L1 - PCSI-KINE

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Ce module est un module centré sur une approche des techniques expérimentales en chimie. Une première partie sera consacrée à la présentation des règles d’hygiène et de sécurité en laboratoire de chimie. Chaque séance de TP sera précédée d’une séance préparatoire de TD. A l’issue de chaque TP l’étudiant aura à rédiger un cahier de laboratoire/compte-rendu (analyse, exploitation des résultats…).

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- Définition d’une réaction Acide-Base.

- Constante d’acidité.

- Diagramme de prédominance.

- Exemples usuels d’acides et bases : nom, formule et nature – faible ou forte – des acides sulfurique, nitrique, chlorhydrique, phosphorique, acétique, de la soude, la potasse, l’ion hydrogénocarbonate, l’ammoniac.

- Solutions tampon.

- Évolution temporelle d’un système chimique et mécanismes réactionnels en réacteur fermé de composition uniforme. Vitesses de disparition d'un réactif et de formation d'un produit. Vitesse de réaction pour une transformation modélisée par une réaction chimique unique.

- Lois de vitesse : réactions sans ordre, réactions avec ordre simple (0, 1, 2), ordre global, ordre

apparent.

- Temps de demi-réaction. Temps de demi-vie d’un nucléide radioactif. Approche documentaire : à partir de documents autour des radionucléides, aborder par exemple les problématiques liées à leur utilisation, leur stockage ou leur retraitement.

- Loi empirique d'Arrhenius ; énergie d'activation.

- Mécanismes réactionnels. Actes élémentaires, molécularité, intermédiaire réactionnel, état de transition. Étape cinétiquement déterminante, approximation de l’état quasi-stationnaire (AEQS).

Approche numérique : utiliser les résultats d’une méthode numérique pour mettre en évidence les approximations de l’étape cinétiquement déterminante ou de l’état quasi-stationnaire.

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L'objectif principal de ce cours est de vous apprendre à poser et résoudre des problèmes simples de physique. Les domaines d’application sont la mécanique du point matériel et l’optique géométrique.

Mécanique du point matériel :

• Statique des forces : études des systèmes mécaniques en équilibre.
• Cinématique : étude du mouvement des corps indépendamment des causes qui les engendrent.
• Dynamique : liens entre les causes du mouvement et le mouvement lui-même.
• Travail et énergie : travail des forces (conservatives et non-conservatives), théorème de l’énergie cinétique, théorème de l’énergie mécanique et leurs applications.

Optique géométrique :

• Propagation de la lumière (Principe de Fermat , Lois de Snell-Descartes , indice de réfraction),
• Formation des images et systèmes optiques (stigmatisme, approximation de Gauss, miroirs, lentilles minces, systèmes dispersifs, systèmes centrés, instruments d’optique).

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Cette UE est une introduction à l’analyse (fonctions d’une variable réelle) pour les étudiants de première année du portail PCSI.

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Cette UE vise à sensibiliser les étudiants de première année aux problématiques de l’utilisation, l’exploitation et la gestion des ressources naturelles de la Terre.

En guise d’introduction, un panorama identifiant les différentes natures de ces ressources (énergétiques, minérales, hydriques) et les grands enjeux associés (économiques et environnementaux) sera présenté.

Différents types de ressources seront ensuite présentés en trois temps :

- La notion de ressources minérales sera approfondie en présentant l’itinéraire des éléments chimiques, depuis leur création dans l’Univers jusqu’à leur stockage dans les minéraux constituant les roches et leurs utilisations dans les technologies employées dans la vie quotidienne. Cet aspect permettra d’introduire des notions de base en chimie du solide et minéralogie, illustrées par des TD et TP de minéralogie.

- La problématique et le fonctionnement des réservoirs géologiques piégeant les ressources naturelles seront abordées en se focalisant sur les ressources énergétiques classiques (hydrocarbures) et les ressources du futur (stockage sous-terrain des ressources, géothermie).

- Enfin, les grands enjeux relevant des ressources en eau dans le monde seront approfondis. Le cycle global de l’eau sur Terre sera ainsi présenté et les notions essentielles permettant de comprendre les grands enjeux actuels seront identifiés (définitions d’un aquifère et d’un hydrosystème et principaux types rencontrés, interactions chimiques entre l’eau et les roches et illustration des processus centrées sur la chimie des eaux minérales et thermales).

Volumes horaires:

CM :18

TD :12

TP :6

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Après des rappels de mécanique classique nous aborderons les grandeurs fondamentales de la thermodynamique : travail élémentaire, macroscopique...
La distinction chaleur/température sera longuement exposée.
La notion de pression sera exposée macroscopiquement en donnant cependant l'interprétation microscopique.
Ensuite avec une approche historique nous montrerons comment les principes 1 et 2 ont pu être énoncés.

A partir de là des applications seront vues : cycles, gaz parfait/réel....

Grace à l'introduction des changements d'état, des exemples (point critique) seront exposés.
Nous terminerons par la thermique : essentiellement diffusion. En fonction du temps restant des notions sur le rayonnement seront exposées.

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La chimie organique est une branche de la chimie qui traite de l’étude de la structure, des propriétés, de la composition, des réactions et de la synthèse des composés organiques naturels ou synthétiques qui, par définition, contiennent du carbone. Cette UE constitue une initiation à la chimie organique et pose les fondations des concepts de bases nécessaires à l’étudiant(e) poursuivant dans des cursus scientifiques, notamment en chimie, biologie, biochimie et études de santé.

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Ce module constitue une introduction à l’utilisation de Python pour les étudiants poursuivant une formation en Sciences. On y abordera des notions d’algorithmique et du langage Python, mais l’approche est avant tout orientée vers une utilité en Sciences. Les exemples porteront ainsi sur des problématiques en rapport avec les autres matières de première année.

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L’UE de planétologie se focalise sur le Système Solaire et ses planètes. Sa position dans l’Univers est également abordée permettant d’introduire la notion d’exoplanète (détection et habitabilité). L’enseignement se compose de 3 parties : l’astrophysique, la géophysique et la géochimie. La partie astrophysique débute par une mise en contexte dans l’Univers puis aborde la formation du Système Solaire, sa dynamique et son évolution. La partie géophysique traite des intérieurs planétaires et de leur évolution à partir des données de missions spatiales. La partie géochimie s’intéresse à la nucléosynthèse, à l’abondance des éléments chimiques et à la composition de la Terre primitive, actuelle et des autres planètes à partir de l’étude des météorites. La démarche développée associe approches théoriques et pratiques.

Volumes horaires:

• CM : 18h
• TD : 9h
• TP : 9h

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Cette UE optionnelle permet aux étudiants de préparer les enseignements de physiologie animale des 2 prochains semestres en abordant cette discipline exclusivement par l’analyse des expériences historiques qui ont permis de fonder les bases de cette matière. En cours sont analysées les expériences historiques sur la digestion, la ventilation, l’activité cardiaque, la reproduction et le développement. En TD, les expériences analysées abordent l’alimentation, le métabolisme, les échanges gazeux respiratoires, les vaisseaux, la pression artérielle, les reins, la croissance, la communication nerveuse et hormonale et l’immunité.

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L’UE «Biochimie et biologie moléculaire de la cellule 1» est la suite de l’UE de S1 « Des molécules aux cellules » qui aura posé les bases structurales du vivant. Dans cette UE, les étudiants seront amenés à comprendre les bases de la biochimie, de la réplication, la transcription, la traduction, les mouvements intracellulaires et la bioénergétique.

Cette UE sera complétée par l’UE HAV204V pour les L1 SVSE.

Elle sera suivie par les L1 TEE et les L1 chimie.

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 Le cerveau est au centre du comportement humain. Il constitue la tour de contrôle de l’organisme. Il capte de manière continu un flux d’informations lui parvenant aussi bien du milieu extérieur que du corps. Ces informations doivent être traitées, analysées rapidement afin de proposer une réponse adaptée. L’ensemble de ces mécanismes, qui à première vue apparait comme complexe, est basé sur des mécanismes biologiques simples.

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Cette UE est destinée aux étudiants de PCSI première année. Elle constitue une introduction à l’algèbre linéaire ainsi qu’à la résolution des systèmes différentiels linéaires (calcul matriciel, résolution des systèmes linéaires, valeurs propres et diagonalisation, résolution des systèmes différentiels linéaires).

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