Module MP.3 : Connaissances scientifiques et techniques relatives à l'environnement de l'animal

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1 Bac pro Conduite et gestion de l élevage canin et félin P-20 Module MP.3 : Connaissances scientifiques et techniques relatives à l'environnement de l'animal Disciplines Horaire-élève dont cours dont TP/TD Pluridisciplinarité- Etudes de situations concrètes Sciences physiques 75 h 40 h 35 h Total 75 h 40 h 35 h OBJECTIF GÉNÉRAL : Acquérir les connaissances scientifiques et techniques liées aux : - paramètres physico-chimiques relatifs au bien-être de l'animal - problèmes technologiques rencontrés dans la vie professionnelle Objectif 1 Observer, décrire et expliquer les propriétés des solutions aqueuses ; appliquer ces propriétés au secteur professionnel CONTENUS COMPÉTENCES ATTENDUES RECOMMANDATIONS PÉDAGOGIQUES 1. Concentration et dilution (horaire indicatif 5 h) - concentration massique et molaire - dilution d'une solution - exprimer et déterminer la concentration massique ou molaire des espèces chimiques présentes dans une solution aqueuse - préparer une solution aqueuse de concentration donnée à partir d'un produit commercial - prévoir et décrire l'effet de la dilution sur la concentration d'une solution Prendre des exemples dans le secteur professionnel (désinfectant, détergent, nettoyant). Travaux pratiques : réaliser des préparations de solutions aqueuses de concentration donnée.

2 2. Les solutions acido-basiques (horaire indicatif 13 h) - exemples de solutions acides et basiques : acides forts et acides faibles, bases fortes - produit ionique de l'eau - définition du ph, échelle de ph - mesure du ph - la réaction acide-base - dosages acido-basiques colorimétriques - effet tampon 3. Oxydoréduction (horaire indicatif 12 h) - définitions électroniques d'un oxydant, d'un réducteur, d'une oxydation et d'une réduction - couple oxydant-réducteur - réaction d'un métal M sur un ion métallique M n+ - classification qualitative des couples oxydant-réducteur M/M n+ - place du couple H + /H 2 ou H 3 O + /H 2 - prévision des réactions d'oxydoréduction et de leurs conséquences - donner des exemples de solutions acides et basiques - distinguer acide fort et acide faible - définir le produit ionique de l'eau - définir le ph d'une solution - appliquer les relations : ph = - log[h 3 O + ] ou [H 3 O + ] = 10 ph - mesurer le ph d'une solution - justifier le caractère acide, basique ou neutre d'une solution - citer les caractéristiques de la réaction acide-base - réaliser des dosages acido-basiques et déterminer la concentration d'une solution - appliquer la relation CAVA = CBVB à l'équivalence - citer les propriétés d'une solution tampon - définir : oxydant, réducteur, oxydation et réduction - citer des exemples de couples oxydant-réducteur et écrire les demi-réactions qui les caractérisent - réaliser, décrire et interpréter des expériences qui permettent d'effectuer une classification qualitative des couples oxydant-réducteur - prévoir la possibilité de réaction entre deux couples oxydant-réducteur Mettre en évidence la différence entre acide fort et acide faible à partir de leur ionisation en solution aqueuse. Les notions de K a et de pk a sont hors programme. Le produit ionique de l'eau sera présenté comme une constante à une température donnée. Travaux pratiques : mesurer le ph de diverses solutions de la vie courante et calculer [H 3 O + ] correspondant. Utiliser indifféremment H 3 O + ou H +. Travaux pratiques : pratiquer quelques dosages colorimétriques de produits courants à caractère acide ou basique. Utiliser sans justification l'indicateur coloré approprié. Admettre qu'à l'équivalence un acide faible est totalement ionisé lors de son dosage par une base forte Travaux pratiques : mettre en évidence l'effet tampon dans des milieux judicieusement choisis. Travaux pratiques : réaliser des expériences entre divers métaux et des solutions ioniques métalliques afin d'élaborer une classification qualitative des couples oxydant-réducteur correspondants. L étude des potentiels d'oxydoréduction est hors programme. Bac pro Conduite et gestion de l élevage canin et félin P-21

3 Bac pro Conduite et gestion de l élevage canin et félin P-22 CONTENUS COMPÉTENCES ATTENDUES RECOMMANDATIONS PÉDAGOGIQUES Objectif 2 Observer, décrire et expliquer les transferts et l'utilisation de l'énergie thermique, rayonnante, électrique et mécanique dans les pratiques professionnelles Cet objectif est à traiter en lien avec le module MP Energie thermique (horaire indicatif 7 h) - relation fondamentale de la calorimétrie - la chaleur : bilan, transfert d'énergie et mesures calorimétriques 2. Energie rayonnante (horaire indicatif 6 h) - décomposition et synthèse de la lumière blanche - grandeurs caractéristiques associées aux ondes lumineuses - rayonnement UV et IR - vue d'ensemble sur les ondes électromagnétiques 3. Energie électrique (horaire indicatif 16 h) - production d'une tension alternative sinusoïdale - grandeurs caractéristiques - valeurs maximales et efficaces de la tension et de l'intensité - déphasage entre deux tensions - énoncer et appliquer la relation Q = m.c. θ - réaliser un bilan thermique - calculer une quantité de chaleur - déterminer une capacité thermique massique - décrire le spectre de la lumière blanche - définir et utiliser : célérité c, fréquence f, période T et longueur d'onde λ - situer les différents rayonnements en fonction de leur longueur d'onde - décrire le principe de production d'une tension alternative sinusoïdale - définir et déterminer : période T, fréquence f, - définir et mesurer : Um, Ue, Im et Ie - mesurer le déphasage ϕ entre deux tensions Distinguer chaleur et température Insister sur la valeur particulière de la capacité thermique massique de l'eau. Travaux pratiques : expliquer le principe des mesures calorimétriques et déterminer une capacité thermique massique. Travaux pratiques : montrer la dispersion de la lumière blanche. Distinguer lumière polychromatique et lumière monochromatique. L'étude du photon et de son énergie associée est hors programme. Comparer en termes d'efficacité et de confort pour l'animal les différents modes d'éclairage naturel et artificiel. Montrer expérimentalement le principe de production d'une tension alternative sinusoïdale. Visualiser une tension sinusoïdale à l'oscilloscope et la décrire. Déterminer T, f et Um sur un oscillogramme. Mesurer Ue et retrouver la relation qui lie Um et Ue. Visualiser et mesurer le déphasage entre deux tensions.

4 - puissance électrique en courant alternatif : différents types de puissance, facteur de puissance, mesure d'une puissance - le transformateur monophasé : description, loi des tensions pour un transformateur parfait, applications - définir puissance active et puissance apparente, les calculer dans des situations données - mesurer une puissance active à l'aide du wattmètre - définir le facteur de puissance et justifier son importance dans une installation - décrire la constitution d'un transformateur - énoncer et appliquer la loi des tensions pour un transformateur parfait - justifier les utilisations d'un transformateur dans les pratiques professionnelles Introduire la puissance active et la puissance apparente à partir de mesures réalisées à l'aide du wattmètre, du voltmètre et de l'ampèremètre. Définir le facteur de puissance comme un coefficient de proportionnalité entre puissance apparente et puissance active. Montrer expérimentalement le principe de fonctionnement du transformateur. Travaux pratiques : établir expérimentalement la loi des tensions pour un transformateur parfait. Montrer les applications pratiques du transformateur, y compris le rôle du transformateur d'isolement. 4. Energie mécanique(horaire indicatif 16 h) éléments de statique - les forces : - caractéristiques - poids d'un corps - moment d'une force : - définition - théorème des moments - équilibre d'un solide en rotation - couple de forces : - définition - moment d'un couple - citer les caractéristiques d'une force et la représenter - distinguer poids et masse - représenter et calculer le poids d'un corps - calculer le moment d'une force et d'un couple - définir les conditions d'équilibre d'un solide en rotation Illustrer les notions de force, poids, moment et couple à partir de situations concrètes rencontrées dans le secteur professionnel. Insister sur la notion d'économie d'effort. Définir les règles de sécurité par rapport au basculement des matériels. Bac pro Conduite et gestion de l élevage canin et félin P-23

5 Bac pro Conduite et gestion de l élevage canin et félin P-24 CONTENUS COMPÉTENCES ATTENDUES RECOMMANDATIONS PÉDAGOGIQUES éléments d'acoustique - propagation du son et vitesse de propagation - caractéristiques de l'onde sonore - niveau d'intensité sonore - absorption d'une onde sonore éléments de mécanique des fluides - pression dans un fluide - relation fondamentale de l'hydrostatique - vitesse d'écoulement et débit volumique - puissance hydraulique d'une pompe - notion de pertes de charge - déterminer les caractéristiques d'une onde sonore : vitesse v, fréquence f, période T et longueur d'onde λ - situer les domaines de fréquences audibles (homme, chien ) - énoncer et appliquer les relations : λ = vt = v/f - mesurer un niveau d'intensité sonore avec un sonomètre - décrire les phénomènes d'absorption par un isolant acoustique - définir et calculer la pression : p = F / S - énoncer et appliquer la relation fondamentale de l'hydrostatique : p = ρ g h - déterminer un débit volumique : Q V = S x V et une puissance hydraulique : P H = Q V x p - lire et interpréter des abaques simples - expliquer les pertes de charge dans une conduite Mettre en évidence l'aspect vibratoire du son. Expliquer la propagation du son par la mise en vibration, de proche en proche, des molécules ou des atomes du milieu. Montrer expérimentalement le phénomène d'absorption d'une onde sonore par un isolant acoustique. Justifier l'intérêt de l'utilisation des isolants acoustiques. S'appuyer sur des exemples simples en relation avec le secteur professionnel. Effectuer des mesures ou utiliser des abaques simples pour déterminer une pression, ou un débit dans le cas d'une conduite horizontale. L équation de Bernoulli est hors programme. Expliquer l'origine des pertes de charge : type d'écoulement, caractéristiques de la conduite, nature du fluide et vitesse d'écoulement.

6 Épreuve n 5 : Sciences appliquées et technologie Épreuve ponctuelle (coefficient 3) Objectifs Cette épreuve vérifie que le candidat possède les bases scientifiques nécessaires à l'exercice de l'activité décrite dans le référentiel professionnel. L'épreuve E.5 concerne les modules MP.2 et MP.3 et les disciplines qui y concourent. Modalités d'organisation C'est une épreuve écrite nationale d'une durée de deux heures. L'épreuve comporte deux parties indépendantes, affectées du même coefficient, l'une portant sur le module MP2 et l'autre sur le module MP.3. Il est souhaitable que chaque candidat consacre une heure à chaque partie de l'épreuve. Chaque partie comporte plusieurs questions portant sur les compétences attendues dans les modules concernés. Des documents peuvent être annexés au sujet, soit en tant que source d'information, soit en tant qu'éléments à exploiter et à traiter. Évaluation Elle est réalisée par les enseignants des disciplines concernées à partir d'une grille nationale critériée. Le barème des points affectés aux différentes parties est fourni aux candidats avec le sujet. Bac pro Conduite et gestion de l élevage canin et félin E 9