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					         B.O.
         N° 5                                  Programmes des collèges
         25 août                               PHYSIQUE-CHIMIE
         2005
         hors-série                            Classe de quatrième
A. De l'air qui nous entoure à la molécule (durée conseillée : 10 semaines).
                   Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
            Notions – contenus                                  Compétences                                 Exemples d’activités

COMPOSITION DE L’AIR                                                                                    De quoi est composé l’air que nous
                                                                                                        respirons ? Est-il un corps pur ?
Le dioxygène, constituant de l’air avec le        Retenir que l’air est un mélange et citer les         *Étude de documents sur l’atmosphère
diazote.                                          proportions dioxygène/diazote dans l’air.             et la composition de l’air, sur la
                                                                                                        respiration.
[Géographie : l’atmosphère]                       Distinguer gaz et fumées (microparticules
                                                  solides en suspension).                               *Enquête sur la pollution atmosphérique
Le dioxygène, nécessaire à la vie.                                                                      et ses conséquences : problèmes
                                                                                                        respiratoires, effet de serre et
[SVT : respiration]                                                                                     réchauffement de la Terre, trou dans la
                                                                                                        couche d’ozone...), part de
[Thème : Environnement et développement                                                                 responsabilité individuelle et collective...
durable (la pollution atmosphérique)]                                                                   [EEDD]

[Thème : Santé (trouble lié à un air « non                                                              Rédaction d’un compte-rendu de
pur »)1]                                                                                                l’enquête.

[Technologie : environnement et énergie, 4e                                                             [B2i]
(effet de serre, énergies renouvelables)]

VOLUME ET MASSE DE L’AIR                                                                                L’air a-t-il un volume propre ? A-t-il
                                                                                                        une masse ?
Caractère compressible d’un gaz.                  Compétences expérimentales :
                                                                                                        Compression de l’air contenu dans un
Masse d’un volume donné de gaz.                   - mettre en évidence le caractère compressible        piston ou une seringue, associée à la
                                                  d’un gaz ;                                            mesure de sa pression.
[Thème : Météorologie et climatologie]            - utiliser un capteur de pression.
                                                                                                        Dégonflage ou gonflage d’un ballon à
[Mathématiques : grandeurs et mesures]            Utiliser correctement les notions de masse et de      volume constant associé à la mesure de
                                                  volume sans les confondre, utiliser les unités        sa masse.
[Technologie : architecture et habitat, 5e]       correspondantes.

[Technologie : environnement et énergie, 4e]      Retenir que 1 L = 1 dm3 et que de même
                                                  1 mL = 1 cm3.

                                                  Retenir l’ordre de grandeur de la masse d’un
                                                  litre d’air dans les conditions usuelles de
                                                  température et de pression.

                      La partie suivante est nouvelle en quatrième : la comparaison est faite avec l'ancien programme de 5e

UNE DESCRIPTION MOLECULAIRE
POUR COMPRENDRE

Un premier modèle particulaire pour              Compétence expérimentale : réaliser des                *Étude documentaire sur l'histoire du
interpréter la compressibilité d'un gaz.         mélanges homogènes et des pesées (liquides et          modèle moléculaire.
                                                 solides).
Distinction entre mélange et corps pur pour                                                             [B2i]
l'air et la vapeur d'eau.
                                                                                                        *Observation et analyse de simulations
L'existence de la molécule.                                                                             concernant l'agitation moléculaire dans
                                                                                                        les liquides et les gaz.
[Histoire des sciences : de l'évolution du
modèle moléculaire à la réalité de la                                                                   Réalisation de mélanges en solutions
molécule]                                                                                               aqueuses.

Les trois états de l'eau à travers la            Utiliser la notion de molécules pour interpréter :     Mise en évidence de la non
description moléculaire :                                                                               compressibilité de l'eau.
                                                 - la compressibilité de l'air ;
- l'état gazeux est dispersé et désordonné ;                                                            Mise en évidence de la diffusion d'un
                                                 - les différences entre corps purs et mélanges ;       gaz odorant (parfum) dans l'air ou d'un
- l'état liquide est compact et désordonné ;                                                            colorant dans l'eau.
                                                 - les différences entre les trois états physiques de
- l'état solide est compact, les solides         l'eau ;
cristallins sont ordonnés.




                                                                                                                                         1
                     Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
             Notions – contenus                                    Compétences                                Exemples d’activités
Interprétation de la conservation de la         - la conservation de la masse lors des
masse lors des changements d'états et lors mélanges en solutions aqueuses et des
des mélanges.                                   changements d'états de l'eau ;

[SVT : solidification du magma]                 - la non compressibilité de l'eau ;

                                                - la diffusion d'un gaz dans l'air ou d'un soluté
                                                dans l'eau.
LES COMBUSTIONS                                                                                       Qu’est-ce que brûler ?
                                                Compétences expérimentales :
La combustion nécessite la présence de                                                                Réalisation de quelques transformations
réactifs (combustible et comburant) qui                                                               avec du dioxygène et caractérisation des
                                                - réaliser et décrire une expérience de
sont consommés au cours de la                                                                         produits formés :
                                                combustion ;
combustion ; de nouveaux produits se
forment.                                                                                              - combustion du carbone (morceau de
                                                - identifier lors d’une transformation les réactifs
                                                                                                      fusain), test du dioxyde de carbone,
                                                (avant transformation) et les produits (après
[Thème : Sécurité (Citoyenneté : règles de                                                            précipité de carbonate de calcium ;
                                                transformation) ;
sécurité possibilité de production du
monoxyde de carbone toxique)]                                                                         - combustion du butane et/ou du
                                                - reconnaître un précipité.
[Thème : Santé (toxicité du monoxyde de                                                               méthane, tests du dioxyde de carbone et
carbone, dangers liés à l’usage du tabac)]                                                            de l’eau formés.
[Thème : Environnement et développement
durable (Effet de serre)]
[Technologie : les énergies, 6e]
                                                Exprimer le danger des combustions
Combustion du carbone.                                                                                * Étude documentaire :
                                                incomplètes.
Test du dioxyde de carbone : le dioxyde de                                                            - danger des combustions incomplètes ;
carbone réagit avec l’eau de chaux pour
donner un précipité carbonate de calcium.                                                             - effets sur l’organisme humain du
                                                                                                      monoxyde de carbone ;
Combustion du butane et/ou du méthane.
                                                                                                      - règles de sécurité (prévention des
Tests du dioxyde de carbone et de l’eau                                                               accidents et des incendies, consignes en
formés.                                                                                               cas d ‘accident et d’incendie).

[SVT : transformation biologique, 6e ;                                                                [B2i]
respiration, 5e]
[Technologie : environnement et énergie,
4e]
[Technologie : architecture et habitat (la
réglementation thermique), 5e]
LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA
TRANSFORMATION CHIMIQUE.
                                                                                                      *Illustration à l’aide de modèles
                                                Compétence expérimentale : réaliser des
Interprétation atomique de deux ou trois                                                              moléculaires compacts ou de simulations
                                                modèles moléculaires pour les réactifs et les
combustions.                                                                                          des réactifs et des produits des deux ou
                                                produits des combustions du carbone, du butane
                                                                                                      trois transformations suivantes :
                                                et/ou du méthane (aspect qualitatif et aspect
Les molécules sont constituées d’atomes.
                                                quantitatif).
                                                                                                      - carbone + dioxygène → dioxyde de
La disparition de tout ou partie des réactifs                                                         carbone ;
et la formation de produits correspond à un
réarrangement d’atomes au sein de                                                                     - butane + dioxygène → dioxyde de
nouvelles molécules.                                                                                  carbone + eau ;

                                                                                                      - méthane + dioxygène → dioxyde de
                                                                                                      carbone + eau ;
                                                Citer et interpréter les formules chimiques : O2,
Les atomes sont représentés par des                                                                   * Utilisation d’un logiciel de présentation
                                                H2O, CO2, C4H10 et/ou CH4.
symboles, les molécules par des formules.                                                             de molécules.

L’équation de la réaction précise le sens de                                                          [B2i]
                                                Écrire les équations de réaction pour les
la transformation (la flèche va des réactifs
                                                combustions du carbone, du butane et/ou du
vers les produits).
                                                méthane et expliquer leur signification (les
                                                atomes présents dans les produits formés sont
Les atomes présents dans les produits
                                                de même nature et en même nombre que dans
formés sont de même nature et en même
                                                les réactifs).
nombre que dans les réactifs.

La masse totale est conservée au cours                                                       Illustration de la conservation de la
                                                Retenir que la masse totale est conservée au
d’une transformation chimique.                                                               masse sur l’exemple de la réaction, en
                                                cours d’une transformation chimique.
                                                                                             flacon étanche, du carbonate de calcium
[Technologie : les matériaux, tous niveaux]                                                  avec de l’eau acidifiée.




                                                                                                                                       2
       B. Les lois du courant continu (durée conseillée : 11 semaines).
B1. Intensité et tension
                    Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
           Notions – contenus                                 Compétences                                  Exemples d’activités
INTENSITÉ ET TENSION : DEUX                                                                          Quelles grandeurs électriques peut-on
GRANDEURS ÉLECTRIQUES ISSUES                                                                         mesurer dans un circuit ?
DE LA MESURE

Introduction opératoire de l’intensité et                                                            Prévision du comportement qualitatif de
                                              Identifier les bornes d’une pile, mettre en
de la tension.                                                                                       circuits comportant des dipôles en série et
                                              évidence la tension entre ses bornes en circuit
                                                                                                     en dérivation, ouverts ou fermés.
                                              ouvert.
[Thème : Sécurité]
                                              Schématiser une pile.
[Technologie : environnement et énergie
(schéma de tout ou partie d’un système        Reconnaître qu’il peut y avoir une tension entre
énergétique ; relevé des puissances           deux points entre lesquels ne passe aucun
mises en jeu dans une maquette), 4e]          courant et qu’inversement, un dipôle peut être
                                              parcouru par un courant sans tension notable
                                              entre ses bornes.

Intensité : mesure, unité.                                                                           Mesure d’une intensité avec un multimètre
                                              Compétences expérimentales :
                                                                                                     numérique.
[Thème : Pensée statistique]                  - brancher un multimètre utilisé en ampèremètre

[Mathématiques : notation scientifique,       - mesurer une intensité
ordre de grandeur]
                                              Schématiser le circuit et le mode de branchement
[Histoire des sciences : les travaux          du multimètre pour mesurer une intensité
d’Ampère]                                     positive.

                                              Retenir l’unité d’intensité.
Tension : mesure, unité.                      Compétences expérimentales :

[Thème : Pensée statistique]                                                                         Mesure d’une tension avec un multimètre
                                              - brancher un multimètre utilisé en voltmètre ;
                                                                                                     numérique.
[Mathématiques : notation scientifique,       - mesurer une tension.
ordre de grandeur]                                                                             Présentation des règles d’utilisation d’un
                                                                                               multimètre pour réaliser des mesures de
                                              Schématiser le circuit et le mode de branchement
[Histoire des sciences : les travaux de                                                        tension et d’intensité.
                                              du multimètre pour mesurer une tension positive.
Volta]
                                              Retenir l’unité de tension.
[Technologie : environnement et énergie,
4e]
                                              Repérer sur un schéma ou sur un circuit les
Notion de branche et de nœud.                 différentes branches (principale et dérivées) et
                                              les nœuds éventuels.

Lois d’unicité de l’intensité en courant                                                             Mise en évidence expérimentale des lois
                                              Formuler l’unicité de l‘intensité dans un circuit en
continu dans un circuit en série et                                                                  concernant l’intensité :
                                              série et l’additivité des intensités dans un circuit
d’additivité de l’intensité dans un circuit   comportant des dérivations.
comportant des dérivations.                                                                          -   unicité dans un circuit en boucle simple ;
                                              Compétence expérimentale : vérifier l’unicité de
[Thème : Pensée statistique]                                                                         - additivité pour un circuit comportant des
                                              l’intensité en courant continu dans un circuit en
                                                                                                      dérivations.
                                              série et l’additivité de l’intensité dans un circuit
[Mathématiques : organisation et gestion      comportant des dérivations.
de données]
                                                                                                     Mise en évidence expérimentale des lois
                                              Formuler l’additivité de la tension dans un circuit
Loi d’additivité vérifiée par la tension.                                                            concernant la tension :
                                              en série.
                                                                                                      - égalité des tensions aux bornes de deux
[Thème : Pensée statistique]                                                                          dipôles en dérivation ;
                                              Compétence expérimentale : vérifier l’additivité
                                                                                                      - additivité des tensions le long d’un circuit
                                              de la tension dans un circuit en série.
[Mathématiques : organisation et gestion                                                              en boucle simple.
de données]
                                                                                                     Mise en évidence expérimentale du fait que
Le comportement d’un circuit en boucle                                                               si l’on change l’ordre des éléments d’un
simple est indépendant de l’ordre des                                                                circuit en boucle simple, on ne change
dipôles associés en série qui le                                                                     aucune des valeurs des grandeurs (tension
constituent.                                                                                         aux bornes et intensité) qui les concernent.

Caractère universel (indépendant de                                                                  De même, mise en évidence expérimentale
l’objet) des deux lois précédentes.                                                                  du fait qu’en changeant le circuit, par
                                                                                                     exemple en rajoutant une lampe en série, les
                                                                                                     valeurs des grandeurs changent mais les lois
Adaptation d’un dipôle à un générateur                                                               demeurent.
                                              Adapter une lampe à une pile donnée.
donné.
                                                                                                     Choix, dans un assortiment de lampes, de
                                              Interpréter en termes de tension ou d’intensité
Intensité et tension nominale.                                                                       celle que l’on peut alimenter avec une pile
                                              l’éclat de la lampe dont on connaît les valeurs
                                                                                                     donnée.
                                              nominales.
Surtension et sous-tension.

                                                                                                                                          3
B2. Un dipôle : la résistance

                    Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
             Notions – contenus                                 Compétences                                Exemples d’activités
LA « RESISTANCE »                                                                                  Quelle est l’influence d’une « résistance »
                                                                                                   dans un circuit électrique ?

Approche expérimentale de la « résistance »        Retenir que :                                   À partir d’un questionnement, aboutir à la
électrique                                                                                         mesure de l’intensité traversant des
                                                    pour un générateur donné :                    résistances différentes alimentées par un
Unité de résistance électrique.                                                                    même générateur.
                                                       - l’intensité varie selon la « résistance »
[Mathématiques : notation scientifique, ordre          branchée à ses bornes ;                     Utilisation d’un multimètre en ohmmètre.
de grandeur]
                                                       - plus la résistance est grande, plus       Comportement du filament d’une lampe à
                                                       l’intensité est petite ;                    incandescence soumis à différentes
                                                                                                   tensions.
                                                       - l’intensité du courant dans une
                                                       branche ne dépend pas de la place de
                                                       la « résistance » ;


                                                    l’ohm (Ω) est l’unité de résistance
                                                   électrique du SI.

                                                   Compétence expérimentale : utiliser un
                                                   multimètre en ohmmètre
LA LOI D’OHM                                                                                       Comment varie l’intensité dans une
                                                                                                   « résistance » quand on augmente la
                                                   Compétences expérimentales :                    tension à ses bornes ?
Le modèle du dipôle ohmique déduit des
résultats expérimentaux. Loi d’Ohm.                - schématiser puis réaliser un montage          * Construction point par point de la
                                                     permettant d’aboutir à la caractéristique     caractéristique d’un dipôle ohmique.
                                                     d’un dipôle ohmique ;
[Mathématiques : tableau de données,
                                                                                                   * Construction à l’aide d’un tableur-grapheur
représentations graphiques et
                                                   - présenter les résultats des mesures sous      de la caractéristique d’un dipôle ohmique.
proportionnalité, grandeur quotient]
                                                     forme de tableau ;
                                                                                                   [B2i]
[Histoire des sciences : qu’est-ce qu’une loi ?]
                                                   - tracer la caractéristique d’un dipôle
                                                     ohmique.                                      * Acquisition de cette même caractéristique à
Sécurité : fusibles
                                                                                                   l’ordinateur.
                                                   Utiliser la loi d’Ohm pour déterminer
[Thème : Sécurité]
                                                   l’intensité du courant dans une
                                                   « résistance » connaissant sa valeur et celle
[Technologie : Architecture et habitat,
                                                   de la tension appliquée à ses bornes.
domotique, 5ème]

[Technologie : environnement et énergie :
réalisation d’un produit, 4ème]




                                                                                                                                      4
       C – La lumière : couleurs et images (durée conseillée : 9 semaines)

C1 – Lumières colorées et couleur des objets
                   Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
           Notions – contenus                                Compétences                                  Exemples d’activités

LUMIÈRES COLORÉES ET COULEUR                                                                         Comment obtenir des lumières colorées ?
DES OBJETS
                                                                                                     - Utilisation d’un filtre.
Première notion sur les lumières               Compétences expérimentales : obtenir des              - Réalisation d’un spectre continu.
colorées :                                     lumières colorées par :                               - Obtention de lumières colorées avec des
                                               - utilisation de filtres ;                            filtres.
- rôle d’un filtre ;                           - décomposition de la lumière blanche par un réseau   - Obtention de lumières colorées par
- spectre continu ;                            ou un prisme ;                                        superposition de lumières colorées.
- superposition de lumières colorées ;         - diffusion de la lumière blanche à l’aide d’écrans
                                               colorés ;                                             * Utilisation de logiciels de synthèse additive des
[Arts plastiques : la couleur]                 - superposition de lumières colorées.                 lumières colorées.
[Technologie: architecture et habitat, 5e]
[Technologie: design et produit, 4e]                                                                 [B2i]
[Technologie: les matériaux, tous niveaux]
                                                                                                      Mise en évidence de l’influence de la
Premières notions sur la couleur des           Faire le lien entre la couleur d’un objet et :        lumière incidente et de l’objet diffusant sur la
objets.                                        - la lumière reçue ;                                  couleur de celui-ci.
                                               - la lumière absorbée.
 [Histoire des sciences : le trichromatisme]                                                         Éclairage d’un écran blanc avec la lumière
                                                                                                     diffusée par un écran coloré.

                                                                                                     Activités documentaires :

                                                                                                     - utilisation de filtres colorés ;
                                                                                                     - utilisation de la synthèse additive des
                                                                                                     couleurs ;
                                                                                                     - éclairage de scènes, jeux de lumières …

                                                                                                     * Recherche documentaire :

                                                                                                     - présentation des récepteurs de la vision
                                                                                                     diurne ;
                                                                                                     - utilisation d’un logiciel de simulation sur la
                                                                                                     synthèse des couleurs.



C2 – Que se passe-t-il quand la lumière traverse une lentille ?
                   Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
           Notions – contenus                                Compétences                                  Exemples d’activités

 LENTILLES : FOYERS ET IMAGES                                                                        Comment obtient-on une image à l’aide
                                                                                                     d’une lentille ?
Principe de formation des images en            Compétences expérimentales :
optique géométrique.                                                                                 Réception d’images sur des écrans
                                               - positionner une lentille convergente par            diffusants.
Concentration de l’énergie de la lentille      rapport à un objet pour obtenir une image nette
mince convergente.                             sur un écran ;                                        * Emploi d’un logiciel montrant le trajet des
                                                                                                     faisceaux de lumière.
Distance focale.                               - distinguer une lentille convergente d’une
                                               lentille divergente ;                                 * Recherche documentaire et présentation :
Sécurité : danger de l’observation directe                                                           histoire de l’invention de la lentille.
du Soleil à travers une lentille               - trouver le foyer d’une lentille convergente et
convergente.                                   estimer sa distance focale.                           Analyse de l’effet d’une lentille convergente
[Thème : Sécurité]                                                                                   ou divergente sur un faisceau de lumière
                                                                                                     parallèle :
Modélisation de l’œil.                         Retenir que l’œil est assimilable à une lentille
                                               convergente placée devant un écran.                   - relevé sur une feuille de l’allure du faisceau
La vision résulte de la formation d’une                                                              émergeant ;
image sur la rétine.                           Retenir que la vision résulte de la formation         - mise en place d’une sonde de température
                                               d’une image sur la rétine jouant le rôle d’écran.     au foyer image d’une lentille convergente.
Approche expérimentale des corrections
des défauts de l’œil (myopie,                  Retenir la façon de corriger les défauts de l’œil     Détermination de foyers.
hypermétropie).                                (myopie, hypermétropie).
[Thème : Energie]                                                                                    * Utilisation d’une maquette (ou banc
                                                                                                     d’optique) modélisant l’œil ou d’un logiciel de
[SVT : organe sensoriel = récepteur,                                                                 simulation pour montrer la formation
observation à l’œil nu, à la loupe, 4è]                                                              d’images sur la rétine et les corrections
                                                                                                     éventuelles de l’œil.
[SVT : observation à l’œil nu, à la loupe,
4è]

[Arts plastiques : l’image]



                                                                                                                                             5
C3. Vitesse de la lumière


                     Bleu : nouveauté / Vert : modification / Rouge : fait auparavant dans un autre niveau et suppression
              Notions – contenus                                 Compétences                                Exemples d’activités

 Vitesse de la lumière dans le vide.              Retenir que la lumière peut se propager     Comment chemine la lumière ?
                                                  dans le vide et dans certains milieux
 [Mathématiques : puissance de 10, ordres de      matériels.                                  * Études documentaires :
 grandeur, proportionnalité, grandeur quotient]                                               - Quelques expériences relatives à la
                                                  Mémoriser la valeur de la vitesse de la     mesure de la vitesse de la lumière ;
 [Histoire des Sciences : la lumière et sa        lumière dans le vide (3.108 m/s).           - Recherche des valeurs de la vitesse de la
 vitesse]                                                                                     lumière dans des milieux transparents usuels
                                                  Citer quelques ordres de grandeur des       (eau, verre …) : comparaison avec celle
                                                  distances dans l’Univers à une puissance de dans le vide et l’air.
                                                  10 près ou des durées de propagation de la
                                                  lumière qui leur correspondent.             [B2i]




                                                                                                                               6

				
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posted:4/21/2011
language:French
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