Sciences et environnement - section 1

1.    Introduction
Organismes et écosystèmes, traversés par des flux de matière et d’énergie : le vivant comme modèle intégrateur de la chimie et de la physique

2.    Matières et ressources
Depuis les matières issues du vivant aux ressources de synthèses et minérales.

a.    La matière dans le vivant
La chimie du vivant : CHONPS
Autotrophie, photosynthèse et polymérisation (amidon, cellulose)
La matière dans les réseaux trophiques
Cycles du carbone, de l’eau

b.    La matière comme ressource pour l’activité humaine
Ressources naturelles : aliments et matières d’origine végétale et animale, minerais, hydrocarbures
Développement technique : l’usage abondant des éléments métalliques. Tableau périodique des éléments.
Extractions des ressources, purification des éléments
Flux circulaires et linéaires. Méthode des 5R

3.    Sources et types d’énergie
Appréhender la notion d’énergie et ses propriétés à travers des phénomènes mécaniques observables simples (macroscopique = phénoménologique)

a.    C’est quoi l’énergie ?
Définition
Energie cinétique, énergie potentielle
Conservation de l’énergie

b.    Des sources d’énergie variées
Différentes formes d’énergie (mécanique, chimique…)
Sources d’énergie primaire, énergie secondaire
Conversion et rendement
Respiration (stockage d’énergie dans le glucose ; polymères) ; réseaux trophiques

4.    Développement durable et pollution
Comprendre le lien entre énergie abondante, développement humain et pollution

a.    Les ressorts de l’activité humaine et de son impact sur le système Terre
Définition du développement durable. Cadres alternatifs (modèle du donut).
Lien entre énergie, développement et impact environnemental

b.    Pollution
Définition
Origine des pollutions (extraction minière, agriculture)
Impact sur le milieu et les organismes
Types de polluants : organiques, ETM
Lien pollution avec énergie & croissance, économie linéaire, extraction des ressources

c. Les pollutions qui nous entourent
Visibiliser la pollution dans le quotidien des enfants et de l’école, à travers des initiatives scientifiques locales : qualité de l’air aux abords d’école ; qualité de l’eau ; potager scolaire et qualité des sols.

Les étudiants seront amenés à :
-    acquérir des connaissances sur les notions d’énergie et de matière en physique, chimie et biologie
-    les intégrer dans une vision systémique liant surexploitation, rupture des cycles, pollutions et enjeux de durabilité
-    s’approprier la démarche scientifique

•    Cours théorique (24h). En grande partie magistral, illustré par des projections et des démonstrations
•    Travaux pratiques (8h). La participation aux séances de travaux pratiques est obligatoire et conditionne la réussite de l’unité d’enseignement.
•    Travail de recherche en groupe

Contacts

M. Etienne TOFFIN : etienne.toffin@ulb.be

Campus

Plaine

Méthode(s) d'évaluation

• Examen oral
• Présentation orale

Examen oral

• Examen à livre ouvert

• Question ouverte à réponse courte
• Question ouverte à développement long
• Question visuelle

Présentation orale

L’examen oral portera sur le cours théorique et sur la présentation d’un projet réalisé en groupe durant le quadrimestre ; le travail pratique sera réalisé en groupe durant les séances de travaux pratiques.

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

Examen oral (70%) – Travail pratique (30%)

Langue(s) d'évaluation

• français