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1ère 2ème 3ème 4ème

Discipline	Compétence	Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes	Situations
Biologie - Chimie 2 BC2.5.1 5. Physique atomique, chimie quantique et liaison chimiques 5.1. Structure atomique quantifiée et spectroscopie	Les élèves sont capables de décrire la structure quantifiée des atomes, d’expliquer les transitions électroniques liées aux interactions avec le rayonnement électromagnétique, ainsi que d’analyser des spectres et de les utiliser pour identifier des substances.	Connaissances : Décrire et classer les niveaux d’énergie ainsi que leur quantification. Expliquer les spectres d’émission et d’absorption. Aptitudes : Analyser des spectres et identifier des raies caractéristiques. Déterminer des différences d’énergie à partir de données spectrales. Comparer et identifier des substances à l’aide de spectres. Attitudes : Réfléchir à l’importance des données expérimentales pour la vérification des modèles. Examiner de manière critique les résultats de mesure et prendre en compte les incertitudes. Considérer les modèles scientifiques comme vérifiables et de validité limitée (3ème, 4ème)	Analyse des spectres d’émission de différents éléments. Produit attendu : Analyse structurée avec identification d’éléments inconnus. (3ème, 4ème)
Biologie - Chimie 2 BC2.5.2 5. Physique atomique, chimie quantique et liaison chimiques 5.2. Configuration électronique et concept d’orbitale	Les élèves sont capables d’établir des configurations électroniques, de les relier aux orbitales atomiques correspondantes (OA) et de représenter ces dernières de manière graphique.	Connaissances : Décrire et expliquer les règles de remplissage électronique (principe de Aufbau, principe d’exclusion de Pauli, règle de Hund). Décrire et classer les formes des orbitales atomiques ainsi que leurs niveaux d’énergie. Aptitudes : Établir et compléter de manière systématique des configurations électroniques. Esquisser des orbitales atomiques et représenter des configurations électroniques. Expliquer le lien entre la configuration électronique et l’occupation des orbitales. Attitudes : Travailler de manière soigneuse et structurée. Examiner de façon critique les représentations et les interpréter de manière simplifiée. (3ème, 4ème)	Élaboration des configurations électroniques de certains éléments sélectionnés et représentation de leurs orbitales. Produit attendu : Vue d’ensemble structurée présentant les configurations électroniques ainsi que des esquisses des orbitales atomiques correspondantes. (3ème, 4ème)
Biologie - Chimie 2 BC2.5.3 5. Physique atomique, chimie quantique et liaison chimiques 5.3. Théorie de la liaison de valence et structure moléculaire	Les élèves sont capables d’expliquer les liaisons covalentes à l’aide de la théorie de la liaison de valence (hybridation des orbitales atomiques, liaisons σ et π) et d’en déduire les structures moléculaires ainsi que leurs propriétés fondamentales.	Connaissances : Décrire et identifier l’hybridation des orbitales atomiques menant à la formation d’orbitales hybrides (sp, sp² et sp³). Décrire et expliquer le recouvrement des orbitales hybrides conduisant à la formation de liaisons σ et π. Expliquer le lien entre le type de liaison, la géométrie moléculaire et les propriétés des molécules. Aptitudes : Déterminer les hybridations et les types de liaisons (σ/π) dans les molécules et les relier à la géométrie moléculaire. Analyser les formules structurelles des molécules données et en déduire leurs propriétés et leur réactivité. Attitudes : Examiner de manière critique les relations entre la structure et les propriétés des substances. Réfléchir aux modèles de la liaison chimique et situer leurs limites de validité. (3ème, 4ème)	Analyse de molécules (par ex. éthène, acétylène, méthane) du point de vue des liaisons et de la structure. Produit attendu : Représentation structurée avec attribution des liaisons σ et π ainsi que des hybridations nécessaires des orbitales atomiques. (3ème, 4ème)

Biologie - Chimie 2 BC2.5.1 5. Physique atomique, chimie quantique et liaison chimiques 1. Structure atomique quantifiée et spectroscopie

Les élèves sont capables de décrire la structure quantifiée des atomes, d’expliquer les transitions électroniques liées aux interactions avec le rayonnement électromagnétique, ainsi que d’analyser des spectres et de les utiliser pour identifier des substances.

Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes

Connaissances :
- Décrire et classer les niveaux d’énergie ainsi que leur quantification.
- Expliquer les spectres d’émission et d’absorption.
Aptitudes :
- Analyser des spectres et identifier des raies caractéristiques.
- Déterminer des différences d’énergie à partir de données spectrales.
- Comparer et identifier des substances à l’aide de spectres.
Attitudes :
- Réfléchir à l’importance des données expérimentales pour la vérification des modèles.
- Examiner de manière critique les résultats de mesure et prendre en compte les incertitudes.
- Considérer les modèles scientifiques comme vérifiables et de validité limitée

(3ème, 4ème)

Situations

Analyse des spectres d’émission de différents éléments.

Produit attendu :
- Analyse structurée avec identification d’éléments inconnus.

(3ème, 4ème)

Biologie - Chimie 2 BC2.5.2 5. Physique atomique, chimie quantique et liaison chimiques 2. Configuration électronique et concept d’orbitale

Les élèves sont capables d’établir des configurations électroniques, de les relier aux orbitales atomiques correspondantes (OA) et de représenter ces dernières de manière graphique.

Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes

Connaissances :
- Décrire et expliquer les règles de remplissage électronique (principe de Aufbau, principe d’exclusion de Pauli, règle de Hund).
- Décrire et classer les formes des orbitales atomiques ainsi que leurs niveaux d’énergie.
Aptitudes :
- Établir et compléter de manière systématique des configurations électroniques.
- Esquisser des orbitales atomiques et représenter des configurations électroniques.
- Expliquer le lien entre la configuration électronique et l’occupation des orbitales.
Attitudes :
- Travailler de manière soigneuse et structurée.
- Examiner de façon critique les représentations et les interpréter de manière simplifiée.

(3ème, 4ème)

Situations

Élaboration des configurations électroniques de certains éléments sélectionnés et représentation de leurs orbitales.

Produit attendu :
- Vue d’ensemble structurée présentant les configurations électroniques ainsi que des esquisses des orbitales atomiques correspondantes.

(3ème, 4ème)

Biologie - Chimie 2 BC2.5.3 5. Physique atomique, chimie quantique et liaison chimiques 3. Théorie de la liaison de valence et structure moléculaire

Les élèves sont capables d’expliquer les liaisons covalentes à l’aide de la théorie de la liaison de valence (hybridation des orbitales atomiques, liaisons σ et π) et d’en déduire les structures moléculaires ainsi que leurs propriétés fondamentales.

Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes

Connaissances :
- Décrire et identifier l’hybridation des orbitales atomiques menant à la formation d’orbitales hybrides (sp, sp² et sp³).
- Décrire et expliquer le recouvrement des orbitales hybrides conduisant à la formation de liaisons σ et π.
- Expliquer le lien entre le type de liaison, la géométrie moléculaire et les propriétés des molécules.
Aptitudes :
- Déterminer les hybridations et les types de
- liaisons (σ/π) dans les molécules et les relier à la géométrie moléculaire.
- Analyser les formules structurelles des molécules données et en déduire leurs propriétés et leur réactivité.
Attitudes :
- Examiner de manière critique les relations entre la structure et les propriétés des substances.
- Réfléchir aux modèles de la liaison chimique et situer leurs limites de validité.

(3ème, 4ème)

Situations

Analyse de molécules (par ex. éthène, acétylène, méthane) du point de vue des liaisons et de la structure.

Produit attendu :
- Représentation structurée avec attribution des liaisons σ et π ainsi que des hybridations nécessaires des orbitales atomiques.

(3ème, 4ème)