L1 Portail Mathématiques, Physique, Chimie (MPC), parcours Physique, Chimie, Mathématiques (PCM)

Terminale Spé Maths avec de préférence option Experts + Spé PC

- Cinématique: position, vitesse (moyenne vs instantanée), accélération en coordonnées cartésiennes, lois horaires; mouvement rectiligne uniforme, mouvement uniformément accéléré.  - Notion de force (composantes d'une force, exemples : pesanteur, gravitation, frottement solide, visqueux, force de rappel) et statique (équilibre sous l'action de 2 forces, de 3 forces [triangle des forces]).    - Lois de Newton: 1ère loi , notion d'inertie, notion de référentiel galiléen; 2è loi (contraster   [Newton] versus  [Aristote] ); 3è loi. 
- Applications:
• (1) MUA à 1D dans un champ de pesanteur, sur un plan incliné. • (2) oscillateur harmonique: 1D, oscillations libres. - Puissance d’une force. Travail d’une force constante. Travail d’une force conservative (poids et oscillateur harmonique). Energie cinétique, potentielle, mécanique. Théorème de l’énergie cinétique, conservation de l’énergie mécanique. Équilibre stable ou instable. Oscillations au voisinage d’un équilibre stable.  -  Phénomène de résonance (oscillateur forcé) : nombreux exemples (verre, balançoire). Résolution en complexe dans la limite de faible dissipation. Puissance dissipée. - Conservation de la quantité de mouvement. - Composition des vitesses à 1D

Maîtriser les bases de la mécanique du point à une dimension (cinématique, dynamique, énergétique), de la statique

- Cinématique: position, vitesse (moyenne vs instantanée), accélération en coordonnées cartésiennes, lois horaires; mouvement rectiligne uniforme, mouvement uniformément accéléré.                                - Notion de force (composantes d'une force, exemples : pesanteur, gravitation, frottement solide, visqueux, force de rappel) et statique (équilibre sous l'action de 2 forces, de 3 forces [triangle des forces]).                                                                                                                                                          - Lois de Newton: 1ère loi , notion d'inertie, notion de référentiel galiléen; 2è loi (contraster   [Newton] versus  [Aristote] ); 3è loi. 
- Applications:
• (1) MUA à 1D dans un champ de pesanteur, sur un plan incliné.
• (2) oscillateur harmonique: 1D, oscillations libres.                                                       - Puissance d’une force. Travail d’une force constante. Travail d’une force conservative (poids et oscillateur harmonique). Energie cinétique, potentielle, mécanique. Théorème de l’énergie cinétique, conservation de l’énergie mécanique. Équilibre stable ou instable. Oscillations au voisinage d’un équilibre stable.                           -  Phénomène de résonance (oscillateur forcé) : nombreux exemples (verre, balançoire). Résolution en complexe dans la limite de faible dissipation. Puissance dissipée.             

  - Conservation de la quantité de mouvement.
- Composition des vitesses à 1D

Maîtriser les bases de la mécanique du point à une dimension (cinématique, dynamique, énergétique), de la statique

Cours-TD : 72 h.

Chimie : 
Composition de l’atome, quantités de matière et concentrations, équilibrage de réactions chimiques, terminologie de la verrerie « standard » (béchers, éprouvettes, pipettes,…)
Physique : 
Conversion d'unité, interaction coulombienne, énergies potentielle et cinétique
Mathématiques : 
   - Géométrie : vecteurs et combinaison de vecteurs, géométrie 3D (polyèdres réguliers simples), trigonométrie.
   - Algèbre : puissances de 10, fractions, résolution d'équations du premier et second degré
   - Analyse : fonction d'une variable : variations, dérivée, représentation graphique, détermination d’équations de droites (pente, ordonnée à l’origine), fonctions logarithme et exponentielle.

1 Spectroscopie des hydrogénoïdes
- Dualité onde-corpuscule
- Les modèles de l’atome jusqu'au modèle de Bohr
- Quantification de l’énergie électronique
- Transitions électroniques, séries d’émission
2 Atomes polyélectroniques et classification périodique
- Description quantique des électrons (Orbitales atomiques)
- Configuration électroniques et exceptions
- Évolution des propriétés au sein de la CP
- Polarité d’une liaison et caractère ionique, moment dipolaire
3 Liaisons, molécules et géométrie
- Méthodes de Lewis, VSEPR, Cram
- Description détaillée des liaisons fortes
4 Les états de la matière
- Solide, liquide, gaz, plasma et transformations associées
- Concepts de cristal et d’amorphe 
- Structures et empilements
5 Propriétés et applications des solides
- Approfondissement empilements/structures
- Propriétés physiques liées au type de liaison
6 Les molécules organiques
- Formules brutes et représentation, fonctions chimiques et insaturations
- Nomenclature systématique IUPAC des composés organiques
- Description détaillée des liaisons chimiques
- Géométrie des molécules organiques et hybridation
- Mésomérie et effets électroniques, aromaticité
- Les liaisons faibles
7 Les complexes métalliques
- Définitions (métal, ligand et complexe de coordination)
- Les différents types de ligands
- Le modèle ionique et le degré d’oxydation
- Nomenclature des complexes

Partie I
- Connaître les constituants de l’atome et l'évolution de sa description
- Connaître les modalités principales de l'interaction rayonnement-matière
- Être capable de calculer l'énergie d'un atome d'hydrogène ou d'un ion hydrogénoïde
- Être capable de calculer des énergies de transition atomiques (absorption, émission, ionisation) 
- Connaître les fondements de la physique quantique et savoir appliquer celle-ci à l'atome d'hydrogène
- Savoir décrire les orbitales atomiques de l'atome d'hydrogène
- Être capable d’écrire la configuration électronique d’un atome polyélectronique
- Connaître l'origine des éléments chimiques,
- Être capable de décrire et d’utiliser le tableau périodique et d’en déduire l’évolution des propriétés des atomes 
- Être capable d’écrire une représentation de Lewis d’une molécule et ses formes mésomères, ainsi que sa géométrie VSEPR 
- Être capable de déterminer l’existence d’un moment dipolaire dans une molécule et sa valeur dans des cas simples
- Savoir expliquer la cohésion de la matière par les liaisons appropriées et décrire les 4 états
- Savoir décrire les solides cristallins
- Connaître la notion de matériaux, savoir décrire les propriétés de quelques exemples simples de matériaux.

Partie II
Savoir déterminer le nom en nomenclature IUPAC des molécules polyfonctionnelles organiques.
- En écrivant une structure développée, semi-développée et topologique de toutes molécules organiques
- En identifiant les fonctions ou groupements fonctionnels et déterminer la fonction principale
- En classant les groupements fonctionnels par priorité décroissante
- En employant les préfixes et suffixes associées aux fonctions, substituants et insaturations
- En déterminant le nom des molécules polyfonctionnelles en nomenclature IUPAC

Savoir prédire la géométrie d’une molécule et l’état d’hybridation associé des atomes et représenter ses formes.
- En écrivant la structure de Lewis des molécules organiques
- En déterminant l'hybridation des atomes de C, O et N dans des molécules simples et déterminer l’orbitale dans laquelle se trouve le doublet non liant de l’azote.
- En décrivant les effets électroniques de groupements dans molécules organiques
- En identifiant les systèmes conjugués et aromatiques et représenter ses formes mésomères éventuelles

Savoir déterminer le nom en nomenclature IUPAC des complexes de coordination.
- En identifiant le métal, les ligands et contre-ions d’un complexe de coordination chargé
- En employant les noms des ligands et contre-ions associés
- En déterminant le nom des complexes de coordination chargés

27 h en CM.
33.5 h en TD dont 8 h de soutien/renforcement via des séances de TD informatisés (WIMS et VESTA).
12 h en TP.

Les nombres réels et complexes. Racines des trinômes. 
Graphes des fonctions usuelles. Fonctions trigonométriques, logarithmes, exponentielles. 
Limites, continuité, dérivée, règles de calculs. Valeurs intermédiaires et accroissements finis. Tableau de variation. Bijections. Fonctions réciproques. 
Intégration. Aire. Primitive. Intégration par parties. Changement de variables. 
Équations différentielles. Cas linéaire ordre 1 et 2. Cas affine. Équation homogène associée.
Courbes paramétrées. Vecteur vitesse. Tangente d'une courbe. 
Développement limité. Formule de Taylor. Calculs avec et applications des Dls.
Fonctions de deux variables. Lignes de niveau. Dérivées partielles. Gradient. Points critiques.

Savoir manipuler : Nombres réels et complexes. Courbes et fonctions d'une variable, tangentes, allure locale d'une courbe. Méthodes d'intégration. Résolution des équations différentielles linéaires (ordre 1 et 2). Fonctions de deux variables : dérivées partielles, plan tangent. Utilisation des développements limités.

- ensembles, logique, quantificateurs; - rappels sur nombres réels et complexes; -fonctions et graphes; - limites et continuité; - la dérivée et le développement limité; - courbes paramétrées; -- propriétés de fonctions continues et dérivables; extrema; - intégration; -équations différentielles.

Apprendre les bases d'analyse (fonctions d'une variable)

- Cinématique et dynamique 2D :
• MUA : balistique, mouvement parabolique, portée, flèche.
• Pendule.
• Oscillateur harmonique 2D
• Mouvement circulaire uniforme et accéléré en cartésienne et polaire.                               - Repère de Frénet à 2D, coordonnées intrinsèques, abscisse curviligne, rayon de courbure, accélération tangentielle et normale.
• Mouvement circulaire uniforme et accéléré. Exemple : atome de Bohr
• Lois de Kepler dans le cas d’un mouvement circulaire.                                                                  • Interprétation de l’accélération tangentielle (mesure le changement de norme de la vitesse) versus accélération normale (mesure le changement de direction du vecteur vitesse) ; effet de l’inertie dans un mouvement courbe.
- Travail et énergie à plusieurs dimensions. Gradient à 2D. Lien entre force conservative et énergie potentielle à 2D.
• Exemple de la force de gravitation et du champ de pesanteur g
• Exemple de la force de Coulomb et du champ électrique, notion de potentiel électrique
• Équipotentielles vs lignes de champ (tracé dans les cas d’une charge, d’une paire de charges, de plaques chargées).                                                                                                                 - Moment d’une force et moment cinétique. Moment dynamique et théorème du moment cinétique.    - Mouvements à force centrale.
• Conservation du moment cinétique, mouvement plan, loi des aires
• Lois de Kepler
• Coniques : équations, parabole, hyperbole, ellipse, cercle.
• Potentiel effectif, nature de la trajectoire, signe de l’énergie.
- Charge électrique. Influence électrique. Électrisation par contact ou par frottement. Conducteurs vs Isolants. Conservation de la charge électrique. Charges des principales particules fondamentales.
- Force de Coulomb entre charges ponctuelles.
- Notion de champ scalaire vs champ de vecteurs (exemple : champ de pression, champ de vitesse), courbes de niveaux du champ scalaire (ex : cartes IGN).
- Champ électrique d’une distribution de charge discrètes, lignes de champ. Symétries du champ électrique. Principe de superposition.
• Application : Champ uniforme et MUA.
- 
- Dipôle électrostatique et moment dipolaire. Champ électrique et potentiel associé. Exemple de l’eau. Solvatation. Force et énergie potentielle pour un dipôle rigide en présence d’un champ extérieur.
- Notion de champ magnétique. Aimants versus électro-aimants. Expérience d’Oerstedt, courants d’Ampère.
- Force de Lorentz
• Rayon cyclotron.
• Spectromètres de masse.
- Changements de référentiel : notion de référentiel, vecteur rotation, composition des vitesses et des accélérations, forces d’inertie d’entraînement, de Coriolis,
• Cas particulier : translation de R’ par rapport à R
• Cas particulier : rotation uniforme de R’ par rapport à R autour d’un axe fixe
• RFD en référentiel non galiléen, force centrifuge lors d’une rotation.
• Théorème de l’énergie cinétique en référentiel non galiléen

Maîtriser la mécanique du point à 2 dimensions (balistique, mouvement à force centrale). Comprendre les force électromagnétiques, la notion de champ électrique et magnétique, de potentiel électrique pour des systèmes de charges discrètes.

UE : Atomes, molécules, solides du S1

1. Isomérie plane et stéréoisomérie configurationnelles
 1.1. Isomérie plane ou de constitution
 1.2. Stéréoisomérie configurationnelle
 1.3. Activité optique
 1.4. Représentation de Fischer et nomenclature D/L
2. Stéréoisomérie conformationnelle 
 2.1. Rappel sur les différentes liaisons chimiques et leur géométrie
 2.2. Cas des composés acycliques
 2.3. Cas des composés cycliques
 2.4. Equilibres chaise-chaise et forme la plus stable
3. Réactivité chimique, types de réaction et écriture de mécanismes réactionnels
 3.1. Notion de mécanisme réactionnel
 3.2. Mouvement/interactions des molécules et réaction chimique
 3.3. Théorie de l'état de transition
 3.4. Réactions élémentaires et réactions complexes
 3.5. Formalisme d'écriture des mécanismes réactionnels
 3.6. Classification des mécanismes
 3.7. Classification des réactifs
 3.8. Classification des transformations chimiques
 3.8. Stabilité des acides et des bases
 3.9. Notion de bon groupe partant ou de bon nucléofuge
 3.10. Mécanisme réactionnel et stabilité des intermédiaires réactionnels
 3.11. Force des nucléophiles et des électrophiles
4. Détermination de structure par spectroscopie infra-rouge et RMN 1H
 4.1. Interaction rayonnement-matière
 4.2. Principe de la spectroscopie vibrationnelle infra-rouge (IR)
 4.3. Les fonctions chimiques et les zones d'élongation caractéristiques
 4.4. Principe de la résonance magnétique nucléaire 1H (RMN)
 4.5. Les données accessibles et identifiables sur un spectre RMN 1H
 4.6. Notion de protons chimiquement équivalent
 4.7. Notion de protons voisins et de couplage scalaire
 4.8. Stratégie d'analyse d'un spectre RMN 1H

OAV 1 : Différencier les isomères et stéroisomères et déterminer leurs configurations.
• Sous OAV1-1 : En distinguant les isomères de constitutions des stéréoisomères
• Sous OAV1-2 : En écrivant une représentation tridimensionnelle (Cram, Newman, équilibre chaise-chaise, Fischer) de molécules organiques
• Sous OAV1-3 : En différenciant les stéréoisomères de conformation des stéréoisomères de configuration et en déterminant précisément le type de stéréoisomérie (conformère, énantiomère, diastéréoisomère)
• Sous OAV1-4 : En déterminant les descripteurs des centres stéréogènes et des doubles liaisons sur des molécules simples et déterminer si une molécule est chirale
• Sous OAV1-5 : En déterminant le conformère le plus stable d’un composé organique et le représenter.
OAV 2 : Identifier les catégories de réaction chimiques et les propriétés des partenaires réactionnels.
• Sous OAV2-1 : En classant des espèces selon leur réactivité (oxydant/réducteur, acide/base, nucléophile/électrophile).
• Sous OAV2-2 : En identifiant les sites réactionnels sur des composés organiques
• Sous OAV2-3 : En uilisant le formalisme d’écriture des mécanismes réactionnels
• Sous OAV3-4 : En identifiant les catégories de réactions chimiques
• Sous OAV2-5 : En comparant la stabilité de composés organiques
• Sous OAV2-6 : En classant des molécules organiques selon leur acidité, basicité, électrophilie, nucléophilie
OAV 3 : Identifier les fonctions et la structure de composés organiques simples par spectoscopie IR et RMN 1H
• Sous OAV3-1 : Décrire le spectre IR et RMN 1H d’un composé organique
• Sous OAV3-2 : Utiliser le spectre IR d’un composé pour identifier ses fonctions chimiques
• Sous OAV3-3 : Décrire et utiliser le spectre RMN 1H d’un composé organique pour proposer une formule développée de ce composé
• Sous OAV3-4 : Proposer l’allure du spectre RMN 1H d’un composé organique simple.
OAV 4 : Mettre en place une réaction chimique, la suivre et isoler le produit désiré
• Sous OAV4-1 : En choisissant la verrerie adaptée à la manipulation et en suivant un protocole
• Sous OAV4-2 : En suivant l'avancement de la réaction / de la purification par séparation des composés sur chromatographie sur couche mince
• Sous OAV4-3 : En réalisant une extraction liquide-liquide à l’aide d’une ampoule à décanter
• Sous OAV4-4 : Mettre en place un protocole de purification chimique (recristallisation et/ou distillation)
• Sous OAV4-5 : EN vérifiant la pureté du produit obtenu par la détermination de son point de fusion

12 h de cours, 15 h de TD et 8h de TP en présentiel.
Le contrôle continu est organisé sous forme d'interrogation écrites et orales en séances de TD mais aussi en ligne sur un créneau spécifique.
Des activités supplémentaires en ligne sont proposées mais non obligatoires (jeux, quizz, exercices)

V. Alezra « Toute la chimie pour bien commencer sa licence »
N. Rabasso « Chimie Organique Généralités, Etudes des Grandes Fonctions et Méthodes Spectroscopiques »
S. Warren, J. Clayden, N. Greeves, P. Wothers « Chimie Organique »

Programme physique-chimie du lycée

Première partie : Acquisition des compétences de base nécessaire à l’étude des réactions chimiques en solutions
- Formation d’une solution (définition de solution, propriétés physico-chimique du solvant eau, dissolution et solubilité, électro-neutralité des solutions ioniques, unités de concentration)
- Réactions en solution (écrire une équation chimique, conservation de la matière, avancement d’une réaction, bilan de matière et rendement d’une réaction (notion d’avancement, réactif limitant, domaine de variation d’avancement, taux d’avancement, tableau d’avancement molaire, calcul de rendement)
- Généralités sur les acides et les bases (définitions selon les théories d’Arrhenius et de Brønsted-Lowry, couple acido-basique, réaction acide-base, dissociation des acides et bases : espèce faible et espèce forte, constante d’acidité (Ka) et échelle logarithmique (pKa) : stabilité des espèces chimiques.

Seconde partie : Les principes de la thermodynamique et applications aux réactions chimiques
- Gaz parfaits (énergie interne, pression, température, équation d'état, gaz parfaits polyatomiques, mélange de gaz parfaits)
- Chaleur et calorimétrie – Grandeurs de réaction (la chaleur, l’énergie des chimistes : chaleur et température, réaction chimique et échange de chaleur, changements d’état, transformation exothermique ou endothermique ; calorimétrie : capacité thermique, mesure d’une quantité de chaleur)
- Les trois principes de la thermodynamique  (premier principe : énergie totale d'un système, variables et fonctions d’état, réacteur isochore isotherme et variation d’énergie interne, réacteur isobare isotherme et variation d’enthalpie, changements d’état ; second principe : entropie, second principe pour les systèmes fermés, bilans d’entropie pour les transformations réversibles, relation entropie-chaleur ; troisième principe de la thermodynamique : variation de l’entropie avec la température, influence de l’état physique, influence du numéro atomique, influence du nombre d’atomes, influence de la structure)
- Applications des principes de la thermodynamique aux réactions chimiques (grandeur de réaction : variation d’énergie interne ou d’enthalpie et avancement de la réaction, transfert thermique causé par la transformation chimique, relation quantité de chaleur-grandeur de réaction ; état standard : état standard d’un élément, capacité thermique standard, énergie interne et enthalpie standard de réaction, enthalpie standard de changement d’état ; définitions des réactions conventionnelles : enthalpie et entropie de formation, enthalpie et entropie de combustion, cycle de Hess ; grandeurs de liaison et de dissociation ; transformation chimique et température : influence de la température sur les grandeurs de réaction, température de fin de réaction, températures de flamme et d’explosion)

Décrire un système en phase homogène, hétérogène et en particulier les solutions.
Écrire et équilibrer une réaction chimique
Construire, employer, manipuler un tableau d’avancement. Calculer des quantités de matières, identifier le réactif limitant, calculer un rendement.
Donner la définition d’un acide et d’une base, décrire les caractéristiques d’un couple acido-basique, identifier la stabilité des espèces chimiques en fonction du pH.
Gaz parfaits : énergie interne, pression, température, équation d'état, gaz parfaits polyatomiques, mélange de gaz parfaits.
Mémoriser, énoncer le premier, le second et le troisième principe de la thermodynamique pour des systèmes fermés.
Identifier et employer une fonction et/ou une variable d’état.
Employer les principes de la thermodynamique dans le cas des transformations réversibles d'un gaz parfait.
Calculer, en fonction de la température, les variations d’énergie interne, d’enthalpie et d’entropie pour une transformation réversible d'un gaz parfait.
Distinguer température et chaleur, expliquer le lien entre chaleur et réaction chimique, expliquer le lien entre chaleur et changement d’état, définir en quoi une réaction chimique est exothermique ou endothermique.
Décrire une mesure calorimétrique. Calculer les échanges de chaleur permettant de déterminer les constantes calorifiques.
Définir une grandeur de réaction et expliquer son lien avec la chaleur associée à la transformation chimique.
Énumérer les états standards et définir les grandeurs standard.
Définir et expliquer les réactions conventionnelles : formation et combustion.
Décrire et interpréter le signe des grandeurs de réaction
Schématiser un chemin de transformations permettant de décrire de façon réversible toute transformation chimique.
Calculer les grandeurs de réactions à partir des réactions conventionnelles et des cycles.
Définir et expliquer les grandeurs de liaison et de dissociation. Calculer les grandeurs de réactions à partir de ces grandeurs.
Schématiser et calculer l’effet de la température sur les grandeurs de réaction.
Calculer une température de fin de réaction.

Enseignement de type classe inversée avec ressources pédagogiques fournies. Des séances de type questions/réponses sur les notions de cours se feront en promotion entière, complétées par des séances classiques de travaux dirigés et une séance de travaux pratiques.

Toute la chimie pour bien commencer sa licence, V. Alezra, de Boeck Supérieur ; Principes de chimie, P. W. Atkins, L. Jones, L. Lavermann, de Boeck Supérieur ; Thermochimie, C. Picard, Bibliothèques des Universités ; Modern Thermodynamics : from heat engines to dissipative structures, D. Kondpudi, I. Prigogine, John Wiley & Sons.

1. Vecteurs propres et valeurs propres associées. Diagonalisation.
2. Fonctions à plusieurs variable. Deuxièmes dérivées. Hessienne. Points extremaux.
3. Équations différentielles (notamment linéaires).

Apprendre des bases d’analyse et théorie spectrale en dim 2 ou plus.

Histoire des sciences, Histoire de la découverte de la radioactivité, Découverte de la physique quantique et des constituants de la matière, Vers l'air du nucléaire, Applications de la radioactivité, Dosimétrie et exposé en binôme

Avoir des notions en histoire des sciences et de la découverte de la radioactivité. Connaître les applications principales du noyaux et de la radioactivité, la dosimétrie, les constituants de la matière, les interactions rayonnement-matière. Connaître les enjeux de l'énergie nucléaire ainsi que leurs conséquences.

15 de cours et 10 de TD

Les trois séances de cours permettent de faire une mise au point sur des notions comme les équilibres acidobasiques ou d'oxydoréduction, les phénomènes d'absorption et d'émission de photons, des réactions de combustion, du phénomène de dispersion chimique. Les quatre séances de TP en suivant permettent de réaliser les expériences à caractère spectaculaire et doivent être justifiées à l'aide des connaissances de cours.

Comprendre et savoir expliquer à l'aide de notions physiques et chimiques des phénomènes spectaculaires tels que des flammes, des fumées, la réalisation d'un feu d'artifice. Savoir réemployer des connaissances d'équilibres en solution aqueuse, d'atomistique ou des phénomènes d'absorption et d'émission afin d'identifier les réactions chimiques mises en jeu lors de ces transformations.

3 séances de cours-TD de 2h chacune puis en suivant, 4 séances de TP de 4h chacune

Production et consommation d’énergie dans le monde, perspectives futures, changement climatique
Énergie solaire
L’hydrogène comme vecteur énergétique
Stockage de l’électricité : piles et batteries

Connaître les enjeux liés à la problématique de l’énergie et des énergies renouvelables (production, technologies, ordre de grandeur de rendements).
Comprendre le fonctionnement et les limites d’un système de conversion (solaire), d’un vecteur d’énergie (hydrogène) et d’un système de stockage (piles et batterie) .
Savoir mesurer expérimentalement le rendement de conversion d’un module solaire, d’une pile à combustible ou d’un électrolyseur.
Connaître les critères permettant de choisir un matériau pertinent pour une pile ou une batterie.

UE : Atomes, molécules, solides du S1

1. Isomérie plane et stéréoisomérie configurationnelles
 1.1. Isomérie plane ou de constitution
 1.2. Stéréoisomérie configurationnelle
 1.3. Activité optique
 1.4. Représentation de Fischer et nomenclature D/L
2. Stéréoisomérie conformationnelle 
 2.1. Rappel sur les différentes liaisons chimiques et leur géométrie
 2.2. Cas des composés acycliques
 2.3. Cas des composés cycliques
 2.4. Equilibres chaise-chaise et forme la plus stable
3. Réactivité chimique, types de réaction et écriture de mécanismes réactionnels
 3.1. Notion de mécanisme réactionnel
 3.2. Mouvement/interactions des molécules et réaction chimique
 3.3. Théorie de l'état de transition
 3.4. Réactions élémentaires et réactions complexes
 3.5. Formalisme d'écriture des mécanismes réactionnels
 3.6. Classification des mécanismes
 3.7. Classification des réactifs
 3.8. Classification des transformations chimiques
 3.8. Stabilité des acides et des bases
 3.9. Notion de bon groupe partant ou de bon nucléofuge
 3.10. Mécanisme réactionnel et stabilité des intermédiaires réactionnels
 3.11. Force des nucléophiles et des électrophiles
4. Détermination de structure par spectroscopie infra-rouge et RMN 1H
 4.1. Interaction rayonnement-matière
 4.2. Principe de la spectroscopie vibrationnelle infra-rouge (IR)
 4.3. Les fonctions chimiques et les zones d'élongation caractéristiques
 4.4. Principe de la résonance magnétique nucléaire 1H (RMN)
 4.5. Les données accessibles et identifiables sur un spectre RMN 1H
 4.6. Notion de protons chimiquement équivalent
 4.7. Notion de protons voisins et de couplage scalaire
 4.8. Stratégie d'analyse d'un spectre RMN 1H

OAV 1 : Différencier les isomères et stéroisomères et déterminer leurs configurations.
• Sous OAV1-1 : En distinguant les isomères de constitutions des stéréoisomères
• Sous OAV1-2 : En écrivant une représentation tridimensionnelle (Cram, Newman, équilibre chaise-chaise, Fischer) de molécules organiques
• Sous OAV1-3 : En différenciant les stéréoisomères de conformation des stéréoisomères de configuration et en déterminant précisément le type de stéréoisomérie (conformère, énantiomère, diastéréoisomère)
• Sous OAV1-4 : En déterminant les descripteurs des centres stéréogènes et des doubles liaisons sur des molécules simples et déterminer si une molécule est chirale
• Sous OAV1-5 : En déterminant le conformère le plus stable d’un composé organique et le représenter.
OAV 2 : Identifier les catégories de réaction chimiques et les propriétés des partenaires réactionnels.
• Sous OAV2-1 : En classant des espèces selon leur réactivité (oxydant/réducteur, acide/base, nucléophile/électrophile).
• Sous OAV2-2 : En identifiant les sites réactionnels sur des composés organiques
• Sous OAV2-3 : En uilisant le formalisme d’écriture des mécanismes réactionnels
• Sous OAV3-4 : En identifiant les catégories de réactions chimiques
• Sous OAV2-5 : En comparant la stabilité de composés organiques
• Sous OAV2-6 : En classant des molécules organiques selon leur acidité, basicité, électrophilie, nucléophilie
OAV 3 : Identifier les fonctions et la structure de composés organiques simples par spectoscopie IR et RMN 1H
• Sous OAV3-1 : Décrire le spectre IR et RMN 1H d’un composé organique
• Sous OAV3-2 : Utiliser le spectre IR d’un composé pour identifier ses fonctions chimiques
• Sous OAV3-3 : Décrire et utiliser le spectre RMN 1H d’un composé organique pour proposer une formule développée de ce composé
• Sous OAV3-4 : Proposer l’allure du spectre RMN 1H d’un composé organique simple.
OAV 4 : Mettre en place une réaction chimique, la suivre et isoler le produit désiré
• Sous OAV4-1 : En choisissant la verrerie adaptée à la manipulation et en suivant un protocole
• Sous OAV4-2 : En suivant l'avancement de la réaction / de la purification par séparation des composés sur chromatographie sur couche mince
• Sous OAV4-3 : En réalisant une extraction liquide-liquide à l’aide d’une ampoule à décanter
• Sous OAV4-4 : Mettre en place un protocole de purification chimique (recristallisation et/ou distillation)
• Sous OAV4-5 : EN vérifiant la pureté du produit obtenu par la détermination de son point de fusion

12 h de cours, 15 h de TD et 8h de TP en présentiel.
Le contrôle continu est organisé sous forme d'interrogation écrites et orales en séances de TD mais aussi en ligne sur un créneau spécifique.
Des activités supplémentaires en ligne sont proposées mais non obligatoires (jeux, quizz, exercices)

V. Alezra « Toute la chimie pour bien commencer sa licence »
N. Rabasso « Chimie Organique Généralités, Etudes des Grandes Fonctions et Méthodes Spectroscopiques »
S. Warren, J. Clayden, N. Greeves, P. Wothers « Chimie Organique »

Les trois séances de cours-TD permettront de faire la découverte des 12 principes de la chimie verte et du développement durable, ainsi que de faire des liens avec les protocoles des TP. Les 4 séances de TP serviront à mettre en pratique les principes énoncés en cours de la chimie verte.

Connaître les enjeux liés à la problématique de l’énergie et des énergies renouvelables (production, technologies, ordre de grandeur de rendements).
Comprendre le fonctionnement et les limites d’un système de conversion (solaire), d’un vecteur d’énergie (hydrogène) et d’un système de stockage (piles et batterie) .
Savoir mesurer expérimentalement le rendement de conversion d’un module solaire, d’une pile à combustible ou d’un électrolyseur.
Connaître les critères permettant de choisir un matériau pertinent pour une pile ou une batterie.

Chimie de tronc commun du premier semestre, "De l'atome à la matière" (BCST ou MPC). L'étudiant devra démontrer un intérêt pour les approches expérimentales en chimie.

Option de chimie majoritairement expérimentale, traitant principalement des composés et formules utilisés dans l’industrie cosmétique. Cet UE donnera un aperçu de la synthèse de composés chimiques présents dans la composition des formules cosmétiques telles que les crèmes, dentifrices, savons, shampooings, parfums etc……

Réaliser des synthèses et/ou extraction de composés entrant dans la composition de formulations de cosmétique/parfumerie. Réaliser une formule cosmétique (lait, crème, shampooing, etc.)

Cet enseignement sera essentiellement dispensé sous forme de travaux pratiques. Un cours/TD servira également de support préalable aux TP pour mettre en place certaines notions importantes utilisées lors des TP. Une recherche bibliographique (par groupe) sera aussi demandée comme support des TP avec une restitution orale (sous forme de poster ou présentation power point) lors d’une séance de TD.

"Chimie des couleurs et des odeurs" Auteurs : Capon, Courilleau, Valette Editeur : Cultures et Techniques (Nantes) 1993

Bases acquises au cours du module Système Terre. L'étudiant devra
démontrer une appétence pour les géosciences appliquées aux
thématiques environnementales.

Le cours se divise en 4 temps:
Temps 1 : Cartographie et Géophysique
Temps 2 : Pétrographie et nucléation/croissance minérale
Temps 3 : Interactions entre eaux et roches
Temps 4 : Hydrologie des cours d'eau

- Manipuler des instruments de mesures simples dans différents domaines des géosciences (hydrologie, cartographie, géochimie, géophysique)
- Observer et retranscrire sous forme schématique la formation des roches et minéraux
- Reproduire avec rigueur un protocole expérimental
- Acquérir des données, contrôler leur qualité et en faire des graphiques parlants
- Interpréter les résultats obtenus en utilisant des ressources documentaires
- Rédiger un compte-rendu de TP

Le cours balaye l'utilisation des géosciences pour comprendre les environnements à la surface de la Terre, à l'aide de quelques cours d'introduction en salle et de l'application sous forme de TP/TD.

Appétence pour les bases de physique-chimie appliquées à la
connaissance de notre planète dans son système solaire

Nous commencerons par l’orbitographie, pour comprendre les trajectoire et les équilibres du système solaire. Nous étudierons ensuite la dynamique interne de la Terre et les processus de convection, responsables de la tectonique et du champ magnétique terrestre. L’exploration se poursuivra avec les impacts et les météorites, témoins des origines du système solaire, puis avec la formation et l’âge de la Terre, illustrés par l’expérience historique de Buffon. Nous plongerons ensuite dans l’intérieur de la Terre et des (exo)planètes, en étudiant leur densité et leur structure grâce à la sismologie planétaire. Enfin, une ouverture vers la relativité
restreinte permettra de relier ces connaissances à la physique moderne, à travers des expériences de pensées relativistes.

Ce module propose une exploration complète de la Terre et des planètes, 
depuis leurs mouvements dans l’espace jusqu’à leur structure
interne, terrain de jeu pour de nombreux exercices d'applications des
bases acquises lors des cours de physique.

Le module explorera les différentes notions en cours, illustrés par
des séances de TD et de TP.
9h de CM, 10h de TD et 6h de TP

- Le destin de l'univers. Jean-Pierre Luminet
- Impact, des météores aux cratères. Belin. Sylvain Bouley
- L'intérieur de la Terre et des planètes, Belin sup. Agnès Dewaele, Hervé Le Guyader, Chrystèle Sanloup

Systèmes de coordonnées cartésiennes. Notion de vecteur. Notions de dérivées partielles.

Forces et champs électriques : loi de Coulomb et forces électriques, distributions de charges discrètes, champ électrique créé par une charge et par un ensemble de charges, lignes de champs,
symétries du champ électrostatique.
Énergie potentielle et potentiel électrostatique : travail de la force électrostatique et énergie potentielle
associée. Potentiel créé par une charge et par un ensemble de charges. Relation champ/potentiel, surface équipotentielle. Énergie électrostatique d’un ensemble de
charges.
Dipôle électrostatique : potentiel et champ électrostatique à grande distance, dipôle dans un champ extérieur,
moment dipolaire.
Forces et champs magnétiques : forces de Lorentz.

Savoir calculer le potentiel et le champ électrostatique d’une distribution discrète de charges.
Savoir procéder à l’analyse des symétries d’un problème d’électrostatique
Savoir tracer les lignes de champs et les surfaces équipotentielles de systèmes chargés.

9h de cours, 16h TD

1. L'espace vectoriel Rn. 
2. Matrices et applications linéaires. Exemples géométriques dans R2 et R3. 
3. Systèmes linéaires, pivot de Gauss. 
4. Déterminant 2x2 et 3x3. 
5. Produit et composition. Matrices inversibles. 
6. Bases. Vecteurs propres, valeurs propres, matrices diagonalisables. 
7. Produit scalaire, projections orthogonales. Produit vectoriel. Projections et symétries.

Maîtriser les notions de base de l'algèbre linéaire.

Programme physique-chimie du lycée

Première partie : Acquisition des compétences de base nécessaire à l’étude des réactions chimiques en solutions
- Formation d’une solution (définition de solution, propriétés physico-chimique du solvant eau, dissolution et solubilité, électro-neutralité des solutions ioniques, unités de concentration)
- Réactions en solution (écrire une équation chimique, conservation de la matière, avancement d’une réaction, bilan de matière et rendement d’une réaction (notion d’avancement, réactif limitant, domaine de variation d’avancement, taux d’avancement, tableau d’avancement molaire, calcul de rendement)
- Généralités sur les acides et les bases (définitions selon les théories d’Arrhenius et de Brønsted-Lowry, couple acido-basique, réaction acide-base, dissociation des acides et bases : espèce faible et espèce forte, constante d’acidité (Ka) et échelle logarithmique (pKa) : stabilité des espèces chimiques.

Seconde partie : Les principes de la thermodynamique et applications aux réactions chimiques
- Gaz parfaits (énergie interne, pression, température, équation d'état, gaz parfaits polyatomiques, mélange de gaz parfaits)
- Chaleur et calorimétrie – Grandeurs de réaction (la chaleur, l’énergie des chimistes : chaleur et température, réaction chimique et échange de chaleur, changements d’état, transformation exothermique ou endothermique ; calorimétrie : capacité thermique, mesure d’une quantité de chaleur)
- Les trois principes de la thermodynamique  (premier principe : énergie totale d'un système, variables et fonctions d’état, réacteur isochore isotherme et variation d’énergie interne, réacteur isobare isotherme et variation d’enthalpie, changements d’état ; second principe : entropie, second principe pour les systèmes fermés, bilans d’entropie pour les transformations réversibles, relation entropie-chaleur ; troisième principe de la thermodynamique : variation de l’entropie avec la température, influence de l’état physique, influence du numéro atomique, influence du nombre d’atomes, influence de la structure)
- Applications des principes de la thermodynamique aux réactions chimiques (grandeur de réaction : variation d’énergie interne ou d’enthalpie et avancement de la réaction, transfert thermique causé par la transformation chimique, relation quantité de chaleur-grandeur de réaction ; état standard : état standard d’un élément, capacité thermique standard, énergie interne et enthalpie standard de réaction, enthalpie standard de changement d’état ; définitions des réactions conventionnelles : enthalpie et entropie de formation, enthalpie et entropie de combustion, cycle de Hess ; grandeurs de liaison et de dissociation ; transformation chimique et température : influence de la température sur les grandeurs de réaction, température de fin de réaction, températures de flamme et d’explosion)

Décrire un système en phase homogène, hétérogène et en particulier les solutions.
Écrire et équilibrer une réaction chimique
Construire, employer, manipuler un tableau d’avancement. Calculer des quantités de matières, identifier le réactif limitant, calculer un rendement.
Donner la définition d’un acide et d’une base, décrire les caractéristiques d’un couple acido-basique, identifier la stabilité des espèces chimiques en fonction du pH.
Gaz parfaits : énergie interne, pression, température, équation d'état, gaz parfaits polyatomiques, mélange de gaz parfaits.
Mémoriser, énoncer le premier, le second et le troisième principe de la thermodynamique pour des systèmes fermés.
Identifier et employer une fonction et/ou une variable d’état.
Employer les principes de la thermodynamique dans le cas des transformations réversibles d'un gaz parfait.
Calculer, en fonction de la température, les variations d’énergie interne, d’enthalpie et d’entropie pour une transformation réversible d'un gaz parfait.
Distinguer température et chaleur, expliquer le lien entre chaleur et réaction chimique, expliquer le lien entre chaleur et changement d’état, définir en quoi une réaction chimique est exothermique ou endothermique.
Décrire une mesure calorimétrique. Calculer les échanges de chaleur permettant de déterminer les constantes calorifiques.
Définir une grandeur de réaction et expliquer son lien avec la chaleur associée à la transformation chimique.
Énumérer les états standards et définir les grandeurs standard.
Définir et expliquer les réactions conventionnelles : formation et combustion.
Décrire et interpréter le signe des grandeurs de réaction
Schématiser un chemin de transformations permettant de décrire de façon réversible toute transformation chimique.
Calculer les grandeurs de réactions à partir des réactions conventionnelles et des cycles.
Définir et expliquer les grandeurs de liaison et de dissociation. Calculer les grandeurs de réactions à partir de ces grandeurs.
Schématiser et calculer l’effet de la température sur les grandeurs de réaction.
Calculer une température de fin de réaction.

Enseignement de type classe inversée avec ressources pédagogiques fournies. Des séances de type questions/réponses sur les notions de cours se feront en promotion entière, complétées par des séances classiques de travaux dirigés et une séance de travaux pratiques.

Toute la chimie pour bien commencer sa licence, V. Alezra, de Boeck Supérieur ; Principes de chimie, P. W. Atkins, L. Jones, L. Lavermann, de Boeck Supérieur ; Thermochimie, C. Picard, Bibliothèques des Universités ; Modern Thermodynamics : from heat engines to dissipative structures, D. Kondpudi, I. Prigogine, John Wiley & Sons.

Spé Maths + Spé PC

Toutes les contenus font l’objet de cours, de travaux pratique et de travaux dirigés
- Réfraction et réflexion de la lumière, applications au dioptre plan et à la déviation par un prisme
- Notions d’image et de système optique
- Miroirs plan et sphériques
- Lentilles minces, vision humaine (œil) et principaux défauts de vision
- Association de lentilles minces et applications à des instruments d’optiques courants (téléobjectif, lunette d’astronomie, etc)
- Spectroscopie et couleurs : dispersion de la lumière à l’aide d’un prisme, spectre continu et discret du domaine visible, couleurs.

UE à forte composante expérimentale
1 CM d’introduction en amphithéâtre
9 séances de cours-TP-TD intégrés (durée variable 1h30 à 3h30) + 1 examen expérimental

Séance 1 | La Terre plate

Cette séance traite d’une thèse de type « scientifique », non recevable au regard des connaissances établies. La théma­tique retenue est la Terre plate, avec l’objectif de faire identi­fier aux étudiant·e·s des procédés argumentatifs récurrents, contribuant à la diffusion en sociétés de telles thèses. 

Tout en proposant une première approche de la méthode scientifique, la séance s’efforce de rendre perceptible, dans les discours défendant cette thèse, la présence d’un disposi­tif d’encerclement, par accumulation d’arguments relevant de différents registres complémentaires et contradictoires. 

La rubrique A contretemps évoquera la terre plate au Moyen Âge.

Séance 2 | Le dimorphisme sexuel du cerveau

La deuxième séance traite d’une thèse scientifique non stabilisée, prêtant à des caricatures et autorisant des prises de positions contradictoires. La thématique retenue est le dimorphisme sexuel du cerveau, avec l’ob­jectif de faire observer aux étudiant·e·s que les savoirs scientifiques peuvent cautionner des constructions sociales et que, réciproquement, des constructions sociales peuvent intervenir dans l’élaboration de savoirs scientifiques. 

Cette séance est l’occasion de revenir sur les étapes de la démarche scientifique, évoquées lors de la séance 1 : formulation d’une hypothèse, élaboration d’un dispositif expérimental pour la tester, résultats de l’expéri­mentation et interprétation. En particulier, les étudiant·e·s sont amené·e·s à découvrir ce que font les scien­tifiques lorsqu’ils entreprennent de mesurer et de caractériser des différences. 

Les notions de dissensus et de consensus sont introduites, associées à l’idée de stabilisation progressive des connaissances scientifiques. Une réflexion sur la distinction entre « ordre naturel » et « ordre social » clôture la séance.  

La rubrique A contretemps évoquera une controverse concernant les conceptions du corps féminin au Moyen Âge et à l’époque moderne.

Séance 3 | Les ondes gravitation­nelles

La troisième séance traite d’un savoir scientifique en voie de constitution, qui suscite des contesta­tions marginales, internes à la communauté scien­tifique. La thématique retenue est les ondes gravi­tationnelles, avec pour objectif de faire identifier aux étudiant·e·s à quelles conditions les commu­nautés de chercheurs considèrent fiables des ob­servations scientifiques neuves. La question du dissensus et du consensus, abordée dans la séance précédente, de même que celle de la tem­poralité longue dans laquelle s’inscrit souvent l’élaboration des connaissances, sont approfon­dies. Du point de vue méthodologique, la ques­tion des mesures expérimentales est à nouveau posée. Un autre champ de réflexion est introduit : il concerne la communication scientifique. Qu’est-ce qu’une publication scientifique ? Comment sont répercutés dans les médias généralistes les résultats de ces publications, avec quelles consé­quences sur les représentations des sciences ? 

La rubrique A contretemps évoquera la question de l’au­thenticité à partir du Siderius Nuncius de Galilée.

Séance 4 | Le transhumanisme

- Partie 1 

La quatrième séance traite d’une controverse so­cio-scientifique socialement vive. La thématique retenue est le transhumanisme, avec pour objec­tif de permettre aux étudiant·e·s, à propos de sa­voirs scientifiques et de techniques associées en passe de modifier l’humanité, de différencier des registres de discours « concurrents » et d’identi­fier différents types d’enjeux : imaginaire, my­thique, scientifique, technique, réglementaire, économique, politique, éthique... 

Le rôle d’acteurs économiques, qui, mus par des convictions et une idéologie spécifique, pro­meuvent des mutations technologiques radicales, en travaillant leurs résonances imaginaires, est démontré. Différents programmes de recherche liés, dans des laboratoires privés et publics, en France et dans le monde, sont présentés. 

La rubrique A contretemps évoquera évoquera l’Imagi­naire de la technique, du XIXe siècle au milieu du XXe siècle.

Séance 5 | Le Transhumanisme

- Partie 2 

La dernière séance revient sur le transhuma­nisme, avec pour objectif d’une part de faire iden­tifier différents impacts possibles du corps aug­menté (anthropologique, juridique, politique) et de l’autre de faire appréhender la complexité de telles modifications, au-delà d’un registre binaire qui opposerait selon des dichotomies strictes le «vrai» au «faux» ou le «bien» au «mal». Construite à partir d’un scénario de procès fictif qui projette les étudiant·e·s à l’horizon 2039 (le procès du transhumanisme conçu en 2017 par l’association les jurisnautes) et de l’analyse du jugement, la séance interroge à partir de l’exemple de l’e-cor­née, les conséquences concrètes d’une technolo­gie sur les formes de l’état, sur les conditions de l’exercice du pouvoir, sur les libertés individuelles, sur les lois et la justice. La dimension socialement « performative » de la technique est ainsi démon­trée. 

La rubrique A contretemps évoquera les échelles de temps des transformations techniques à partir de l’impri­merie.

Les objectifs d’apprentissage visés sont :

Séance 1 :

• Observer avec distance un argumentaire perverti
• Identifier les mécanismes de conviction à l’œuvre dans un tel argumentaire, en tant qu’ils sont récurrents et communément utilisés dans des discours irrecevables sur le plan scientifique

Séance 2 :

•  Identifier les procédés permettant de mesurer et de caractériser des différences entre deux objets 
• Différencier un dispositif expérimental, ses résultats  et les usages faits de ces résultats sur le plan sociologique

Séance 3 :

• Repérer des différences de positionnements concernant une question scientifique complexe et comprendre où elles s‘enracinent. 
• Identifier à quelles conditions  une observation scientifique est jugée crédible par la communauté scientifique
• Identifier des critères fondant la recevabilité d’une mesure

Séance 4 :

• Autour d’une controverse socioscientifique, identifier différents registres de discours : mythique, imaginaire, scientifique, technique, politique, économique, idéologique, éthique,  réglementaire
• Circonscrire quelques-uns des liens et interactions pouvant exister entre ces différents registres

Séance 5 :

• Identifier par l’observation les modifications sociales, politiques, juridique et anthropologiques dont peuvent être porteuses des transformations technoscientifiques
• A partir de la complexité  du verdict, qui prend en compte une multiplicité de points de vue, appréhender la complexité de telles controverses (dépasser le registre binaire vrai/faux ; bien /mal)

L’enseignement se passe en ligne, sur la plateforme eCampus, en autonomie complète. Il est construit en cinq séances de 2 heures, chacune proposant un parcours actif organisé autour de vidéos, textes, pod­casts.  Les étudiants travaillent à leur rythme, en autonomie complète.

Les partis pris formels ont été les suivants : interactivité, ludisme, convivialité, réflexivité. Textes introduc­tifs, ressources et quiz alternent au sein de modules intéractifs. 

Un soin particulier a été apporté aux consignes et aux feed back. L’accompagnement, mené à distance et par la médiation de la plateforme, conserve une certaine humanité et permet de faire vivre un lien entre les concepteurs et intégrateurs du cours et les étudiants. Ce lien est prolongé par un forum qui permet des échanges directs. 

Les séances, constituées de 2 ou 3 leçons interactives, se terminent par un test d’évaluation obligatoire pour valider le SPOC. 

En 2022, une équipe enseignants chercheurs en histoire, de l’Université Versailles saint Quentin, dirigée par Catherine Rideau-Kikuchi, a créé pour chaque séance une rubrique complémentaire intitulée « A contretemps ». Revenant sur la problématique générale de la séance à partir de questions historiques, elle sera proposée sur la base du volontariat aux étudiants ayant choisi le parcours approfondi.

Les compétences à construire sont :

• intégrer quelques données historiques élémentaires en matière d’épistémologie 
• savoir les utiliser pour éclairer les enjeux et les ressorts des controverses socio-scientifiques contemporaines 
• distinguer les champs politique, économique, social, technique et scientifique
• comprendre les mécanismes régissant leurs interactions 
• maîtriser des outils rhétoriques et logiques facilitant la compréhension et la lecture critique de documents iconographiques/audiovisuels circulant sur le web
• être capable de préciser en connaissance de cause un positionnement personnel construit face aux controverses socio-scientifiques explorées par le SPOC
• en redéployant les outils et démarches expérimentés à l’occasion du SPOC, construire plus généralement de tels positionnements pour d’autres sujets comparables

1.    Bibliographie générale

Alexandre, L., et Besnier, J.-M. (2016). Les robots font-ils l’amour ? : Le transhumanisme en 12 questions.

Anichini, G. (2018). La fabrique du cerveau : Les dessous d’un laboratoire de neuro-imagerie.

Arnold, G., et Huet, S. (Dirs.). (2014). Le journalisme scientifique dans les controverses.

Barthe, Y., Besnier, J.-M., Bourguignon, J.-P., et al. (2015). Au cœur des controverses : Des sciences à l’action.

Berthet, V. (2018). L’erreur est humaine : Aux frontières de la rationalité.

Boudon, R. (1992). L’art de se persuader : Des idées douteuses, fragiles ou fausses.

Broch, H. (2008). L’art du doute ou comment s’affranchir du prêt-à-penser.

Bronner, G. (2013). La démocratie des crédules.

Bronner, G. (2018). L’empire des croyances.

Di Scala, E. (Coord.). (2019). Science en société : Les représentations dans les controverses et les questions socio-scientifiques.

Drouet, I., et Gauvrit, N. (2013). Causes toujours ! : Les pièges de la causalité.

Durand, T. C. (2019). Quand est-ce qu’on biaise ?

Gauvrit, N. (2014). Statistiques, méfiez-vous !

Gauvrit, N., et Delahaye, J.-P. (2012). Comme par hasard ! : Coïncidences et loi des séries.

Harpoutian, G. (2016). La petite histoire des grandes impostures scientifiques.

Mazet, S. (2017). Manuel d’autodéfense intellectuelle.

Poustis, J. (2008). Jusqu’à preuve du contraire… : Mes premiers pas dans la démarche scientifique.

Ramunni, G. (2012). Les lieux des erreurs scientifiques.

Raynaud, D. (2018). Sociologie des controverses scientifiques.

Richard, A., et Le Meur, H. (Dirs.). (2014). Les grandes controverses scientifiques.

Tiberghien, A., et Albe, V. (2009). Enseigner des controverses.

2.    Thématique 1 : Terre plate

Campi, X. (2014). La Terre ne tourne pas rond : Une histoire de formes et de mouvements.

Carraud, C., et Farinelli, F. (2019). L’invention de la Terre.

Krivine, H. (2011). La Terre, des mythes au savoir.

Maury, J.-P. (2005). Comment la Terre devint ronde.

Riazuelo, A. (2019). Pourquoi la Terre est ronde.

3.    Thématique 2 : Dimorphisme sexuel du cerveau

Anichini, G. (2018). La fabrique du cerveau.

Delesalle, L. (Réalisatrice). (2011). Mon cerveau a-t-il un sexe ? [Film documentaire].

Eliot, L. (2011). Cerveau rose, cerveau bleu.

Fausto-Sterling, A. (2013). Les cinq sexes : Pourquoi mâle et femelle ne suffisent pas.

Héritier, F. (2010). Hommes, femmes : La construction de la différence.

Héritier, F. (2019). La différence des sexes explique-t-elle leur inégalité ?

Joel, D., et Vikhanski, L. (2020). Le cerveau a-t-il un sexe ?

Jordan-Young, R. M. (2016). Hormones, sexe et cerveau.

Mathevon, N., et Viennot, E. (Dirs.). (2017). La différence des sexes.

Vidal, C. (2015). Nos cerveaux, tous pareils, tous différents !

Vidal, C. (2019). Nos cerveaux resteront-ils humains ?

Vidal, C., et Benoit-Browaeys, D. (2015). Cerveau, sexe et pouvoir.

Vouillot, F. (2014). Les métiers ont-ils un sexe ?

4.    Thématique 3 : Transhumanisme

Alexandre, L., et Besnier, J.-M. (2016). Les robots font-ils l’amour ?

Baertschi, B. (2019). De l’humain augmenté au posthumain : Une approche bioéthique.

Calais, V., et Deprez, S. (Dirs.). (2019). Le corps des transhumains.

Damour, F., et Doat, D. (2018). Transhumanisme : Quel avenir pour l’humanité ?

Deslacs, A. (Dir.). (2019). Transhumains et post-humains.

Hottois, G., Missa, J.-N., et Perbal, L. (Dirs.). (2015). L’humain et ses préfixes : Une encyclopédie du transhumanisme et du posthumanisme.

Hunyadi, M. (2018). Le temps du posthumanisme : Un diagnostic d’époque.

Jousset-Couturier, B. (2016). Le transhumanisme.

Lecocq, D. (2018). Dis, c’est quoi le transhumanisme ?

O’Connell, M. (2018). Aventures chez les transhumanistes.

Picq, P. (2018). Le nouvel âge de l’humanité.

Pédrot, P., et Larrieu, P. (Dirs.). (2018). Transhumanisme : Approche pluridisciplinaire d’une nouvelle utopie.

Rey, O. (2018). Leurre et malheur du transhumanisme.

Testart, J., et Rousseaux, A. (2018). Au péril de l’humain.

Vacquin, M. (2016). Frankenstein aujourd’hui.

Vergely, B. (2019). Transhumanisme : La grande illusion.

Wallenhorst, N., Prouteau, F., et Coatanea, D. (Dirs.). (2018). Éduquer l’homme augmenté.

Régime Continu :
Notions électricité
Courant électrique, loi de Kirchhoff
Différence de potentiel ‐ tension électrique, loi des mailles 
Dipôles élémentaires et relations tension‐courant
Résistance, loi d'Ohm
Dipôles de base: Résistance, sources idéales, interrupteur
Effet Joule
Association série, pont diviseur de tension
Association en parallèle, pont diviseur de courant
Sources réelles
Théorème de de superposition
Théorème de Thevenin, de Norton et équivalence
Equivalence de sources, Théorème de Milmann
Régime variable :
Régimes variable définition 
Condensateur
Bobine
Régime transitoire 
Réponse d'un circuit: Exemple du circuit RC, RL, RLC
Régime permanent sinusoïdal – Introduction

A l’issue du module, l’apprenant sera capable de calculer le courant et la tension dans un montage électronique simple comportant au maximum une dizaine de résistances et éventuellement plusieurs générateurs continus. Il sera également capable de réaliser et caractériser expérimentalement un tel montage. Pour ce faire ilsera à même de:
• Expliquer les notions de courant, de potentiel et de tension électrique en lien avec leurs connaissances en physique et électrostatique 
• D’utiliser les lois d’additivité des courant et des tensions (loi de noeuds, loi des mailles) ainsi que les relations courant-tension d’un générateur idéal ; 
• D’appliquer les notions de ponts diviseurs de tension et de courant ; • De réaliser expérimentalement un montage électronique simple comportant une source tension continue et quelques résistances en série et/ou en parallèle. Il sera à même de décrire le montage nécessaire pour mettre en oeuvre différents appareils permettant de mesurer expérimentalement un courant et une tension dans un tel circuit et d’en comparer les performances. 
A l’issu des 5 premières séances, les étudiants suivant le module d’électrocinétique seront capables de modéliser le comportement d’un circuit électronique comprenant une ou plusieurs sources de tension/courant et plusieurs résistances à l’aide des équivalences de Thévenin et de Norton. Le circuit équivalent pourra être déterminé par calcul et expérimentalement.
Une partie supplémentaire traitant du régime transitoire et variable sera abordée qui permettra aux apprenants de déterminer la réponse temporelle d’un petit circuit composé de quelques dipôles passifs lorsqu’un échelon de tension est imposé. Pour ce faire il sera à même de : 
• Restituer les caractéristiques courant-tension des condensateurs et des bobines et d’expliquer l’origine physique de leur comportement en lien avec leurs connaissances en physique et électrostatique ; 
• Calculer la tension et/ou le courant en fonction du temps dans petit
circuit composé de quelques dipôles passifs (résistance, capacité et/ou bobine) lorsqu’un échelon de tension est imposé ; 
• Analyser et expliquer les modifications induites par le circuit sur le signal d’excitation. AAV4 : La suite de ce module traitant uniquement du régime variable, et principalement du régime sinusoïdal, permettra à l’apprenant une première approche expérimentale illustrant l’effet des dipôles passifs sur les tensions à différent points d’un circuit.

16h de cours-TD et 9 h de TP

Spé Maths + Spé PC

Toutes les contenus font l’objet de cours, de travaux pratique et de travaux dirigés
- Réfraction et réflexion de la lumière, applications au dioptre plan et à la déviation par un prisme
- Notions d’image et de système optique
- Miroirs plan et sphériques
- Lentilles minces, vision humaine (œil) et principaux défauts de vision
- Association de lentilles minces et applications à des instruments d’optiques courants (téléobjectif, lunette d’astronomie, etc)
- Spectroscopie et couleurs : dispersion de la lumière à l’aide d’un prisme, spectre continu et discret du domaine visible, couleurs.

UE à forte composante expérimentale
1 CM d’introduction en amphithéâtre
9 séances de cours-TP-TD intégrés (durée variable 1h30 à 3h30) + 1 examen expérimental

Mathématiques du lycée (maths spé ou complémentaires)

Cette UE, propose une introduction à la programmation, en s’appuyant
sur le langage de programmation Python et l’environnement interactif
Jupyter. Il est composé d’une collection de feuilles interactives vous
faisant découvrir par touches successives, les concepts de base de la
programmation (variables, types, conditionnelles, boucles, fonctions,
entrées sorties), avec une initiation au calcul (tableaux de données,
vectorisation, statistiques, visualisation) et aux bonnes pratiques:
typage (tests, usage efficace et raisonné des carnets numériques,
...). Ces éléments seront rendus concrets par des applications,
notamment à l'occasion d'un mini projet final.

Connaître les concepts de base de programmation.

Savoir les mettre en œuvre dans un environnement interactif pour
analyser des problèmes simples issus des sciences, estimer ce qui
automatisable, et l'automatiser en utilisant quelques bibliothèques
classiques de calcul, de traitement de données et de visualisation.

Avoir des notions sur les enjeux (impact environnemental, ...).

Un amphi d'introduction et un amphi de synthèse (2h total)

Neuf séances de TP (9 x 2h)

L'UE mettra l'accent sur l'évaluation formative au fil de
l'eau. L'évaluation certificative (comptant dans la moyenne) se fera à
l'oral et lors d'un examen écrit.

Acquisition des méthodes et principaux résultats d'algèbre linéaire dans l'espace R^n.
Comprendre et mettre en oeuvre l'algorithme de résolution d'un système linéaire.
Acquisition du calcul matriciel en lien avec la notion d'application linéaire.
Mise en oeuvre de raisonnements s'appuyant sur les notions de sous-espace vectoriel, de base, dimension et rang.

Acquisition des méthodes et principaux résultats d'algèbre linéaire dans l'espace R^n.
Comprendre et mettre en oeuvre l'algorithme de résolution d'un système linéaire.
Acquisition du calcul matriciel en lien avec la notion d'application linéaire.
Mise en oeuvre de raisonnements s'appuyant sur les notions de sous-espace vectoriel, de base, dimension et rang.

Ce cours propose un véritable voyage à travers le temps et l’espace, pour comprendre comment notre planète s’est formée, structurée et transformée au cours du temps.
Nous commencerons par décrire le système solaire afin de replacer la Terre dans son environnement cosmique. Nous verrons comment les éléments chimiques constitutifs de la Terre se sont formés au cœur des étoiles avant d’explorer comment notre planète s’est peu à peu différenciée (1 Cours Magistral CM). Nous plongerons ensuite à l’intérieur de la Terre pour en découvrir la structure interne : de la croûte au noyau, en passant par le manteau, grâce notamment à la sismologie qui nous révèle les profondeurs invisibles de notre planète (1 CM et 1 Travaux Dirigés TD).
Après avoir compris comment la Terre est organisée, nous nous intéresserons à son évolution dynamique et ses conséquences: la tectonique des plaques et la géodynamique expliquent les mouvements des continents, la formation des montagnes et l’activité volcanique (1 CM sur la tectonique, 1 CM et 1 TD sur la géodynamique).
Nous apprendrons ensuite à dater les roches et les événements géologiques, grâce aux méthodes de datation relative et absolue qui nous permettront d’apporter le cadre temporel indispensable (1 CM et 1 TD).
Enfin, nous retracerons les phases clés des 4,5 milliards d’années de l’histoire de la Terre, depuis la formation des océans puis des continents et des premières formes de vie au Précambrien, jusqu’au Phanérozoïque, marqué par l’explosion de la biodiversité et les grandes crises biologiques (1 CM sur le Précambrien, 1 CM et 1 TD sur le Phanérozoïque).

•    Décrire la Terre dans le système solaire
•    Déterminer les caractéristiques de sa structure interne 
•    Comprendre les processus tectoniques
•    Estimer la mesure du temps en géologie
•    Restituer l’histoire de la Terre depuis sa formation à nos jours

8 cours de 1h30 et 4 séances de TD de 2h

SPOC IA  

SPOC sens critique/sciences en sociétés  

Initiation au numérique

Cours de physique du S1 PCm

Soutien associé au cours de physique du S1 PCm

Renforcement du cours de physique du S1 PCm

LANGUE GÉNÉRALE. Cette UE s'adresse à tout étudiant rencontrant des difficultés d’expression en Français à fin de lui premettre d’améliorer ses productions langagières aussi bien dans le domaine de l'Expression écrite (EE) que de l'Expression orale (EO). Concrètement les compétences que l'on cherchera à développer sont : améliorer la qualité de la langue (syntaxe, morphosyntaxe), apprendre à organiser ses idées (argumentation, synthèse), s'approprier efficacement la langue en tant qu'outil de communication et d'interaction (vocabulaire, niveaux de langue, culture générale). Les compétences à développer pourront avoir une application transdisciplinaire immédiate et participeront à la réussite de l'étudiant dans sons parcours universitaire mais aussi, à moyen terme, dans son insertion professionnelle.

Cours de mathématiques du S1 PCm

Soutien associé au cours de mathématiques du S1 PCm

Renforcement du cours de mathématiques du S1 PCm

Le but de cette UE est d’initier les étudiants aux méthodes de travail en géosciences sur le terrain. Les étudiants observeront et décriront des affleurements de roches de différentes origines (sédimentaires, magmatiques, métamorphiques) et les roches qu’ils contiennent. Ils appliqueront des outils et méthodes relevant du domaine des géosciences. Les étudiants restitueront leur travail dans un carnet de terrain, pour, in fine, interpréter les faits observés à l’aide des concepts géologiques étudiés durant l’année. Les étudiants rédigeront les résultats de leur travail dans un rapport de terrain.

•    Observer et reconnaître différents types de roches et minéraux 
•    Utiliser une boussole pour s’orienter et mesurer un pendage
•    Décrire un affleurement
•    Se localiser sur une carte
•    Lire et comprendre les informations d’une carte géologique et d’un schéma structural
•    Représenter et comprendre une coupe géologique
•    Dessiner un schéma représentatif d’un affleurement avec le vocabulaire approprié
•    Intégrer des informations acquises sur plusieurs jours et les restituer dans une histoire simple

4 jours de terrain dans la région Normandie

L'UE se réparti sur 10 séances. Après un introduction, nous travaillons les ordres de grandeur et la modélisation (schématisation, calcul littéral,...). Nous effectuons ensuite deux cycles de trois séances théorie/expérience/traitement de données. Une séance est consacrée aux incertitudes et à la rédaction d'un CR de TP.

Il s'agit d'acquérir les réflexes liés à la méthodologie scientifique et à la comparaison entre modèle et expérience. Nous y travaillons les outils méthodologiques pour apprendre à développer des modèles prédictifs puis à mettre en place les expériences nécessaires à leur vérification. Enfin, nous travaillons le traitement de données sous python pour comparer quantitativement et qualitativement théorie et expérience.

6 séances de TD, 2 séances de TP et 2 séances de traitement de données

L'UE se découpe en 4 chapitres englobant tous les objectifs d'apprentissage :  Chapitre 1 - Le système climatique actuel (CM1 à 4 + TD1) (Bilan radiatif, circulation atmosphérique, circulation océanique)
Chapitre 2 - Les climats du passé (CM5 à 7 + TD2)(cyclité climatiques, traceurs paléoclimatiques, rôle des paramètres orbitaux)
Chapitre 3 - Le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur 
l'évolution du climat) (CM8 + TD3)
Chapitre 4 - Les énergies nouvelles (CM9 et 10 + TD4 )(énergies non fossiles, transition énergétique) 
+ 1 TD d'accompagnement

Le but de cette UE est de décrire le fonctionnement du système climatique terrestre actuel et ses changements passés dans un contexte de forçage naturel, mais également de reconnaitre les changements environnementaux observés depuis le début de l’industrialisation et leurs impacts sur l’environnement et la société. Après avoir acquis les connaissances nécessaires sur le système climatique, les étudiants examineront notamment les projections climatiques estimées à partir des différents scenarii proposés par le GIEC. Les étudiants pourront également définir les grands types d’énergies nouvelles et leurs impacts en termes d’émission de CO2 atmosphérique. Au sein de cette UE multidisciplinaire, les étudiants pourront acquérir des bases scientifiques solides leur permettant de comprendre les grandes conclusions publiées dans les rapports du GIEC, et d’être en mesure de discuter des débats scientifiques sur les changements environnementaux globaux associés au dérèglement climatique actuel

L'UE se répartit en 10 séances de cours magistraux d'1h30 chacun et 5 séances de travaux dirigés de 2h

Cours de Physique S2 PCm

Soutien associé au cours de physique du S2 PCm

Reprendre les notions du cours de façon concise, avec des applications en cours-TD afin d'améliorer ses connaissances et d'approfondir les points qui ont pu être problématique pendant le cours du tronc commun.

L'UE se répartit en 8 séances de cours et 8 séances de TD, des évaluations régulières pourront être faites de telle sorte à voir l'apprentissage régulier des étudiants.

- Cinématique et dynamique 2D :
• MUA : balistique, mouvement parabolique, portée, flèche.
• Pendule.
• Oscillateur harmonique 2D
• Mouvement circulaire uniforme et accéléré en cartésienne et polaire. - Repère de Frénet à 2D, coordonnées intrinsèques, abscisse curviligne, rayon de courbure, accélération tangentielle et normale. Exemple : atome de Bohr
• Lois de Kepler dans le cas d’un mouvement circulaire. • Interprétation de l’accélération tangentielle (mesure le changement de norme de la vitesse) versus accélération normale (mesure le changement de direction du vecteur vitesse) ; effet de l’inertie dans un mouvement courbe.
- Travail et énergie à plusieurs dimensions. Gradient à 2D. Lien entre force conservative et énergie potentielle à 2D. Exemple de la force de gravitation et du champ de pesanteur g
- Moment d’une force et moment cinétique. 
• Moment dynamique et théorème du moment cinétique. 
• Mouvements à force centrale.
• Conservation du moment cinétique, mouvement plan, loi des aires
• Lois de Kepler

Maîtriser la mécanique du point à deux dimensions, balistique, mouvement à force centrale.

(compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) avec un travail sur la prononciation des sons voyelles. L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur la problématique de l'éducation et de l'enseignement supérieur et un scénario de communication. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques.

Le SPOC Entreprise 360 (Cours en ligne) vise à commencer à sensibiliser les étudiants au monde de l’entreprise dans le but de favoriser leur insertion à l’issue de leur cursus à l’université. A travers ce SPOC, les étudiants aborderont le lien entre buts, missions et priorités des entreprises, la place du profit dans l’entreprise et la place de l’entreprise dans le circuit économique. Ils y découvriront aussi les différents éléments structurants d’une entreprise auxquels ils seront confrontés dès lors qu’ils postuleront pour un recrutement. 
Outre ce SPOC, l'UE comprend également une journée de rencontres, via des interviews en ligne, avec des acteurs de l'environnement socioprofessionnel. Sont également proposés 3 ateliers visant à amener l’étudiant à engager une réflexion personnelle sur lui-même et sur ce qui l’anime dans la vie, à l’aider à développer une meilleure connaissance de soi et à cultiver sa confiance en lui. Ils l'invitent à observer sa place dans le monde d’aujourd’hui et à réfléchir sur ses choix passés ou à venir. 
Enfin, le « Lab’Oratoire » se concentre sur l’art oratoire, essentiel pour le parcours universitaire et professionnel, via une approche spécifique basée sur le corps et ses réactions. Les ateliers, animés par des intervenants spécialistes de la prise de parole en public, permettent aux étudiants de travailler leur posture et la gestion du stress, tout en renforçant leur confiance en soi, l’affirmation de soi et le respect des autres. 
Cette UE s’adosse à l’Unité d’Enseignement « PPEI - S'approprier son Projet Professionnel » de façon à permettre aux étudiants de mieux préciser leur projet professionnel.

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra être capable de :

- Identifier les principales caractéristiques d’une entreprise.
- Identifier les enjeux des situations de communication dans les organisations.
- Identifier les éléments structurants de l’organisation d’une entreprise.
- Décrire les grandes orientations d’une entreprise.
- Pratiquer la prise de parole en public.
- Analyser ses valeurs pour être en accord avec son projet professionnel.

SPOC Entreprise 360 : 6 séances de 2h de cours en ligne.
Journée des métiers et des formations : écoute d'interviews avec des professionnels du monde socio-économique pour découvrir leur parcours professionnel et leur cheminement personnel pour y parvenir.
3 ateliers de 2h animés par le pôle Orientation et Insertion Professionnelle de l'université.
Ateliers Lab'Oratoire : 5h, en groupe de TD, réparties en 2 séances de travail, suivies d'une restitution collective devant l'ensemble des étudiants de la filière.

A l'issue de la présentation générale du contenu et des objectifs de l’UE en amphithéâtre, chaque étudiant choisit un thème (métier ou secteur d’activité) qui constitue son "projet professionnel". Il intègre ensuite une équipe de 3 à 6 étudiants partageant le même thème. Au cours de l’UE, chacun devra :
- effectuer une recherche documentaire pertinente et approfondie sur le(s) métier(s) choisi(s) 
- réaliser des interviews de professionnels
- faire une présentation orale à l'aide d'un support.
Des séances de TD de durée variable jalonneront ce travail, afin de faire le bilan des informations recueillies et de préparer les étapes suivantes du travail. La méthodologie suivie sera semblable à celle d'une recherche scientifique.

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra être capable de :
- Décrire un métier à différents niveaux (missions / environnement de travail / compétences requises / formation nécessaire / accès à l’emploi / évolution de carrière…)
- Analyser des informations de sources multiples et variées et déterminer leur fiabilité/redondance
- Extraire les informations pertinentes de divers documents et en faire une synthèse organisée
- Obtenir et réaliser une interview de professionnel
- Savoir se présenter et présenter sa démarche
- Élaborer un support de communication orale en respectant des consignes
- Communiquer ses travaux (écrit / oral)
- Travailler en équipe : s’intégrer dans un groupe, interagir et collaborer, faire preuve d’initiative

L’UE « S’approprier son Projet Professionnel » (SAPP) est une UE transversale de 20h dont l’objectif est d’aider les étudiants à définir et/ou préciser leur projet en termes d’activité professionnelle, pour les amener à confronter ce projet aux réalités du monde du travail, de façon à ce qu’ils puissent adopter une démarche active face à leur orientation.

Cette UE se compose d’un cours introductif en amphithéâtre (1h30), de 5 TD de durée variable répartis sur le semestre (11h30 total) et de 7h de travail en autonomie.

Compétences préprofessionnelles :
Connaître le métier, les perspectives d’insertion, les entreprises ou organisations
Travailler en équipe : s’intégrer, se positionner, collaborer, communiquer et rendre compte
Savoir se présenter et présenter sa démarche
Compétences transférables
S’organiser, gérer son temps et ses priorités
Faire preuve d’initiative
Mobiliser les informations pertinentes et les mettre en forme
Construire et développer une argumentation
Faire preuve d’esprit critique
Respecter la syntaxe et l’orthographe
Construire un exposé adapté à l’objet et au public
Prendre la parole
Organisation

Gilles D., Millaud-Collier C., Saulnier-Cazals J., Vuillermet-Cortot M.J. Projet professionnel de l’étudiant : les nouvelles donnes. Le livre « Passeurs de futurs » + CD-Rom. Ed. ONISEP (Paris), collection Références, 2002.

Gilles D., Saulnier-Cazals J., Vuillermet-Cortot M.J. SOCRATE, le retour... Pour accompagner la réussite universitaire et professionnelle des étudiants, Ed. Septembre (Québec), 2007.