Mathématiques Physique Chimie - Licence 1 2022-2023 - Université Angers
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Licence 1 Sciences, Technologies, Santé 2022-2023 Mathématiques Physique Chimie L1 M*PC-PC L1 M*PC-M L1 MPC-PC PAGE 1
SSOOMMMMAAIIRREE Contacts de la formation 03 Volumes horaires et évaluations 06 Contenu des enseignements Index des enseignements 10 Mathématiques 12 Physique 16 Chimie 21 Transversaux 28 PDF interactif pour revenir au sommaire utiliser sur les pages PAGE 2
CONTACTS DE LA FOR MAT I O N Directrice Adjointe à la Pédagogie Sandrine TRAVIER sandrine.travier@univ-angers.fr Directeur des études portail MI David GENEST david.genest@univ-angers.fr Directeur des études portail MPC Sébastien SOURISSEAU sebastien.sourisseau@univ-angers.fr Responsable pédagogique pour la physique chimie Charles CIRET charles.ciret@univ-angers.fr Responsable pédagogique pour l’informatique Touria AIT EL MEKKI touria.aitelmekki@univ-angers.fr Responsable pédagogique pour les mathématiques Nicolas DUTERTRE nicolas.dutertre@univ-angers.fr Gestion de la scolarité et des examens l1mpc-mi.sciences@contact.univ-angers.fr SCOLARITÉ - EXAMENS Bâtiment A, Rez-de-chaussée Horaires d’ouverture 9h00 – 12h30 13h30 – 17h00 Du lundi au vendredi Fermé le mercredi après-midi PAGE 3
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Volumes horaires Évaluations PAGE 5
Parcours M*PC-PC et MPC-PC Mathématiques : M* ou M (au choix) pour les périodes P1 et P2 Volumes horaires Chance Période ECTS Coef Intitulés CM TD CM/TD TP Total Chance 1 Chance 2 Mathématiques parcours M* Note plancher 5 Analyse élémentaire * P1 Analyse élémentaire * (1/2) 20,0 20,0 CC 33% - 1h30 5 4,6 CT 100% - 2h P2 Analyse élémentaire * (2/2) 20,0 20,0 CC 67% - 2h Algèbre élémentaire * P1 Algèbre élémentaire * (1/2) 20,0 20,0 CC 33% - 1h30 5 4,6 CT 100% - 2h P2 Algèbre élémentaire * (2/2) 20,0 20,0 CC 67% - 2h Fondements d’analyse pour PC P3 Fondements d’analyse pour PC (1/2) 16 16 CC 33% - 1h30 3 3,8 CT 100% - 2h P4 Fondements d’analyse pour PC (2/2) 16 16 CC 67% - 2h Total 13 13 Mathématiques parcours M Note plancher 5 Analyse élémentaire P1 Analyse élémentaire (1/2) 20,0 20,0 CC 33% - 1h30 5 4,6 CT 100% - 2h P2 Analyse élémentaire (2/2) 20,0 20,0 CC 67% - 2h Algèbre élémentaire P1 Algèbre élémentaire (1/2) 20,0 20,0 CC 33% - 1h30 5 4,6 CT 100% - 2h P2 Algèbre élémentaire (2/2) 20,0 20,0 CC 67% - 2h Fondements d’analyse pour PC P3 Fondements d’analyse pour PC (1/2) 16 16 CC 33% - 1h30 3 3,8 CT 100% - 2h P4 Fondements d’analyse pour PC (2/2) 16 16 CC 67% - 2h Total 13 13 Mécanique Note plancher 5 Mécanique P1 Mécanique (1/3) 20,0 20,0 CC 40% - 1h30 P2 Mécanique (2/3) 20,0 20,0 6 6,5 CC 40% - 1h30 CT 100% - 1h30 P3 Mécanique (3/3) 13,3 13,3 CC 20% - 1h Total 6 6,5 Ondes - Optique Note plancher 5 P1 Physique des ondes 13,3 13,3 1 1,5 CC 100% - 1h CT 100% - 1h P3 Fondement de l’optique 13,3 13,3 2 1,5 CC 100% - 1h CT 100% - 0h45 P4 Instruments d’optique 6,7 13,3 20,0 2 2,5 CC 100% - 1h CT 100% - 0h45 Total 5 5,5 Électrocinétique - Électrostatique Note plancher 5 Électrocinétique P2 Électrocinétique (1/2) 13,3 13,3 CC 67% - 1h 3 2,5 CT 100% - 1h30 P3 Électrocinétique (2/2) 6,7 6,7 CC 33% - 1h Électrostatique 1 P4 Electrostatique 1 6,7 13,3 20,0 2 2,5 CC 100% - 1h CT 100% - 1h Électrostatique 2 P5 Electrostatique 2 6,7 6,7 1 1 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h Total 6 6 Atomistique Note plancher 5 P1 Atomistique 1 10,7 10,7 2 1,5 CC 100% - 1h CT 100% - 1h P2 Atomistique 2 20,0 20,0 3 2,5 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h Total 5 4 Évolution du système chimique Note plancher 5 P1 Transformation de la matière 13,3 2,7 16,0 1 1,5 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h P2 Cinétique 13,3 13,3 1 1,5 TP 40% CC 60% - 1h CT 100% - 1h (1) P3 Équilibres acido-basiques 20,0 20,0 2 2,4 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h P4 Équilibres précipitation-complexation 5,3 8,0 13,3 2 1,5 CC 100% - 1h CT 100% - 1h P5 Analyse et dosages 4,0 6,7 12,0 22,7 2 2,7 TP 40% CC 60% - 1h CT 100% - 1h (1) Total 8 9,6 Chimie organique (tous sauf CMI-PSI) Note plancher 5 P3 Chimie organique 1 12,0 12,0 2 1,4 CC 100% - 1h CT 100% - 1h P4 Chimie organique 2 6,0 6,7 9,0 21,7 2 2,6 TP 30% CC 70% - 1h CT 100% - 1h (2) P5 Chimie organique 3 5,3 6,7 12,0 2 1,4 CC 100% - 1h CT 100% - 1h Total 6 5,4 Géométrie(uniquement CMI-PSI) Note plancher 5 Géométrie P3 Géométrie (1/2) 8,0 20,0 28,0 CC 33% - 1h30 6 5,4 CT 100% - 2h P4 Géométrie (2/2) 8,0 21,3 29,3 CC 67% - 2h Oraux de mathématiques P3 Oraux de mathématiques 1 1,0 0 0 Oral (3) - Total 6 5,4 PAGE 6
Parcours M*PC-PC et MPC-PC Mathématiques : M* ou M (au choix) pour les périodes P1 et P2 Transversaux Anglais 1 P1 Anglais 1 (1/2) 1,3 6,7 8,0 2 2 CC 100% - 1h20 CT 100% - 1h P2 Anglais 1 (2/2) 1,3 6,7 8,0 Anglais 2 P3 Anglais 2 (1/2) 1,3 6,7 8,0 1 1 CC 100% - 1h20 CT 100% - 1h P4 Anglais 2 (2/2) 1,3 6,7 8,0 Expression écrite et orale P1 EEO (1/2) 6,7 6,7 2 2 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h P2 EEO (2/2) 2,7 2,7 5,3 Projet personnel et professionnel P3 3PE 1 (1/2) 2,7 2,7 1 1 CC 100% - 1h CT 100% - 1h P4 3PE 2 (2/2) 2,7 1,3 4 Culture numérique P5 Culture numérique 8,0 8,0 1 1 TP 100% - 1h TP 100% - 1h Algorithmique Python + Projet PC P5 Algorithmique Python + Projet PC 6,7 10,0 16,7 2 2 TP 100% - 1h20 CT 100% - 0h45 Découverte expérimentale de la physique P5 Découverte expé. de la physique 15,0 15,0 2 1 TP 100% Report note TP Total 11 10 TOTAL 40,7 72,0 297,3 100,7 510,7 60 60 (1) En seconde chance : report TP et max(0.4TP+0.6CC ; 0.4TP+0.6CT2 ; CT2) (2) En seconde chance : report TP et max(0.3TP+0.7CC ; 0.3TP+0.7CT2 ; CT2) (3) Oraux de mathématiques : Pas de seconde chance. Uniquement pour assidus. L'oral donne un bonus (jusqu'à 1 point) à l'unité Géométrie CM> Cours magistraux CC> Contrôle continu TD> Travaux Dirigés CT> Contrôle terminal CM/TD>Cours magistraux et Travaux dirigés intégrés TP>Travaux Pratiques L’unité Anglais 1 ne sera malheureusement pas dispensée cette année universitaire 2022-23. Vous n’aurez donc pas les 8h de cours initialement prévues en périodes 1 et 2. L’unité Anglais 2 (en périodes 3 et 4) sera enseignée normalement. La note obtenue dans cette unité sera reportée pour l’unité Anglais 1. PAGE 7
Parcours M*PC-M Volumes horaires Chance Période ECTS Coef Intitulés CM TD CM/TD TP Total Chance 1 Chance 2 Mathématiques 1 Note plancher 6 Analyse élémentaire * P1 Analyse élémentaire * (1/2) 20,0 20,0 CC 33% - 1h30 5 4,6 CT 100% - 2h P2 Analyse élémentaire * (2/2) 20,0 20,0 CC 67% - 2h Algèbre élémentaire * P1 Algèbre élémentaire * (1/2) 20,0 20,0 CC 33% - 1h30 5 4,6 CT 100% - 2h P2 Algèbre élémentaire * (2/2) 20,0 20,0 CC 67% - 2h Total 10 9,2 Mathématiques 2 Note plancher 6 Arithmétique dans Z P3 Arithmétique dans Z 8,0 20,0 28,0 4 4 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h30 Fondements d’analyse P3 Fondements d’analyse (1/2) 28,0 28,0 CC 33% - 1h30 9 9,1 CT 100% - 2h P4 Fondements d’analyse (2/2) 29,3 29,3 CC 67% - 2h Géométrie P3 Géométrie (1/2) 8,0 20,0 28,0 CC 33% - 1h30 9 9 CT 100% - 2h P4 Géométrie (2/2) 8,0 21,3 29,3 CC 67% - 2h Arithmétique des polynômes P4 Arithmétique des polynômes 8,0 21,3 29,3 5 5 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h30 Total 27 27,1 Physique-Chimie Note plancher 5 Physique des ondes P1 Physique des ondes 13,3 13,3 1 1,5 CC 100% - 1h CT 100% - 1h Mécanique P1 Mécanique (1/3) 20,0 20,0 CC 40% - 1h30 P2 Mécanique (2/3) 20,0 20,0 5 5,4 CC 40% - 1h30 CT 100% - 1h30 P3 Mécanique (3/3) 13,3 13,3 CC 20% - 1h Électrocinétique P2 Électrocinétique (1/2) 13,3 13,3 CC 67% - 1h 1 0,8 CT 100% - 1h30 P3 Électrocinétique (2/2) 6,7 6,7 CC 33% - 1h Atomistique 1 P1 Atomistique 1 10,7 10,7 2 1,5 CC 100% - 1h CT 100% - 1h Atomistique 2 P2 Atomistique 2 20,0 20,0 3 2,5 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h Transformation de la matière P1 Transformation de la matière 13,3 2,7 16,0 1 1,5 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h Cinétique P2 Cinétique 13,3 13,3 1 1,5 TP 40% CC 60% - 1h CT 100% - 1h (1) Total 14 14,7 Transversaux Anglais 1 P1 Anglais 1 (1/2) 1,3 6,7 8,0 2 2 CC 100% - 1h20 CT 100% - 1h P2 Anglais 1 (1/2) 1,3 6,7 8,0 Anglais 2 P3 Anglais 2 (1/2) 1,3 6,7 8,0 1 1 CC 100% - 1h20 CT 100% - 1h P4 Anglais 2 (1/2) 1,3 6,7 8,0 Expression écrite et orale P1 EEO (1/2) 6,7 6,7 2 2 CC 100% - 1h30 CT 100% - 1h P2 EEO (2/2) 2,7 2,7 5,3 Projet personnel et professionnel P3 3PE (1/2) 2,7 2,7 1 1 CC 100% - 1h CT 100% - 1h P4 3PE (1/2) 2,7 1,3 4,0 Culture numérique P5 Culture numérique 8,0 8,0 1 1 TP 100% - 1h TP 100% - 1h Oraux de mathématiques P3 Oraux de mathématiques (1/2) 1,0 1,0 Oral (2) / 0 0 P4 Oraux de mathématiques (2/2) 1,0 1,0 Oral (3) / Algorithmique Python + Projet PC P4 Algorithmique Python + Projet PC 6,7 10,0 16,7 2 2 TP 100% - 1h20 CT 100% - 0h45 Parcours M*PC-MTotal 9 9 TOTAL 38,7 95,3 277,3 64,7 476,0 60 60 (1) En seconde chance : report TP et max(0.4TP+0.6CC ; 0.4TP+0.6CT2 ; CT2) (2) (3) Oraux de mathématiques : Pas de seconde chance. Uniquement pour assidus. L'oral (1/2) de la P3 donne un bonus (jusqu'à 1 point) à l'unité Géométrie. L'oral (2/2) de la P4 donne un bonus (jusqu'à 2 points) à l'unité Arithmétique des polynômes. PAGE 8
Contenu des enseignements PAGE 9
Période 1 Période 3 Parcours M*PC-PC l MPC-PC l Page Parcours M*PC-PC l MPC-PC l Page M*PC-M M*PC-M Anglais 1 27 Anglais 2 27 Expression écrite et orale 27 Projet personnel et professionnel 27 Mécanique 1 16 Mécanique 3 16 Physique des ondes 17 Electrocinétique 17 Atomistique 1 21 Parcours M*PC-PC l MPC-PC Page Transformation de la matière 21 Fondements d’analyse pour PC 14 Parcours M*PC-PC l M*PC-M Page Fondement de l’optique 18 Analyse élémentaire * 12 Equilibres acido-basiques 23 Algèbre élémentaire * 12 Chimie organique 1 (tous sauf 23 Parcours MPC-PC Page CMI-PSI) Analyse élémentaire 13 Géométrie (uniquement CMI-PSI) 14 Algèbre élémentaire 12 Oraux de mathématiques 14 (uniquement CMI-PSI) Période 2 Parcours M*PC-M Page Parcours M*PC-PC l MPC-PC l Page M*PC-M Arithmétique dans Z 13 Anglais 1 27 Fondements d’analyse 13 Expression écrite et orale 27 Géométrie 14 Mécanique 2 16 Oraux de mathématiques 15 Electocinétique 17 Atomistique 2 22 Cinétique 22 Parcours M*PC-PC l M*PC-M Page Analyse élémentaire* 12 Algèbre élémentaire* 12 Parcours MPC-PC Page Analyse élémentaire 13 INDEX interactif Algèbre élémentaire 12 pour revenir utiliser sur les pages PAGE 10
Période 4 Période 5 Parcours M*PC-PC l MPC-PC l Page Parcours M*PC-PC l MPC-PC l Page M*PC-M M*PC-M Anglais 2 27 Algorithmique Python + Projet PC 20 Projet personnel et professionnel 27 Culture numérique 28 Parcours M*PC-PC l MPC-PC Page Parcours M*PC-PC l MPC-PC Page Electrostatique 2 19 Fondements d’analyse pour PC 14 Analyses et dosages 25 Instruments d’optique 18 Chimie organique 3 (tous sauf Electrostatique 1 19 26 CMI-PSI) Equilibres précipitation - 25 Découverte expérimentale de la complexation 20 physique Chimie organique 2 (tous sauf 24 CMI-PSI) Géométrie (uniquement CMI-PSI) 14 Parcours M*PC-M Page Arithmétique des polynômes 15 Fondements d’analyse 13 Géométrie 14 Oraux de mathématiques 15 PAGE 11
MATHÉMATIQUES Notion d’intégrale. P1 P2 Compétences Savoir faire l’étude guidée d’une fonction ALGÈBRE ÉLÉMENTAIRE* de la variable réelle. Calculer des primi- Responsable Sinan Yalin tives de fonctions élémentaires. Pré-requis Programme Notions et contenus Fonctions réelles d’une variable réelle : Notion de nombre complexe. Notion de ensemble de définition, fonctions compo- polynômes. sées, limite, continuité. Notion d’asymp- Compétences tote. Théorème des valeurs intermé- Manipulations basiques de nombres diaires. Dérivée, théorèmes de Rolle complexes. Manipulations basiques des et des accroissements finis. Fonctions polynômes usuelles : exp, ln, puissances, sin, cos, tan, cosh, sinh, tanh. Intégration : aire, Programme intégrale, primitives. Changement de Nombres complexes : module et argu- variable, intégration par parties, inté- ment, forme exponentielle d’un nombre gration des fonctions usuelles. Fonctions complexe, interprétation géométrique. réciproques ; exercices sur les fonctions Identités trigonométriques ; applications trigonométriques et hyperboliques réci- des nombres complexes. proques. Compétences Polynômes à coefficients réels ou com- Appréhender de façon autonome les plexes, racines d’un polynôme, théorème concepts élémentaires de l’analyse (li- fondamental de l’algèbre (admis). Facto- mites, continuité, dérivée). Appréhender risation. Polynôme dérivé. Pratique de la le calcul d’intégrales par des méthodes décomposition en éléments simples des diverses. Décrire une fonction réciproque fractions rationnelles et applications au (explicitement ou implicitement). calcul de primitives. Compétences P1 P2 ― Utiliser les nombres complexes (et leur interprétation géométrique) pour ré- ALGÈBRE ÉLÉMENTAIRE soudre de petits problèmes géométriques ou établir des formules de trigonométrie. Responsable Sinan Yalin ― Factoriser un polynôme, décomposer une fraction en éléments simples en vue Pré-requis d’un calcul d’intégrale. Notions et contenus Notion de nombre complexe. Notion de polynômes. P1 P2 Compétences Manipulations basiques de nombres ANALYSE ÉLÉMENTAIRE* complexes. Manipulations basiques des polynômes Responsable Laurent Evain Programme Prérequis Nombres complexes : module et argu- Notions et contenus ment, forme exponentielle d’un nombre Fonctions de la variable réelle. Notion complexe, interprétation géométrique. intuitive de limite, continuité et dérivée. Identités trigonométriques ; applications PAGE 12
des nombres complexes. mites, continuité, dérivée). Appréhender le calcul d’intégrales par des méthodes Polynômes à coefficients réels ou com- diverses. Décrire une fonction réciproque plexes, racines d’un polynôme, théorème (explicitement ou implicitement). fondamental de l’algèbre (admis). Facto- risation. Polynôme dérivé. Pratique de la décomposition en éléments simples des P3 fractions rationnelles et applications au calcul de primitives. ARITHMÉTIQUE DANS Z Compétences Responsable Hoang-Chinh Lu ― Utiliser les nombres complexes (et leur interprétation géométrique) pour ré- Prérequis soudre de petits problèmes géométriques Notions et contenus ou établir des formules de trigonométrie. Manipulations élémentaires explicites ― Factoriser un polynôme, décomposer sur les entiers : somme, produit, divi- une fraction en éléments simples en vue sion. d’un calcul d’intégrale. Compétences Organiser des calculs explicites faisant intervenir les entiers. P1 P2 Programme ANALYSE ÉLÉMENTAIRE Division euclidienne, diviseurs, PPCM, PGCD. Congruences : relations d’équiva- Responsable Laurent Evain lence, le groupe additif Z/nZ, le groupe multiplicatif (Z/nZ)^*. Prérequis Notions et contenus Compétences Fonctions de la variable réelle. Notion Savoir pratiquer la division euclidienne en intuitive de limite, continuité et dérivée. vue de résoudre des problèmes faisant Notion d’intégrale. intervenir les entiers. Utiliser la notion de Compétences congruence pour aborder des problèmes Savoir faire l’étude guidée d’une fonction de divisibilité. de la variable réelle. Calculer des primi- tives de fonctions élémentaires. P3 P4 Programme Fonctions réelles d’une variable réelle : FONDEMENTS D’ANALYSE ensemble de définition, fonctions compo- sées, limite, continuité. Notion d’asymp- Responsable Jean-Baptiste Campesato tote. Théorème des valeurs intermé- diaires. Dérivée, théorèmes de Rolle Prérequis et des accroissements finis. Fonctions Notions et contenus usuelles : exp, ln, puissances, sin, cos, Dérivée. tan, cosh, sinh, tanh. Intégration : aire, Compétences intégrale, primitives. Changement de Savoir étudier globalement une fonction. variable, intégration par parties, inté- Savoir dériver des produits et des fonc- gration des fonctions usuelles. Fonctions tions composées. réciproques ; exercices sur les fonctions trigonométriques et hyperboliques réci- Programme proques. Comparaison locale des fonctions, équiva- lents. Formule de Taylor-Young (admise). Compétences Développements limités. Applications aux Appréhender de façon autonome les courbes planes paramétrées. Équations concepts élémentaires de l’analyse (li- PAGE 13
linéaires du premier ordre, variation de la Programme constante. Équations linéaires d’ordre 2 à Système de coordonnées cartésiennes coefficients constants. Conditions initiales du plan. Équations cartésienne et para- et problème de Cauchy. métrique d’une droite. Distance dans le plan : distance entre deux points, dis- Compétences tance d’un point à une droite, produit sca- Effectuer un développement limité et dé- laire. Intersection de droites et systèmes crire localement une fonction. Appréhen- d’équations à deux inconnues. Cercles, der de façon autonome la résolution ex- équations cartésiennes de cercles. Inter- plicite d’équations différentielles linéaires section de cercles et de droites. d’ordre 1 et 2. Aire d’un triangle et d’un parallélo- gramme. Transformations du plan : P3 P4 translations, homothéties, rotations, ré- flexions. Plans dans R^3. Équations car- FONDEMENTS D’ANALYSE POUR PC tésiennes et paramétriques d’une droite et d’un plan. Produit scalaire. Distance Responsable Rodolphe Garbit d’un point à un plan. Intersection, plan passant par trois points. Volumes, déter- Prérequis minant, produit vectoriel. Notions et contenus Dérivée. Compétences Compétences Appréhender de façon autonome la réso- Savoir étudier globalement une fonction. lution de problèmes de géométrie du plan Savoir dériver des produits et des fonc- faisant intervenir les notions de distance, tions composées. de produit scalaire, d’aire ou de transfor- mations classiques. Appréhender de fa- Programme çon autonome la résolution de problèmes Comparaison locale des fonctions, équi- de géométrie de l’espace faisant inter- valents. Développements limités ; calcul venir les notions de distance, de produit pratique. Applications éventuelles aux scalaire, de produit vectoriel/volume. de courbes planes paramétrées. Équations produit scalaire, d’aire ou de transforma- linéaires du premier ordre, variation de la tions classiques. constante. Équations linéaires d’ordre 2 à coefficients constants. Conditions initiales P3 P4 et problème de Cauchy. ORAUX DE MATHÉMATIQUES Compétences Effectuer un développement limité et dé- Responsable Mohammed El Amrani crire localement une fonction. Appréhen- der de façon autonome la résolution ex- Prérequis à l’UE P3 plicite d’équations différentielles linéaires Notions et contenus - Compétences d’ordre 1 et 2. Ceux de la première partie du cours de «Géométrie», qui traite de la géométrie P3 P4 du plan. Prérequis à l’UE P4 GÉOMÉTRIE Notions et contenus - Compétences Ceux de «Arithmétique des polynômes». Responsable Jean-Philipppe Monnier Programme Prérequis Période 3 : Cette UE vise à aborder, à Notions et contenus l’oral, de petits problèmes de géométrie Notions élémentaires de géométrie du plan. Son programme est apparié à la PAGE 14
du plan. Son programme est apparié à la première partie du cours de «Géométrie», qui traite de la géométrie du plan. Période 4 : Cette UE vise à aborder, à l’oral, de petits problèmes d’arithmétique des polynômes. Son programme est ap- parié à «Arithmétique des polynômes». Compétences Savoir aborder un petit problème de géo- métrie avec méthode (identifier des hy- pothèses, les illustrer par des dessins, construire un raisonnement en l’expli- quant), en dialoguant avec l’enseignant. P4 ARITHMÉTIQUE DES POLYNÔMES Responsable Antoine Boivin Prérequis Notions et contenus Algèbre élémentaire. Arithmétique dans Z. Compétences Compétences d’Algèbre élémentaire Programme Polynômes à coefficients dans R ou C, racines, division euclidienne, relations entre coefficients et racines. Arithmétique dans R[X] et C[X] : algorithme d’Euclide, PGCD, PPCM, polynômes irréductibles, factorisation. Compétences Savoir pratiquer la division euclidienne en vue de résoudre des problèmes faisant intervenir les polynômes (recherche de racines). Identifier les polynômes irré- ductibles dans R[X] et C[X], factoriser les polynômes. PAGE 15
PHYSIQUE partielles et totales. P1 P2 P3 ― Notion de travail. ― Notions de forces conservatives et non MÉCANIQUE 1-2-3 conservatives. Responsable Charles Ciret ― Définition des énergies cinétiques, po- tentielles et mécanique. Pré-requis Compétences Compétences - Savoir manipuler des vecteurs Période 1 - Savoir calculer des dérivées simples ― Savoir calculer des dérivées et - Savoir manipuler des notions de base différentielles de fonctions simples et en mécanique (vitesse, accélération, composées. force) ― Savoir exprimer un vecteur dans les systèmes de coordonnées cartésiennes, Programme cylindriques et de Frenet. Période 1 ― Savoir calculer un produit scalaire et ― Rappels mathématiques sur les déri- vectoriel. vées, les vecteurs et introduction des dif- ― Savoir calculer une vitesse et une férentielles. accélération dans les différents systèmes ― Révision du produit scalaire et intro- de coordonnées. duction du produit vectoriel. ― Savoir caractériser les mouvements ― Définition des systèmes de coordon- simples (rectiligne, circulaire, hélicoï- nées cartésiennes, polaires, cylindriques daux). et de Frenet. ― Savoir caractériser les grandeurs ― Définition et calcul des composantes cinématiques dans des cas simples de de la vitesse et de l’accélération dans les changement de référentiel. différents systèmes de coordonnées. Période 2 ― Caractérisation des mouvements recti- ― Savoir calculer la trajectoire d’un lignes, circulaires et hélicoïdaux. mouvement dans un référentiel galiléen ― Notions de changements de référen- en faisant le bilan des forces. tiels. ― Savoir résoudre une équation dif- ― Définition des vitesses et accélérations férentielle du 1er ordre à coefficients absolues et relatives. constants. ― Définition des vitesses et accélérations ― Savoir caractériser les forces d’inerties d’entrainement et de l’accélération de co- et se servir du principe fondamental de riolis. la dynamique dans les référentiels non Période 2 galiléens dans des cas simples. ― Définition des lois de Newton. Période 3 ― Principes de la dynamique du point. ― Savoir calculer un travail dans le cas ― Notion d’équilibre et de stabilité. de forces constantes, conservatives et ― Mouvement dans un référentiel gali- non conservatives. léen avec et sans présence de forces de ― Savoir utiliser la relation de conserva- frottement. tion de l’énergie. ― Notions de forces d’inerties. ― Bases de dynamique du point dans les référentiels non galiléens. Période 3 ― Introduction des fonctions à plusieurs variables et des dérivées/différentielles PAGE 16
P1 ― Comprendre et savoir décrire des ondes stationnaires suivant la configura- PHYSIQUE DES ONDES tion étudiée. Responsable Nathalie Gaumer Pré-requis P2 P3 Notions et contenus Notions vues au lycée en mathématiques ELECTROCINÉTIQUE 1 - 2 et physique : Nombres complexes, fonctions trigono- Responsable Stéphane Chaussedent métriques, exponentielle et logarithme népérien ; signaux périodiques Pré-requis Compétences Notions et contenus - Connaître le système d’unités interna- Notions vues au lycée en mathématiques tional et physique : nombres complexes, fonc- - Savoir manipuler des vecteurs tions exponentielle et logarithme népé- - Savoir manipuler les fonctions trigono- rien ; champ et force électrostatiques ; métriques signaux périodiques - Avoir des notions sur les ondes Compétences - Avoir des notions sur les nombres - Savoir choisir et utiliser les notions complexes mathématiques acquises au lycée (mani- pulation de valeurs algébriques, nombres Programme complexes, dérivées de fonction, ― Introduction des grandeurs physiques, fonctions exponentielle et logarithme des dimensions et unités associées. népérien…). ― Définition et calculs sur les nombres - Savoir analyser un problème, choisir un complexes modèle et le mettre en équation avant ― Descriptions de différents types de le résoudre. d’ondes. - Savoir vérifier l’homogénéité d’une ― Définition des caractéristiques d’une formule (dimensions et unités des princi- onde sinusoïdale (double périodicité). pales grandeurs physiques). ― Notations réelle et complexe d’une onde sinusoïdale. Programme ― Effet Doppler. Période 2 ― Ondes stationnaires. ― Notions de bases et théorèmes géné- ― Addition d’ondes, notion d’interfé- raux en électricité : courant et tension, rences et de diffraction. circuits électriques, lois de Kirchhoff, les ― Eventail partiel de phénomènes phy- dipôles et leurs associations, le théo- siques décrits par des ondes sinusoïdales. rème de superposition, les théorèmes de Thévenin, Norton et Millman. Compétences ― Le régime transitoire : réponses en ― Savoir déterminer les dimensions et courant et en tension des circuits RL et unités d’une grandeur physique. RC. ― Savoir manipuler des nombres com- Période 3 plexes et les fonctions trigonométriques ― Le régime sinusoïdal permanent : pour décrire une onde sinusoïdale. notation complexe des grandeurs élec- ― Connaître les différents types d’ondes, triques, notion d’impédance complexe. leurs propriétés des ondes ainsi que les ― Filtres passifs : notion de gain, de caractéristiques associées. phase, représentation de Bode, les diffé- ― Comprendre et analyser l’effet Dop- rents types de filtres. pler dans les configurations étudiées en cours/TD. PAGE 17
Compétences ― Savoir analyser un énoncé et/ou des Période 2 résultats et pouvoir conclure sur la nature ― Savoir déterminer le sens d’un cou- du matériau étudié. rant électrique et identifier le signe de ― Connaître les caractéristiques et les l’intensité de ce courant, en lien avec les propriétés des conducteurs et des diélec- conventions d’usage en électrocinétique triques chargés. concernant les courants et les tensions. ― Savoir faire le lien entre le poten- tiel électrique, la tension et le courant P3 électrique. ― Savoir identifier les différents dipôles FONDEMENTS DE L’OPTIQUE constituant un circuit électrique. ― Savoir modéliser et formaliser les Responsable Denis Gindre fonctionnalités des dipôles élémentaires. ― Savoir appliquer les lois de Kirchhoff Pré-requis et reconnaitre les différents types de Compétences circuits. Savoir manipuler les fonctions trigono- ― Reconnaitre les associations de métriques de base, savoir dériver des dipôles et formuler des dipôles équiva- fonctions simples. lents, en vue de simplifier la représenta- tion d’un circuit électrique. Programme ― Savoir appliquer les théorèmes géné- Les différents domaines de l’optique, de raux de l’électrocinétique (superposition, l’optique géométrique à l’optique quan- Norton, Thévenin, Millman). tique. Les principes généraux de l’optique ― Savoir formuler et résoudre une géométrique (Théorèmes de Fermat et de équation différentielle du 1er ordre pour Malus, Loi de Snell-Descartes). Les lois déterminer la réponse d’un circuit RC ou de la réflexion et de la réfraction. Etudes RL en régime transitoire. des systèmes plans (miroirs et dioptres). Période 3 Etude du prisme et applications. ― Savoir formuler en notation complexe les différentes grandeurs électriques d’un Compétences circuit fonctionnant en régime sinusoïdal Appréhender les concepts de base de de permanent. l’optique géométrique. ― Savoir formuler les impédances com- plexes des dipôles R, L, et C, et com- P4 prendre leur rôle à hautes et basses fréquences. ― Savoir identifier un qua- INSTRUMENTS D’OPTIQUE dripôle et définir sa transmittance. ― Savoir identifier un filtre passif et sa Responsable Denis Gindre fonction par l’analyse asymptotique des impédances qui le composent. Pré-requis ― Savoir définir et calculer le gain et la Compétences phase d’un filtre passif ; être capable d’en Savoir utiliser et appliquer des relations déduire une représentation de Bode et mathématiques (formules de conjugai- savoir l’analyser. son, formules de Newton, etc …) Programme Les lentilles minces, les systèmes cen- trés, l’œil modélisé et les défauts de l’œil, les principaux instruments d’optique (loupe, lunette astronomique, télescopes, microscopes, appareil photo, …). Notions de résolution optique. PAGE 18
Compétences charges. Appréhender les concepts de l’optique géométrique. Compétences ― Savoir bien manipuler les repères en 3D et connaître les éléments géomé- P4 triques élémentaires (linéaires, surfa- ciques et volumiques). ELECTROSTATIQUE 1 ― Savoir analyser un énoncé pour en dé- duire les caractéristiques des charges de Responsable Nathalie Gaumer l’objet étudié. ― Savoir calculer une charge totale, un Pré-requis champ électrique électrostatique avec les Notions et contenus différentes méthodes abordées dans ce Notions vues au lycée en mathématiques cours. et physique : ― Savoir analyser un résultat et en com- Vecteurs, fonctions polynomiales et prendre les implications. inverses, racine, trigonométriques, expo- nentielle et logarithme népérien ; champ et force électrostatiques P5 Compétences - Connaître le système d’unités interna- ELECTROSTATIQUE 2 tional Responsable Nathalie Gaumer - Savoir manipuler des vecteurs - Connaitre les systèmes de coordonnées Pré-requis à 3 dimensions (cartésiennes, cylin- Compétences driques et sphériques) Avoir assimilé les connaissances et les - Savoir manipuler les fonctions trigono- techniques de calcul abordées en élec- métriques trostatique 1 (P3). - Savoir dériver et intégrer des fonctions à une variable Programme ― Compléments sur les éléments abor- Programme dés en électrostatique 1 (P3). ― Rappels succincts sur les repères en 3 ― Définition et calcul du potentiel élec- D. trostatique, notion de référence. ― Introduction aux notions de symétrie ― Diagramme électrique : lignes de des objets. champ et lignes (surfaces et volumes) ― Electrisation par frottement (série tri- équipotentielles. boélectrique). ― Caractéristiques des conducteurs et ― Principe de superposition. des diélectriques chargés (notions de ― Charges et ses caractéristiques : uni- dipôles). tés, quantification, charge élémentaire, conservation, charge ponctuelle et charge Compétences totale), répartition de charges (linéaire, ― Savoir calculer le potentiel électrosta- surfacique et volumique) et les éléments tique par différentes méthodes (charges, géométriques correspondants. Calculs de camp électrique) ou savoir déterminer un charges totales. champ électrostatique à partir d’un po- ― Forces électriques : comparaison avec tentiel. la force de gravitation, loi de Coulomb, ― Savoir analyser un énoncé et/ou des attraction, répulsion, force totale. résultats et pouvoir conclure sur la nature ― Champ électrique : définition, champ du matériau étudié. élémentaire et total, lignes de champ, ― Connaître les caractéristiques et les propriétés. Exemple de calculs de champ propriétés des conducteurs et des diélec- total. Méthode de l’équivalence des triques chargés. PAGE 19
P5 P5 ALGORITHMIQUE PYTHON + PROJET DÉCOUVERTE EXPÉRIMENTALE DE PC LA PHYSQUE Responsable David Rousseau Responsable Denis Gindre Pré-requis Programme Notions et contenus Découverte par l’expérience des notions Les étudiants auront reçu une initiation vues dans les différents cours de phy- au langage python au Lycée. sique de l’année. Compétences Familiarité avec le langage Python et la Compétences logique de programmation informatique Savoir manipuler un oscilloscope, utili- ser une carte d’acquisition, réaliser des Programme montages électroniques simples, visuali- Il s’agit d’apprendre les bases de pro- ser et mesurer les propriétés de base des grammation pour faire du calcul scienti- ondes, réaliser des montages optiques et fique appliqué à la physique. des instruments optiques simples, etc Bases de connaissance : Types d’objets, structures séquentielles, conditionnelles, itératives programmation avec réels et entiers. Algorithmes de base : recherche d’un élé- ment dans une liste, recherche de zéro, recherche d’un extremum. Simulation numérique : intégration nu- mérique, résolution d’équation non li- néaire, résolution numérique d’équations différentielles. Compétences ― Analyser et modéliser un problème, une situation. ― Imaginer et concevoir une solution al- gorithmique, utilisant des méthodes de programmation, des structures de don- nées appropriées pour le problème étu- dié. ― Traduire un algorithme dans un lan- gage de programmation moderne et gé- néraliste. ― Spécifier rigoureusement les modules ou fonctions. ― Évaluer, contrôler, valider des algo- rithmes et des programmes. ― Communiquer à l’écrit ou à l’oral, une problématique, une solution ou un algo- rithme. PAGE 20
CHIMIE P1 P1 ATOMISTIQUE 1 TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE Responsable Sébastien Sourisseau Responsable Sébastien Sourisseau Pré-requis Pré-requis Notions et contenus Notions et contenus Différents modèles décrivant la constitu- Différentes notions vues au Lycée : réac- tion des atomes, ions, molécules, vus du tion chimique, équation de la réaction : collège au lycée. réactif limitant, stœchiométrie, notion Compétences d’avancement. - Décrire la constitution d’un atome et de Compétences son noyau (cohésion, stabilité) Identifier le réactif limitant, décrire - Connaître le symbole de quelques quantitativement l’état final d’un sys- éléments tème chimique - Comprendre la démarche de l’établis- sement de la classification périodique Programme - Connaître quelques familles des élé- Transformation de la matière : descrip- ments de la classification périodique tion et évolution d’un système vers un état final dans le cas d’une réaction to- Programme tale, uniquement, à l’aide des grandeurs Quantification de l’énergie. Les nombres de composition (concentration, fraction quantiques. Introduction aux orbitales molaire, pression partielle, avancement) atomiques, fonctions d’onde et densité y compris dans le cas de mélanges de so- électronique. lutions. Composition d’un système physi- co-chimique. Compétences ― Associer un type de transition énergé- Compétences tique au domaine du spectre électroma- ― Maîtriser l’utilisation des grandeurs gnétique correspondant. molaires et de composition pour décrire ― Déterminer la longueur d’onde d’une les transformations physico-chimiques en radiation émise ou absorbée à partir de la solution, en phase liquide, en phase so- valeur de la transition énergétique mise lide ou gazeuse. en jeu et inversement. ― Distinguer la modélisation d’une trans- ― Interpréter et utiliser les résultats ex- formation et la description quantitative périmentaux des spectres des atomes hy- de l’évolution d’un système prenant en drogénoïdes. compte les conditions expérimentales ― Etablir un diagramme qualitatif des ni- choisies pour réaliser la transformation veaux d’énergie électroniques de l’atome ― Décrire qualitativement et quantitati- d’hydrogène . vement un système chimique dans l’état ― A partir des expressions des fonctions initial ou dans un état d’avancement d’onde, décrire les représentations ra- quelconque diales et angulaires des Orbitales Ato- ― Réaliser les calculs et mettre en œuvre miques, s et p. une démarche expérimentale pour pré- ― Connaître les caractéristiques et les parer une solution de concentration quel- règles d’établissement des valeurs des 4 conque à partir de plusieurs solutions en nombres quantiques n, l, ml et ms. réalisant des mélanges. par étalonnage. PAGE 21
teur d’un corps simple à l’électronégativi- P2 té de l’élément ― Comparer l’électronégativité de deux ATOMISTIQUE 2 éléments selon leur position dans le ta- Responsable Sébastien Sourisseau bleau périodique ― Interpréter l’évolution de différentes Pré-requis propriétés périodiques : rayon atomique, Notions et contenus énergie d’ionisation, affinité électronique, Différents modèles décrivant la constitu- électronégativité, réactions des alcalins tion des atomes, ions, molécules, vus du et alcalino-terreux avec l’eau, réactions collège au lycée. des dihalogènes, formation des oxydes Cours de chimie de la période P1 : Ato- des métaux et non-métaux… mistique 1 ― Connaître quelques règles simples de Compétences nomenclature de composés chimiques - Établir un diagramme qualitatif des ni- inorganiques veaux d’énergie électroniques de l’atome ― Etablir un ou des schémas de Lewis d’hydrogène pour une entité donnée - A partir des expressions des fonctions ― Identifier les écarts à la règle de l’octet d’onde, décrire les représentations ―Mettre en évidence une éventuelle dé- radiales et angulaires des Orbitales Ato- localisation électronique à partir de don- miques, s et p. nées expérimentales - Connaître les caractéristiques et les ―Déterminer le nombre d’oxydation d’un règles d’établissement des valeurs des 4 élément au sein d’une espèce moléculaire nombres quantiques n, l, ml et ms. et ionique ― Représenter les entités chimiques se- Programme lon la méthode VSEPR Structure électronique des atomes. Archi- ―Prévoir ou interpréter les déformations tecture et lecture du tableau périodique angulaires pour les structures de AX1 à des éléments. Propriétés chimiques des AX4. familles d’éléments. Schéma de Lewis d’une molécule ou d’un ion polyatomique. P2 Liaison covalente localisée et délocalisée. Structure géométrique des molécules ou CINÉTIQUE d’un ion polyatomique. Méthode VSEPR. Responsable Sébastien Sourisseau Compétences ― Etablir la configuration électronique Pré-requis d’un atome dans son état fondamental. Notions et contenus ― Identifier les électrons de cœur et les Cours période P1 : transformation de la électrons de valence d’un atome. matière. ― Prévoir la formule des ions monoato- Cours de cinétique chimique vu au Lycée miques d’un élément : réactions lentes, rapides, durée d’une ― relier la position d’un élément dans réaction, facteurs cinétiques, temps de le tableau périodique à la configuration demi-réaction, catalyses homogènes, électronique et au nombre d’électrons de hétérogènes et enzymatiques. valence de l’atome correspondant Compétences ― situer et reconnaître dans le tableau ― Savoir réaliser différentes mises en périodique les familles chimiques prin- œuvre expérimentales afin de : cipales (alcalins, alcalino-terreux, halo- - suivre dans le temps une réaction gènes, gaz nobles, métaux, non-métaux chimique, etc…) - mettre en évidence les facteurs ciné- ― Relier le caractère oxydant ou réduc- tiques, - déterminer le temps de demi-réaction, PAGE 22
et illustrer le rôle d’un catalyseur. Cours de chimie période P1 et P2 : ato- mistique 1 et atomistique 2. Programme Compétences Évolution temporelle d’un système en - Reconnaître une fonction organique réacteur fermé : vitesse de réaction, lois - Reconnaître un centre asymétrique de vitesse pour les réactions avec ordre - Représenter une molécule selon le simple (0, 1, 2), ordre apparent, temps modèle de Cram de demi-réaction, loi empirique d’Arrhé- - Utiliser la représentation topologique nius, énergie d’activation. des molécules organiques - Connaitre les représentations des orbi- Compétences tales atomiques, s et p. ― Mettre en œuvre une démarche expé- - Établir les schémas de Lewis et les re- rimentale pour réaliser un suivi temporel présentations spatiales des molécules d’une réaction chimique et exploiter ce suivi afin de déterminer les caractéris- Programme tiques cinétiques d’une réaction. Nomenclature et grandes familles de ― Etablir une loi de vitesse à partir d’un fonctions en chimie organique ; écriture suivi temporel d’une grandeur physique. des molécules selon les modèles de Cram ― Exprimer la loi de vitesse si la réaction et de Newman ; Isomérie ; Stéréoisomé- chimique admet un ordre et déterminer rie ; hybridation des orbitales atomiques la valeur de la constate cinétique à une et géométrie. température donnée. ― Déterminer la vitesse de réaction à dif- Compétences férentes dates en utilisant une méthode ― Décrire une molécule en utilisant la no- numérique ou graphique. menclature classique. ― Déterminer un ordre de réaction à ― Déterminer l’hybridation d’un atome l’aide de la méthode différentielle ou à dans une molécule organique, savoir l’aide des temps de demi-réaction. construire des liaisons simple, double et ― Confirmer la valeur d’un ordre par la triple et indiquer dans quelle orbitale se méthode intégrale, en se limitant aux situe un doublet non liant. ordres 0, 1 ou 2 pour un réactif unique ou ― Déterminer les relations d’isomérie en se ramenant à un tel cas par dégéné- entre deux structures : conformères, iso- rescence de l’ordre ou conditions initiales mère de chaîne, isomère de position, iso- stœchiométriques. mères de fonction et isomères de confi- ― Déterminer la valeur de l’énergie d’ac- guration. tivation d’une réaction chimique à partir ― Comparer la stabilité de plusieurs de valeurs de la constante cinétique à dif- conformations. férentes températures. ― Donnaître les règles de Cahn-Ingold et ― Mettre en œuvre une démarche expé- Prelog. rimentale pour mettre en évidence le rôle ― Savoir déterminer une configuration d’un catalyseur absolue. ― Maîtriser les représentations topolo- giques, de Cram et de Newman. P3 CHIMIE ORGANIQUE 1 P3 Responsable Abdelkrim El-Ghayouri ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES Pré-requis Responsable Sébastien Sourisseau Notions et contenus Notions vues au Lycée, 1ère et Terminale Pré-requis en chimie organique, Notions et contenus Cours période P1 : transformation de la PAGE 23
matière. P4 Compétences ― Maîtriser l’utilisation des grandeurs CHIMIE ORGANIQUE 2 molaires pour décrire les transformations physico-chimiques en solution, en phase Responsable Abdelkrim El-Ghayouri liquide, en phase solide ou gazeuse. - Distinguer la modélisation d’une trans- Pré-requis formation et la description quantitative Notions et contenus de l’évolution d’un système prenant en Cours de Chimie organique 1 de la pé- compte les conditions expérimentales riode P3 choisies pour réaliser la transformation Cours de cinétique de la période P2 - Décrire qualitativement et quantitati- Compétences vement un système chimique dans l’état - Reconnaître une fonction organique initial ou dans un état d’avancement - Décrire une molécule en utilisant la quelconque nomenclature classique - Déterminer les relations d’isomérie Programme entre deux structures Etats d’équilibre et hors équilibre d’un sys- - Savoir déterminer une configuration tème, évolution du système. Applications absolue aux équilibres acido-basiques. Théorie de - Maîtriser les représentations topolo- Brönsted, calculs de pH (tous les types giques, de Cram et de Newman. de situations : monoacides, monobases, - Déterminer l’hybridation d’un atome polyacides, polybases, mélanges quel- dans une molécule organique conques). Utilisation de diagrammes de - Exprimer la vitesse d’une réaction en prédominance. fonction des concentrations des réactifs - Connaître la loi empirique d’Arrhénius Compétences et la notion d’énergie d’activation ― Expliquer les différentes mises en so- lution d’une espèce chimique moléculaire Programme ou ionique. Effets électroniques et leurs influences ― Décrire l’évolution d’un système à par- sur l’acidité et les intermédiaires réac- tir d’un état d’avancement quelconque : tionnels. avancement, quotient réactionnel, critère Réactions de substitutions nucléophiles d’évolution naturelle, identification d’un et d’élimination. Différentiation réactions état d’équilibre. d’ordre 1 et d’ordre 2. ― Déterminer les domaines de prédo- minance ou d’existence des diverses es- Compétences pèces en solution aqueuse. ― Déterminer les sens des effets inductifs ― Maîtriser l’utilisation de la méthode de avec le tableau périodique. la réaction prépondérante. ― Comprendre l’influence des effets in- ― Savoir déterminer une constante ductifs sur le pKa d’une molécule orga- d’équilibre : Ka. nique. ― Déterminer la composition chimique ― Exploiter les notions de polarité et de finale : équilibre et réaction totale, aci- polarisabilité pour analyser ou comparer do-basique (calculs de pH pour un mé- la réactivité de différents substrats. lange quelconque). ― Connaître les notions de nucléophilie et ― Définir et utiliser la notion de pouvoir d’électrophilie et les appliquer aux dérivés tampon. organiques comportant des halogènes. ― Distinguer un intermédiaire réactionnel d’un état de transition. ― Exprimer la loi de vitesse d’un acte élé- mentaire. ― Tracer le profil énergétique correspon- PAGE 24
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