Emilangues

Objectifs disciplinaires

En chimie, une bonne partie du programme est consacrée aux molécules organiques, en particulier à la liaison éthylénique et aux alcools, aldéhydes et cétones. La connaissance de ce sujet a progressé largement grâce aux efforts des chimistes russes de la fin du XIXème siècle. On parle parfois de l'école de Butlerov ou de l'école de Kazan.
Les physiciens russes du XXème siècle ont pratiquement abordé tous les sujets : la radioactivité, la lumière et le laser, les semi-conducteurs, la supraconductivité et les nouveaux matériaux, ... Et l'isolement dans lequel ces scientifiques se sont trouvés les a conduits à explorer de nouveaux domaines ou à en redécouvrir d'autres, un peu oubliés, auxquels ils ont redonné une vigueur qu'ils avaient perdue : les oscillateurs, la gravitation, le problème du chaos, ...
En même temps que ces sujets sont abordés en classe entière, il est intéressant de se pencher en SELO sur la vie, le travail de ces savants, d'étudier les conditions difficiles dans lesquelles ces découvertes ont pu être faites et d'examiner avec modestie les erreurs qui ont pu être commises.

Références au programme

Classe de 1ère S

Observer - couleurs et images

• Sources de lumière colorée :

- différentes sources (étoiles, lampes variées, laser, DEL....) ;
- interaction lumière-matière (émission et absorption) ;
- quantification des niveaux d'énergie de la matière ;
- modèle corpusculaire de la lumière : le photon ;
- relation E = hν dans les échanges d'énergie ;
- spectre solaire.

• Matière colorée :

- molécules organiques colorées : structures moléculaires, molécules à liaisons conjuguées ;
- indicateurs colorés ;
- liaison covalente ;
- formule de Lewis ; géométrie des molécules ;
- rôle des doublets non liants ;
- isomérie Z/E.

Comprendre - lois et modèles

• Cohésion et transformations de la matière :

- particules, noyaux ; radioactivité et réactions nucléaires ; défaut de masse, énergie libérée ;
- solides ioniques et moléculaires ; changements d'état ;
- réactions chimiques et aspects énergétiques associés : énergie libérée lors de la combustion d'un hydrocarbure ou d'un alcool ;

• Forme et principe de conservation de l'énergie

Agir - défis du XXIe siècle

• Convertir l'énergie et économiser les ressources

- stockage et conversion de l'énergie chimique ;
- énergie libérée lors de la combustion d'un hydrocarbure ou d'un alcool ;
- synthèse ou hémisynthèse de molécules complexes, biologiquement actives
alcools, aldéhydes, cétones : nomenclature, oxydation ;
- synthèses et propriétés de matériaux amorphes (verres), de matériaux organisés (solides cristallins, céramiques) et de matières plastiques.

Classe de Terminale S

- Enseignement obligatoire

Observer : Ondes et matière

• Ondes et particules ; rayonnements dans l'Univers
• Caractéristiques et propriétés des ondes
• Analyse spectrale

Comprendre : Lois et modèles

• Temps, mouvement et évolution

Mécanique newtonienne :
- mouvement d'un satellite ;
- révolution de la Terre autour du Soleil ;
- lois de Képler ;
- forces conservatives, non conservatives ;
- étude énergétique des oscillations libres d'un système mécanique ;
- définition du temps atomique.

• Temps et relativité restreinte

Temps et évolution chimique
Représentation spatiale des molécules
Transformation en chimie organique

• Grandes réactions (substitution, addition, élimination)

Énergie, matière et rayonnement

Transfert d'énergie entre systèmes macroscopiques
Transferts quantiques d'énergie ; principe du laser
Photon ; dualité onde corpuscule

- Spécialité

Thème 3 : matériaux

Structure et propriétés : conducteurs, supraconducteurs, cristaux liquides, semi-conducteurs.
Nouveaux matériaux : nanotubes, nanomatériaux ; matériaux nanostructurés.

Le document Programmes_et_savants_russes reprend les grandes lignes des programmes de la série S en mentionnant les savants ayant travaillé dans les domaines concernés.

Niveaux de compétence en langue

Expression orale en continu : B2

Expression orale en interaction : B2

Compréhension de l'écrit : B2

Expression écrite : B2

Compréhension de l'oral : B2

Principaux supports documentaires utilisés lors de la séance

La tâche demandée aux élèves peut apparaître délicate. Le thème proposé est peu traité dans la littérature française. Cela évitera la simple compilation.
La transcription des caractères cyrilliques dans l'alphabet latin est maintenant réglementée. Mais des habitudes ont été prises et le nom d'un même personnage peut être différent en français, en allemand et en anglais. Le chimiste За́йцев établit une sorte de record (Saytsev, Saïtsev, Zaitsev, avec toutes les variantes en -eff). Par ailleurs, un général de l'Armée Rouge, passé ensuite du côté de la Wehrmacht, et un physicien s'appellent tous les deux Вла́сов. En français, il est d'usage d'écrire le nom du premier Vlassov et celui du second Vlasov.
En outre, le « h » donne souvent « g », c'est-à-dire « г » en russe : bohème devient богема (voir le titre de la séance chimie), Hitler Гитлер et Heisenberg Гейзенберг. Mais ce n'est pas systématique : Honecker devient Хонеккер et Hardy (l'acteur comme le mathématicien) Харди. Il conviendra de prévenir les élèves.

Afin d'éviter une perte de temps inutile, les noms des savants russes tels qu'ils sont connus en Russie sont donnés dans le document Transcriptions.

Le passage du cyrillique au latin est également un peu « flottant ». La phonétique fait que Butlerov devient parfois Boutliérov et, par souci de simplification, l'apostrophe, qui est la transcription du signe mou ь, est souvent supprimée : Zeldovitch au lieu de Zel'dovitch, Gorkov au lieu de Gor'kov...

Wikipedia permet d'obtenir un matériau impressionnant. La version française est la moins développée et, dans de nombreux cas, elle ne propose qu'un résumé peu utilisable. Les versions russe (pour les sujets abordés), anglaise et allemande sont beaucoup plus exploitables.

Voir la liste des prix Nobel de physique ou de chimie, par exemple sur www.nobelprize.org.

Internet offre un matériau considérable qui est d'ailleurs largement suffisant dans la quasi-totalité des cas. Le professeur veillera à ce que les élèves ne perdent pas un temps excessif dans une compilation inutile et dans la consultation de documents hors de leur portée (œuvres scientifiques originales ou ouvrages de sciences ou d'histoire des sciences, en particulier russes).

Le point sur la chimie dans l'empire russe (fin XIXème siècle) et la physique dans l'ex-URSS sous Staline joint à cette séquence apporte aide et conseils pour l'exploitation de cette séquence pédagogique.