Overview
Ce document de révision couvre les concepts clés des univers Terre-Espace, Matériel et Technologique pour le cours de science et technologie de secondaire 4, avec définitions, formules et exemples d’application.
Univers Terre-Espace
- Le cycle du carbone inclut la photosynthèse (6 H₂O + 6 CO₂ + énergie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂) et la respiration (inverse).
- Les herbivores et carnivores assimilent le carbone par l'alimentation, les êtres vivants rejettent du méthane.
- Les roches carbonatées créent des sédiments puis des combustibles fossiles.
- Les activités humaines (combustion, extraction) augmentent les gaz à effet de serre (GES).
- Effet de serre : dû à H₂O, CO₂, CH₄, N₂O ; l'effet renforcé cause fonte des glaces, montée du niveau des mers, perturbation des écosystèmes.
- Pergélisol : sol gelé en permanence ; son dégel libère GES, rend les sols instables, modifie la végétation.
- Ressources énergétiques renouvelables : hydroélectricité, géothermie, éolien, solaire, biomasse ; non renouvelables : pétrole, nucléaire.
Bassin Versant & Circulation Océanique
- Amont : origine de l'eau ; aval : destination.
- Impacts humains : déforestation, agriculture, exploitation minière, urbanisation modifient l’écosystème.
- Circulation thermohaline : mouvements océaniques dus à la température et la salinité de l’eau.
- Les courants de surface sont causés par le vent et la rotation terrestre, ceux de profondeur par température/salinité.
Glaciers et Banquises
- Fonte des glaciers augmente le niveau de la mer, diminue la salinité de l'eau.
- Fonte de la banquise ne modifie pas le niveau de la mer, mais réduit l’albédo (pouvoir réfléchissant).
Univers Matériel : Concentration & pH
- Concentration : quantité de soluté/volume (g/L, %, ppm).
- 1 mg/L = 1 ppm ; conversion selon les unités.
- Échelle pH : logarithmique, pH < 7 acide, pH > 7 basique, pH = 7 neutre.
- Acides rougissent le papier tournesol, bases le bleuisse, sels goût salé.
Ions, Électrolytes et Transformations Chimiques
- Un ion est un atome chargé (perte/gain d’électrons).
- Métaux forment des ions positifs, non-métaux des ions négatifs.
- Électrolytes (acide, base, sel) permettent la conduction électrique en solution.
- Combustion, photosynthèse, respiration et neutralisation sont des transformations chimiques majeures.
Modèle Atomique et Tableau Périodique
- Le numéro atomique = nombre de protons/électrons ; famille = électrons de valence ; période = couches électroniques.
- Familles : alcalins (IA), alcalino-terreux (IIA), halogènes (VIIA), gaz inertes (VIIIA).
Électricité et Magnétisme
- Sens du champ magnétique autour d’un fil via la règle de la main droite.
- Loi d’Ohm : R = U/I ; P = UI ; E = P × t.
- Circuits en série : même courant, tension additionnée ; en parallèle : courant partagé, tension identique.
- Rendement énergétique = (énergie utile/énergie consommée) × 100%.
Univers Technologique : Liaisons & Guidage
- Liaisons : directe/indirecte, démontable/indémontable, rigide/élastique, complète/partielle.
- Guidage : oriente le mouvement (rotation, translation, hélicoïdal).
- Transmission de mouvement : roues de friction, poulies-courroies, engrenages, chaînes, vis sans fin.
- Transformation de mouvement : vis-écrou, cames-tige, bielle-manivelle, pignon-crémaillère.
Propriétés des Matériaux
- Propriétés mécaniques : dureté, élasticité, fragilité, résilience, rigidité, ductilité, malléabilité.
- Propriétés physiques : conductivité électrique/thermique, légèreté.
- Propriétés chimiques : neutralité chimique, résistance à la chaleur/corrosion.
- Thermoplastiques recyclables, thermodurcissables non recyclables.
Key Terms & Definitions
- GES — gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique.
- Concentration (ppm) — partie de soluté par million de parties de solution.
- Électrolyte — substance qui conduit l’électricité dissoute dans l’eau.
- Ion — atome ou molécule chargé électriquement.
- Échelle pH — mesure l’acidité d’une solution.
- Famille chimique — groupe d’éléments aux propriétés similaires dans le tableau périodique.
Action Items / Next Steps
- Réviser les formules de concentration, loi d’Ohm, calcul du rendement énergétique.
- S’exercer à identifier les types de liaisons, guidages et propriétés des matériaux.
- Relire les exemples de transformations chimiques et d’équilibrage d’équations.