Compétences présentes dans le programme de Sciences Physiques et Chimiques Terminale ST2S Les compétences listées respectent la taxonomie qui figure au programme officiel. Le code de couleur utilisé correspond à chaque niveau taxonomique : Niveau 2 : niveau d’expression vert Niveau 3 : niveau de maitrise des outils bleu Niveau 4 : niveau de maitrise de la méthode violet Pôle «Physique et santé » 4- Pression et circulation sanguine. Notions et contenus Compétences mises en œuvre 4. 1 Pression. - Rappels sur la représentation d’une force ; caractéristiques (point d’application, direction, sens, valeur) ; modélisation ; mesure, unité. - Pression : - Schématisation d’une force pressante ; définition et application de la relation P = F / S - Distinguer action de contact (localisées ou réparties) / actions à distance. - Extraire les caractéristiques d’une force à partir de sa représentation. - Représenter une force pressante, uniquement dans le cas de forces orthogonales aux surfaces (pressions exercées par des fluides en équilibre) - Appliquer la relation P = F / S - Unités SI et usuelles, mesures et ordres de grandeur ; pression atmosphérique. -Applications : - piqûre - pression et plongée (pression partielle, embolie gazeuse, paliers de décompression) 4.2 Tension artérielle. - Comparer des grandeurs afin de prévoir l’évolution d’un système ou d’interpréter un phénomène. - Masse volumique : définition, unités SI et autres unités usuelles. - Appliquer la relation = m / V - Définition et application de la densité d’un liquide. - Pression en un point d’un liquide à l’équilibre. - Enoncé et application de la loi fondamentale de la statique des fluides. - Application à la tension artérielle. - Effectuer des conversions d’unités - Appliquer les relations d = / eau - Compléter / interpréter un schéma (capsule manométrique immergée reliée à un tube en U contenant un liquide) - Enoncer et appliquer la loi fondamentale de la statique des fluides. - Calculer une variation de pression. - Calculer la tension artérielle en un point du corps humain. - Appliquer une loi pour mettre en place un dispositif (perfusion) 4.3 Ecoulement des liquides. - Définition du débit en volume ; application en régime permanent ; unités (m3.s-1 ; L.min-1) - Proportionnalité du débit et de la différence de pression en régime permanent laminaire : D = p/R (R est la résistance hydraulique du tuyau pour le fluide qui circule ; approche qualitative des facteurs influençant R) - Enoncer et appliquer les lois D = V / t et D = s .v - Prévoir / interpréter l’évolution d’une grandeur (conservation du débit en volume) - Enoncer et appliquer la relation D = p / R - Prévoir / interpréter l’évolution d’une grandeur 5- Physique et aide aux diagnostics médicaux Notions et contenus 5.1 Ondes électromagnétiques et corpuscules associé : le photon -Echelle des longueurs d’ondes pour les différents domaines : , X ,UV ,visible, IR ,microondes, ondes hertziennes Compétences mises en œuvre Distinguer et classer les différents domaines des OEM -Célérité de la lumière dans le vide -Le photon : E= h. = (h.c)/ Calculer l’énergie d’un photon -Energie, fréquence, longueur d’onde Décrire le sens de variation de l’énergie quand la fréquence ou la longueur d’onde varie. -Compléments sur les dangers des rayonnements électromagnétiques 5.2 Médecine nucléaire Extraire d’un document la dangerosité et les effets des ces rayonnements sur le corps humain -Noyau atomique -Radioactivité, radioactivité Distinguer les différents constituants du noyau. Reconnaître des isotopes, déterminer la composition d’un noyau. Distinguer les trois types de radioactivité -désexcitation : rayonnement et énergie du photon associé Appliquer la relation E=h. et identifier le rayonnement émis -Lois de conservation (nombre de charge et nombre de nucléons) -Définition de l’activité et unité ; période ou demi-vie ; conséquences Appliquer les lois de conservation -Effets des désintégrations radioactives, dangers et moyens de protection -Définition de la dose absorbée et unité ; définition de l’équivalent de dose et unité -Traceurs et scintigraphie, cobaltothérapie Expliquer le principe de la scintigraphie -Traitements des déchets radioactifs médicaux Expliquer pourquoi il faut traiter les déchets 5.3 Champ magnétique -Champ magnétique uniforme créé par un aimant en U et par un solénoïde parcouru par un courant continu ; vecteur magnétique, lignes de champ, spectre magnétique ; unité de champ magnétique -création d’un champ magnétique intense : électro-aimant supraconducteur -Application : IRM Reconnaitre les dispositifs créant un champ magnétique Représenter un vecteur champ magnétique Représenter et orienter les lignes de champ à partir d’un spectre magnétique 6- Energie cinétique et sécurité routière Notions et contenus 6.1 Travail d’une force Compétences mises en œuvre -Travail d’une force vectoriellement constante au cours d’un déplacement rectiligne entre deux points Calculer le travail d’une force dans les cas particuliers où = 0°,90°,180° -Cas particulier : travail du poids d’un corps pour un déplacement quelconque Calculer le travail du poids W= (+/- ) m.g.h dans le cas d’un déplacement quelconque (h étant donné) Distinguer travail moteur et travail résistant -unité de travail 6.2 Définition de l’énergie cinétique d’un solide en translation ; unité ; théorème de l’énergie cinétique 6.3 Applications -chute libre -sécurité routière( distance de freinage, distance d’arrêt) ; influence des facteurs (route mouillée, alcoolémie, drogues et médicaments, téléphone portable…) Calculer l’énergie cinétique d’un solide en translation Appliquer le théorème de l’énergie cinétique dans une situation connue Calculer l’énergie cinétique acquise par un objet qui chute d’une hauteur h Analyser des documents concernant la sécurité routière Avoir une attitude critique et réfléchie vis-à-vis de l’information disponible. Pôle «chimie et santé » 8-Les molécules de la santé Notions et contenus 8. 1 L’aspartame - Groupes caractéristiques présents dans cette molécule : acide carboxylique, amine primaire, amide, ester -Dose journalière admissible 8.2 Acides aminés - hydrolyse de l’aspartame -formule générale et exemples d’acides αaminés ; chiralité ; atomes de carbone asymétriques - Représentation de Fischer -réalisation de modèles moléculaires 8.3 Liaison peptidique -liaison peptidique -synthèse des dipeptides : *principe de la synthèse des dipeptides, équation *hydrolyse d’un dipeptide, équation *généralisation à la synthèse d’un polypeptide 8.4 Les esters -groupe caractéristique ester : exemples d’esters et nomenclature ; formule semi-développée -réactions d’estérification et d’hydrolyse d’un ester -équilibre estérification-hydrolyse (propriétés, équilibre dynamique) -cas particulier : les triglycérides : *formule semi développée du glycérol et nomenclature systématique *acides gras saturés et insaturés *estérification du glycérol par les acides gras et hydrolyse d’un triglycéride *propriétés des triglycérides en lien avec la santé : dégradation à la chaleur, oxydation à l’air, hydrogénation (graisses saturées et polyinsaturées) -exemple de polyesters : biomatériaux, polymérisation de l’acide lactique par poly condensation Compétences mises en œuvre Reconnaître les groupes caractéristiques présents dans la molécule d’aspartame Utiliser la définition de la DJA et la calculer Reconnaître les produits de l’hydrolyse Identifier les acides α-aminés Repérer un carbone asymétrique sur une molécule Expliquer la chiralité et ses propriétés Représenter selon Fischer un acide α-aminé Reconnaître et représenter les configurations D et L d’un acide α-aminé Réaliser un modèle moléculaire Identifier la liaison peptidique Ecrire l’équation de la synthèse d’un dipeptide Ecrire les formules des dipeptides obtenus Retrouver la formule des deux acides aminés constitutifs à partir de la formule semi développée d’un dipeptide Ecrire l’équation de l’hydrolyse d’un dipeptide Repérer le motif d’un polyamide Reconnaître le groupe caractéristique ester Nommer les esters Représenter la formule semi développée d’un ester Ecrire l’équation d’une réaction d’estérification Ecrire l’équation d’une réaction d’hydrolyse d’un ester A partir de la formule semi développée d’un ester, retrouver les formules de l’acide carboxylique et l’alcool qui permettent de le synthétiser Distinguer un acide gras saturé d’un acide gras insaturé à partir de leur formule brute ou semi développée Ecrire l’équation d’estérification du glycérol par un acide gras et nommer les produits obtenus Ecrire l’équation d’hydrolyse d’un triglycéride et nommer les produits obtenus Compléter l’équation d’hydrogénation des corps gras insaturés 10- Acides et bases dans les milieux biologiques. Notions et contenus Compétences mises en œuvre 10. 1 Acides et bases dans les milieux biologiques. - Constante d’acidité ; pKa ; domaine de prédominance. - Identifier un couple acide-base à partir de son Ka ou pKa. - Identifier les espèces chimiques majoritaires à partir de la valeur du pH et du pKa -Exemples d’acides faibles et de bases faibles (RCOOH/RCOO-, H4N+/NH3) - Distinguer l’acide de sa base conjuguée à partir de la demi-équation et/ou du couple. - Reformuler la définition d’un couple acide-base. - Traduire la définition d’un acide et d’une base selon Bronsted par l’écriture d’une ½ équation acido-basique. - Traduire l’action d’un acide ou d’une base sur l’eau par l’écriture de l’équation chimique. - Applications en biologie : acide pyruvique, acide urique. - Rechercher et extraire des informations relatives au pH en lien avec la biologie humaine. - Réaction acido-basique par transfert de proton ; constante d’acidité ; équivalences acido-basiques ; courbes de dosage pH-métrique (tracé ; équation de la réaction ; points caractéristiques dans les cas : acide fort-base forte, acide faible-base forte et base faible-acide fort) - Calculer, le pKa à partir de la valeur du Ka - Mesurer la valeur du pH à l’aide de l’instrument de mesure approprié. - Traduire l’action d’un acide ou fort ou faible sur une base forte par l’écriture de l’équation chimique et réciproquement - Tracer une courbe de dosage acido-basique à partir d’un tableau de mesures - Sur une courbe de dosage acido-basique, rechercher et extraire les informations relatives à l’équivalence, à la demi-équivalence. - Solution tampon ; notion, propriétés et applications - Rechercher et extraire des informations relatives aux solutions tampons 10. 2 Saponification. - Réaction de saponification ; notion de rendement ; réaction totale. - Formule générale d’un savon, mode d’action ; pôle hydrophile et hydrophobe - Applications ; micelle ; liposome. - Traduire la réaction de saponification par son équation chimique - Reconnaitre les réactifs et les produits de la saponification. - Exploiter les coefficients de l’équation chimique dans une situation connue. - Appliquer une formule. - Rechercher et extraire des informations relatives aux propriétés des savons. - Décrire le mode d’action d’un savon en utilisant le vocabulaire approprié et des schémas. 12- solutions aqueuses d’antiseptiques. Notions et contenus 12. 1 Oxydoréduction en chimie organique. - Oxydation ménagée des alcools. - groupes caractéristiques des différentes classes d’alcool, d’un aldéhyde et d’une cétone ; tests des dérivés carbonylés - produits résultant de l’oxydation ménagée des différentes classes d’alcool et d’un aldéhyde. - équation d’une réaction d’oxydation d’un alcool, les demi-équations correspondantes étant données - Application aux sucres réducteurs (glucose, lactose) Compétences mises en œuvre - Reconnaître les groupes caractéristiques des trois classes d’alcools, d’un aldéhyde et d’une cétone - Prévoir les produits résultant de l’oxydation ménagée des trois classes d’alcool et d’un aldéhyde - Décrire et interpréter le test des composés carbonylés (DNPH) - Décrire et interpréter le test au réactif de Fehling - Écrire l’équation d’une réaction d’oxydation d’un alcool à partir des demi-équations correspondantes données - Nommer les produits obtenus - Interpréter le test au réactif de Fehling dans le cas des sucres 12.2. Dosages d’oxydoréduction. - Dosage d’une solution aqueuse de diiode (solution pharmaceutique d’antiseptique) par le thiosulfate de sodium en solution aqueuse ; équation d’oxydoréduction ; relation à l’équivalence. - Dosage d’une eau oxygénée par manganimétrie ; équation d’oxydoréduction ; relation à l’équivalence ; titre d’une solution d’eau oxygénée ; relation entre le titre en volume, sa concentration molaire en peroxyde d’hydrogène (lien avec l’étiquette). - Connaissance du matériel nécessaire pour réaliser un dosage - Schématiser le montage - Écrire l’équation d’oxydoréduction correspondant au dosage, les demi-équations étant données - Définir l’équivalence - Établir la relation entre les concentrations à l’équivalence - Calculer la concentration molaire d’une solution de diiode - Écrire l’équation d’oxydoréduction correspondant au dosage, les demi-équations étant données - Etablir la relation entre les concentrations à l’équivalence - Calculer la concentration molaire d’une solution d’eau oxygénée - Utiliser la définition du titre en volumes d’une solution d’eau oxygénée - Relier le titre en volumes d’une eau oxygénée à sa concentration molaire - Identifier, choisir et utiliser le matériel dans un contexte connu. -Respecter les règles de sécurité