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UE6 - Ouverture

UE6 - Ouverture

En pratique :

Langue principale : français
Nombre de crédits européens : 3

Description du contenu de l'enseignement

Module 1 : Chimie industrielle
Programme des enseignements
Module 1 : I. Procédés de la chimie minérale industrielle
Les acides (sulfurique, nitrique, chlorhydrique, phosphorique)
• Les bases (ammoniac, carbonate de sodium, soude, potassium
• Les produits dérivés (urée, engrais, etc.…)
• Métallurgie chimique des métaux non ferreux : aluminium, cuivre, titane…
• Les ciments
• Les céramiques et les verres
Module 2 : Procédés de la chimie organique industriel
• La Genèse : Houille – Pétrole - Gaz naturel
• Carbochimie, Gaz naturel
• Raffinage (procédé de distillation, conversion chimique, procédé de finition)
• Pétrochimie (Préparation des oléfines et dioléfines, des hydrocarbures aromatiques, des gaz de synthèse …)
• Les agro ressources
• Procédés de synthèse industrielle des grands produits de base
• Exemple d’applications (les polymères, colorants)

Module 2 : Environnement
Programme des enseignements : Cours (18h), travaux dirigés (6h), FOAD (4h)

  • Chimie de l’environnement :

- Les différents cycles dans l’environnement : cycle de l’oxygène, cycle de l’azote, cycle du soufre. Aspects chimiques, géochimiques et biochimiques.
- Pollutions de l’air, de l’eau et des sols.
- Analyse chimie et environnement
- Traitement et épuration de l’eau et des sols.

  • Un exemple de pollution : les pesticides

Pour les principales familles de pesticides (herbicides, fongicides et insecticides), on étudiera :
- les structures chimiques,
- les modes d’action sur la plante et/ou sur les insectes,
- la toxicité et l’impact sur l’environnement

  • Les énergies :

- impact des énergies sur l’environnement, en termes de pollutions et de réchauffement climatique.
- les ressources énergétiques : bilan actuel et alternatives pour le futur.
- les énergies épuisables (énergies fossiles, nucléaire…)
- les énergies renouvelables (solaire, éolien, hydraulique, géothermie…)

Module 3 : Matériaux avancés
·Programme des enseignements : Cours (18h) et travaux dirigés (6h)
Plusieurs familles de matériaux seront abordées, en lien avec des activités de recherche et des applications dans la vie quotidienne :
ØMatériaux magnétiques: de la boussole aux disques durs ; Spintronics : Magnétotransport et applications
ØIntroduction aux différents comportements électriques des matériaux, dont : matériaux supraconducteurs ; matériaux semi-conducteurs ; matériaux ferroélectriques
®Illustrations des matériaux pour l’électronique et les télécommunications
ØConductivité ionique dans les solides
ØMatériaux à propriétés optiques spéciales
L’enseignement couvrira les différents aspects des matériaux, de la synthèse des composés à structure contrôlée (caractéristiques structurales, microstructure et porosité…) à l’élaboration des matériaux mis en forme (monocristaux, couches minces, nanostructures, fibres optiques…). Des exemples tels que nanotubes, colloïdes, couches minces, céramiques illustreront les mises en forme spécifiques.
Des séances de travaux dirigés permettront d’avoir une approche « étude de cas » d’une sélection de matériaux.
Une visite des laboratoires de recherches de l’université de Rennes 1 sera organisée, au cours de laquelle seront présentées des démonstrations expérimentales
·FOAD : 4 h
Une partie de la formation sera ouverte à distance pour apporter des compléments et permettre à l’étudiant de renforcer son autonomie dans le traitement d’une problématique matériau (par exemple description et interprétation d’une expérience ; identification des étapes nécessaires au développement d’un matériau dans une approche de l’aval vers l’amont, …). Des questionnaires en ligne permettront également un travail personnel d’auto-évaluation.

Module 4 : Les Sens
Programme des enseignements :

·Cours :
- vision : description et évolution des différents types d’yeux, vision des luminosités, couleurs et mouvement, illusions optiques ;
- audition : anatomie, détection de l’intensité et de la hauteur des sons ;
- odorat et goût : morphologie, constituants et chimie de la langue et des papilles, molécules odorantes

·Travaux dirigés : pas de TD

·Travaux pratiques : mettre en rapport les sensations auditives, visuelles, gustatives, odorantes et tactiles en rapport avec les grandeurs physiques

Module 5 : Hydrologie et géochimie de l’environnement
Programme des enseignements :
·Cours
- Processus d'altération des roches et des minéraux
- Hydrosphère : Processus hydrologiques
- Environnement : Mobilité des éléments issus de l'altération

·Travaux dirigés
- Exercices de spéciation chimique
- Calcul de bilans hydrologiques

·Travaux pratiques
- Travail sur carte et analyse de données hydrologiques

Module 6 : Astrophysique
Programme des enseignements :
- Les caractéristiques physiques des étoiles révélées par l’observation : astrométrie moderne et mesure des distances et des mouvements propres (mission Gaia de l’ESA), photométrie de ultra-haute précision et mesure du flux lumineux et de ses variations (astérosismologie), spectroscopie haute résolution et températures et abondances des éléments chimiques dans les atmosphères, et vitesses radiales. ; mesure des masses (systèmes doubles) et des rayons (systèmes doubles et interférométrie).

  • Les systèmes doubles et multiples : étoile-étoile, étoile-astre sombre (exoplanète, ou résidu d’étoile : naine blanche, étoile à neutrons, trou noir). La quête et la caractérisation des exoplanètes (missions Kepler/NASA, CoRoT/ESA et la future mission PLATO de l’ESA).

DEFI
- Théorie de la structure interne stellaire : équilibre hydrostatique, équation d’état (+notions sur l’équation d’état de la matière ultra-dense), sources d’énergie (thermonucléaire, gravitationnelle), modes de transport de l’énergie (radiation, convection).
- Les phases de la vie des étoiles : formation, évolution, stades ultimes.

Les T.D. reprendront la démarche adoptée dans un article scientifique de référence (par exemple pour l’interprétation de la courbe de vitesse radiale et de la courbe de lumière d’un système étoile-exoplanète).
T.P. : Observations au Centre d´Astronomie de La Couyère : spectroscopie, photométrie, astrophotographie d’étoiles et nébuleuses planétaires. Analyse des observations (identification et mesure d’intensité des raies spectrales y compris de raies interdites, mesure des vitesses des étoiles par rapport à la Terre).

 


Compétences à acquérir

Module 1 : Chimie industrielle
Objectifs :
L’objectif de cette UE est de donner aux étudiants un panorama d'ensemble : création et développement des grands groupes industriels (chimie lourde - pétrochimie - chimie fine - pharmacie) en mettant l'accent sur l’élaboration des grands produits de bases.
Compétences acquises :
Dans le cadre de cette U. E. les étudiants acquerront des connaissances pratiques sur la fabrication des produits courants de la chimie à partir des ressources naturelles (pétrole, minerais, gaz, eau, air …..)

Module 2 : Environnement
Objectifs : L’objectif du module « Environnement » est de présenter aux étudiants les principales problématiques environnementales, en insistant plus particulièrement sur la chimie de l’environnement.

Compétences acquises :

  • Compréhension des principales problématiques environnementales
  • Connaissances de base en chimie de l’environnement

Module 3 : Matériaux avancés
Objectifs
: Découvrir et se familiariser avec les grandes propriétés de matériaux de haute technologie, leur élaboration et leur mise en forme, et ainsi s’imprégner de la notion d’un « Matériau » traité dans sa globalité : de sa découverte à son utilisation dans la vie quotidienne
Compétences acquises : A l’issue des enseignements, l’étudiant doit pouvoir :
- appréhender un matériau dans sa globalité, de la synthèse à la mise en forme en prévoyant des caractérisations adaptées
- relier les propriétés à une application, en particulier concernant la conductivité électrique, la conductivité ionique, le comportement magnétique ou encore la réponse optique
- décrire un matériau du point de vue chimique (composition, structure) et comportement physique de base
- proposer une direction vers la mise en forme nécessaire à des applications

Module 4 : Les Sens
Objectifs :
Relier les sensations aux grandeurs réelles en explicitant les mécanismes de la perception, créer une base d’expériences simples et facilement transposables en classe notamment pour les professeurs des écoles.

Compétences acquises :
Mise en œuvre d’expériences simples à réaliser en classe
Module 5 : Hydrologie et géochimie de l’environnement
Objectifs :
L’objectif du module ‘Hydrologie et géochimie de l’environnement’ est de présenter aux étudiants les processus hydrologiques à l’échelle du paysage et d’étudier les processus qui régissent la mobilité des éléments chimiques.

Compétences acquises :

  • Connaissance des processus régissant la génération des écoulements
  • Etre capable de réaliser un bilan hydrologique à l’échelle du bassin-versant

Module 6 : Astrophysique
Objectifs :
Donner aux étudiants de 3ème année quelques concepts et méthodes de base de l'astrophysique moderne. Ce cours peut également fournir de véritables bases scientifiques et culturelles pour les futurs enseignants du secondaire.
Compétences acquises : Application des connaissances acquises dans les différents enseignements de physique (mécanique, optique, thermodynamique, etc.) à la compréhension de milieux astrophysiques (atmosphères et intérieurs des étoiles) « extrêmes » en termes de température et de masse volumique.
 


Discipline

Chimie industrielle
Environnement
Matériaux Avancés
Les Sens
Hydrologie et géochimie de l’environnement
Astrophysique


Pré-requis

Profils attendus

Module 1 : Chimie industrielle
Pas de prérequis, L’UE est accessible à tout étudiant ayant validé un L2 en sciences et sante.
Très adapté aux étudiants en chimie

Module 2 : Environnement
Pas de pré-requis.

Module 3 : Matériaux avancés
L2 chimie, physique ou physique-chimie.

Module 4 : Les Sens
Pas de prérequis

Module 5 : Hydrologie et géochimie de l’environnement
L2

Module 6 : Astrophysique
L2 physique ou L2 physique-chimie