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Avant d'aborder cette année scolaire, l'élève doit maîtriser les compétences acquises en classe de troisième, notamment :

• Les bases de l'algèbre (manipulation d'équations, calculs numériques).
• La manipulation des unités et les conversions d'unités du Système International (SI).
• La représentation graphique de données expérimentales.
• La notion de proportionnalité.
• La connaissance des états de la matière et des changements d'état.
• La notion d'atome et de molécule.

Cette programmation alterne de manière équilibrée les thèmes de la physique et de la chimie. Elle vise à consolider les bases scientifiques et à préparer les élèves aux notions plus avancées abordées en première.

• Introduction à la notion de matière : définition, composition.
• Les trois états de la matière (solide, liquide, gazeux) : caractéristiques macroscopiques et microscopiques.
• Les changements d'état : fusion, solidification, vaporisation, condensation, sublimation, liquéfaction.
• *Question de réflexion :* Comment expliquer les différences de propriétés entre un solide, un liquide et un gaz ?

• Les grandeurs physiques fondamentales : masse, longueur, temps.
• Les unités du Système International (SI) : mètre (m), kilogramme (kg), seconde (s).
• Les unités dérivées : vitesse, accélération, densité.
• Les préfixes et les conversions d'unités (kilo, centi, milli, micro, nano).
• *Exercice :* Convertir 5 km en mètres, 200 g en kilogrammes, et 30 minutes en secondes.

• Les instruments de mesure : règle, balance, chronomètre.
• La précision et l'exactitude des mesures.
• L'incertitude sur une mesure : estimation, ordre de grandeur.
• La présentation des résultats expérimentaux : valeur moyenne, écart type.
• *Exercice :* Mesurer la longueur et la largeur d'une table avec une règle et estimer l'incertitude sur chaque mesure.

• Définition d'une réaction chimique : transformation de la matière impliquant la rupture et la formation de liaisons chimiques.
• Les signes d'une réaction chimique : changement d'état, dégagement de gaz, changement de couleur, apparition d'un précipité, variation de température.
• *Question de réflexion :* Comment savoir si une transformation est réellement une réaction chimique ?

• Les symboles des éléments chimiques et les formules chimiques des composés.
• Le principe de conservation de la masse : bilan de matière.
• L'écriture et l'équilibrage des équations chimiques.
• *Exercice :* Écrire et équilibrer l'équation chimique de la réaction entre le dihydrogène et le dioxygène pour former de l'eau.

• La notion de mole : unité de quantité de matière.
• La masse molaire : relation entre la masse et le nombre de moles.
• La concentration en quantité de matière () : nombre de moles par unité de volume ().
• La concentration en masse : masse de soluté par unité de volume ().
• *Exercice :* Calculer la masse de 0,5 mole de glucose (). Calculer la concentration en quantité de matière d'une solution contenant 10 g de NaOH dans 250 mL d'eau.

• La notion de référentiel.
• La trajectoire et la position d'un objet.
• La vitesse moyenne et la vitesse instantanée.
• L'accélération moyenne et l'accélération instantanée.
• *Question de réflexion :* Comment la description du mouvement dépend-elle du référentiel choisi ?

• La première loi de Newton (principe d'inertie).
• La deuxième loi de Newton : relation entre la force, la masse et l'accélération.
• La troisième loi de Newton (action-réaction).
• *Exercice :* Un objet de masse 2 kg est soumis à une force de 10 N. Calculer son accélération.

• Le poids : force gravitationnelle exercée par la Terre.
• La force de frottement : force s'opposant au mouvement.
• La force normale : force de réaction d'une surface.
• *Exercice :* Calculer le poids d'un objet de masse 5 kg.

• Définition d'un mélange : combinaison de plusieurs substances.
• Les mélanges hétérogènes : séparation visible des phases (ex : sable et eau).
• Les mélanges homogènes : solution, alliage, air.
• *Question de réflexion :* Comment distinguer un mélange hétérogène d'un mélange homogène ?

• Définition de la solubilité : quantité maximale de soluté pouvant se dissoudre dans un solvant donné à une température donnée.
• Les facteurs influençant la solubilité : température, nature du solvant et du soluté.
• Les solutions saturées, insaturées et sursaturées.
• *Exercice :* Déterminer la solubilité d'un sel dans l'eau à différentes températures à partir d'un graphique.

• La filtration : séparation des solides insolubles des liquides.
• La distillation : séparation des liquides miscibles en fonction de leurs points d'ébullition.
• La chromatographie : séparation des substances en fonction de leur affinité pour une phase stationnaire et une phase mobile.
• *Exercice :* Décrire le protocole expérimental pour séparer un mélange de sable et d'eau.

• L'énergie cinétique : énergie liée au mouvement.
• L'énergie potentielle : énergie liée à la position ou à la configuration.
• L'énergie thermique : énergie liée à l'agitation des particules.
• *Question de réflexion :* Comment l'énergie peut-elle se transformer d'une forme à une autre ?

• La conduction thermique : transfert d'énergie par contact direct.
• La convection thermique : transfert d'énergie par mouvement de fluides.
• Le rayonnement thermique : transfert d'énergie par ondes électromagnétiques.
• *Exercice :* Expliquer comment la chaleur se propage dans une pièce chauffée par un radiateur.

• La chaleur : transfert d'énergie thermique.
• La température : mesure de l'énergie cinétique moyenne des particules.
• La capacité thermique : quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un corps de 1 degré Celsius.
• *Exercice :* Calculer la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 100 g d'eau de 20 °C à 80 °C.

• Matière : Tout ce qui a une masse et occupe un espace.
• Grandeurs physiques : Caractéristiques mesurables d'un objet (masse, longueur, temps, vitesse, etc.).
• Unité SI : Unité de mesure standard du Système International.
• Réaction chimique : Transformation de la matière impliquant la rupture et la formation de liaisons chimiques.
• Équation chimique : Représentation symbolique d'une réaction chimique.
• Mole : Unité de quantité de matière ().
• Concentration en quantité de matière : ().
• Concentration en masse : ().
• Première loi de Newton : Un objet au repos reste au repos, et un objet en mouvement continue de se déplacer à vitesse constante en ligne droite, sauf s'il est soumis à une force extérieure.
• Deuxième loi de Newton : .
• Troisième loi de Newton : Pour toute action, il existe une réaction égale et opposée.
• Mélange hétérogène : Mélange où les phases sont visibles.
• Mélange homogène : Mélange où les phases ne sont pas visibles (solution).
• Solubilité : Quantité maximale de soluté pouvant se dissoudre dans un solvant donné.
• Énergie cinétique : .
• Énergie potentielle gravitationnelle : .
• Conduction thermique : Transfert de chaleur par contact direct.
• Convection thermique : Transfert de chaleur par mouvement de fluides.
• Rayonnement thermique : Transfert de chaleur par ondes électromagnétiques.