SCIE0009 – Sciences fondamentales 2

SCIE0009 – Sciences fondamentales 2
● Responsable d’unité : Frédéric Vandersmissen
● Titulaires : Frédéric Vandersmissen
André Jacques
[email protected]
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● Unité de niveau 6
● Discipline : Sciences
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Unité de 6 crédits – 90h – obligatoire
Pondération de l’unité : 6
Langue d’enseignement et d’évaluation : français
Prérequis : aucun
Corequis : aucun
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● Période : Bloc 2 – 1 quadrimestre
● Implantation : Catégorie technique – chemin de Weyler, 2 – 6700 Arlon
● Compétences :
─ Agir de façon réflexive et autonome, en équipe, en partenariat
─ Analyser une situation en suivant une méthode scientifique
─ Utiliser des procédures et des outils spécifiques aux sciences et techniques
● Acquis d’apprentissage spécifiques sanctionnés par l’évaluation :
Chimie organique :
─ Connaître et comprendre la tétravalence du carbone.
─ Connaître et comprendre les différentes possibilités de liaisons du carbone avec lui-même.
─ Reconnaître et représenter les modèles moléculaires.
─ Connaître et expliquer les différents types d’isomérie rencontrés dans les molécules organiques.
─ Connaître et expliquer l’effet inductif et l’effet mésomère.
─ Connaître et expliquer les réactifs de base.
─ Connaître et expliquer les sortes de cassures des molécules organiques.
─ Connaître et expliquer la stabilité des intermédiaires réactionnels.
─ Comprendre, connaître et expliquer les différents mécanismes réactionnels.
─ Connaître et expliquer la nomenclature, les préparations, les propriétés chimiques des composés
monofonctionnels de base de la chimie organique aliphatique et aromatique : hydrocarbures saturés
et insaturés, dérivés halogénés, réactifs de Grignard, alcools, éther-oxydes, aldéhydes, cétones,
acides carboxyliques, amines, chlorures d’acyle, anhydrides , esters, amides, nitriles, dérivés
aromatiques du benzène : dérivés halogénés, diazoïques, phénols, dérivés nitrés, acides sulfoniques,
quinones.
─ Etre capable d’effectuer sur papier une synthèse organique aliphatique ou aromatique.
─ Etre capable d’optimiser cette synthèse du point de vue rendement et vitesse.
─ Etre capable de calculer des quantités de réactifs et de produits entrant en jeu dans une réaction
organique.
─ Etre capable de déterminer les isomères d’une matrice organique et de les appréhender sous
l’aspect tridimensionnel.
Physique ondulatoire :
─ Comprendre, développer, et formuler le concept d’onde matérielle progressive.
─ Développer et interpréter les phénomènes essentiels relatifs aux ondes matérielles.
─ Comprendre et interpréter le principe des ondes électromagnétiques
─ Résoudre et interpréter les applications concrètes relatives à ces phénomènes ondulatoires.
SCIE0009 – Chimie organique
Frédéric Vandersmissen
Pondération au sein de l’unité 2
60h
1. Objectifs – Contenu
45 heures de théorie et 15 heures de travaux pratiques
Ce cours, comme son nom l’indique, ne concerne que la chimie organique, c’est-à-dire la chimie du carbone
où celui-ci, par sa tétravalence, peut se lier à lui-même et à quelques autres éléments de base pour donner
une multitude de composés qui se différencient par leurs fonctions mais aussi par leur arrangement spatial.
Le cours se décline en 3 thèmes : d’abord une étude précise des mécanismes réactionnels entrant en jeu
dans les réactions organiques ; ensuite l’étude des fonctions organiques principales de la chimie aliphatique
(composés non cycliques) ; enfin l’étude des fonctions rencontrées dans les molécules alicycliques et
aromatiques (dérivés du benzène). Ces études descriptives aboutissent dans chaque cas à la mise au point
de synthèses (comment fabriquer telle substance à partir de telle molécule de départ ?).Le cours théorique
est accompagné d’une partie exercices (pour préparer l’interrogation et l’examen) et d’un cours de
laboratoire où les notions vues précédemment se concrétisent.
Objectifs
− Définir et expliquer les mécanismes réactionnels de base
− Différencier les différentes fonctions chimiques des composés aliphatiques et aromatiques de base
− Déterminer les réactions de synthèse permettant de passer d'une fonction à l'autre
Contenu
Notions fondamentales
− Tétravalence du carbone
− Le carbone se combine à lui-même
− Types de chaines carbonées
− Formules développées
− Isomérie plane et stéréoisomérie
Les molécules organiques
− Structure moléculaire
− Effet inductif et mésomère
− Réactions organiques
− Mécanismes réactionnels
− Composés aliphatiques
− Hydrocarbures saturés et insaturés
− Produits de substitution des hydrocarbures (fonctions principales)
Composés cycliques
− Hydrocarbures alicycliques
− Hydrocarbures aromatiques
− Dérivés fonctionnels des hydrocarbures aromatiques
2. Méthode d’apprentissage
Cours basé sur 3 syllabus distribués (chimie organique générale, chimie organique descriptive des composés
aliphatiques, chimie organique descriptive des composés cycliques)
3. Support
Syllabus
4. Références
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Cours de chimie organique - P. ARNAUD chez GAUTHIER - VILLARS
Chimie organique - Les grands principes - Cours et exercices corrigés - John Mc MURRY et Eric
SIMANEK chez DUNOD
5. Méthode d’évaluation
Une interrogation dispensatoire début novembre
Examen final oral en janvier
SCIE0009 – Physique ondulatoire
André Jacques
30h
Pondération au sein de l’unité 1
1. Objectifs – Contenu
Connaître, comprendre, savoir développer, savoir exprimer sa compréhension, savoir appliquer le contenu
du cours.
Ondes matérielles.
- Ondes élastiques : propagation d’une perturbation.
- Equation d’onde - Equation de Dalembert.
- Onde transversale sur une corde élastique.
- Onde longitudinale dans un milieu tridimensionnel – célérité des ondes dans différents milieux.
- Impédance, intensité et atténuation des ondes matérielles.
- Coefficient de réflexion et de transmission.
Ondes accoustiques.
- Ondes sonores et audition.
- Intensité et niveau d’intensité des ondes sonores.
- Principe et applications de l’effet Doppler.
Composition des ondes.
- Principe de superposition et principe d’Huygens.
- Ondes stationnaires et fréquences propres.
- Phénomène de battements.
- Interférence par deux sources ponctuelles.
- Diffraction par une fente rectangulaire.
Ondes électromagnétiques.
- Principe élémentaire de production et de propagation des ondes électromagnétiques.
- Principales caractéristiques des ondes électromagnétiques : impédance, coefficient de réflexion et de
transmission.
- La lumière comme ondes électromagnétique.
- Etude du réseau de diffraction.
- Interférences par réflexions sur des lames minces – Interféromètre de Michelson.
- Diffraction par une ouverture circulaire – pouvoir de séparation des instruments d’optique.
- Vitesse de groupe et vitesse de phase dans la propagation d’informations.
2. Méthode d’apprentissage
Cours théorique magistral avec des applications permettant de développer les méthodes scientifiques
d’induction, de déduction et d’interprétation.
Exercices : une série importante d’exercices résolus sont inclus dans le syllabus dont certains sont résolus
lors de séances avec une participation active des étudiants
3. Support
Syllabus.
4. Références
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Physique générale de Hecht
Physique 3 de Giancoli.
Physique 3 de Benson
Physique de Serway.
Ondes et vibrations de J-L Dion.
5. Méthode d’évaluation
Examen écrit comportant une partie exercices et une partie théorique.