Épreuve de physique-chimie de série S

ANNALES ZÉRO : EXEMPLES D'EXERCICES

(BO n°27 du 4 juillet 2002)

voir aussi BO n°15 du 8 avril 2004 : Nouvelles modalités de calcul de la note de l'épreuve pour l'évaluation des capacités expérimentales.

	Présentation
	Les exemples d'exercices

Présentation

Ces annales zéro proposent un éventail d'exercices portant essentiellement sur les parties nouvelles du programme ou sur celles qui présentent les concepts dans un esprit différent du programme précédent. L'objectif essentiel consiste à donner aux professeurs quelques repères, notamment dans la formulation, pour évaluer le travail des élèves. Pour chaque exercice, une grille indique la correspondance entre les questions posées et les compétences exigibles figurant au BO.

Selon la nouvelle définition de l'épreuve, il n'est pas proposé d'exercice spécifique de protocole expérimental. Les questions correspondantes peuvent être réparties dans divers énoncés.

Compte tenu des contraintes de barème à l'examen (cf BO du 4 juillet 2002), les énoncés ne peuvent être regroupés sans transformation pour constituer un sujet de baccalauréat. Il convient d'ailleurs de souligner que certains d'entre eux présentent une longueur importante qui les rendrait difficilement utilisables tels quels à l'examen ; ils traitent d'aspects divers d'une question et figurent dans un but d'évaluation formative.

Des remarques supplémentaires peuvent être formulées à propos de certains énoncés, en particulier quant à l'objectif recherché :

En physique :

L'exercice intitulé Décroissance radioactive du radon 220 montre une application possible de la méthode d'Euler à la radioactivité.
En l'absence de tableur, les questions posées visent à vérifier la compréhension, par l'élève, de cette méthode. Elles permettent aussi de comparer des mesures expérimentales aux valeurs obtenues par cette méthode numérique approchée puis par application de la solution de l'équation différentielle.
Le radon 222 propose de réfléchir à deux aspects.
D'une part, il associe à la mesure, les notions de moyenne et d'écart-type.
D'autre part, il illustre une difficulté du programme. Le temps de demi-vie t1/2 est défini à partir de l'évolution au cours du temps du nombre de noyaux N d'un isotope présent dans l'échantillon. Cependant la mesure de cette grandeur s'effectue par comptage puis étude de l'évolution de l'activité dN/dt, la valeur de t1/2 correspondant au temps au bout duquel l'activité est divisée par deux. La correspondance n'est pas évidente a priori et n'est possible que parce que la loi de décroissance N = f(t) est exponentielle : N et dN/dt font intervenir la même expression e-lt d'où la même valeur de t1/2.

En chimie :

Deux exercices illustrent l'utilisation de la conductimétrie, l'un pour une étude cinétique, l'autre pour la détermination d'une constante d'acidité.
Un troisième exercice, Dosage d'un vinaigre reprend un sujet de la session 2001 et en donne la version originale et une version modifiée en fonction du nouveau programme. Apparaissent alors des modifications de forme mais aussi des questions dont la formulation et la résolution ont changé, ainsi que certaines qui ne peuvent plus être proposées.
Deux exercices traitent de la notion de quotient de réaction et de sens d'évolution d'un système chimique, aspects nouveaux du programme.
En spécialité, le sujet Formule brute d'un acide gras montre comment, à propos d'un exemple inscrit au programme sans compétences exigibles, un élève peut être guidé pour mettre en œuvre les compétences figurant dans d'autres parties du programme.

Les membres du GRIESP qui ont rédigé ces exercices espèrent que leurs collègues y trouveront une aide pour mettre en œuvre le programme et pour concevoir l'évaluation dans leur classe.

Les exemples d'exercices

Tous les documents sont au format Acrobat.

La chimie, enseignement de spécialité

Partie C :

Formule brute d'un acide gras (197,65 ko)

La chimie, enseignement obligatoire

	Partie A :	Suivi conductimétrique d'une transformation chimique (cinétique) (193,15 ko)
	Partie B :	Détermination d'une constante d'acidité par conductimétrie (194,26 ko)
	Partie B :	Dosage d'un vinaigre (168,21 ko)
	Partie C :	Réactions en solution aqueuse (184,21 ko)
	Partie C :	Un dispositif de contrôle industriel d'une concentration molaire (pile de concentration) (183,94 ko)
	Partie D :	Un procédé discontinu de fabrication du savon (saponification) (207,22 ko)

La physique, enseignement de spécialité

	Partie A :	Étude de la notice d'un télescope (384,38 ko)
	Partie B :	Vibrations d'une corde métallique (ondes stationnaires) (188,53 ko)

La physique, enseignement obligatoire

	Partie A :	Ondes ultrasonores (236,78 ko)
	Partie A :	Ondes sismiques (256,74 ko)
	Partie B :	Décroissance radioactive du radon 220 (273,36 ko)
	Partie B :	Datation au carbone 14 (193,87 ko)
	Partie B :	Le radon 222 (203,75 ko)