1. De l'atome aux galaxies
1.1 Présentation de l'Univers
L'atome, la Terre, le système solaire, la Galaxie, les autres galaxies.

1.2. Échelle des longueurs
Échelle des distances dans l'univers de l'atome aux galaxies. Unités de longueur.
Taille comparée des différents systèmes.

1.3. L'année de lumière.
Propagation rectiligne de la lumière.
Vitesse de la lumière dans le vide et dans l'air.
Définition et intérêt de l'année de lumière.

>La planète Terre et son environnement : La Terre est une planète du système solaire.
Le Soleil est une étoile autour de laquelle tournent différents objets (planètes, astéroïdes, comètes). Ils sont de tailles, compositions chimiques et activités internes variées.
> ADN, cellule et unité du vivant.
Les similitudes aux différents niveaux d'organisation : cellule, molécule d'ADN et organismes conduisent à la notion d'origine commune des espèces.

2. Messages de la lumière
2.1. Un système dispersif, le prisme.
Caractérisation d'une radiation.
Lois de Descartes sur la réfraction pour une radiation (l'un des milieux étant l'air).
Dispersion de la lumière blanche par un prisme. Variation de l'indice d'un milieu transparent selon la radiation qui le traverse; interprétation qualitative de la dispersion de la lumière par un prisme.

2.2. Les spectres d'émission et d'absorption.
2.2.1 .Spectres d'émission
Spectres continus d'origine thermique.
Spectres de raies.

2.2.2. Spectres d'absorption
Bandes d'absorption de solutions colorées.
Raies d'absorption caractéristiques d'un atome ou d'un ion.

2.3. Application à l'astrophysique

>La planète Terre et son environnement : Planète Terre et environnement Global
La structure et l'évolution des enveloppes externes de la Terre (atmosphère, hydrosphère, lithosphère et biosphère) s'étudient à partir d'images satellitales.
L'effet de serre résulte comme sur Mars et Vénus de la présence d'une atmosphère.
L'ozone protège la Terre du rayonnement UV ;…

Messages de la lumière

1. Mouvements et forces
1.1. Relativité du mouvement

1.2. Principe d'inertie
1.2.a. Effets d'une force sur le mouvement d'un corps. Rôle de la masse du corps.
1.2.b. Enoncé du principe d'inertie pour un observateur terrestre : " tout corps persévère en son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s'exercent sur lui se compensent ".

1.3 La gravitation universelle.
1.3.a. L'interaction gravitationnelle entre deux corps.
1.3.b.La pesanteur résulte de l'attraction terrestre.
Comparaison du poids d'un même corps sur la Terre et sur la Lune.
1.3.c Trajectoire d'un projectile.
Interprétation du mouvement de la Lune (ou d'un satellite) par extrapolation du mouvement d'un projectile.

>La planète Terre et son environnement : La Terre est une planète du système solaire
La répartition en latitude des climats et l'alternance des saisons sont des conséquences de la sphéricité de la Terre, et de sa rotation autour d'un axe incliné par rapport au plan de révolution autour du Soleil.

Mouvements et forces

2. Le temps
Utilisation d'un phénomène périodique.
2.1 Phénomènes astronomiques :
l'alternance des jours et des nuits, des phases de la lune, des saisons permettent de régler le rythme de la vie (jour, heure, mois, année).

2.2 Dispositifs construits par l'Homme.

1. Du macroscopique au microscopique
1.1 Description d'un gaz à l'échelle microscopique.

1.2 Nécessité de décrire l'état gazeux par des grandeurs physiques macroscopiques
1.2.1 Notion de pression
- force pressante exercée sur une surface, perpendiculairement à cette surface.
- définition de la pression exercée sur une paroi par la relation P=F/S.
- instrument de mesure de la pression : le manomètre.
- unités de pression.
- mise en évidence et origine de la pression dans un gaz ; interprétation microscopique.
1.2.2. Notion d'état thermique.
De nombreux phénomènes physiques peuvent renseigner sur l'état thermique d'un corps comme : la dilatation des liquides, la dilatation des gaz, la variation de la résistance électrique, l'émission de rayonnement (cf. Messages de la lumière)…
La mesure d'une température implique l'équilibre thermique de deux corps en contact.

>La planète Terre et son environnement : La Terre est une planète du système solaire
Certaines planètes ont des enveloppes gazeuses ou liquides.


>La planète Terre et son environnement : Planète Terre et environnement global
L'effet de serre résulte comme sur Mars et Vénus de la présence d'une atmosphère.
Les mouvements des masses atmosphériques et océaniques résultent de l'inégale répartition géographique de l'énergie solaire parvenant à la surface de la Terre et de la rotation terrestre.

>L'organisme en fonctionnement : L'effort physique est associé à la variation de l'activité des systèmes circulatoire et respiratoire.

Pression
















Pression

2. Lien entre agitation thermique et température : équation d'état des gaz parfaits

- l'agitation des molécules constituant un gaz à faible pression caractérise son état thermique et peut être utilisée pour définir sa température.
- tous les gaz permettent de définir la même échelle de température, dite échelle Kelvin.
- l'absence d'agitation thermique correspond au zéro absolu.
- unité de température absolue : le Kelvin.
- la température en degré Celsius est déduite de la température absolue T.

>La planète Terre et son environnement : Planète Terre et environnement global :
L'effet de serre résulte comme sur Mars ou Vénus de la présence d'une atmosphère.
L'atmosphère terrestre a une composition chimique et une température qui varient avec l'altitude.
Les masses océaniques sont animées de mouvements de deux types : les courants de surface (liés à la circulation atmosphérique) et les courants profonds (liés aux différences de température et de salinité de l'eau de mer).

Densité et masse volumique

1. La chimie du monde : mise en évidence de l'ubiquité des espèces chimiques
1.1. Inventaire et classement de quelques espèces chimiques

1.2. Espèces chimiques naturelles et espèces chimiques synthétiques
Savoir que certaines espèces chimiques proviennent de la nature et d'autres de la chimie de synthèse.

> La planète Terre et son environnement :
La Terre est une planète du système solaire :
Ils (les objets du système solaire) sont de taille, compositions chimiques et activités internes variées.
Planète Terre et environnement global :
L'atmosphère terrestre a une composition chimique et une température qui varient avec l'altitude.
Les masses océaniques sont animées de mouvements de deux types : les courants de surface (liés à la circulation atmosphérique) et les courants profonds (liés aux différences de température et de salinité de l'eau de mer).
Les cycles de l'oxygène, du CO2 et de l'eau : …

Constituants de la matière

2. Le monde de la chimie : approche expérimentale et historique de l'extraction, de la séparation et de l'identification d'espèces chimiques.
2.1. Techniques d'extraction d'espèces chimiques organiques
a) Approche historique
b) Principe de l'extraction par solvant
c) Extraction d'espèces chimiques à partir d'un "produit" de la nature : extraction par solvant ou par entraînement à la vapeur

2.2. Séparation et identification d'espèces chimiques
Caractérisation ou identification par comparaison d'une espèce chimique extraite.
a) Chromatographie
Principe de la chromatographie : phase fixe, phase mobile, révélation, interprétation, application à la séparation des espèces d'un mélange et à l'analyse.
b) Caractéristiques physiques
Tf, Teb, densité, indice de réfraction, "couleur", solubilité.

>Cellule, ADN et unité du vivant : universalité et variabilité de la molécule d'ADN.









>La planète Terre et son environnement :
La Terre est une planète du système solaire :
Ils (les objets du système solaire) sont de taille, compositions chimiques et activités internes variées.
Planète Terre et environnement global :
Les masses océaniques sont animées de mouvements de deux types : les courants de surface (liés à la circulation atmosphérique) et les courants profonds (liés aux différences de température et de salinité de l'eau de mer).
Notion de respiration, fermentation, synthèse chlorophyllienne.

Densité et masse volumique

Constituants de la matière

3. Le monde de la chimie : la synthèse des espèces chimiques au laboratoire et dans l'industrie
3.1 Nécessité de la chimie de synthèse.
Quelques exemples de synthèse dans la chimie lourde et dans la chimie fine (à haute valeur ajoutée) à partir des matières premières de la nature et en fonction des besoins des consommateurs.

3.2. Synthèse d'une espèce chimique.

3.3. Caractérisation d'une espèce chimique synthétique et comparaison avec un extrait naturel comportant la même espèce chimique que l'espèce synthétisée.

>Cellule, ADN et unité du vivant :
L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.
>La planète Terre et son environnement :
Planète Terre et environnement global :
La biosphère ensemble de la matière vivante.
Notion de respiration, fermentation, synthèse chlorophyllienne.
Les cycles de l'oxygène, du CO2 et de l'eau : …

Constituants de la matière
Transformations de la matière

1. Des modèles simples de description de l'atome :
1.1. Un modèle de l'atome
Noyau (protons et neutrons), électrons : nombre de charge et numéro atomique Z.
Nombre de nucléons A.
Charge électrique élémentaire, charges des constituants de l'atome.
Electroneutralité de l'atome
Masse : masses des constituants de l'atome ; masse approchée d'un atome et de son noyau, considérée comme la somme des masses de ses constituants.
Dimension : ordre de grandeur du rapport des dimensions respectives de l'atome et de son noyau.

1.2 . L'élément chimique :
Définition des isotopes.
Définition des ions monoatomiques
Caractérisation de l'élément par son numéro atomique et son symbole.
Conservation de l'élément au cours des transformations chimiques.

1.3. Un modèle du cortège électronique
Répartition des électrons en différentes couches, appelées K, L, M.
Répartition des électrons pour les éléments de Z compris entre 1 et 18.

>La planète Terre et son environnement :
La Terre est une planète du système solaire :
Ils (les objets du système solaire) sont de taille, compositions chimiques et activités internes variées.
Planète Terre et environnement global :
La courbe des températures fossiles et des teneurs CO2 au cours du quaternaire récent déterminée grâce à l'étude des isotopes de l'oxygène.

Constituants de la matière

2. De l'atome aux édifices chimiques :
2.1. Les règles du " duet " et de l'octet
a) Enoncé des règles de stabilité des atomes de gaz nobles (ou " rares "), inertie chimique.
b) Application aux ions mono-atomiques stables.
c) Application aux molécules à l'aide du modèle de Lewis de la liaison covalente.
Représentation de Lewis de quelques molécules.
Dénombrement des doublets d'électrons liants et non liants.
Notion d'isomérie.

2.2. La géométrie de quelques molécules simples.
Disposition relative des doublets d'électrons en fonction de leur nombre.
Application à des molécules ne présentant que des liaisons simples.
Représentation de Cram.

>Cellule, ADN et unité du vivant :
L'ADN est formé de deux chaînes complémentaires de nucléotides (A, T, C, G).
>La planète Terre et son environnement :
Planète Terre et environnement global :
Les cycles de l'oxygène, du CO2 et de l'eau : …

Constituants de la matière

3. La classification périodique des éléments :
3.1. Classification périodique des éléments.
La démarche de Mendeleiev pour établir sa classification ; son génie, ses erreurs.
Les critères actuels de la classification ; Z et les électrons de la couche externe.

3.2. Utilisation de la classification périodique.
Familles chimiques.
Formules des molécules usuelles et charges des ions monoatomiques ; généralisation à des éléments de Z plus élevés.

1. Outils de description d'un système
1.1. De l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique : la mole
Unité de la quantité de matière : la mole.
Constante d'Avogadro, NA
Masse molaire " atomique " : M (g.mol-1).
Masse molaire moléculaire.
Volume molaire Vm (L.mol-1) à T et P.

1.2. Concentration molaire des espèces moléculaires en solution.
Notions de solvant, soluté, solution et solution aqueuse.
Dissolution d'une espèce moléculaire.
Concentration molaire d'une espèce dissoute en solution non saturée.
Dilution d'une solution.

>La planète Terre et son environnement :
Planète Terre et environnement global
Les cycles de l'oxygène, du CO2 et de l'eau.


>La planète Terre et son environnement :
Planète Terre et environnement global
Les masses océaniques sont animées de mouvements de deux types : les courants de surface (liés à la circulation atmosphérique) et les courants profonds (liés aux différences de température et de salinité de l'eau de mer).

Transformations de la matière











Densité et masse volumique
Constituants de la matière

2. Transformation chimique d'un système
2.1. Modélisation de la transformation : réaction chimique
Exemples de transformations chimiques.
État initial et état final d'un système.
Réaction chimique.
Écriture symbolique de la réaction chimique : équation.
Réactifs et produits.
Ajustement des nombres stœchiométriques.

2.2. Bilan de matière
Initiation à l'avancement.
Expression des quantités de matière (en mol) des réactifs et des produits au cours de la transformation.
Réactif limitant et avancement maximal
Bilan matière.
Cette progression dans les contenus est accompagnée par la construction d'un tableau descriptif de l'évolution du système au cours de la transformation.

>La planète Terre et son environnement :
Planète Terre et environnement global
Notion de respiration, fermentation, synthèse chlorophyllienne.
Les cycles de l'oxygène, du CO2 et de l'eau.


>L'organisme en fonctionnement :
L'augmentation de l'activité physique s'accompagne d'un accroissement de la consommation de dioxygène et de nutriments par les cellules musculaires.

>Cellule, ADN et unité du vivant :
L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.

Transformations de la matière