Piles – Cours - Physique et Chimie Classe de première s (1ère S) PDF

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Thème: AGIR: DEFIS DU VINGT-ET-UNIEME SIECLE (21ème siècle) - Physique et Chimie 1ére S

• En quoi la science permet-elle de répondre aux défis rencontrés par l’Homme dans sa volonté de développement tout en préservant la planète ?

INTRODUCTION: Thème: Agir - Défis du 21ème siècle

L'histoire des sociétés montre que la science a acquis « droit de cité » lorsqu'elle a donné aux faits techniques établis de façon empirique une base conceptuelle universelle permettant de comprendre ces faits, d'en formaliser la théorie pour la réinvestir de façon efficiente.
L'activité scientifique et ses applications technologiques s'avèrent être des réponses appropriées à des défis posés à l'Homme comme transformer l'énergie et économiser les ressources, synthétiser des molécules et fabriquer de nouveaux matériaux, thèmes retenus pour la 1ère S.
Le thème « Créer et innover » est un espace de liberté pour le professeur, qui peut choisir un ou deux sujets d'étude en raison de l'intérêt que ses élèves et lui-même y trouvent, des ressources locales, de l'actualité scientifique, de l'opportunité de découvrir certains métiers de la recherche, ou de la possibilité de participer à des actions de promotion de la culture scientifique et technique.
À ce titre, le professeur peut trouver des exemples d'actions spécifiques en ce domaine dans celles du dispositif ministériel « Sciences à l'École ».
Ainsi, la partie : « Agir - Défis du XXIème siècle » conduit l'élève à percevoir les tendances actuelles de la recherche et du progrès scientifique.

Convertir l’énergie et économiser les ressources - Première S

Notions et contenus: Convertir l’énergie et économiser les ressources

• Ressources énergétiques renouvelables ou non ; durées caractéristiques associées.
• Transport et stockage de l’énergie ; énergie électrique.
• Production de l’énergie électrique ; puissance.
• Conversion d’énergie dans un générateur, un récepteur.
• Loi d’Ohm. Effet Joule.
• Notion de rendement de conversion.
• Stockage et conversion de l’énergie chimique.
• Énergie libérée lors de la combustion d’un hydrocarbure ou d’un alcool.
• Piles salines, piles alcalines, piles à combustible.
• Accumulateurs.
• Polarité des électrodes, réactions aux électrodes.
• Oxydant, réducteur, couple oxydant/réducteur, réaction d’oxydo-réduction.
• Modèle par transfert d’électrons.

Compétences attendues: Convertir l’énergie et économiser les ressources

• Recueillir et exploiter des informations pour identifier des problématiques :
• d'utilisation des ressources énergétiques ;
• du stockage et du transport de l’énergie.
• Argumenter en utilisant le vocabulaire scientifique adéquat.
• Distinguer puissance et énergie.
• Connaître et utiliser la relation liant puissance et énergie.
• Connaître et comparer des ordres de grandeur de puissances.
• Schématiser une chaîne énergétique pour interpréter les conversions d’énergie en termes de conservation, de dégradation.
• Pratiquer une démarche expérimentale pour :
• mettre en évidence l’effet Joule ;
• exprimer la tension aux bornes d’un générateur et d’un récepteur en fonction de l’intensité du courant électrique.
• Recueillir et exploiter des informations portant sur un système électrique à basse consommation.
• Recueillir et exploiter des informations sur le stockage et la conversion d’énergie chimique.
• Écrire une équation de combustion. Argumenter sur l’impact environnemental des transformations mises en jeu. Déterminer l’ordre de grandeur de la masse de CO2 produit lors du déplacement d’un véhicule.
• Pratiquer une démarche expérimentale pour réaliser une pile et modéliser son fonctionnement. Relier la polarité de la pile aux réactions mises en jeu aux électrodes.
• Recueillir et exploiter des informations sur les piles ou les accumulateurs dans la perspective du défi énergétique.
• Reconnaître l’oxydant et le réducteur dans un couple.
• Écrire l’équation d’une réaction d’oxydo-réduction en utilisant les demi-équations redox.

Synthétiser des molécules et fabriquer de nouveaux matériaux - Première S

Notions et contenus: Synthétiser des molécules et fabriquer de nouveaux matériaux

• Nanochimie.
• Synthèse ou hémisynthèse de molécules complexes, biologiquement actives.
• Alcools, aldéhydes, cétones : nomenclature, oxydations.
• Acides carboxyliques : nomenclature, caractère acide, solubilité et pH.
• Obtention d’un acide carboxylique ou d’une cétone ; rendement d’une synthèse.
• Synthèses et propriétés de matériaux amorphes (verres), de matériaux organisés (solides cristallins, céramiques) et de matières plastiques.

Compétences attendues: Synthétiser des molécules et fabriquer de nouveaux matériaux

• Recueillir et exploiter des informations sur un aspect de la nanochimie (nanotubes de carbone, nanomédicaments, nanoparticules métalliques, etc.).
• Recueillir et exploiter des informations sur une synthèse d’une molécule biologiquement active en identifiant les groupes caractéristiques.
• Nommer des alcools, aldéhydes, cétones et acides carboxyliques.
• Reconnaître la classe d’un alcool.
• Écrire l’équation de la réaction d’oxydation d’un alcool et d’un aldéhyde.
• Pratiquer une démarche expérimentale pour :
• extraire un acide carboxylique d’un mélange ;
• oxyder un alcool ou un aldéhyde ;
• mettre en évidence par des tests caractéristiques ou une CCM un ou des produits issus de l’oxydation d’un alcool ;
• déterminer la valeur du rendement d’une synthèse.
• Réaliser une extraction par solvant, un chauffage à reflux, une filtration sous vide, une CCM, une distillation en justifiant du choix du matériel à utiliser.
• Argumenter à propos d’une synthèse en utilisant des données physico-chimiques et de sécurité.
• Recueillir et exploiter des informations pour relier les propriétés physiques d’un matériau à sa structure microscopique.

Créer et innover - Première S

Notions et contenus: Créer et innover

• Culture scientifique et technique ; relation science-société.
• Métiers de l’activité scientifique (partenariat avec une institution de recherche, une entreprise, etc.).

Compétences attendues: Créer et innover

• Réinvestir la démarche scientifique sur des projets de classe ou de groupes.
• Comprendre les interactions entre la science et la société sur quelques exemples.
• Communiquer sur la science par exemple en participant à des actions de promotion de la culture scientifique et technique.
• Recueillir et exploiter des informations sur l’actualité scientifique et technologique, sur des métiers ou des formations scientifiques et techniques en lien avec des ressources locales.

Physique et Chimie de Classe de Première S (1ère s)

Les matières de Classe de première S (1ère s)

Première (Lycée)

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