Progression Physique – Chimie 2de

Tronc commun : l’Univers
Progression Physique – Chimie 2de
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PROPOSITION DE PROGRESSION – TRONC COMMUN
Progression Physique – Chimie 2de
L’UNIVERS
[e-mail]
13/05/2010
Il est supposé dans cette progression que le cours de sciences physiques débute par le thème « l’Univers », avec par conséquent aucun pré requis
des deux autres thèmes, pouvant découler des redondances de certaines notions. L’ensemble des compétences listées pour ce thème sont traitées ;
le volume horaire proposé est donc une limite supérieure, pouvant ainsi être réduit si l’on envisage de traiter certains contenus dans les parties
relatives à la santé ou au sport.

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PROPOSITION DE PROGRESSION - PROGRAMMES DE SECONDE 2010
TRONC COMMUN : L’UNIVERS
THEMES DU B.O.
COURS
durée
T.P.
COMPETENCES
Une première présentation de l’Univers : le remplissage de l’espace par la matière est essentiellement lacunaire aussi bien au niveau de l’atome qu’à
l’échelle cosmique. Les dimensions de l’Univers sont telles que la distance parcourue par la lumière en une année est l’unité adaptée à leur mesure.
Description de
l’Univers : l’atome, la
Terre, le système
solaire, la Galaxie, les
autres galaxies,
exoplanètes et
systèmes planétaires
extrasolaires.
 Histoire de la matière : du Big-Bang aux
premiers atomes
 Vie des étoiles : de la protoétoile au trou
noir
 Le système solaire : présentation
générale, du soleil à la ceinture de
Kuiper
Mots clés : planètes telluriques, gazeuses,
astéroïdes, météorites, nébuleuse, galaxie,
exoplanète
1H30
1H30
Activité documentaire avec intégration
des TICE : travail sur les échelles de
longueur ; instruments d’observation,
du microscopique aux galaxies, unité
astronomique, parsec
Savoir que le
remplissage de
l’espace par la
matière
est essentiellement
lacunaire, aussi bien
au niveau de
l’atome qu’à l’échelle
cosmique.
Utiliser les puissances
de 10 dans
l’évaluation des
ordres de grandeur.
Propagation rectiligne
de la lumière.
Vitesse de la lumière
dans le vide et dans
l’air.
L’année de lumière.
Propriétés de la lumière dans le vide et dans
l’air :
 Propagation rectiligne dans un milieu
homogène
 Célérité dans le vide
 L’année de lumière
Exercices d’application.
1H30
1H30
Activité: le temps mis par la lumière
pour effectuer un trajet a-t-il une
incidence sur l’observation du présent ?
Discussion sur différentes situations :
 Le tableau de la classe
 Un orage
 La Lune
 Le Soleil
 Une étoile
Connaître la valeur de
la vitesse de la
lumière dans le
vide (ou dans l’air).
Connaître la
définition de l’année
de lumière et son
intérêt.
Expliquer l’expression
« voir loin, c’est voir
dans le passé ».

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THEMES DU B.O.
COURS
durée
T.P.
COMPETENCES
Les étoiles : l’analyse de la lumière provenant des étoiles donne des informations sur leur température et leur composition. Cette analyse nécessite
l‘utilisation de systèmes dispersifs.
Les spectres
d’émission et
d’absorption : spectres
continus d’origine
thermique, spectres de
raies.
Dispersion de la
lumière blanche par un
prisme.
Dispersion de la lumière :
 Explication de l’arc-en-ciel
 Comment séparer les couleurs qui
composent une lumière ? (aspect
historique)
 Influence des milieux traversés (nature,
forme,…) sur la dispersion
1H30
1H30
TP : lien entre le rayonnement d’un
corps et sa température
TP d’investigation : Comment mesurer la
température d’une source inaccessible
comme le soleil ?
Savoir qu’un corps
chaud émet un
rayonnement continu,
dont les propriétés
dépendent de la
température.
Interpréter qualitative-
ment la dispersion de
la lumière blanche par
un prisme.
Réfraction.
Lois de Snell-
Descartes.
Réfraction (mirages, changement de milieu,
observations variées)
Lois de Snell-Descartes.
Exercices d’application
1H30
1H30
TP : détermination d’un indice de
réfraction pour une lumière
monochromatique
Pratiquer une
démarche
expérimentale pour
établir un modèle à
partir d’une série de
mesures et pour
déterminer l’indice de
réfraction d’un milieu.
Raies d’émission ou
d’absorption d’un
atome ou d’un ion.
Caractérisation d’une
radiation par sa
longueur d’onde
Spectroscopie (synthèse des approches
expérimentales et approfondissement) :
 Spectres continus
 Spectres de raies
 Les 2 aspects de la lumière
(corpusculaire et ondulatoire)
 Notion de longueur d’onde
1H30
1H30
TP : spectres d’émission et d’absorption
TP d’investigation : Comment produire de la
lumière ? une lumière colorée ?
Utiliser un système
dispersif pour visualiser
des spectres d’émission
et d’absorption et
comparer ces spectres à
celui de la lumière
blanche.
Repérer par sa longueur
d’onde dans un
spectre d’émission ou
d’absorption une
radiation caractéristique
d’une entité chimique.
Savoir que la longueur
d’onde caractérise dans
l’air et dans le vide une
radiation monochromatique

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THEMES DU B.O.
COURS
durée
T.P.
COMPETENCES
Les étoiles (suite)
Exercices + Devoir
1H30
1H30
TP : spectre d’une étoile
 Température de surface
 Composition chimique
TP d’investigation au cours duquel l’élève
doit interpréter des raies d’absorption
superposées au spectre continu d’émission
Interpréter le spectre
de la lumière émise
par une
étoile : température
de surface et entités
chimiques
présentes dans
l’atmosphère de
l’étoile.
Connaître la
composition chimique
du Soleil.
Prolongement possible, dans le cadre des enseignements d’exploration (SL : « science et vision du monde », MPS : « prélever et traiter des
informations »):
TP de spectroscopie : Déterminer la vitesse de rotation de Saturne et de ses anneaux par l’étude de leur spectre respectif.
Spectre réalisé à St Michel l’Observatoire, le 20 avril 2010, avec télescope de 300mm de diamètre sous un rapport d’ouverture Focale/diamètre de 10 adapté au spectrographe utilisé, installé sur une
monture équatoriale permettant l’autoguidage. Un spectrographe LhiresIII d’un pouvoir de résolution de 17000.Une caméra CCD performante permettant de réaliser les acquisitions des spectres.

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THEMES DU B.O.
COURS
durée
T.P.
COMPETENCES
Les éléments chimiques présents dans l’Univers : au sein des étoiles se forment des éléments chimiques qui font partie des constituants de
l’Univers. La matière qui nous entoure présente une unité structurale fondée sur l'universalité des éléments chimiques.
Un modèle de l’atome.
Noyau (protons et
neutrons), électrons.
Nombre de charges et
numéro atomique Z.
Nombre de nucléons A.
Charge électrique
élémentaire, charges des
constituants de l’atome.
Électroneutralité de l’atome.
Masse des constituants de
l’atome ; masse
approchée d’un atome et de
son noyau.
Dimension : ordre de
grandeur du rapport des
dimensions respectives de
l’atome et de son noyau.
L’atome :
 Constitution
 Propriétés
 Nomenclature
1H30
1H30
TP documentaire avec intégration des
TICE : approche historique des modèles
de l’atome ; fabrication d’une carte
heuristique
Connaître la constitution
d’un atome et de son
noyau.
Connaître et utiliser le
symbole
A
ZX.
Savoir que l’atome est
électriquement neutre.
Connaître le symbole de
quelques éléments.
Savoir que la masse de
l’atome est
pratiquement
égale à celle de son
noyau.
Éléments chimiques.
Isotopes, ions
monoatomiques.
Caractérisation de
l’élément par son
numéro atomique
et son symbole.
Les éléments chimiques :
 Formation dans l’Univers
 Leurs symboles
 Les isotopes
 La masse molaire atomique
1H30
1H30
TP : Comment déterminer la masse d’un
atome ?
En conclusion : introduction du Nombre
d’Avogadro et de la mole
Savoir que le numéro
atomique caractérise
l’élément.
Exercices + Devoir
1H30
1H30
TP : Identification d’espèces ioniques en
solution
Mettre en œuvre un
protocole pour
identifier des ions.