manipulation d’adresses et pointeurs
– allocation dynamique de la mémoire
– interactions avec des périphériques (entrées / sorties dans des fichiers)
– passage d’arguments à un programme
– Exemples de problèmes de traitement d’information et algorithmes.
UE Optique Instrumentale
Première partie : Optique géométrique
- notions de base, lentilles minces
- formation des images, constructions graphiques
- notions de dispersion – aberration chromatique
- formule de conjugaison
- propriétés et défauts de l’œil humain
- le microscope
- la lunette astronomique
- Miroirs sphériques - le télescope
Deuxième partie Fibres et sources
- Sources lumineuses : lampes à incandescences et halogènes, luminescence, lasers
- Notions de spectroscopie
- Fibres optiques : propagation, dispersion modale, injection dans une fibre optique
- Polarisation de la lumière : principe, polariseurs, loi de Malus, applications
9 TP
UE Mécanique du point
Principe fondamental de la dynamique
• Mouvements rectilignes et champs de forces
• Oscillateurs harmoniques
• Description des mouvements dans l’espace
• Lois de conservations
• Mouvements dans un champ central
2 TP (simulation)
UE Atomistique et liaisons chimiques
Chapitre 1 : L’Atome quantique
Dualité onde / corpuscule
Cortège électronique
Chapitre 2 : La classification périodique des éléments
Chapitre 3 : La liaison chimique
La liaison covalente et les architectures moléculaires
La liaison ionique (Rappels)
La liaison métallique (Rappels)
Chapitre 4 : Interactions intermoléculaires (Rappels)
2 TP
UE Chimie des solutions
I. Rappels et généralités.
II Les acides et les bases
III. Oxydo-réduction
IV Complexes. (AL = A + L et ALn= L + ALn-1).
6 TP
UE Méthodologie universitaire
Nouvelles exigences et Méthodes de travail :
Analyse de la nature des travaux demandés
Raisonnement et méthodes de démonstration
7Méthodes d’apprentissage, travaux de synthèse et d’exposé de point de cours
Utilisation d’ouvrages relatifs aux cours.
UE Exploration d’un Projet professionnel
L’enseignant est là pour :
fixer les objectifs de travail, favoriser les échanges entre étudiants,
donner une méthodologie, lancer la recherche bibliographique.
Il précise les règles pour la réalisation des travaux, enrichit la réflexion mais n’intervient pas pour apporter du contenu, tout au plus il peut aider
au questionnement quand il perçoit des difficultés de vocabulaire ou des confusions. L’enseignant, sans se positionner en tant qu’expert, va
conduire les étudiants à modifier et enrichir progressivement leurs représentations du monde socio-professionnel. Cette attitude est
déterminante pour l’implication des étudiants, de façon à ce qu’ils ne se cantonnent pas dans leur rôle habituel de consommateurs passifs.
Méthodologie
Le module se déroule en 6 étapes, 6TD de 1h30 ou 2h à intervalles de 1 à 3 semaines pour permettre aux étudiants d’effectuer le travail
personnel entre chaque T.D.
- Recherche documentaire,
- Rencontre avec des professionnels,
- Rédaction du rapport écrit,
- Présentation orale s’appuyant sur un poster élaboré par le sous-groupe comme support visuel.
La méthodologie utilisée favorise la circulation et l’échange des idées entre les étudiants. A chaque étape, l’enseignant organise des sous-groupes
de discussion et de réflexion puis une mise en commun des échanges a lieu par le biais d’un rapporteur.
UE. Anglais2
• Approfondissement des structures de la langue. Entraînement à la compréhension et à l’expression orale. Apprentissage de techniques de
lecture rapide (articles de presse incluant des documents de vulgarisation scientifique).
-
Année L2 - Semestre 3
UE Méthodes Mathématiques pour les Sciences Physiques 2
Suites et séries (4 semaines)
• Séries Numériques
• Séries entières
• Somme d’une série, décomposition d’une fonction en série.
Fonctions et calcul différentiel (6 semaines)
• Fonctions de plusieurs variables, dérivées partielles, courbes de niveau
n
• Calcul différentiel dans R , dérivées partielles de fonctions composées
• Intégrales multiples, théorème de Fubini
• Intégrales curvilignes
Systèmes Linéaires (3 semaines)
• Reduction des endomorphismes. Rappel diagonalisation, triangularisation
• Application à la résolution de systèmes différentiels
UE Electronique analogique
- introduction générale, dipôles et signaux :
- signal sinusoïdal et impédances complexes :
- fonction de transfert en régime harmonique :
- application au filtrage de fréquences ( ordre 1 ) :
- introduction aux quadripôles linéaires :
- principaux théorèmes de l’électrocinétique :
- amplificateur opérationnel et utilisation :
- régimes transitoires :
5 TP
UE Electromagnétisme 1
Electrostatique
Charges et Distributions de charges. Loi de Coulomb. Champ électrostatique. Circulation du champ électrostatique – Potentiel électrostatique.
Dipôle électrostatique. Propriétés de symétrie du champ électrostatique. Flux du champ électrostatique – Théorème de Gauss. Energie
électrostatique et sa densité. Notions élémentaire sur les conducteurs à l'équilibre. Condensateur.
Electrocinétique
Densité de courant. Loi d'Ohm. Loi de Joule. Loi de la conservation de la charge.
Magnétostatique
Force de Lorentz et force de Laplace. Champ magnétique. Loi de Biot et Savart. Propriétés de symétrie du champ magnétique. Circulation du
champ magnétique – Théorème d'Ampère. Flux du champ magnétique. Potentiel vecteur.
UE Mécanique des Solides Rigides
Rappels
géométrie (base, angle orienté de deux vecteurs, produits scalaire, vectoriel, mixte, coordonnées cartésiennes cylindriques et sphériques.
Eléments de surface et de volume), équations différentielles, statique( Forces et moment, travail, statique : équilibre force /moment)
Cinématique :
- torseurs
- Cinématique des points et des vecteurs, cinématiques de solides (vecteur rotation, torseur des vitesses, mouvements particuliers : translation,
rotation autour d’un axe), composition des mouvements (mouvement de rotation autour d’un point : Angles d’Euler ), cinétique du contact-
roulement sans glissement
- masse, centre de masse, moments d’inertie, matrice d’inertie , théorème de Huygens-Koenig, torseurs cinétique et dynamique.
8- Principe fondamental de la dynamique : efforts extérieurs à un système matériel, principe fondamental de la dynamique( mise en équations ,
théorèmes généraux), théorème du moment cinétique
- Energie potentielle, énergie cinétique d’un système matériel, lois de conservations
- Les chocs élastiques (notions)
- Lois de forces : opposition de l’action et de la réaction, lois du frottement , articulations entre solides.
UE Chimie de coordination
I - Complexes des éléments de transition
II- Théorie du champ cristallin
III Réactivité et mécanismes de réaction des complexes
2 TP
UE Thermodynamique chimique
1.Introduction
3. Généralités
3. Chaleur, capacités thermiques a P et a V constants. Chaleurs latentes.
4. Changements d'état du corps pur
5.Applications du premier principe a la reaction chimique
6. Deuxième principe
7. Applications du deuxième principe aux changements d'état du corps pur
8. Thermodynamique des solutions diluées
9. Applications du deuxième principe à la réaction chimique
2 TP
Parcours Sciences des Matériaux et Génie des Procédés
UE Calcul formel et programmation pour les sciences physiques
- Notion d’expression symbolique et d’évaluation.
- Procédures et Fonctions.
- Traitement élémentaire de données et visualisation.
- Simulation de phénomènes physiques simples.
- Résolution de problèmes de physique simples par le calcul symbolique (résolution d’équations, d’équations différentielles, substitutions dans
une expression) et visualisation fixe ou animée.
- Type de données et opérateurs : les listes et les tables
- Représentations et opérations sur les arbres et les graphes et illustration sur les molécules.
Parcours Métiers de l’Enseignement
UE Administration Parc Informatique
Installation physique d’ordinateurs PC. Description des composants d’un ordinateur (disque dur, mémoire, etc.).
Mise en place d’un réseau Ethernet de petite taille (un switch et quelques dizaines de machines) et intégration d’ordinateurs dans le réseau.
Installation et configuration de systèmes d’exploitation. Utilisation d’outils de déploiement de systèmes à partir d’images disque. Installation et
mise à jour des logiciels.
Protection du réseau (mise en place simple d’un pare-feu) Gestion centralisée des informations (utilisateurs et données) à l’aide d’annuaire (NIS
ou LDAP) et de systèmes de partage de données (Samba). Sauvegarde des données utilisateurs et système.
Initiation à la sécurité (détection de virus, protection et désinfection)
Configuration de service d’impression.
Diagnotics de pannes matérielles et logiciels.
Programmation de scripts pour l’automatisation de tâches répétitives.
UE Sport
Les activités physiques et sportives sont un support à la formation générale de l’étudiant. Elles doivent permettre le développement des
compétences suivantes :
la maîtrise du milieu (ex : gestion du risque et connaissance des éléments sécurité)
la gestion de l’effort (ex : comment conserver son potentiel santé)
l’organisation collective (ex : travailler ensemble par la solidarité et l’entraide)
la connaissance et les techniques propres aux activités physiques et sportives abordées (ex : améliorer son degré de coordination et de
précision dans la maîtrise du geste).
Un travail personnel sera demandé à partir d’un support théorique sur l’activité (conférence – polycopié… autre forme) et donnera lieu à une
production orale ou écrite individuelle ou collective.
UE Anglais 3
• Entraînement à une compréhension orale et écrite plus nuancées à partir de documents audio-vidéo, multimédia, et écrits sur des thèmes
généraux mais à caractère scientifiques, autour des thèmes de l’environnement et de la place de la science dans la société.
• Les étudiants seront encouragés à constituer des dossiers, comparer, commenter et débattre dans un anglais usuel.
• L’accent sera mis sur le groupe nominal (détermination, quantificateurs, degré de l’adjectif) et l’enrichissement lexical autour des thèmes
abordés.
Année L2 - Semestre 4
UE Physique des ondes
Généralités sur les ondes : propagation dans un milieu non dispersif – équation de propagation – ondes planes – ondes sphériques – ondes
sinusoïdales - ondes stationnaires
Ondes électriques dans les lignes : équation de propagation – vitesse de propagation – impédance caractéristique – considérations
énergétiques – transmission et réflexion des ondes électriques
9Ondes acoustiques dans les fluides : équation de propagation dans l'approximation acoustique (sans démonstration) – vitesse du son – énergie
acoustique – niveau sonore
Ondes électromagnétiques dans le vide : équation de propagation – vitesse de propagation – structure d'une onde plane électromagnétique
1 TP
UE Electromagnétisme 2
Induction électromagnétique
Force électromotrice. Loi de Faraday. Induction mutuelle. Auto-induction. Energie magnétique. Densité d'énergie magnétique (à partir de
l'exemple du solénoïde infini).
Equations de Maxwell
Formes locales des équations de l'électrostatique et de la magnétostatique. Forme locale de la loi de Faraday. Equation de Maxwell-Ampère.
Courant de déplacement. Système complet d’équations de Maxwell dans le vide.
Milieux diélectriques
Dipôle électrostatique. Action d'un champ sur un dipôle. Polarisation P d'un diélectrique. Vecteurs E et D.
Milieux magnétiques
Dipôle magnétique. Action d'un champ sur un dipôle magnétique. Aimantation M d'un milieu magnétique. Vecteurs B et H. Notions sommaires
sur les différents types de magnétisme.
Electromagnétisme dans la matière
Formes locales et intégrales des équations de l'électromagnétisme dans la matière. Relations de continuité pour E, D, B, et H
UE Thermodynamique physique et Phénomènes de transport
Rappels : premier principe, bilan d'énergie – deuxième principe, bilan d'entropie – exemples d'application à des systèmes thermoélastiques et à
d'autres systèmes
Etude thermodynamique des machines thermiques dithermes : moteurs thermiques, machines frigorifiques, pompes à chaleur, cycles
réversibles et irréversibles, rendement et efficacité des machines thermiques
Le corps pur diphasé : diagrammes (P,T), diagrammes(P,V), diagrammes entropiques, enthalpie et entropie de changement d'état, formule de
Clapeyron, exemples de cycles thermiques avec changements d'états
Diffusion thermique : loi de Fourier, équation de diffusion, régime permanent, résistance thermique, diffusion d'un pic de température, régime
sinusoïdal forcé, ondes thermiques
Diffusion des particules : loi de Fick, équation de diffusion, interprétation microscopique élémentaire, libre parcours moyen
1 TP
UE Cinétique chimique
I : Cinétique chimique formelle
II : Les réactions simples
III : Les réactions complexes
IV : La théorie cinétique de la réaction élémentaire
V : La catalyse
2 TP
UE Les Bases de la Chimie organique
I : Introduction à la chimie organique
II : La conformation
III : La stéréochimie
IV : Les effets inductifs et mésoméres
V : Les réactions de substitution et d’élimination
VI : Les réactions d’addition
4 TP
UE Chimie des solides inorganiques
Rappels de cristallographie
Cristaux Métalliques
Cristaux ioniques et covalents
Des structures aux propriétés
Diagramme des phases : vers la microstructure des solides
UE Mécanique des fluides
Tronc Commun (SM-GP)
- Introduction (définition, grandeurs, applications)
- Statique des fluides (équation fondamentale, poussée d’Archimède)
- Fluides parfaits incompressibles (définition, dérivation particulaire, équations de conservation, Navier-Stokes)
- Analyse dimensionnelle & régimes hydrodynamiques
Parcours Sciences de la Matière
- Ecoulements irrotationels, écoulements potentiels, écoulements avec circulation
- Ecoulements autour d'obstacles, paradoxe de d'Alembert, effet Magnus (application à la portance des ailes)
- Ecoulements avec surface libre, modèle de houle
- Fluides newtoniens et fluides visqueux incompressibles
- Ecoulements de Couette et de Poiseuille
Parcours Génie des Procédés
- Propriétés de Transport : Lois phénoménologiques
- Ecoulements des fluides visqueux dans les tubes.
- Applications de la Mécanique des fluides en GP.
- Sédimentation de particules
- Ecoulement dans les milieux poreux -Filtration
- Fluidisation
- Agitation
2 TP + miniprojet
UE Sport
Les activités physiques et sportives sont un support à la formation générale de l’étudiant.
Elles doivent permettre le développement des compétences suivantes :
- la maîtrise du milieu ‘ex : gestion du risque et connaissance des éléments sécurité)
10- la gestion de l’effort (ex : comment conserver son potentiel santé
- l’organisation collective (ex : travailler ensemble par la solidarité et l’entraide)
- la connaissance et les techniques propres aux activités physiques et sportives abordées (ex : améliorer son degré de coordination et
de précision dans la maîtrise du geste).
Un travail personnel sera demandé à partir d’un support théorique sur l’activité (conférence – polycopié… autre forme) et donnera lieu à une
production orale ou écrite individuelle ou collective.
UE Anglais 4
• Approfondissement des structures de la langue. Entraînement à la compréhension et à l’expression orale. Apprentissage de techniques
de lecture rapide (articles de presse incluant des documents de vulgarisation scientifique).
Année L3 - Semestre 5
UE Mécanique quantique-Bases
Introduction aux concepts quantiques
I- Apparition des idées quantiques : un peu d'histoire
II- Limite de validité de la physique classique
III- Quelques systèmes quantiques
Les objets quantiques
I- Concepts de physique classique : particules, champs, interaction
II- Exemples de comportements non classiques (diffraction, section efficace)
III- Quelques concepts quantiques (relations de Planck, de Broglie, quantification de J,
excitations collectives)
Les grandeurs quantiques et les Inégalités de Heisenberg
I- Paquet d'onde classique
II- Inégalités de Heisenberg
III- Etats propres des grandeurs physiques
IV- Applications (durée de vie et largeur du spectre en énergie, échange de particules virtuelles, la course aux hautes énergies)
TP
UE Optique Physique
Ondes électromagnétiques dans le vide (rappels et compléments) : équation de propagation – vitesse de propagation – structure d'une onde
plane électromagnétique – densité et flux d'énergie électromagnétique – vecteur de Poynting – polarisation des ondes électromagnétiques –
lames polarisantes
Ondes électromagnétiques dans les milieux TLHI (transparents, linéaires, homogènes, isotropes : indice de réfraction – chemin optique –
réflexion et transmission des ondes électromagnétiques (incidence normale)
Interférences :
Interférences de deux ondes en optique (dans l'approximation scalaire) et en acoustique – dispositifs interférentiels par division du front d'onde :
fentes d'Young – notions élémentaires sur la cohérence spatiale et temporelle – dispositifs interférentiels par division d'amplitude :
interféromètre de Michelson – interférences à ondes multiples : réseau de fentes, Perot-Fabry – Applications aux traitements multicouches.
Diffraction : principe de Huyghens-Fresnel – diffraction à l'infini par une ouverture plane – diffraction à l'infini par une ouverture rectangulaire –
limite de résolution des instruments d'optique – diffraction et interférences : fentes d'Young, réseaux plans
5 TP
UE Chimie inorganique et environnement
L’acidité en Chimie Inorganique :Les différentes acidités (Bronsted, Lewis, Lux et Flood)
Chimie de l’oxygène et de ses dérivés : oxydes, oxoanions, hydoxydes.
Azote, Phosphore, Soufre : oxydes et oxoacides.
Relation entre force et structure des acides : acides protiques, oxoacides, Lewis , classification des oxydes.
Applications à l’environnement :
Anhydrides d’acides et pollutions atmosphériques par les effluents industriels (gaz toxiques CO, HCl, NOx, SO2, pluies acides)
Les gaz à effet de serre. Cycle du carbone. Influence des activités humaines, exemple de la fabrication des ciments.Notions de bilan CO2.
Azote, phosphore : Importance biologique, cycle de l’azote, du phosphore.
Préparation industrielle des engrais. Impact sur l’environnement.
Les lessives et l’eutrophisation.
Céramiques pour le développement durable :
Méthodes d’élaboration des céramiques :
de la voie solide (méthode céramique) à la chimie douce : différences, avantages, inconvénients des deux méthodes.
Application de nanocéramiques pour l’environnement : photodégradation de polluants organique par TiO2.
3 TP
Parcours Sciences de la Matière et Génie des Procédés
UE Introduction à la simulation numérique
Prise en main du logiciel COMSOL Multiphysics
Applications sur des exemples simples.
Introduction aux bases de la simulation numérique : formulation faible, conditions aux limites, discrétisation, maillage, différences finies, …
Applications sur des exemples pris en Mécanique des Fluides, Transfert thermique, Electrostatique, dont on connaît la solution analytique
Application sur un exemple avec des conditions proches de l’expérience dont on ne connaît pas la solution analytique et interpréter les
résultats.
Parcours Sciences de la Matière
UE Bases de la Cristallographie
I - Introduction
Généralités sur les états de la matière
Structures désordonnées ; ordonnées à courte ; moyenne ou longue distance
Définition macroscopique du cristal ; notion de périodicité
Angles dièdres des cristaux
Loi de constance des dièdres
Représentation sphérique des faces
Repérage des pôles
Définition des coordonnées angulaires
11La projection stéréographique
Le Canevas de WULFF : Utilisation du canevas ; Exemples d’applications ; Mesure de l’angle dièdre de deux faces ; Repérage de faces en
zone
II – Espace objet et Espace image en Cristallographie
Réseau Direct (R)
Paramètres cristallographiques
Mailles d’un réseau : Simple ; Primitive ; multiple ; 7 systèmes cristallins
Notion de rangée : Période d’une rangée ; Exemples
Notion de plan réticulaire ;Densité réticulaire
Repérage des orientations planes réticulaires : Indices de MILLER ; Indices de BRAVAIS.
Réseau Réciproque (R*)
Définition
Propriétés du réseau réciproque et relations avec le réseau direct
Paramètres du réseau réciproque
Période d’une rangée réciproque
Calcul de l’équidistance d’une famille de plans du réseau direct
III – Symétrie des réseaux – Groupes ponctuels
Périodicité des éléments de symétrie dans les réseaux
Centre de symétrie
Axe binaire
Plan de symétrie
IV - Le motif cristallin
Préambule
Eléments de symétrie des motifs
Symétrie d’orientation et symétrie de position
Axes Hélicoïdaux
Plans de symétrie avec glissement
V – Application à la diffraction des Rayons X
Loi de Bragg
2 TP
Parcours Sciences de la Matière et Métiers de l’Environnement
UE Chimie des fonctions organiques et caractérisation
I : La chromatographie et la spectroscopie
II : Les alcanes et la cycloalcanes
III : Les alcènes et les alcynes
IV : Le cycle benzénique
VI : La réactivité de la fonction carbonyle
II : Les cétones et les aldéhydes
UE Chimie expérimentale
4 TP de synthèse organique et caractérisation :
Réaction de Cannizzaro sur le benzaldéhyde
Préparation d’un alcool par réduction d’un composé carbonyle
Synthèse magnésienne du triphénylméthanol
Synthèse du 1,4-diphénylbuta-1,3-diène (Réaction de Wittig)
2 TP de caractérisation :
Purification d’un mélange de colorants par chromatographie d’absorption
Détermination de la concentration d’une solution par spectroscopie UV-Visible
2 TP de chimie inorganique :
Élaboration par deux voies (solide, méthode sol gel)de BaTiO3. Caractérisation structurale et étude des propriétés diélectriques
Étude du diagramme des phases Pb/Sn par analyse thermique
Parcours orienté génie des procédés
UE Transfert de chaleur et de matière
I Transfert de chaleur
Les différents types de transferts thermiques : Conduction, convection, rayonnement.
Conduction
Conduction en régime permanent : Equation de la chaleur., Systèmes unidimensionnels , avec et sans source de chaleur , en géométries
cartésiennes et cylindriques. Analogie électrique.
Introduction à la conduction instationnaire unidimensionnelle ; Bloc isotherme : nombre de Biot.
Convection forcée, interne et externe
Notions sur le rayonnement thermique
II Transfert de Matière
La diffusion de la matière - Loi de Fick .
Bilan de matière microscopique – Equation de continuité.
Transferts de matière dans une phase : études de cas.
Notions de transfert de matière entre phases : définition des coefficients de transfert et application aux opérations à contact permanent.
Introduction des HUT et NUT.
2 TP
UE Bilans de matière et d’énergie
Introduction. Unités et conversions.
Concept d'un bilan; systèmes ouverts, systèmes fermés; états stationnaires, états transitoires.
Méthode générale de résolution des problèmes de bilan.
Analyse des degrés de liberté.
Bilan de matière
Bilan de matières des unités simples sans réaction chimique.
Stœchiométrie et l'équation d'une réaction chimique.
Bilan de matière des unités avec réactions chimiques. Applications aux réactions de combustion.
Bilan de matière des procédés comportant plusieurs unités.
12Bilan d'énergie
Energie : terminologie, concepts et unités.
Concept d'un bilan d'énergie. Cas des systèmes ouverts/fermés; états stationnaires et états transitoires.
Calculs des variations d'enthalpie.
Bilan d'énergie des unités en absence de réaction chimique.
Bilan d'énergie des unités avec réactions chimiques. Applications aux unités de production de chaleur par combustion.
UE Introduction aux méthodes du Génie des Procédés
- Ressources et réserves de matière première et d'énergie
- Produits de bases et grands intermédiaires
- Production du sucre
- Fabrication des savons, détergents.
- Traitement de l'eau :
- Eaux résiduaires
- Production d'eau potable
- Production de l'acier
- Pollution atmosphérique, traitement de l'air
- Raffinage du pétrole
- Engrais, synthèse de l'ammoniac.
- Matières plastiques, production du polyéthylène.
UE Techniques d’Expression et de Communication
Préparer une soutenance orale avec transparents (contexte, public, objectifs, choix des idées et du plan) ; améliorer la communication écrite;
rédiger et présenter un mémoire ou rapport d’activité.
UE Anglais 5
Approfondissement des capacités à comprendre l’essentiel de l’information transmise par des documents oraux ou écrits issus de la presse
d’actualité et du domaine scientifique, dont l’étudiant devra rendre compte en continu. Au cours d’activités variées, l’étudiant pourra améliorer sa
capacité à réagir spontanément en anglais courant dans des situations de la vie quotidienne (prendre part à une conversation, défendre un
point de vue, argumenter)
Consolidation des compétences linguistiques grâce à des supports divers dont le laboratoire de langues multimédia (syntaxe, lexique,
phonologie).
Année L3 - Semestre 6
UE Physique statistique
Notion de probabilité : analyse combinatoire, distribution binomiale, distribution Gaussienne, marche au hasard.
Théorie cinétique des gaz.
Description statistique des systèmes physiques : états microscopiques et macroscopiques.
Systèmes isolés – ensemble microcanonique, entropie, température, pression, potentiel chimique.
Distribution de Boltzmann et fonction de partition, ensemble canonique. La thermodynamique à l’équilibre déduite de la physique statistique
Applications :
Propriétés thermiques des fluides et des solides
Equilibre entre états de la matière, équilibres chimiques
Variation des propriétés électriques et magnétiques en fonction de la température.
Distribution grand –canonique, indiscernabilité et statistiques quantiques: Distribution de Fermi-Dirac et Bose-Einstein.
Applications :
Gaz parfait de Fermi, paramagnétisme de Pauli.
Le rayonnement du corps noir, la condensation de Bose-Einstein
UE Electrochimie
Thermodynamique électrochimique
Rappels de thermodynamique chimique
Équilibres d'oxydoréduction
Équilibres de formation de complexes solubles
Équilibres de formation de complexes "insolubles"
Couplages Redox/Complexes
Équilibres acide/base
Couplage Redox/Acide-base
Diagrammes Potentiel/pH (Pourbaix)
Dynamique électrochimique et conductimétrie
La cellule électrochimique. Piles.
Courant électrique et réaction électrochimique.
La conduction ionique.
Conductimétrie et applications aux dosages.
Cinétique électrochimique.
Rappels de cinétique chimique.
Courant et vitesse de réaction.
Transport de matière et transfert d'électron.
Les systèmes rapides :
Conditions expérimentales.
Équations des courbes Intensité/Potentiel.
Applications en chimie analytique.
Les systèmes lents :
Conditions expérimentales.
Équations des courbes Intensité/Potentiel. Droites de Tafel. Diagrammes d'Evans.
Application à l'étude de la corrosion.
4TP
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