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Les licences double diplôme de la faculté des Sciences de l’Université Paris-Saclay
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Détail des modules du L3 parcours Frédéric Joliot Curie
L3 - Magistère Physico-Chimie Moléculaire 2020-2021

DESCRIPTION DES MODULES


BCC=Bloc de Connaissances et Compétences

L3 - Magistère Physico-Chimie Moléculaire

BCC Semestre 5

Chimie organique générale et mécanismes réactionnels - Chim301C

La description correcte des caractéristiques stéréochimiques d’une molécule et la comparaison de ces dernières à d’autres molécules doit être maitrisée par un chimiste organicien. Ce module développe les fondements de la stéréochimie : analyse conformationnelle, stéréoisomérie de configuration, activité optique en absence de carbone asymétrique.
La connaissance approfondie de la structure tridimensionnelle et de la réactivité potentielle d’une molécule permettra d’envisager des voies générales de synthèse. En effet, l’obtention de molécules organiques élaborées s’appuie sur la prévision de la réactivité de liaisons ou fonctions caractéristiques. Ce module constitue également une approche stratégique de synthèse organique via l’étude de grands mécanismes ioniques, radicalaires ou concertés : substitutions, éliminations, additions. Partant de constatations expérimentales, les grands modèles de mécanismes sont développés. Les aspects cinétiques, thermodynamiques, orbitalaires ainsi que stéréochimiques sont abordés pour étayer ces mécanismes.

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 20
  • Volume horaire global de TP : 12
  • Volume horaire global de TD : 18
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Chimie inorganique - Chim303C

Modélisation de la structure électronique des métaux de transition dans un champ de ligands en relation avec leur structure, leur propriété et leur réactivité. 1- Rappel des modèles connus pour décrire la structure électronique des métaux de transition dans un champ de ligands (décompte des électrons, modèle du champ cristallin). 2- Structure électronique de l’atome (configuration électronique, états d’énergie d’une configuration électronique). Particularité des atomes formant les complexes des métaux de transition. 3- Modèle des orbitales moléculaires et structure électronique des ligands. Effet de la formation de la liaison métal-ligand sur les propriétés et la réactivité des ligands. Notions de spectroscopie de photoélectron pour l’étude de la structure électronique des molécules. 4- Modèle des orbitales moléculaires et structure électronique des complexes des métaux de transition. Effet de la nature des ligands sur les propriétés et la réactivité des complexes des métaux de transition. Modèle du recouvrement angulaire. Notions de spectroscopie électronique pour l’étude de la structure électronique des complexes des métaux de transition.
  Enseignement expérimental
- Synthèse du Co(salen) et fixation d' oxygène - Synthèse, caractérisation et propriétés optiques de complexes du Cuivre(II) - Synthèse, caractérisation et propriétés optiques de complexes de Vanadium(IV) - Synthèse sous atmosphère inerte de complexes (Ru(II), Ni(II)) Influence du métal sur le champ de ligand.

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 17
  • Volume horaire global de TP : 16
  • Volume horaire global de TD : 17
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Chimie du solide et cristallographie - Chim308C

Le solide cristallin :
- Description des différents modèles de liaison, structure de bande et propriétés associées
- Description de l’état cristallin (maille, empilement, polyèdres de coordination, …) : structures types métalliques, covalentes, moléculaires et ioniques.
- Modèle ionique : règles de Pauling, énergie de réseau, écart au modèle
- Etude de quelques cas particuliers : spinelles, silicates

Synthèse et propriétés des solides
- Méthodes de synthèse à partir de précurseurs moléculaires (nucléation-croissance, voie sol-gel, condensation en solution aqueuse)
- Propriétés : électroniques, magnétiques, autres

Du cristal parfait au cristal réel :
- Notion de défauts ponctuels (notation de Kröger-Vinck) : défauts intrinsèques et extrinsèques, solides stœchiométriques et non-stœchiométriques.
- Solution solide
- Equation de formation et thermodynamique des défauts
- Etude des propriétés physiques associées (optique, électrique)
- Exemples : centres colorés, les oxydes de métaux de transition

Symétries des cristaux : cristallographie
- Réseaux et systèmes cristallins
- Symétries, groupes ponctuels et groupes d'espace
- Table internationale de cristallographie et description structurale

TP de chimie du solide - Synthèses de poudres

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 32
  • Volume horaire global de TP : 4
  • Volume horaire global de TD : 14
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Thermodynamique et Electrochimie - Chim319

Thermodynamique :
1. Fonctions d’état. Evolution spontanée d'un système.
2. Le corps pur. Diagramme d'état
3. Les mélanges. Notion d'activité. Cas des gaz, des liquides et des solutions
4. Mélanges binaires. Diagrammes de phases.
5. Equilibres chimiques. Lois de déplacement des équilibres

Electrochimie :
1. Potentiel chimique et potentiel électrochimique
2. Force ionique et équation de Debye-Hückel
3. Potentiel absolu et potentiel relatif d'électrode
4. Electrodes de référence, équation de Nernst
5. Piles et accumulateurs ; force électromotrice
6. Pile de concentration, jonction liquide en régime stationnaire: potentiel de jonction
7. Diagrammes E=f(pH)

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 19
  • Volume horaire global de TP : 12
  • Volume horaire global de TD : 19
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Mécanique quantique - Chim321

Le but du module est de conduire à une connaissance approfondie des notions de base de la mécanique quantique qui seront utilisées dans d’autres modules dont la spectroscopie et la chimie théorique. Un objectif est d’apprendre à développer un sens de la modélisation et un sens quantique, c'est à dire penser en termes d’ondes et à acquérir une base solide concernant les concepts de la physico-chimie.
  • Introduction à la mécanique quantique (aspects indépendant du temps)
  • Equations de Schrödinger
  • Postulats et outils (opérateurs, équations aux valeurs propres)
  • Oscillateur harmonique linéaire et à deux dimensions
  • Moment cinétique orbital et spin. Atomes hydrogénoïdes
  • Méthodes de résolution approchées, méthode des perturbations, méthode des variations
  • Composition de moments cinétiques
  • Particules indiscernables
  • Vibration des molécules polyatomiques, modes normaux

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 25
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 25
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Anglais S5 - Lang301B

L'objectif de cet enseignement est de travailler les cinq compétences langagières : compréhension écrite et orale, production écrite et production orale soit en continu, soit en interaction.

Le contenu comprendra :
- utilisation de l'anglais général et scientifique (graphiques, expériences scientifiques)
- technique de l'exposé oral
- travail sur l'écrit (résumé et synthèse)
- révisions de grammaire et prononciation si nécessaire

Les thèmes traités seront : cosmétiques, essais cliniques & cuisines chimique

Evaluation : Présentation poster scientifique, DST (Résumé), Jeu de rôle, Participation et activités en classe, Evaluation commune (comp orale), Evaluation commune (production écrite)

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 24
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 24

Formation générale S5

L’objectif des TP (De l’atome au matériau) est d’apporter aux élèves une culture scientifique et une pratique expérimentale en chimie inorganique minérale et moléculaire. L'approche expérimentale est agrémentée de notions théoriques et d’une mise en perspective des expériences dans leur contexte historique et scientifique. Une participation active des étudiants est exigée soit par une démarche d’investigation soit par un exposé introductif.
Le premier TP porte sur différents types de réactions pouvant présenter des risques afin de sensibiliser les élèves à la sécurité en Chimie. Les TP suivants s’inscrivent dans l’idée d’une progression des propriétés atomiques vers le matériau, tout d'abord par l’étude de familles d’éléments de la classification périodique.
Ce module comprend la participation à une conférence scientifique.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 9
  • Volume horaire global de TP : 14
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

BCC Semestre 6

UE obligatoires

Spectroscopies - Chim322

Résumé : L'objectif est de familiariser les étudiants avec la description fondamentale complètes des états atomiques. L'interaction lumière-matière est envisagée dans le cadre de l'interaction dipolaire-électrique. Les règles de sélection et les applications spectroscopiques des transitions impliquées sont considérées aussi bien pour les atomes (analyse élémentaire par spectrométrie d'émission induite par laser) que pour les molécules diatomiques dans leur état électronique fondamental (spectroscopie de rotation pure et de rotation-vibration).

Introduction – Interaction matière rayonnement Description d’un atome : de l’atome d’hydrogène aux atomes polyélectroniques L’interaction spin-orbite Action d’un champ externe sur un atome : l’effet Zeeman Transitions optiques dans les atomes Introduction à la structure moléculaire Spectroscopies micro-onde et infra-rouge dans la molécule diatomique Spectroscopie Raman, exemple de spectroscopie non linéaire

2 manipulations de travaux pratiques : - Spectres de rotation-vibration par Transformée de Fourier de CO et HCl - Effet Zeeman dans les atomes

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 18
  • Volume horaire global de TP : 16
  • Volume horaire global de TD : 16
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Chimie théorique et numérique - Chim328

Cette UE a pour objectif de couvrir les concepts de base de la chimie théorique, de développer la description de la structure électronique des atomes et des molécules, de mettre en perspective les approches qualitatives et quantitatives, d'illustrer et de mettre en pratique toutes les notions au travers d'exemples variés.

Chapitre I : Structure électronique d’un atome et termes spectroscopiques
Chapitre II : Niveaux d’énergie de l’atome et orbitales atomiques : détermination numérique
Chapitre III : Structure électronique des molécules - Approximations fondamentales
Chapitre IV : Méthodes empiriques et théorie des OM
Chapitre V : Méthodes de Chimie quantique
Chapitre VI : Structure et réactivité vues par les deux approche  

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 28
  • Volume horaire global de TP : 8
  • Volume horaire global de TD : 14
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Chimie organique approfondie - Chim342C

  • Organométalliques : organomagnésiens, organolithien, organocuprates et organozinciques.
  • Dérivés carbonylés et dérivés d’acides:
    • Electrophilie de la liaison C=O des carbonyles au travers de l’étude de réactions d’additions de divers nucléophiles (alcools, amines, thiols, organométalliques et hydrures métalliques)
    • Etude de l’induction stéréochimique potentielle liée à l’addition nucléophile sur des fonctions carbonyles. A travers la réactivité d’énolates, énols et leurs équivalents synthétiques (énamines, métalloénamines et éthers d’énols silylés), la C-alkylation, l’acylation, l’aldolisation, l’addition conjuguée et l’annélation de Robinson seront développées pour la formation de liaison C-C. Etude de l’addition de Michael avec les nitroalcanes, les carbones soufrés et les réactifs organocuivreux. -?-halogénation, réarrangement de Favorski.
  • Chimie des composés carboxylés et molécules polyfonctionnelles: réactions d’addition-élimination comprenant les différentes méthodes d’estérification, de formation d’amides, par des réactions d’addition réductrice (organométalliques, hydrures métalliques), de réarrangement (Hofmann, Curtius), d’halogénation, de Réformatski, de Claisen et par l’action de diazométhane. Propriétés des composés ?-dicarbonylés (acidité des hydrogènes en ?, décarboxylation des ß-cétoesters) ainsi que leur utilisation en synthèse organique.
 
  • ravail expérimental : Réactivité des organomagnésiens et des dérivés carbonylés

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 18
  • Volume horaire global de TP : 16
  • Volume horaire global de TD : 16
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Symétrie - Chim347

Présentation simple de la théorie des groupes pour les chimistes ; applications : détermination des groupes de symétrie de molécules, détermination d’orbitales moléculaires de symétrie et détermination de la symétrie des états électroniques dans des cas simples.
Eléments de symétrie, Opérations de symétrie, groupes ponctuels, classes d’´equivalence, détermination des groupes ponctuels
Représentations des groupes par des ensembles de nombres ou de matrices carrées
Représentation sur une base d’OA s, p ou d
Représentations irréductibles, tables de caractères
Projecteurs
Application à la détermination des OM de symétrie
Application à la détermination des symétries des états électroniques.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 12.5
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 12.5
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Cinétique - Chim348

Cinétique
Vitesse d’évolution d’un constituant intervenant dans plusieurs réactions
Réactions successives : AEQS
Réactions parallèles : réactions jumelles, réactions compétitives
Réactions opposées : équilibre cinétique, relation thermodynamique/cinétique
Réactions en chaîne et de leurs applications
Catalyse homogène, hétérogène et enzymatique
Théorie des collisions

TP:
Hydrolyse d'halogénures de tertiobutyle, suivi conductimétrique
Catalyse enzymatique, exploration de la glucose oxydase et dosage du glucose, suivi par spectroscopie UV-VIs
Réactions radicalaires compétitives, suivi par spectroscopie UV-VIs

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 7
  • Volume horaire global de TP : 11
  • Volume horaire global de TD : 7
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Anglais S6 - Lang351B

L'objectif de cet enseignement est de travailler les cinq compétences langagières : compréhension écrite et orale, production écrite et production orale soit en continu, soit en interaction.

Le contenu comprendra :
- utilisation de l'anglais général et scientifique (graphiques, expériences scientifiques)
- technique de l'exposé oral
- travail sur l'écrit (résumé et synthèse)
- révisions de grammaire et prononciation si nécessaire

Les thèmes traités seront : nanotechnologies & réactions sur/dans le corps

Evaluation : Présentation orale (Pecha Kucha), DST (Synthèse), Mini cours, Participation et activités en classe, Evaluation commune (comp orale) , Evaluation commune (production écrite)

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 24
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 24

Formation générale S6

Les TP (TP chimie : de l’atome au matériau) se poursuivent afin d’apporter aux étudiants une culture scientifique et une pratique expérimentale en chimie inorganique minérale et moléculaire et d’aller vers les matériaux et les procédés. La spectroscopie est d’abord étudiée puis les matériaux seront examinés à l’échelle nanométrique comme introduction au domaine des nanosciences. Un autre TP est consacré à la chimie industrielle, en particulier aux différentes étapes mise en œuvre en métallurgie et aux polymères.
Le monde de la recherche et les enjeux de la chimie sont présentés au travers de conférences.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 12
  • Volume horaire global de TP : 13
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

1 UE au choix

Interface physique et chimie - Chim345

Notions de base en optique, électronique, magnétisme et mécanique des fluides, afin de permettre au physico-chimiste d'appréhender les problématiques dans des domaines tels que :
- la réalisation de dispositifs opto-électroniques (LED, cellules photovoltaiques, écran LCD ..),
- la mise en œuvre de systèmes microfluidiques,
- le développement de dispositifs dédiés au stockage de l'information (mémoires).

L’enseignement sous forme de TP ou de projet interdisciplinaire est un moyen privilégié pour l’apprentissage de cette discipline à l’interface physique-chimie.

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 28
  • Volume horaire global de TP : 12
  • Volume horaire global de TD : 10
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

Interface biologie et chimie - Chim346

Diversité des molécules et macromolécules biologiques. Présentation des principaux composants du vivant (description succincte de leurs structures, localisations subcellulaires et de quelques fonctions biologiques associées) : acides nucléiques, nucléotides, nucléosides, protéines, peptides, lipides, sucres (en incluant les formes de stockages).
Structure et fonction des protéines et peptides. Présentation des concepts clés concernant la structure des protéines : différents niveaux de structure, repliement, plasticité de la structure tridimensionnelle, nature et conséquences de quelques modifications covalentes physiologiques. Discussion de l’importance des relations structure/fonction (en incluant quelques éléments sur les mécanismes biologiques de contrôle de l’activité) : cas des enzymes, cas des protéines interagissant avec l’ADN.
Eléments de cinétique enzymatique : cinétique d'une enzyme Michaelienne, paramètres cinétiques, effets des conditions physico-chimiques, les différents types d'inhibiteurs. Pharmacologie antivirale : VIH, virus de l'hépatite B, de l'hépatite C, de la grippe.
De l’étude des voies métaboliques aux voies de synthèses organiques performantes de molécules à visée thérapeutique
La description de grandes voies de biosynthèse de métabolites secondaires (voie « acétate» , voie « mévalonate », voie «shikimate» …) permettra d’examiner l’originalité et la puissance des mécanismes chimiques en milieux biologiques. Cet approfondissement conduira à la mise au point de méthodes de synthèses organiques performantes, s’inspirant de la richesse de la nature et des mécanismes chimiques enzymatiques (hémisynthèses, synthèses biomimétiques, réactions dominos…). Elle sera illustrée par des synthèses organiques de composés à visée thérapeutique utilisant ces stratégies de synthèse performantes.
Synthèse peptidique. Présentation de stratégie et méthodologie générale de synthèses peptidiques avec différents agents de couplage. Protection des fonctions amine et acide carboxylique, problème d'épimérisation, synthèse en solution et en phase solide.
Apprentissage sur la recherche bibliographique et la rédaction d'un rapport. Présentation des revues périodiques et des moteurs de recherche bibliographique (Reaxys, Web of Knowledge). Principe de la rédaction d’un rapport bibliographique.

Travail personnel :
1. Rédaction d'un petit rapport bibliographique en lien avec la synthèse et les propriétés de molécules ou de matériaux d'intérêt biologique (6h)
2. Compte-rendu de TP d’enzymologie sur la notion de catalyse enzymatique : Détermination des paramètres cinétiques d'une enzyme et illustration de l'importance des conditions physico-chimiques  

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 25
  • Volume horaire global de TP : 4
  • Volume horaire global de TD : 15

  • Volume horaire global de travail personnel : 6
  • Volume horaire global (hors stage) : 50

BCC DU

UE obligatoires

Mécanique quantique

Introduction aux aspects temporels de la mécanique quantique en connection avec les expériences résolues en temps.
Les thèmes abordés sont : dynamique éléctronique et vibrationelle, états superposés ou paquets d'ondes, cohérences quantiques, manipulation des états quantiques, approximation adiabatique et approximation soudaine et leurs applications en dynamique non adiabatique

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) :

Stage de recherche de 7 semaines

Ce stage de recherche d'une durée de 7 semaines a pour but de sensibiliser les étudiants au mon de la recherche. Ce stage peut s'effectuer au sein d'un laboratoire de recherche accadémique ouen entreprise.

Nombre de crédits européens : 5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) :

1 UE au choix

Histoire de l'électricité et du magnétisme - Hist303

Objectif :Etude du mouvement des connaissances et des pratiques dans le champ de l'électricité et de l'électromagnétisme pour favoriser l'appropriation des savoirs acquis ou en cours d'acquisition. Etude des interactions science/technique et science/société dans un champ majeur pour appréhender ces questionnements au 19ième et 20ième siècle, ce qui permet au-delà de l'apport culturel, de proposer une autre approche des enjeux et débats actuels.

Contenu :
  • Présentation générale.
  • Début de l'électricité:lois physiques (Coulomb, Galvani-Volta, Ampère)
  • De l'électricité à la naissance de l'électromagnétisme (Maxwell, Hertz)
  • De l'électromagnétisme aux nouvelles technologies; les applications (Edison et l'électricité dans l'industrie, Télécommunications)
  • Visite des collections au CNAM

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 6

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  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 19
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Stage pédagogique

L'objectif de cet enseignement est de permettre aux étudiants souhaitant s'orienter vers les métiers de l'enseignement de découvrir les différents aspects du métier de professeur en lycée, ainsi que de débuter une réflexion sur l’apprentissage et l’enseignement de la physique et de la chimie.

Cet enseignement fournira des outils pour analyser et élaborer des activités pour les élèves (activités expérimentales, exercices, …). Il permettra aussi à l'étudiant de confronter ses représentations à la réalité du terrain et acquérir une première expérience d’enseignement lui permettant de confirmer son projet professionnel.


L'enseignement comprend :
- 2 séances introductives sur des éléments théoriques de base en didactique des sciences (analyse de documents d’enseignement : manuels, fiches de travaux pratiques, vidéos, réponses élèves…)
- 6 à 7 demi-journées au sein d'un lycée, encadré par un professeur de physique-chimie. Au cours de ces demi-journées, l'étudiant aura un rôle d'observation au cours de séances de cours. Il pourra également découvrir l'environnement d'un professeur du secondaire en réalisant des entretiens avec des personnels du corps enseignant ou de l'administration.
- 2 séances d'accompagnement pour faire le point sur le stage d'observation.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) :

2 UEs au choix

Matériaux : microstructures et analyses - Chim314

I- Rappels : Les liaisons chimiques, Les structures cristallines
II- Du cristal parfait au cristal réel : les défauts (dislocations, défauts d'empilement, mâcles...)
III-Les transformations structurales IV-Liens microstructure / propriétés mécaniques (essai de traction, essai de dureté)
V-Méthodes physico-chimiques d’analyse : interactions particules-matière, caractérisation des matériaux, diffraction, microscopie optique, microscopie électronique (imagerie, analyse chimique par EDX), spectroscopie XPS...

Travaux Pratiques :
1- étude du diagramme de phases Pb-Sn
2-Caractérisation microstructurale de différentes compositions d'alliages fer-carbone ; lien avec le diagramme de phases fer-carbone
 

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 7.5
  • Volume horaire global de TP : 8
  • Volume horaire global de TD : 9.5
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Introduction « expérimentale » à la biophysique : le point vue du chimiste - Chim382

L’objectif est de montrer comment des méthodes physico-chimiques (électrochimie, spectroscopie) sont utilisées sur des objets biologiques pour mieux comprendre leur fonctionnement. C’est donc à la fois une illustration des applications de ces méthodes et une introduction à la biophysique à travers une sélection d’exemples et d’expériences.
Introduction des notions de biologie nécessaires (protéines, ADN, éléments de biologie cellulaire)
Absorption UV-Vis : Qu’elles sont les informations qu’on peut obtenir sur une macromolécule avec son spectre d’absorption.
Fluorescence :
- applications de la fluorescence en biologie de la macromolécule (structure, fonction) à la cellule (imagerie de fluorescence, dynamique et interaction des protéines ; physicochimie du milieu cellulaire)
- capteurs, dispositifs analytiques
Electrochimie :
- compréhension des mécanismes de transfert d’électrons dans les molécules biologiques
- capteurs électrochimiques
- application en biologie cellulaire (microélectrodes, microscopie électrochimique)
Travaux pratiques
Manip1 : Fonctionnement d’un capteur à glucose pour le suivi du diabète
Manip2 : Suivi de la production de radicaux libres et activité superoxyde dismutase
Manip3&4 : Etude expérimentale et théorique de chromophores de protéines fluorescentes de la famille des GFP
Manip5 : Observation des interactions protéines-protéines en cellule vivante par FRET

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 10
  • Volume horaire global de TP : 15
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Chimie expérimentale : conception de montage

Cet enseignement purement expérimental a un double objectif : familiariser les étudiants avec la conception d'expériences à même d'illustrer des concepts fondamentaux de chimie inorganique tout en les sensibilisant à l'adéquation entre public visé et manipulations réalisées. Pour cela, ils seront amenés à choisir un public cible et une notion de chimie et concevoir des expérimentations adaptées pour expliquer le concept retenu.
Les publics cibles seront : des lycéens en seconde, première ou terminale ou des étudiants en L1, L2 ou L3.
Les concepts proposés concerneront la chimie en solution aqueuse et la thermodynamique : notion d’acide et de base (fort/faible), complexation en solution (stœchiométrie de complexes, constantes), les phénomènes d’oxydo-réduction, de précipitation, la cinétique et enfin la détermination de volumes molaires partiels ou les systèmes binaires.
En concertation avec l’enseignant, les étudiants seront amenés à choisir un public cible et une notion. Après avoir pris connaissance du matériel et des produits chimiques disponibles, les étudiants devront concevoir les expérimentations appropriées à l’objectif retenu.
La phase de restitution comprendra l’élaboration d’un fascicule de quelques pages détaillant la démarche mise en œuvre ainsi qu’une à deux pages de « cours » adapté au niveau du public visé ainsi qu’une soutenance au cours de laquelle sera présentée une expérimentation.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP : 25
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Stéréoisomérie, chiralité et stéréochimie - Chim384

Stéréochimie : rappels et définitions
Chiralité : définition; chiralité et éléments de symétrie; chiralité centrale : le carbone asymétrique (rappel), chiralité isotopique, hétéroatomes asymétriques; chiralité axiale : allènes, spiranes, biphényles (atropoisomérie); chiralité plane ; molécules chirales inorganiques et organométalliques ; chiralité topologique : caténanes
Importance de la chiralité : aperçu historique ; molécules chirales naturelles (acides aminés, sucres, terpènes, ...) ; propriétés organoleptiques, biologiques, thérapeutiques
Préparation de molécules chirales : définition et détermination de l'excès énantiomérique ; prochiralité ; topicité de groupes, faces et sites ; réactions stéréosélectives et stéréospécifiques ; dédoublement de racémiques ; principe de la synthèse asymétrique
 

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 9.5
  • Volume horaire global de TP : 6
  • Volume horaire global de TD : 9.5
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Photochimie organique - Chim386

Principes fondamentaux de la photochimie et la photophysique
Présentation des aspects pratiques : sources lumineuses, solvants, appareils.
Présentation des grandes réactions photochimiques et leurs application en synthèse organique :
photooxygénation; photoisomérisation et photocycloadditions [2+2] d’alcènes; réactions de carbonyles excités: Norrish-1, Norrish-2, Paterno-Buchi

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 11
  • Volume horaire global de TP : 3
  • Volume horaire global de TD : 11
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Informatique et programmation en chimie - Chim391

Programmation en Fortran et applications au traitement de
de problèmes de chimique et de physico-chimie.
- Fonctionnement d'un ordinateur et ses limites numériques:
Précision et valeurs extrêmes.
- Constantes, variables simples, données et fonctions de bibliothèque.
- Les instructions conditionnelles:
Expressions Booléennes, les différents tests.
- Les séquences itératives (boucles):
applications aux relations de récurrence, analyse numérique.
- Les variables indicées, déclarations statique et dynamique:
Applications aux calculs vectoriels et matriciels.
Traitement des chaînes de caractères.
- Les sous-programmes: Fonctions et Subroutines
- Traitement des fichiers à accès séquentiel et direct.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 5
  • Volume horaire global de TP : 10
  • Volume horaire global de TD : 10
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Risques chimiques et toxicologiques - Chim394

Cours intégrés et conférences
Le risque chimique et physico-chimique au laboratoire, dans la société et pour l'environnement.
Origine et voies d'exposition (alimentation, polluants, COVs, exposition professionnelle) aux xénobiotiques.
Notions de toxicologie :
Toxicité aigüe, à long terme
Métabolisme des xénobiotiques ; effets cellulaires (cibles).
Exemples de xénobiotiques cancérogènes, reprotoxiques, perturbateurs endocriniens.
Notions d'écotoxicologie : les polluants dans l'environnement ; biogéochimie des polluants, impact sur les écosystèmes.

Travail personnel : l'UE comporte un travail en binôme de synthèse bibliographique, concrétisé par un court mémoire (10 pages) et un exposé oral avec l'aide des TICE, sur lesquels portera le contrôle continu
 

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 21
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 4
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Gastronomie moléculaire - Chim395

La gastronomie moléculaire est une discipline qui étudie les mécanismes physico-chimiques qui se produisent en cuisine. De par les diverses réactions qui interviennent, elle fait appel à la physique (transition de phase, percolation, variation thermique), la chimie (réaction acide-base, oxydation, complexation…), la physico-chimie (colloïde), mais aussi la biologie (réaction de fermentation, coagulation….).
L’objectif de cet enseignement est de présenter cette discipline, de décrire le lien possible entre science et cuisine, recherche-innovation-application, et de travailler en projet.


Thèmes abordés :

Colloïdes alimentaires
Gel
* Gélification et percolation
* Effet du pH et de la teneur en ions sur la formation et la stabilité des gels
* Thermo-réversibilité
* Encapsulation de liquides par formation de gel d’alginates.
* Synergie

Mousse et émulsion
* Tensio-actif
* Formation et vieillissement de mousses

Utilisation de l’azote liquide
* Changement d’état, dilatation thermique. Le froid en cuisine
* Cryoconcentration

Fruits et légumes
* Couleur et pH
* Structures végétales

Coagulation, dénaturation et cuisson
*Cas des albumines
* cuisson basse-température, basse pression
Déroulé

DEROULE- Cours et démonstration
- Travaux pratiques
- Projet. Répartis en groupes, les étudiants développeront une stratégie scientifique (plan d’expérience, manipulation, bibliographie, discussion…) pour tenter de répondre à une question à caractère initialement culinaire.
 

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 6
  • Volume horaire global de TP : 19
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Comportement des mtériaux sous irradiation


Nombre de crédits européens :

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) :

Introduction à l'astrophysique - PhysF361

Cet enseignement offre une initiation à l’astrophysique part le biais d’un enseignement fondamental et thématique :
- Physique fondamentale dans l'Univers (rayonnement, instabilités, échelles caractéristiques).
- Illustrations de la physique quantique & statistique, électromagnétisme, gravitation en contexte astrophysique.
- Liens entre observation astrophysique et théorie ; possibilité d'observations sur une coupole d'astrophysique et sur un radiotélescope.
 

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 15
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 10
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Physique nucléaire et applications - PhysA350

Descriptif : Cette option vise à donner aux étudiants des bases de physique nucléaire appliquée en étudiant des exemples tels que la production d’énergie et le cycle du combustible nucléaire, la radioprotection et la dosimétrie et la médecine nucléaire.

Contenu détaillé : Introduction à la physique nucléaire : structure du noyau et les modèles (goutte liquide, modèle en couches), stabilité, lois de décroissance radioactive et désexcitation, chaînes radioactives.
Interaction des particules chargées et des rayonnements avec la matière : ralentissement, effet photoélectrique, effet Compton et création de paires. Applications à la radioprotection et à la médecine nucléaire.
Energie nucléaire de fission : réactions des neutrons avec la matière (fission, capture, diffusion), principe de fonctionnement d’un réacteur, pilotage de la réaction en chaîne.
Cycle du combustible nucléaire de la mine au stockage des déchets, chimie des procédés de retraitement et de fabrication. Nucléaire et environnement : radioactivité naturelle, contamination radioactive, décontamination et décorporation.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 12
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 12
  • Volume horaire global (hors stage) : 24

Techniques expérimentales à l'agrégation - PhysF355

Cette option expérimentale s'adresse à des étudiants de L3 qui souhaitent plus tard passer les concours de l’enseignement (CAPES, agrégation).
Elle vise notamment à donner une nouvelle approche expérimentale en abordant différents thèmes (optique, électronique, électromagnétisme, ondes, mécanique) .

Le but est que les étudiants acquièrent de l'autonomie pour savoir exposer des expériences sur un thème donné, en présentant à la fois des manipulations de démonstration et des mesures soignées et exploitées.
 

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP : 25
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Introduction aux méthodes physiques en médecine - PhysF369

Objectifs : La médecine fait appel à de nombreuses méthodes diagnostiques et thérapeutiques basées sur les concepts et technologies du domaine de la Physique. Ce module a pour but d’apporter une vision globale des différentes méthodes et donner une introduction à la Physique Médicale.
Le cours est composé de plusieurs interventions données par des spécialistes du domaine sur les sujets suivants : « Interaction des ondes et des particules avec la matière biologique », « Lasers et photothérapie », « Effets biologiques des rayonnements ultra-violets », « Bases de la Radiothérapie et de l’hadronthérapie », « Applications diagnostiques et thérapeutiques des ultrasons en médecine », « Bases de l’Imagerie médicale : méthodes et applications ».
Le cours sera complété par un projet sur un sujet choisi par les étudiants dans ce domaine.

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 15
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 10
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Ways of seeing, ways of knowing - PhysF382

Nos manières de voir et de connaître s’influencent mutuellement. Nous entendons par celles-ci non seulement nos « modèles » du monde – qu'ils soient physiques, culturels, politiques ou autres – mais aussi la « mécanique » de la vision et de la connaissance, y compris la relation entre le sujet connaissant/qui regarde et l'objet connu/vu.
Que l'on en soit conscient ou non, ses « manières de voir » le monde et sa place dans celui-ci est intimement liée à ce que l'on « connait » et sa manière de le connaître.
Elles ont également une influence décisive sur ce que l'on considère comme bon usage de ses connaissances et de soi-même.
Ainsi, nous aborderons également des « manières d'être », sujet qui mène à des considérations politiques et éthiques.
Ces questions seront examinées à travers plusieurs penseurs contemporains, principalement des philosophes, représentant différentes « manières de voir ».
Nous lirons également des œuvres permettant de nous faire une idée de l’influence de nos prédécesseurs sur le paysage intellectuel contemporain.

Ce cours sera enseigné en anglais, sous forme de discussions.
La note sera basée sur la participation à celles-ci (qui nécessitera une lecture attentive des textes en amont) et sur des essais (dissertations).

Nombre de crédits européens : 2.5

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours : 15
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD : 10
  • Volume horaire global (hors stage) : 25

Programmation en Python


Nombre de crédits européens :

Volume horaire global
  • Volume horaire de cours :
  • Volume horaire global de TP :
  • Volume horaire global de TD :
  • Volume horaire global (hors stage) :
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