Programme de physique-chimie en BCPST : tout savoir
Au même titre que les mathématiques et la SVT, la physique-chimie est une matière importante de la filière BCPST.
Étant une des épreuves aux plus forts coefficients pour les concours Bio ou ENV, il s’agit d’un des cours qui nécessitera un investissement important afin d’acquérir les connaissances et les méthodes utiles à la réussite des concours.
Sommaire :
- Un programme dense pour une épreuve comptant pour une des trois épreuves les plus importantes aux concours Agro-véto et G2e
- L’objectif : former de futurs professionnels sachant développer les bonnes méthodes et communiquer
- Développer des compétences d’analyse, de réalisation, de jugement et communication
- Programme détaillé de physique-chimie
1. Un programme dense pour une épreuve comptant pour une des trois épreuves les plus importantes aux concours Agro-véto et G2e
L’enseignement de physique-chimie poursuit l’assimilation des compétences scientifiques déjà engagée au lycée. Il fait l’objet d’un enseignement de 7h en première année et de 7h30 en BCPST2. Il faut aussi ajouter les devoirs sur table et les colles (entraînement aux examens oraux).
En physique sont abordés l’électricité, la mécanique, la physique des ondes et la thermodynamique. La chimie étudie la constitution et la cohésion de la matière, les propriétés des entités chimiques, et les transformations chimiques.
C’est un enseignement fondamental pour lequel les coefficients des épreuves écrites au concours Bio et sont les mêmes que pour la Bio et les mathématiques, soit plus d’un quart du total, comme pour les concours ENV.
2. L’objectif : former de futurs professionnels sachant développer les bonnes méthodes et communiquer
La filière BCPST prépare à la formation d’ingénieur ou de vétérinaire. Elle repose sur la connaissance du monde du vivant, sur la compréhension des lois de la matière et sur l’interaction entre l’homme et son environnement. Elle vise à former des professionnels de secteurs vitaux pour la société comme la santé animale, l’agriculture, l’agroalimentaire, l’eau l’environnement, la prospection minière ou l’aménagement du territoire.
Le programme de physique-chimie en BCPST fait la jonction entre les enseignements du lycée en filière générale à dominante scientifique et les enseignements dispensés dans les grandes écoles ou filières universitaires post prépa. Il permet de poursuivre un cursus de vétérinaire, d’ingénieur, de chercheur, d’enseignant ou de scientifique.
Les compétences développées sont :
- maîtriser la démarche scientifique,
- identifier un problème scientifique et mobiliser les ressources pertinentes pour les résoudre,
- maîtriser la recherche d’informations et la conduite de raisonnements,
- analyser de manière critique la qualité d’une mesure et les limites d’une modélisation,
- acquérir autonomie et créativité,
- savoir travailler en groupe au cours d’activité expérimentales ou documentaires,
- savoir communiquer par écrit ou à l’oral.
Si un socle solide de connaissances est nécessaire, une grande part est laissée aux activités expérimentales. L’équilibre est recherché entre des approches complémentaires : conceptuelle et expérimentale, abstraite et concrète, théorique et appliquée, inductive et déductive, qualitative et quantitative. Elle nécessite l’usage des sciences mathématiques tout comme le développement d’une compétence en informatique.
3. Développer des compétences d’analyse, de réalisation, de jugement et communication
Lors des cours et en particulier des TP, les compétences développées sont les suivantes :
- s’approprier l’information après l’avoir cherché, énoncer une problématique d’approche expérimentale, définir les objectifs correspondants,
- analyser en formulant des hypothèses, proposer une stratégie et un modèle, choisir, concevoir ou justifier un protocole, évaluer l’ordre de grandeur d’un phénomène et de ses variations,
- réaliser donc mettre en oeuvre le protocole, utiliser le matériel de manière appropriée, mettre en oeuvre les règles de sécurité adéquates, effectuer des représentations graphiques à partir des données expérimentales
- valider donc exploiter les observations et mesures, confronter le modèle aux résultats, confirmer ou infirmer une hypothèse, analyser de manière critique les résultats, proposer des améliorations de la démarche du modèle,
- communiquer à l’écrit comme à l’oral avec méthode et dans un vocabulaire scientifique adapté et savoir confronter son point de vue,
- être autonome et savoir faire preuve d’initiative, savoir anticiper.
4. Programme détaillé de physique-chimie
4.1. Programme de première année
Le programme de première année est organisé en semestre.
Semestre 1
I. Thermodynamique chimique (14h)
- description d’un système chimique en réaction
- réactions acido-basiques
- réactions d’oxydoréduction
- application à la chimie analytique
II. Signaux physiques, bilans et transports (17h)
- signaux physiques
- Bilan macroscopique
- Transport
- Circuit dans l’approximation des régimes quasi-stationnaires
- Régimes transitoires du premier ordre
III. Structure de la matière (12h)
- noyau atomique
- structure électronique des atomes
- liaison covalente
- Délocalisation électronique et aromaticité
- interactions de faible énergie
IV. Optique géométrique (6h)
- Lois de Descartes
- lentilles minces
- visualisation d’une image optique
V. Introduction à la chimie organique (10h)
- Stéréochimie
- solvant
- acido-basicité et oxydo-réduction en chimie organique
VI. Thermodynamique (13h)
- états de la matière
- éléments de statique des fluides
- changement d’état du corps pur
Semestre 2
VII. Thermodynamique (17h)
- équilibre et transformations thermodynamique d’un système fermé
- premier principe de thermodynamique en système fermé
- second principe de la thermodynamique en système fermé
- machines thermiques
VIII. Cinétique chimique (13h)
- vitesse de réaction
- Mécanismes réactionnels
IX. Mécanique (20h)
- cinématique
- dynamique
- énergie d’un point matériel
X. Chimie organique réactionnelle (18h)
- additions électrophiles sur les doubles liaisons C=C
- substitution nucléophiles
- élimination
- addition nucléophiles
- synthèses organique
4.2. Programme de seconde année
I – Thermodynamique (Physique 9h, Chimie 35h)
- travail des forces pressantes
- description des systèmes fermés de composition constante
- description des systèmes fermés de composition variable
- changement d’état d’un corps pur ou d’un mélange
- thermodynamique chimique
- réactions en solution aqueuse
II – Phénomènes de transport (Physique 13h)
- flux de grandeur extensive
- conduction électrique
- conduction thermique
- diffusion de matière
- transport de masse et d’énergie par convection
III – Signal et rayonnement (Physique 14h)
- oscillateurs libres amortis
- régime sinusoïdal forcé
- application à la production et l’analyse de signaux
IV – Mécanique (Physique 8h)
- conditions d’équilibre d’un solide
- forces conservatives, énergie potentielle
V – Mécanique des fluides (Physique 13h)
- statique des fluides
- dynamique des fluides
- dynamique des fluides parfaits
- dynamique des fluides réels
VI – Chimie organique (Chimie 16h)
- réactions d’addition-élimination
- création de liaisons C-C et C=C par utilisation d’un atome de carbone nucléophile
- chimie radicalaire
