L1 Chimie
Cours suivis / Compétences acquises en L1 Chimie 2023/2024
Mathématiques pour les Sciences
Identifier et expliquer les notions fondamentales du raisonnement mathématique, notamment les éléments de logique et les quantificateurs (« pour tout », « il existe »).
Comprendre la structure d’une expression littérale, y compris lorsqu’elle implique des nombres complexes.
Manipuler efficacement des expressions littérales dans des situations variées.
Calculer correctement et rapidement des dérivées de fonctions réelles.
Tracer le graphique d’une fonction réelle à partir de son expression analytique.
Analyser le comportement d’une fonction, notamment au voisinage de points particuliers.
Déterminer un équivalent simple d’une fonction afin de faciliter son étude graphique ou analytique.
Vérifier la cohérence des résultats obtenus (calculs, tracés, dérivées).
Juger de la pertinence d’une méthode ou d’un raisonnement mathématique selon le contexte du problème.
Structurer un raisonnement mathématique rigoureux et logique.
Mobiliser ces compétences pour comprendre et suivre un discours scientifique dans les différentes disciplines des semestres ultérieurs.
Identifier et reconnaître les techniques classiques de calcul intégral (intégration par parties, fractions rationnelles simples, monômes trigonométriques).
Reconnaître les formes standards des équations différentielles simples à coefficients constants.
Se souvenir des notations vectorielles et matricielles usuelles.
Identifier les notions fondamentales de logique mathématique (unicité, récurrence, indices muets).
Définir les concepts d’espace vectoriel et de dimension.
Expliquer le principe des différentes méthodes de calcul intégral.
Comprendre la méthode de résolution des équations différentielles simples.
Expliquer la signification géométrique des vecteurs dans R2 et R3.
Interpréter une écriture matricielle d’un système d’équations affines.
Comprendre le raisonnement logique sous-jacent aux démonstrations mathématiques.
Calculer des intégrales classiques en utilisant la méthode appropriée.
Résoudre des équations différentielles simples à coefficients constants.
Manipuler des vecteurs dans R2 et R3 (coordonnées, changements de base).
Utiliser la notation matricielle pour écrire et résoudre des systèmes d’équations affines.
Mettre en œuvre des raisonnements par récurrence ou des démonstrations d’unicité simples.
Choisir la méthode de calcul intégral la plus adaptée selon la forme de l’intégrale.
Analyser la structure d’un système d’équations pour déterminer la méthode de résolution.
Examiner les propriétés d’un espace vectoriel et analyser la notion de dimension.
Décomposer une démonstration mathématique en étapes logiques.
Vérifier la cohérence et la validité d’un calcul intégral ou d’une solution d’équation différentielle.
Justifier le choix d’une méthode de résolution plutôt qu’une autre.
Évaluer la pertinence d’un raisonnement logique ou d’une démonstration.
Construire des démonstrations mathématiques rigoureuses (unicité, récurrence).
Élaborer des expressions générales de sommes ou de produits à l’aide d’indices muets.
Mobiliser les notions d’espaces vectoriels et de matrices pour résoudre des problèmes scientifiques nouveaux.
Chimie
Définir les constituants de l’atome (protons, neutrons, électrons).
Identifier les notions de nombre de masse A et de nombre de charge Z.
Reconnaître les symboles chimiques des éléments.
Citer les familles du tableau périodique (alcalins, alcalino-terreux, halogènes) et leurs propriétés générales.
Connaître les concepts fondamentaux : couches électroniques, configuration électronique, valence, orbitales atomiques.
Connaître le spectre de raies de Balmer et la formule de Rydberg.
Définir les notions de liaisons chimiques (liaisons fortes / faibles, énergies de liaison).
Expliquer la structure de l’atome et de l’ion à partir de A et Z.
Expliquer la quantification de l’énergie dans l’atome d’hydrogène et le rôle des nombres quantiques.
Décrire qualitativement les orbitales atomiques s et p.
Expliquer le lien entre configuration électronique et position dans le tableau périodique.
Expliquer les tendances périodiques (électronégativité, rayon atomique, affinité électronique).
Expliquer la règle de saturation des couches électroniques (règle de l’octet / duet).
Traduire un énoncé en modèle chimique ou physique.
Utiliser correctement des constantes physiques et réaliser des applications numériques.
Déterminer le nombre de protons, neutrons et électrons d’un atome ou d’un ion.
Déterminer la configuration électronique fondamentale d’un atome ou d’un ion.
Déterminer la valence d’un atome à partir de sa configuration électronique.
Appliquer la formule de Rydberg pour calculer les longueurs d’onde.
Utiliser le modèle de Lewis pour représenter des molécules simples.
Extraire l’ordre de liaison et le degré d’oxydation d’un atome.
Analyser une configuration électronique pour interpréter les propriétés chimiques d’un élément.
Comparer les propriétés chimiques de différents éléments à partir de leur position dans le tableau périodique.
Distinguer les différents blocs du tableau périodique et relier leur structure électronique à leur comportement chimique.
Comparer liaisons fortes et liaisons faibles en termes d’énergie et de distance interatomique.
Évaluer la cohérence d’une structure de Lewis proposée.
Justifier le type de liaison présent dans une molécule à partir des données énergétiques et structurales.
Apprécier l’ordre de grandeur des énergies de liaison et leur impact sur la stabilité moléculaire.
Mobiliser l’ensemble des notions étudiées pour résoudre des exercices complexes mêlant structure atomique, périodicité et liaisons chimiques.
Construire une démarche de raisonnement scientifique cohérente pour interpréter des situations chimiques nouvelles.
Décrire la composition d’un système à l’aide des grandeurs physiques pertinentes.
Déterminer l’état physique d’une espèce chimique pour des conditions expérimentales données de pression et température.
Reconnaître la nature d’une transformation.
Connaître la loi du gaz parfait et l'appliquer.
Recenser les constituants physico-chimiques présents dans un système.
Ecrire une équation-bilan et définir la stœchiométrie.
Définir l'avancement et le quotient d'une réaction chimique.
Déterminer quantitativement la composition d'un système chimique dans un état d’avancement quelconque.
Prévoir le sens de l’évolution spontanée d’un système chimique.
Connaître et appliquer le principe de le Chatelier.
Définir la vitesse d'une réaction chimique et la relier à la vitesse de disparition d’un réactif ou de formation d’un produit.
Connaître les lois simple de vitesse, les concepts d'odre de réaction et de constante de vitesse.
Identifier un état d’équilibre chimique.
Déterminer la vitesse de réaction à différentes dates en utilisant une méthode numérique ou graphique.
Connaître la loi empirique d'Arrhénius pour les constantes de vitesse.
Connaître le phénomène de la décomposition radioactive de 1er ordre et l'appliquer pour la datation.
Identifier les fonctions chimiques présentes sur une molécule et les classer selon leur degré d'oxydation.
Nommer selon les règles de l'IUPAC une molécule monofonctionnelle.
Connaitre le nom trivial et la structure de molécules importantes (benzène, toluène, acide acétique, soude, potasse, éthylène…).
Écrire une formule développée à partir d'une formule brute.
Maîtriser les notions élémentaires de stéréochimie : isomérie de conformation et de configuration, identification des centres stéréogènes (C*), énantiomères, diastéréoisomères, règles CIP, chiralité et pouvoir rotatoire.
Connaitre la nomenclature des orbitales hybrides.
Représenter une molécule selon Lewis pour les entités organiques et inorganiques plus complexes.
Déterminer la géométrie des molécules à partir des représentations de Lewis et représenter la structure de l'édifice moléculaire dans l'espace 3D en utilisant la théorie VSEPR.
Représenter une molécule selon la représentation de Cram, une projection de Newman ou de Fischer en respectant les angles de liaison et les conventions d'écriture.
Chimie Expérimentale
Être capable de respecter strictement une consigne donnée
Être capable d'écrire l'équation de la réaction mise en œuvre
Être capable de retrouver les conditions réactionnelles et les présenter de manière schématique (tableau d'avancement)
Être capable de prendre en compte les risques chimiques ainsi que les propriétés physiques des produits utilisés
Être capable de rédiger le mode opératoire mis en oeuvre et de retranscrire toutes les observations faites
Être capable de représenter les molécules : par la représentation graphique, par la construction de modèles moléculaires
Être capable de déterminer un ordre de réaction à l’aide de la méthode différentielle ou à l’aide des temps de demi-réaction.
Comprendre et maîtriser les risques chimiques courants
Employer diverses techniques : pesée au centième de g, préparation de solutions de concentration précise, dosage volumétrique, synthèse avec fioles de gardes, extraction par hydrodistillation et décantation, spectroscopie visible, pH-métrie, polarimétrie
Identifier les sources et types d’erreur de mesure, évaluer la qualité des mesures
Mettre en œuvre de bonnes pratiques de documentation et de communication
Travailler en collaboration, partager l’information (binôme, petit et grand groupe)
Utiliser une solution tampon de façon pertinente.
Pratiquer une démarche expérimentale mettant en jeu une résine échangeuse d'ions.
Mesurer et calculer le pH d'une solution aqueuse d'acide ou de base.
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour déterminer une constante d'acidité.
Représenter les formes limites et énumérer les formes mésomères.
Délocaliser les électrons.
Localiser les centres stéréochimiques et donner les configurations absolues.
Identifier le moment dipolaire.
Comprendre le concept de recouvrement orbitalaire.
Interpréter un diagramme OM d'une molécule diatomique.
Représenter qualitativement dans l'espace 3D les OM sigma et pi, liantes/anti-liantes, des molécules diatomiques.
Déterminer qualitativement la polarisation d'une liaison.
Comprendre qualitativement le concept de la localisation d'une OM par hybridation.
Appréhender la réactivité d'une molécule simple à travers la répartition de la densité électronique sur sa structure (électronégativité, polarisation des liaisons par effet inductif, charges partielles ; délocalisation des électrons par mésomérie).
Connaître le premier principe de la thermodynamique et les concepts associés (énergie, enthalpie, chaleur) et les appliquer à l’étude de la réactivité chimique.
Calculer la variation de l’enthalpie dans une réaction chimique.
Connaître et appliquer la loi de Hess pour le calcul d'une grandeur de réaction.
A partir de tables thermodynamiques, de l’état initial d’un système chimique et des conditions expérimentales (P,T…), savoir prédire la composition du système à l’équilibre
Prédire la spontanéité des réactions.
Prévoir les nombres d'oxydation extrêmes d'un élément à partir de sa position dans le tableau périodique.
Identifier l'oxydant et le réducteur d'un couple.
Décrire le fonctionnement d'une pile et le rôle des électrodes.
Déterminer la capacité d'une pile. Calculer le potentiel d’une électrode et la force électromotrice d’une pile
Utiliser les diagrammes de prédominance ou d'existence pour prévoir les espèces incompatibles ou la nature des espèces majoritaires.
Prévoir qualitativement le caractère thermodynamiquement favorisé ou défavorisé d’une réaction d’oxydo-réduction.
Pratiquer une démarche expérimentale mettant en jeu des réactions d'oxydo-réduction.
Connaître phénoménologiquement l'influence des concentrations sur les potentiels d'électrode: l'équation de Nernst.
Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted.
Interpréter le pH d'une solution acqueuse ainsi que la force d'un acide ou d'une base.
Relier la force d'un acide a sa structure moléculaire.
Identifier des acides et bases polyprotiques.
Expliquer la dissociation des acides et bases faibles.
Connaître les indicateurs pH.
Utiliser les diagrammes de prédominance ou d'existence pour prévoir les espèces incompatibles ou la nature des espèces majoritaires.
Connaître l'autoprotolyse de l'eau ainsi que le comportement des sels dans l'eau.
Connaître le titrage acide-base et lire un diagramme de bilan.
Connaître le comportement général des ions en solution.
Comprendre le concept de la solubilité, calculer un produit de solubilité.
Exploiter des courbes d’évolution de la solubilité en fonction d'une variable et prévoir une précipitation ainsi que la dissolution
de précipités.
Connaître le procédé Solvay.
Connaître les acides et bases de Lewis et calculer les constantes de formation ou dissociation des complexes.
Connaître l'influence de l'acidité et de la complexation sur la solubilité.
Décrire et interpréter un équilibre acide-base, d’oxydo-réduction ou de solubilité en solution aqueuse.
Déterminer le pH ou le potentiel d'une solution, la solubilité d'un électrolyte.
Décrire l'évolution des quantités de matière au cours d'un dosage.
Physiques
Manipuler les outils mathématiques relatifs au repérage d'un point dans l'espace et à l'évolution dynamique des grandeurs cinématiques d'un système (position, vitesse accélération)
Décrire et modéliser des trajectoires simples (rectiligne, circulaire, parabolique, elliptique)
Mobiliser les concepts fondamentaux de la mécanique classique (lois de la dynamique, conservation de l'énergie) pour établir les équations horaires d'un mouvement simple
Traduire du point de vue de la physique et mettre en équation les étapes remarquables d'un mouvement, d'une trajectoire
Aborder et résoudre un problème par différents degrés d'approximations successives (mouvement sans puis avec dissipation d'énergie mécanique, par exemple)
Réaliser une analyse dimensionnelle et donner un commentaire critique d'un résultat
Proposer des analogies et mettre en évidence les similitudes de traitement des problèmes abordés
Être capable de développer une démarche expérimentale (mesure et incertitude, critique de la mesure, mise en œuvre, expliciter un protocole, présenter ses résultats).
Informatique pour la Chimie
Travailler en salle informatique avec l'environnement Linux
Utiliser les outils en ligne de l’Université.
Concevoir un algorithme
Programmer un logiciel dans un langage procédural
Développer une pensée procédurale
Traitement et Analyse de données (Modèles et Ajutement).
Dessiner une structure chimique à l’aide d’un logiciel en 3D
Explorer la stériochimie et des propriétés des molécules.
Structure de la terre
Utiliser un résultat scientifique dans un raisonnement et au profit d’une conclusion
Décrire la forme et la structure de la terre
Expliquer le fonctionnement thermique de la terre
Décrire l’impact de la dynamique des enveloppes fluides externes (atmosphère et océan) sur la zonation climatique actuelle
Décrire les cycles de l’eau et du carbone
Mobiliser mes connaissances en sciences de la terre pour analyser les interactions biosphère/ atmosphère/ hydrosphère
Notions de Biologie
Comprendre les notions de base en biologie. Savoir les définir et en comprendre les caractéristiques.
Créer du lien entre des notions.
Identifier la démarche de construction des connaissances en science du vivant.
Acquérir une méthode de travail universitaire.
Méthode de travail universitaire
Comprendre l’intérêt de recherches documentaires fiables, complémentaires à vos notes de cours. Les trouver, les évaluer et les utiliser à bon escient. Respecter les bonnes pratiques documentaires. Varier vos sources et les exploiter en complémentarité.
Être attentif à exercer en permanence votre esprit critique, aussi bien sur votre propre travail que sur vos sources d’information.
Identifier les exigences universitaires concernant la nature et niveau du travail personnel attendu, en présentiel et à distance.
Mettre en œuvre certains attendus disciplinaires (contenu et format d’un cahier de laboratoire, d’un rapport scientifique, outils informatiques divers, mesures et expression de leurs résultats avec évaluation de fiabilité…)
Découverte en milieu socio-économique
Découvrir les codes, les règles en vigueur dans l’entreprise
Découvrir et comprendre les règles de sécurité en vigueur dans « le milieu du travail »
Entamer son portefeuille de compétences.
Identifier quelques « Métiers de base » qui font la spécificité de l’entreprise et les présenter d’une manière convaincante en équipe de 4 étudiants.
Investigations sur les activités d’Alsachimie, Chalampé (Juin 2024)
