Deux thèmes obligatoires de dix semaines, communs aux deux disciplines SVT - physique-chimie (7h30 de TP-cours en SVT et 7h30 de TP-cours en physique-chimie)

Un thème au choix de cinq semaines, propre à chacune des disciplines(7h30 de TP-cours en SVT et 7h30 de TP-cours en physique-chimie)

- Représentation visuelle du monde
- Alimentation et environnement

En SVT,
ce thème est à choisir parmi :
- procréation
- du génotype au phénotype, applications biotechnologiques
- place de l'homme dans l'évolution

En sciences de la matière (physique ­ chimie),
ce thème est à choisir entre :
- enjeux planétaires énergétiques
- physique et chimie dans la cuisine

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES EN SVT

NOTIONS ET CONTENUS

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES EN PC

TP1 :
- Étude anatomique de l'œil par la dissection ou l'observation de sa maquette.

- Mise en évidence de la formation d'une image rétinienne dans un œil décapé.

SVT. L'œil : système optique de la formation des images

L'œil est limité par trois enveloppes emboîtées : la sclérotique, la choroïde, et la rétine qui se prolonge par le nerf optique.

Il comprend des milieux transparents (cornée, humeur vitrée, cristallin, humeur aqueuse) qui rendent possible la formationd'images sur la rétine.

Physique - chimie. Formation des images optiques
Un objet ne peut être vu que s'il émet de la lumière et que celle-ci pénètre dans l'œil. Le cerveau interprète la lumière comme sepropageant en ligne droite.
Les milieux transparents permettent la propagation de la lumière.
Une lentille modifie le trajet de la lumière.
Point-objet, point-image ; image d'un objet étendu.
Tout rayon optique issu d'un point-objet émerge de la lentille en passant par le point-image correspondant.
Éléments caractéristiques d'une lentille mince : centre optique, axe optique, foyer.
Construction géométrique de l'image, d'un petit objet-plan par une lentille convergente.

Limites :
les relations de conjugaison (position, grandissement) ne seront ni établies, ni utilisées ;
toute relation entre le rayon de courbure et la vergence est hors programme ;
les conditions de Gauss, les développements sur les aberrations sont hors programme.

TP1 ET TP2 :
- Reconnaître au toucher une lentille mince convergente d'une lentilledivergente, par la déviation produitesur un faisceau de lumière parallèle,par l'effet de grossissement ou deréduction des objets (plus une lentille est bombée, plus elle est convergente).
- Notion de foyer image, de distance focale; détermination de la distance focale d'une lentille convergente ; relation entre distance focale et vergence.
- Obtention d'une image avec unelentille convergente. Taille, position, sens de l'image.
- Observer une image agrandie et non retournée avec une lentille convergente et une lentille divergente.

TP2 :
- Observation et interprétation d'une coupe microscopique de la rétine.
- Mise en évidence du point aveugle (expérience de Mariotte).

TP3 :
- Détermination des champs visuels en lumière blanche et en lumièrecolorée.


- Mise en évidence de l'adaptation aux faibles éclairements.

- Expérience de persistance des images rétiniennes.


- Enregistrement de la propagation de signaux électriques dans le nerf.





TP4 :
- Observation de coupes du cortex, d'électronographies de synapses.
- Analyse de films sur le rôle de neurotransmetteurs

SVT. La rétine : les photorécepteurs rétiniens génèrent des messages sensoriels
Structure des photorécepteurs rétiniens
La rétine est un tissu nerveux. La représentation visuelle du mondeest dépendante de la diversité et des propriétés des photorécepteursrétiniens.
Les cônes et bâtonnets sont des cellules photoréceptrices dont la répartition est variable suivant les endroits de la rétine.
Fonction des photorécepteurs rétiniens
La stimulation des photorécepteurs rétiniens par la lumière est à l'origine du processus visuel. L'absorption des photons par les pigments rétiniens des cônes et des bâtonnets est à l'origine du message nerveux sensoriel. Ce processus se traduit en message nerveux destiné au cerveau.
Les bâtonnets sont les cellules photoréceptrices fonctionnelles enfaible éclairement.
La rétine humaine comprend trois types de cônes ; chacun présenteun maximum de sensibilité pour une longueur d'onde donnée. Ilsparticipent à la vision des couleurs mais sont beaucoup moinssensibles à la lumière que les bâtonnets.
Le message nerveux provenant de la rétine est propagé par les fibres du nerf optique sous forme de signaux électriques.
Limites :
l'ultrastructure des cônes et des bâtonnets ;
l'analyse détaillée de l'activité électrique des cônes et des bâtonnets ;
la décomposition et la synthèse des pigments photosensibles ;
le rôle des cellules pigmentaires, des neurones bipolaires ;
horizontaux et ganglionnaires, ne sont pas au programme.
Les voies visuelles
Les messages nerveux véhiculés par les fibres du nerf optique aboutissent à un relais cérébral connecté aux aires du cortexvisuel occipital.
Les fibres du nerf optique communiquent avec le relais cérébral au niveau des synapses par un message chimique. Toute perturbation du fonctionnement des synapses sous l'action de substances chimiques a des conséquences sur le fonctionnement des neurones.

Physique - chimie. Œil réduit, défauts et corrections
Éléments optiques constituant l'œil ; formation de l'image sur la rétine et nécessité de l'accomodation.
Punctum proximum et punctum remotum.
Défauts de l'œil. Principe de correction de ces défauts par association de lentilles minces ou par modification de la courbure de la cornée.
Limites : myopie, hypermétropie et presbytie sont les seuls défauts envisagés.

TP3 :
- Construction d'un œil réduit avecune lentille convergente et une distance fixe par rapport à un écran.
- Modélisation de l'accommodation du cristallin.
- Détermination approchée du pouvoir séparateur de l'œil.
- Détermination des distances maximale et minimale de vision nette.
- Anomalies de lavision (étude documentaire).
- Construction d'un œil réduit myope, hypermétrope.
- Détermination expérimentale de la longueur de l'œil réduit et corrections optiques.
- Localisation des images formées, avant et après correction.

Physique - chimie. Lumières colorées.
Couleurs des objets
Déviation des rayons optiques par un prisme. Domaine spectral de la lumière blanche, IR et UV. Radiations monochromatiques.
Synthèse soustractive. Couleur des objets.
Couleurs complémentaires.

TP 4 :
- Décomposition de la lumière blanche. Arc-en-ciel
.- Décomposition de la lumière émise par un filament incandescent à l'aide d'un prisme ou d'un réseau.
- Recomposition de la lumière blanche avec une lentille convergente ou deux prismes. Disque de Newton.
- Filtres colorés, synthèse soustrac tive. Spectre d'absorption. Rôle de la lumière incidente sur la couleur des objets.
- Prolongements possibles :
Synthèse additive des couleurs primaires; activité documentaire sur le pointillisme, principe de trichromie pour la TV couleur.

TP5 :
- Observation et description d'un encéphale.
- Étude de documents d'imagerie cérébrale normale et pathologique concernant la vision.
- Étude d'illusions d'optique.

SVT. Le cerveau : un exemple d'intégration des signaux
Le cortex visuel comporte plusieurs aires qui répondent de façon spécifique à des aspects différents du stimulus visuel (couleur,direction du mouvement, reconnaissance des formes). D'autres aires corticales participent à l'élaboration de la perception visuelle (cortex temporal, pariétal...). Les différentes aires du cortex visuel échangent en permanence des informations qui permettent une perception visuelle globale des objets. L'organisation générale du cortex visuel est la même pour tous (déterminisme génétique). Les apprentissages et les expériences acquises sont à l'origine d'une organisation différente des réseaux de neurones corticaux qui fait qu'aucun cerveau ne voit le monde exactement comme un autre.
Limites : le corps genouillé latéral et les structures des aires corticales ne sont pas au programme.

Physique - chimie. Apparences de la perception visuelle
Le cerveau joue un rôle dans l'interprétation de l'information lumineuse reçue. Il est soumis à des illusions géométriques ou liées au temps. Le dioptre et la réflexion sont choisis pour illustrer les illusions géométriques ; les expériences de stroboscopie, les illusions liées à la succession temporelle des images.
Dioptre, surface de séparation de deux milieux réfringents. Réflexion. Conditions de transmission de la lumière dans un autre milieu réfringent. Réflexion totale.
Principe d'observation d'un mouvement apparent ou d'immobilité apparente : ralenti, projection cinématographique.
Limites : la relation de Descartes pour la réfraction est horsprogramme ; toute approche quantitative est à exclureen stroboscopie.

TP5 :
- Déviation d'un pinceau lumineux à la surface de séparation air-eau, par une lame à faces planes et parallèles.
- Étude qualitative de la réfraction (milieux plus ou moins réfringents).
- Observation d'objets immergés dans l'eau, expérience du bâton brisé.
- Mesure approchée d'un indice de réfraction.
- Propagation de la lumière dans un milieu à indice variable.
- Détermination approchée de la durée de persistance des impressions rétiniennes.
- Observation en éclairage strobo-scopique.
- Vision stéréoscopique et illusions d'optique.
- Dessin animé, construction d'un zootrope.
- Disque de Newton.

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES EN SVT

NOTIONS ET CONTENUS

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES EN PC

TP1 :
- Étude de la composition chimique de divers aliments.
TP2 :
- Élaboration et mise en œuvre d'un protocole de dégustation permettant d'évaluer les préférences alimentaires.
TP3 :
- Utilisation de logiciels adaptés pour estimer la valeur du métabolisme individuel et la couverture des besoins nutritionnels.
TP4 :
- Interprétation de documents (graphiques, textes historiques ou d'actualité...) relatant les effets de carences alimentaires ou d'excès.

SVT. Comportements alimentaires et satisfaction des besoins
Choisir ses aliments
Les aliments comportent des substances minérales et organiques en proportions diverses.
L'eau est un aliment essentiel.
L'appétence alimentaire nécessite la mise en jeu de plusieurs fonctions sensorielles.
Évaluer ses besoins
La ration alimentaire dépend de plusieurs paramètres (âge, sexe, intensité de l'activité, caractéristiques morphologiques et physiologiques).
L'équilibre nutritionnel est à la fois qualitatif et quantitatif.
Analyser les conséquences d'une ration déséquilibrée
La prise alimentaire ne coïncide pas toujours avec les besoins nutritionnels.
Les déséquilibres alimentaires, fréquemment liés au contexte socio-économique, ont des effets néfastes sur la santé.

Physique - chimie. Points de vue de la chimie sur quelques aliments
Les eaux naturelles
Les eaux de source.
Composition chimique d'une eau minérale ; diversité.
Dureté d'une eau et conséquences.

Limites : l'écriture des réactions chimiques mises en jeu dans les dosages n'est pas une compétence exigible.


Des eaux naturelles à l'eau potable
Le cycle de l'eau dans la nature ; enjeux planétaires.
Critères physicochimiques de potabilité.
Opérations de traitement d'une eau naturelle : purification.


Les oligoéléments
Les oligoéléments : présentation, ordre de grandeur des teneurs en minéraux, sources, rôle, apports nécessaires ; différence entre "oligoélément" et "macroélément"

.Limites : l'étude des macroéléments (Na,K,Ca,Mg et P) n'est pas envisagée.



Les glucides
Hydrolyse, réaction de polycondensation de l'amidon, macromolécules, tests de l'amidon et du glucose. Les principales étapes de la panification .

On se limitera à la présentation de l'amidon, du glucose, du saccharose et du fructose.

TP1:
- Tests gustatifs comparés sur des eaux de consommation.
- Approche de la "dureté" d'une eau (degré hydrotimétrique) par action comparative d'une solution savonneuse (dans l'alcool).
- Mesure du pH.
- Dosage des ions chlorure ou des ions hydrogénocarbonate.
- Activité documentaire sur la composition des eaux naturelles.
TP2 :
- Visite d'une unité captation/purification.
- Réalisation d'une ou plusieurs opérations de purification : décantation, filtration ; floculation, action du carbone actif, distillation d'une eau salée, traitement par résine échangeuse d'ions.
TP3 :
- Mise en évidence, par un test chimique sur un extrait naturel des oligoéléments présents dans un aliment.(ou sur un complément alimentaire commercial).
- Dosage du fer dans le vin, dans les épinards (au choix).
- Activité documentaire pour les autres éléments : sources, besoins, quantités, rôle.
TP4 :
Quelques réactions autour de l'amidon et du glucose :
- Mise en évidence de l'amidon et du glucose dans un aliment ; test.
- Hydrolyse acide (voie chimique ou enzymatique) de l'amidon (ou du saccharose) : mise en évidence des produits.
- Polycondensation de l'amidon.
- Application à la compréhension de la fabrication du pain.

TP5 :
- Construction d'une pyramide desbiomasses.



TP6 :
- Étude comparée des besoins nutritifs des plantes et des apports d'engrais.
- Exemple des cultures hors sol.
- Étude d'un exemple de pollution (engrais nitratés, pesticides...).

SVT. Production alimentaire et environnement
Quantifier les productions alimentaires
La production végétale est à la base de la production animale et d'une partie de la production humaine.
La production de la matière animale nécessite une production végétale quantitativement importante.

Analyser le fonctionnement d'un agrosystème et ses conséquences environnementales
Un agrosystème est un système déséquilibré dont l'exploitation intensive nécessite un entretien.
Cet entretien permet de lutter par différents moyens contre les parasites, les ravageurs et les plantes adventices.
L'apport d'engrais permet une productivité accrue.
Les conséquences des apports exogènes (engrais, pesticides) sur un agrosystème induisent des "déséquilibres biologiques" et des pollutions qui peuvent nuire à la santé humaine et animale.

Physique - chimie. Conservation des aliments : les agents antioxygènes
Effets du dioxygène de l'air et de la lumière sur certains aliments.
Rôle de la lumière dans l'oxydation des produits naturels : les radicaux libres.

Limites :
l'écriture des réactions radicalaires et des réactions d'oxydo-réduction n'est pas au programme ;
l'écriture des réactions chimiques mises en jeu dans les dosages n'est pas une compétence exigible.

TP5 :
- Recherche documentaire (lecture des notices de composition alimentaire) ou expérimentale qualitative sur l'oxydation des aliments.
Exemples : étude sur le rancissement des graisses, étude sur l'oxydation d'un vin.
- Recherche d'antioxygènes dans des aliments par lecture des notices de composition alimentaire.
- Dosage d'un antioxygène.

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES

NOTIONS ET CONTENUS

- Dissection de l'appareil génital de la souris.

- Observations microscopiques de coupes d'ovaires et d'utérus.


- Analyses d'expériences relatives au rôle endocrine des ovaires et au contrôle exercé par le complexe hypothalamo-hypophysaire (vidéos, logiciels...).





- Observations microscopiques de spermatozoïdes.






- Étude de la fécondation en s'appuyant sur des films vidéo

Des processus biologiques contrôlés par des hormones
Cycle menstruel, cycle ovarien
Chez la femme, à partir de la puberté et jusqu'à la ménopause, la physiologie sexuelle s'inscrit dans un cycle menstruel.
L'activité ovarienne est sous le contrôle du complexe hypothalamo-hypophysaire dont le fonctionnement est contrôlé par l'ovaire lui-même (rétro-contrôle négatif exercé par les hormones ovariennes) et par des stimuli d'origine interne ou externe.
L'ovaire contrôle le cycle utérin, ce qui synchronise l'ovulation et la réceptivité utérine à l'implantation de l'embryon.
L'augmentation pré-ovulatoire de la sécrétion des œstrogènes exerce un rétro-contrôle positif sur l'axe hypothalamo-hypophysaire et permet d'assurer le synchronisme entre la maturation folliculaire et la commande hypophysaire de l'ovulation.
Limites : les sécrétions pulsatiles des hormones ne sont pas au programme.
La production de gamètes mâles
Chez l'homme, la production des gamètes mâles est continue de la puberté jusqu'à la fin de la vie. L'activité testiculaire est sous le contrôle du complexe hypothalamo- hypophysaire.
Limites : l'étude des différentes étapes de la spermatogénèse est hors programme.
Rencontre des gamètes
La rencontre des gamètes est conditionnée, au moins en partie, par la qualité de la glaire cervicale.
La fécondation a lieu dans le tiers supérieur des trompes et n'est possible que pendant une brève période après l'ovulation.
Limites : la description détaillée des phénomènes cytologiques de la fécondation n'est pas au programme .
Début de la grossesse
Après fécondation et nidation, la sécrétion de l'hormone HCG par le tout jeune embryon permet la poursuite de l'activité du corps jaune et, par conséquent, la sécrétion de progestérone indispensable au maintien de la muqueuse utérine au début de la grossesse.
Les tests de grossesse consistent à détecter cette hormone dans les urines.

- Enquêtes sur les différents types de pilules contraceptives, leur composition et leurs modes d'action ; enquêtes sur les autres moyens contraceptifs.






- Films vidéo sur la surveillance de la grossesse.











- Enquêtes et débats sur les problèmes éthiques.

Maîtrise de la reproduction
Régulation des naissances
La contraception hormonale féminine s'appuie sur l'ensemble des connaissances sur le déterminisme hormonal de la physiologie sexuelle.
La contraception hormonale masculine est encore à l'état de recherche. On ne peut donc parler d'application médicale.
Outre la prise d'une contraception hormonale par la femme, le couple peut utiliser d'autres moyens contraceptifs visant à empêcher la rencontre des gamètes ou l'im plantation de l'embryon. En cas d'échec de la contraception, l'interruption volontaire de grossesse (IVG) reste un ultime recours.
Aide médicalisée à la procréation
Le suivi de la grossesse :
Pendant toute la période de la grossesse, la femme et le fœtus sont médicalement surveillés grâce à différents moyens d'investigation (analyses sanguines, échographies et, si nécessaires, amniocentèse ou choriocentèse...). En cas de dépistage d'une anomalie grave du fœtus, diverses mesures peuvent être mises en œuvre, qui peuvent aller jusqu'à proposer une IVG thérapeutique.
Infertilité et procréation médicalement assistée :
Les causes d'infertilité d'un couple sont diverses et touchent aussi bien l'homme que la femme. Les dosages hormonaux fournissent des renseignements sur l'activité des gonades et du complexe hypothalamo-hypophysaire.
Différentes techniques médicales peuvent apporter une solution (l'insémination artificielle, la FIVETE, l'ICSI).
Le développement de ces techniques nouvelles posent des questions éthiques.

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES

NOTIONS ET CONTENUS

- Analyse de divers exemples : drépanocytose, phénylcétonurie ou mucoviscidose, xéroderma pigmentosum, rétinites pigmentaires ...


- Observation comparative des séquences de différents allèles et des séquences protéiques correspondantes, conséquences pour le phénotype macroscopique.


- Analyse d'exemples de production de nouvelles protéines par transgénèse intraspécifique, ou interspécifique (hormone de croissance, insuline, facteur de coagulation...).









- Analyse de divers exemples : pigments des yeux de drosophile, albinisme, groupes sanguins...

- Analyse de divers exemples : drépanocytose, phényl-cétonurie (effets du passage de la phénylalanine vers le tissu cérébral, de l'alimentation...), cancer (prédisposition familiale, rôle de l'environnement et de l'alimentation).

- Étude d'un diagnostic prénatal.

- Débat argumenté en relation avec l'enseignement d'éducation civique, juridique et sociale.

De l'information génétique au phénotype - Applications
Des phénotypes à différents niveaux d'organisation du vivant
Le phénotype peut se définir à différentes échelles : macroscopique, cellulaire etmoléculaire.

La relation entre ADN et protéines
Les gènes sont des segments de la molécule d'ADN codant pour des protéines.La séquence des nucléotides dans l'ADN gouverne la séquence des acides aminésdans la protéine selon un système de correspondance, le code génétique. Les pro-priétés des protéines dépendent de leur séquence respective en acides aminés.
Ces protéines, en régissant la structure et les activités cellulaires, contribuent à l'établissement du phénotype.

La modification du génotype d'un organisme par transgénèse qui permet de produire de nouvelles protéines repose sur l'universalité du code génétique.

Limites : seuls sont traités les exemples permettant l'acquisition des notions d'échelle d'observation des phénotypes. On ne parlera ici que des parties codantes des gènes.Les mécanismes de la transcription et de la traduction sont hors programme.

Complexité des relations entre génotype et phénotype - Applications
- Un phénotype macroscopique donné résulte de processus biologiques gouvernés par l'expression de plusieurs gènes. La mutation de l'un seulement de ces gènes peut altérer ce phénotype. Un même phénotype macroscopique peut donc corres-pondre à plusieurs génotypes.

- La réalisation d'un phénotype macroscopique dépend de l'interaction de plusieurs gènes entre eux et avec les facteurs de l'environnement.

- Médecine prédictive et diagnostic prénatal ont pour but de détecter la présence de certains allèles chez un individu

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES

NOTIONS ET CONTENUS

- Utilisation d'un logiciel de phylogénie et de pièces anatomiques pour établir les relations de parenté entre les vertébrés. Étude d'arbres phylogénétiques.
- Établissement du calendrier simplifié de l'évolution des êtres vivants au cours du temps.



- Utilisation d'un logiciel d'analyse génique et de la banque de données sur les gènes des primates pour établir l'apparentement homme- chimpanzé.

À la recherche de "l'ancêtre commun"
Chaque espèce est issue d'une longue suite de générations au cours de laquelle les caractères qui la définissent sont apparus à différentes périodes dans l'histoire de la terre. Ainsi, l'homme est un eucaryote, un vertébré, un amniote, un mammifère, un primate, un hominoïde et un homininé.

Par la prise en compte des caractères homologues et de l'état ancestral ou dérivé de ces caractères, on peut construire des relations de parenté entre les être vivants.
Les données moléculaires confortent l'idée que c'est avec le chimpanzé que l'hommepartage l'ancêtre commun le plus récent. Cet ancêtre commun n'est pas un chimpanzéni un homme. Il devait posséder des caractères appartenant à la fois à l'homme et auchimpanzé. Parmi ces caractères figurent un répertoire locomoteur incluant une certaine forme de bipédie et l'usage d'outils.

- Utilisation de logiciels et de banques de données pour comparer les séquences de gènes et mettre en évidence le polymorphisme des gènes (antitrypsine,HLA).

- Comparaison de gènes, familles de gènes (globines,gènes homéotiques...).

- Comparaison des squelettes des australopithèques, de l'homme et du chimpanzé en rapport avec la bipédie.

- Analyse critique de divers scénarios relatifs à la bipédie.


- Interprétation de données expérimentales en rapport avec la notion de sélection naturelle (phalène du bouleau).

- Critique scientifique de textes d'inspiration ou d'expression lamarckienne.

Les mécanismes de l'évolution
Les génomes des espèces sont des archives. Ils permettent d'imaginer les événements génétiques moléculaires de l'évolution qui ont conduit à des innovations, à leurdiversification et à leur complexification (familles multigéniques, gènes chimères...) .
Ces innovations génétiques sont aléatoires ; leur nature ne dépend pas des caractéristiques du milieu. L'évolution des génomes résulte d'un bricolage moléculaire qui a conduit à faire du neuf avec du vieux.
Ainsi, l'acquisition de la bipédie dans la lignée humaine ne fait pas intervenir une explication finaliste. À l'origine de la bipédie se trouvent des innovations génétiques.
Elles ont dû affecter les gènes du développement.
Les conditions de l'environnement peuvent jouer le rôle de crible vis-à-vis des nouveautés phénotypiques engendrées par les innovations génétiques (sélection naturelle).
De ce fait, l'évolution dans la lignée humaine comme dans les autres lignées peut être dépendante de changements dans l'environnement. Elle est contingente.

- Comparaison de crânes, d'endocrânes, de pelvis d'hominidés.

- Observation d'objets caractéristiques des culturesdes hominidés.

Émergence du genre Homo
Diverses caractéristiques morpho-anatomiques et comportementales contribuent à définir le genre Homo (volume et morphologie crânienne, bipédie, fabrication d'outils, vie sociale et culturelle).
La découverte de traces d'activité et de restes fossiles fait remonter de plus en plus dans le temps l'apparition du genre Homo.
L'analyse génétique des populations humaines suggère qu'elles dérivent toutes d'une seule population d'Homo sapiens. Les données fossiles indiquent que celle-ci a pour origine géographique le Proche-Orient ou l'Afrique.

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES

NOTIONS ET CONTENUS

TP1
- Expériences mettant en jeu un mélange réfrigérant glace + sel ; réalisation d'un sorbet ...
- Expériences qualitatives mettant en évidence le caractère cryogénique d'une évaporation.
- Mise en évidence des variations de la température d'ébullition en fonction de la pression.
- Étude de documents sur les techniques de conservation utilisant les changements d'état : réfrigération, congélation, lyophilisation.

Physique dans la cuisine : les changements d'état et leurs applications en cuisine
Solidification, fusion, ébullition, sublimation.
Réfrigération et congélation ; fusion et évaporation.
Ébullition et cuisson sous pression ; cuisson à la vapeur.
Lyophilisation : sublimation.

TP2
- Recherche expérimentale des conditions physico-chimiques (nécessité de composés tensioactifs, influences du mixage et de la température) permettant la réussite d'une émulsion culinaire.
- Élaboration d'une recette d'émulsion s'appuyant sur l'étude précédente.

TP3
Exemple de sythèse d'un matériau biodégradable : synthèse de polylactate, film amidon glycérol, etc.

Chimie dans la casserole
Les émulsions
Rappel sur la structure de l'eau.Structure simplifiée des lipides.
Composés tensioactifs, partie hydrophile et partie hydrophobe.
Formation de film, de micelles.
Application à la compréhension de la fabrication d'une émulsion : mayonnaise, sauce béarnaise, sauce hollandaise, chocolat chantilly...

Recherche d'emballages comestibles
Exemples de matériaux biodégradables.

TP4
Mise en évidence de la tension superficielle de différents liquides :eau, eau salée, liquide vaisselle, liquide lessive, huile...
- Fabrication d'un savon.
- Activité documentaire sur l'industrie du savon.

Chimie et lavage
Tension superficielle. Propriétés des détergents.
Mode d'action d'un savon. L'industrie du savon.
Différentes catégories de détergents. Biodégradabilité.

Limites : l'écriture et le mécanisme de la réaction de saponification nesont pas au programme.

ACTIVITÉS ENVISAGEABLES

NOTIONS ET CONTENUS

TP1
Mise en évidence des produits des combustions complète et incomplète d'un hydrocarbure.
Mise en évidence des produits de la combustion du bois.
Activité documentaire sur le pot catalytique, sur l'effet de serre, sur la destruction de la couche d'ozone...

Les énergies fossiles et la pollution atmosphérique
Ressources énergétiques ; sources d'énergie fossile.
Les produits de combustion du gaz naturel, du bois, du charbon, du fuel, de l'essence.
Les principaux polluants atmosphériques : origine, effets, remèdes.
Limites : l'écriture et l'exploitation quantitative des réactions de combustion des hydrocarbures n'est pas exigible.

TP2
Recherche des conditions électromagnétiques permettant la production d'une tension électrique variable.
Analyse documentaire sur les différents types de centrale.Visite d'une unité de production électrique.

Production d'énergie électrique dans une centrale
Sources de champ magnétique, lignes de champ.
Principe de l'alternateur.
Sources énergétiques, transformations énergétiques, les différentes formes d'énergie.
Limites : aucun calcul sur la force électromotrice induite ne doit être envisagée.

TP3
À l'aide d'un compteur, mesurer l'absorption des radiations par des écrans d'épaisseur variable.
Activité documentaire ou exposé sur les différentes parties de la centrale nucléaire.
TP4
Recherche documentaire sur :
- la production d'énergie électrique en France, dans l'Union européenne, dans le monde ;- le rayonnement et la santé ;
- les accidents survenus dans les centrales ;
- sur les enjeux planétaires énergétiques.
Utilisation de logiciels.

Sécurité dans les centrales nucléaires et gestion des déchets
Composition du noyau, isotopes, notion de fission.
Effets biologiques de la radioactivité, radioprotection.
Radioactivité ; courbe de décroissance radioactive, période.
Gestion des déchets radioactifs et sécurité des centrales.
Limites : aucun calcul d'énergie de liaison ; aucune utilisation de la loide décroissance d'un radionucléide ne sont exigés.