Programme de Physique-Chimie au collÃ¨ge

De Wikidebrouillard.

Sommaire

1 Classe de cinquième
2 Classe de quatrième

Classe de cinquième

N.B. : L’enseignement de Physique-Chimie au collège commence en cinquième.

Le programme est organisé en trois parties :

L’eau dans notre environnement - Mélanges et corps purs (50%)
Les circuits électriques en courant continu -Etude qualitative (25%)
La lumière : sources et propagation rectiligne (25%)

1) L’eau dans notre environnement – Mélanges et corps purs

Cette partie propose un ensemble de notions essentiellement fondées sur l'observation et l'expérimentation. Sa finalité est de clarifier les notions de mélanges et de corps purs et de présenter les trois états de la matière et les changements d’état associés. Cette partie s’appuie sur l’étude de l’eau qui permet de travailler sur des sujets en relation avec leur environnement et de développer les thèmes développement durable, énergie et sécurité. Cette partie prolonge les acquis de l’école élémentaire, conforte et enrichit le vocabulaire (mélanges homogènes et hétérogènes) ; elle développe les savoir-faire expérimentaux (manipulation d’une verrerie spécifique).

L'eau dans notre environnement

Quel rôle l’eau joue-t-elle dans notre environnement et dans notre alimentation ?

Mélanges aqueux

Comment obtenir de l'eau limpide ?

Mélanges homogènes et corps purs

Un liquide d’aspect homogène est-il pur ?
Une eau limpide est-elle une eau pure ?

Les changements d'état de l'eau

Que se passe-t-il quand on chauffe ou refroidit de l'eau (sous pression normale) ?
Les trois états physiques de l'eau
Les changements d'état
Les grandeurs physiques associées

L'eau solvant

Peut-on dissoudre n'importe quel solide dans l'eau (sucre, sel, sable...) ?
Peut-on réaliser un mélange homogène dans l’eau avec n’importe quel liquide (alcool, huile, pétrole...) ?

2) Les circuits électriques en courant continu – Étude qualitative

Cette partie du programme se fonde sur l'observation et sur la réalisation pratique, sans mesures. Elle introduit les propriétés élémentaires d’un circuit en série ou avec une dérivation et les premières notions de transfert et conversion d’énergie. Elle présente un grand intérêt par l’importance de l’électricité dans la vie quotidienne et permet de développer les thèmes de convergence : énergie, sécurité.

Circuit électrique

Réalisation d’un montage simple : générateur, lampe, moteur
Notions de circuit ouvert, fermé, de court-circuit

Circuit électrique en série

Schémas et symboles normalisés des composants électriques
Sens du courant, dipôles
Matériaux conducteurs et isolants

Circuit électrique comportant une dérivation

3) La lumière : sources et propagation rectiligne

Comme l’eau et l’électricité, la lumière fait partie de notre environnement quotidien. Son introduction prolonge les approches faites à l’école primaire. La propagation rectiligne, élément nouveau par rapport à l’école primaire, est un excellent moyen pour introduire la notion de modèle avec le rayon lumineux.

Sources de lumière - vision d'un objet

Comment éclairer et voir un objet ?
Comment se propage la lumière ?

Classe de quatrième

Le programme est organisé en trois parties :

De l’air qui nous entoure à la molécule (35%)
Les lois du courant continu (35%)
La lumière : couleurs, images, vitesse (30%)

1) De l’air qui nous entoure à la molécule

Cette partie a pour objet d’introduire dans un premier temps la molécule à partir de deux exemples : l’eau, déjà étudiée en classe de cinquième, et l’air, abordé en classe de quatrième. Elle permet notamment de réinvestir les notions sur l’eau vues en classe de cinquième concernant la distinction entre mélanges et corps purs, les changements d’état et la conservation de la masse lors de ces changements d’état. Dans un second temps, elle conduit, en s’appuyant sur les combustions, à l’étude des transformations chimiques et à leur interprétation atomique.

Composition de l'air

De quoi est composé l’air que nous respirons ?
Est-il un corps pur ?

Volume et masse de l'air

L'air a-t-il un volume propre ?
A-t-il une masse ?

Une description moléculaire pour comprendre

Les combustions

Qu'est-ce que brûler ?

Les atomes pour comprendre la transformation chimique

2) Les lois du courant continu

Intensité et tension

Cette partie a pour objet d’introduire certaines lois du courant continu à partir de mesures d’intensité de courants électriques et de tension électrique réalisées par les élèves eux-mêmes. Elle prolonge l’approche qualitative des circuits vue à l’école primaire et en classe de cinquième tout en évitant des exercices calculatoires répétitifs. Cette étude est l'occasion d'une première sensibilisation à l'universalité des lois de la physique.

Intensité et tension, deux grandeurs électriques issues de la mesure : quelles grandeurs électriques peut-on mesurer dans un circuit ?

Le dipôle « résistance » et la loi d'Ohm

Cette partie a pour objet d’introduire la loi d’Ohm à partir du dipôle « résistance » sans oublier son importance dans le domaine énergétique. C'est une illustration de la modélisation d'un comportement physique par une relation mathématique, la relation de proportionnalité.

La « résistance » : quelle est l’influence d’une « résistance » dans un circuit électrique série ?
La loi d'Ohm : comment varie l’intensité du courant électrique dans une « résistance » quand on augmente la tension électrique à ses bornes ?

3) La lumière : couleurs, images, vitesse

Lumières colorées et couleur des objets

Cette partie prolonge le programme de cinquième par la notion de couleur. Le monde qui entoure l’élève est un monde coloré. Cette rubrique, qui constitue une première approche de la couleur comportement physique par une relation mathématique, la relation de proportionnalité, abordée également en arts graphiques, est un terrain favorable pour une importante activité d’expérimentation raisonnée.

Lumières colorées et couleur des objets : comment obtenir des lumières colorées ?

Lentilles, foyers et images

Dans le prolongement de la problématique introduite en classe de cinquième « comment éclairer et voir un objet ? » et « comment se propage la lumière ? », cette rubrique propose une première analyse de la formation des images.

Que se passe-t-il quand la lumière traverse une lentille ?
Comment obtient-on une image à l’aide d’une lentille convergente ?

Vitesse de la lumière

Les élèves ont vu en cinquième que la lumière se propage en ligne droite. L'étude de la vitesse de la lumière est l’occasion d’aborder un autre exemple de relation de proportionnalité.