CHIM0101 - Eléments de Chimie pour les Sciences de la Vie et de la Terre

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  • Équipe pédagogique

    • Responsables

    • HENON Eric (Responsable)
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • BOUQUILLON Sandrine (Responsable)
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • Intervenants

    • ALIJAH Alexander
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • BELHOMME Marie-Charlotte
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • BOHR Frédéric
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • BOUDESOCQUE Stéphanie
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • CADIOU Cyril
      Département : Chimie (UFR SEN)
    • GATARD Sylvain
      Département : Chimie (UFR SEN)
  • Volume horaire

  • Nature CMTD Total
    Durée 20h20h40h
  • Modalités de contrôle des connaissances (MCC)

  • Epreuves Nature DSDSEETEET Total
    Durée 0h300h302h2h
    Cas général 1ère session 252550 100%
    2nd session 100 100%
    Dispense contrôle continu 1ère session 100 100%
    2nd session 100 100%
  • Modalités de contrôle des connaissances (MCC)

  • Cas général

  • Nature Durée 1ère session 2ème session
    DS 0h30 25% 0%
    DS 0h30 25% 0%
    EET 2h 50% 0%
    EET 2h 0% 100%
  • Dispense contrôle continu

  • Nature Durée 1ère session 2ème session
    EET 2h 100% 0%
    EET 2h 0% 100%
  • Objectifs

  • Etendre les connaissances de Chimie acquises au lycée dans les domaines de la structure de la matière, des solutions acido-basiques, de la cinétique Chimique mais aussi en chimie organique (représentations, fonctions chimiques, nomenclature), le tout appliqué à la biologie ou la biochimie.
    Aborder pour la première fois les principes de la thermodynamique et leurs applications en Chimie ; illustrer une sélection d'exemples relevant des Sciences de la Vie et de la Terre (protéine, ADN,...)
  • Compétences spécifiques visées

  • Savoir reconnaître les fonctions chimiques. Approche de familles spécifiques (sucres, lipides, acides aminés, ...). Savoir nommer et représenter une molécule.
    Savoir reconnaître les types d'interactions mises en jeu entre molécules.
    Commencer à se familiariser avec les notions de thermodynamique (énergie, désordre et spontanéité d'un processus).
    Savoir résoudre un problème impliquant un équilibre chimique simple.
    Construire un protocole de préparation d'une solution tampon.
    Savoir manipuler les lois d'ordre 0, 1, 2 gouvernants la cinétique d'un processus (chimique ou biochimique).
  • Compétences générales visées

  • Progresser dans le raisonnement scientifique et acquérir une rigueur scientifique
    Etre à l'aise avec le concept de molécule pour pouvoir aborder, mieux analyser et expliquer les systèmes et processus étudiés dans le domaine des Sciences de la Vie et de la Terre et aussi savoir appréhender plus facilement la réactivité des molécules.
    Savoir se servir de sa calculette pour réaliser des calculs numériques et statistiques.
  • Connaissances requises

  • Programme de Terminale S en SVT et en Chimie
  • Programme

  • Programme Cours et Travaux dirigés:
    1°/ Atomistique: description ondulatoire des électrons, spin, nombres quantiques, notion d'orbitale atomique, énergie, configuration électronique et lien avec le tableau périodique, électronégativité, rayons atomiques, potentiel d'ionisation
    2°/ Liaison chimique : Modèle de Lewis, moment dipolaire, modèle VSEPR, modèle quantique de la liaison, liaisons σ, π.
    3°/ Interaction non-covalentes (liaison hydrogène, interaction de van der Waals) ; illustration en reconnaissance biomoléculaire.
    4°/ Représentations en chimie organique : formules brute, développée, semi-développée, abrégée, représentations projective, de Newmann, de Fischer. Quelques représentations de sucres.
    5°/ Les fonctions chimiques (groupes fonctionnels principaux, fonctions chimiques de la biologie et de la biochimie, glucides, lipides, ...). Nomenclature en chimie organique (alcanes, Hydrocarbures saturés ramifiés acycliques, Hydrocarbures insaturés acycliques : alcènes, alcynes, Hydrocarbures monocycliques saturés et insaturés, aromatiques). Acides aminés, sucres (exemples).
    6°/ Thermodynamique : Système isolé, fermé, ouvert, Variables d'état, Transformation réversible, irréversible, Chaleur, Travail, les 3 principes, fonctions d'état H, S, G, Critère de spontanéité d'une transformation, Thermochimie ; illustration sur des réactions du métabolisme (thermochimie et spontanéité des processus)
    7°/ Equilibre chimique en solution : avancement de réaction, quotient de réaction, activité, prévision du sens de réaction et des compositions à l'équilibre, principe de Le Chatelier ; illustration sur la formation de complexes ligand-protéine
    8°/ Equilibres acido-basiques : couple acide/base, constante d'acidité, pH, Echelle de force des acides/Bases, autoprotolyse, domaine de prédominance, solution tampon ; illustration sur la fabrication de solutions tampons utilisées en biochimie et la séparation d'acides aminés
    9°/ Cinétique chimique : loi de vitesse et constante de vitesse, lois d'ordre 0, 1, 2, temps partiel, influence de la température, loi d'Arrhenius, modèle du chemin de réaction (profil d'énergie, état de transition), catalyse (introduction générale) ; illustration sur la dynamique des populations et la catalyse enzymatique

    Autoformation :
    Ce contenu est accompagné d'une autoformation proposée aux étudiants sous la forme d'une série de tutoriels vidéo consultables en ligne. Ces séquences vidéo reprennent en partie les éléments de cours et la pratique de résolution d'exercices pour renforcer et améliorer l'efficacité de l'apprentissage.