-
Langue(s) d'enseignementFrançais
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Chimie organique 1 : réactivité et mécanismes | 5 | 17 | 16 | 12 |
Chimie organique 1 : réactivité et mécanismesLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
17
Travaux dirigés :
16
Travaux pratiques :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Programme/plan/contenus :
La connaissance et la compréhension approfondie de la structure tridimensionnelle et de la réactivité potentielle d’une molécule permettant d’envisager des voies synthèse simples jusqu’à des synthèse multi-étapes complexes est une compétence que tout chimiste organicien se doit de maîtriser. La description correcte des caractéristiques stéréochimiques d’une molécule et la comparaison de ces dernières à d’autres molécules est essentielle dans le cadre de l’étude d’une voie de synthèse. Ce module développe les fondements de la stéréochimie : analyse conformationnelle, stéréoisomérie de configuration, activité optique en absence de carbone asymétrique. Les outls de représentation que sont Fischer, Cram et Newman sont également développés. 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 et faire le lien entre structure, conditions réactionnelles (rôle du solvant…) et réactivité permettant ainsi d’avoir entre les mains les outils de base nécessaire à l’étude et à la compréhension de nombreuses réactions de chimie organique. 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 : additions sur les alcènes, substitution nucléophile et électrophile aromatique et hétéroaromatique, ou encore réactivité nucléophile et d’oxydation des alcools, phénols et amines. Ces connaissances théoriques seront ensuite mises en œuvre dans le cadre de travaux pratiques portant sur des manipulations expérimentales courantes qui doivent être maîtriser par tout chimiste organicien (synthèse organique, extraction, chromatographie).
Pré-requis :
Chimie des solutions (calculs de pH, pKs) Avoir des notions sur le principes et l’utilisation des techniques expérimentales suivantes : conductimétrie, potentiométrie, spectrophotométrie, RMN, IR. Principe d’un dosage par étalonnage et d’un titrage Cinétique formelle Réactions et mécanismes des substitution nucléophile d’ordre 1 et 2 (SN1, SN2, Sni…) et élimination (E1, E2, E1cb…). Notion de stéréochimie (règles CIP, définition, nomenclatures)
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
Vollhardt, Schore « Traité de chimie organique » De Boeck Université ; Clayden, Greeves, Warren Wothers, « Chimie Organique » DeBoeck |
||||
| Chimie Inorganique : Structure électronique des complexes de métaux de transition | 5 | 16 | 17 | 12 |
Chimie Inorganique : Structure électronique des complexes de métaux de transitionLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
16
Travaux dirigés :
17
Travaux pratiques :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ANNE LEAUSTIC
ANNE BLEUZEN
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
- Savoir expliquer la structure électronique des métaux de transition dans un champ de ligands au niveau moléculaire par le modèle du champ cristallin, la construction de diagramme d’OM en utilisant la théorie des groupes (interactions sigma et p) et la théorie du recouvrement angulaire -Savoir analyser les limites des différents modèles (champ cristallin, OM, recouvrement angulaire) et être capable de choisir et utiliser le modèle approprié pour répondre à un problème donné - Utiliser la spectroscopie d’absorption électronique pour accéder expérimentalement à la structure électronique des complexes des métaux de transition (règles de sélection, diagramme d’Orgel, diagramme Tanabé – Sugano): Approche champ faible Approche champ fort
Programme/plan/contenus :
Structure électronique des métaux de transition dans un champ de ligands au niveau moléculaire : - Approche de la structure électronique par le modèle du champ cristallin -Construction des diagrammes d’OM par la théorie des groupes (interaction sigma et pi) -Modèle du recouvrement angulaire -Comparaison et limites des différents modèles (champ cristallin, OM, recouvrement angulaire) -Corrélation structure électronique / propriétés en fonction de la nature du métal (position dans le tableau périodique, degré d’oxydation, configuration électronique) et des ligands (ligands sigma donneurs, donneurs, accepteurs) -spectroscopie d’absorption électronique des complexes des métaux de transition (règles de sélection, diagramme d’Orgel, diagramme Tanabé – Sugano): -Approche champ faible -Approche champ fort Travaux pratiques -Synthèse et étude par spectroscopie UV-visible de quelques complexes de Cu II (d9) et du Vanadium IV (d1) (utilisation du modèle de champ cristallin pour déterminer D0, classement de quelques ligands au sein de la série spectrochimique des ligands) -Manipulation sous atmosphère inerte : Synthèse du[Cosalen] et fixation de O2
Pré-requis :
Description des métaux de transition (configuration électronique, description des orbitales d) Description des ligands : denticité, hapticité Nomenclature des complexes Géométrie des complexes et isomérie des complexes Décompte électronique des électrons de valence du complexe : modèle ionique et covalent
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
K.F. Purcell, J.C. Kotz, Inorganic Chemistry, Saunders, Philadelphie, 1985 D.F. Shriver, P.W. Atkins, Inorganic Chemistry, Oxford University Press, Oxford, 1999 J. E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter, Chimie inorganique, de Boeck, Paris, 1996 S.F.A. Kettle, Symétrie et structure : théorie des groupes en chimie, Masson, Paris, 1997 G. L. Miessler and D. A. Tarr, Inorganic Chemistry, 2nd Edition, Prentice Hall, 1999 |
||||
| Chimie organique 2 : Vers la formation sélective de liaisons C-C et C-hétéroélément | 5 | 17 | 14 | 14 |
Chimie organique 2 : Vers la formation sélective de liaisons C-C et C-hétéroélémentLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
17
Travaux dirigés :
14
Travaux pratiques :
14
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Les fonctions carbonyles et carboxyles sont omniprésentes dans les molécules naturelles ou encore les molécules d’intérêt pharmacologique. Les composés comportant ces fonctions constituent par ailleurs des intermédiaires de choix lors de synthèses multiétapes. L’objectif de ce module est de - maitriser les propriétés et les réactivités des dérivés carbonylés, carboxylés, organométalliques - appliquer la connaissance des propriétés de ces dérivés lors de l’élaboration de stratégies de synthèses multiétapes de molécules polyfonctionnelles d’intérêts. - formuler un raisonnement rigoureux - mettre en œuvre des techniques de synthèse, de purification et d’analyse courantes, mettre en place des réactions sous atmosphère inerte - savoir rédiger un protocole de type cahier de laboratoire
Programme/plan/contenus :
Le programme se décline en une partie de cours appliqués et une partie expérimentale. La partie cours appliqué se divise en deux grands chapitres : - Composés organométalliques (organomagnésiens, organolithiens, organocuprates et organozinciques) - Propriétés et réactivités des dérivés carbonylés et carboxylés. Une attention particulière sera donnée - d’une part à la formation de liaison C-hétéroatome à travers l’étude de réactions d’additions de divers nucléophiles (alcools, amines, thiols) sur les composés carbonylés ou encore l’?-halogénation - et d’autre part à la formation de liaison C-C à l’aide de la réaction d’organométalliques sur les dérivés carbonylés/carboxylés, ou au travers de la réactivité d’énolates, énols et leurs équivalents synthétiques (énamines, métalloénamines et éthers d’énols silylés) L’étude de l’induction stéréochimique potentielle liée à l’addition nucléophile sur des fonctions carbonyles, la chimio- et régiosélectivité seront également abordés. La formation de liaison C-C sera complétée par les réactions d’addition Michael avec les équivalents d’énolates, de nitroalcanes, les carbones soufrés et les réactifs organocuivreux, ainsi que l’annélation de Robinson. Pour les composés carboxylés et des composés ?-dicarbonylés, les méthodes d’inter-conversions seront présentées au travers des réactions d’addition-élimination, d’addition réductrice (organométalliques, hydrures métalliques), de réarrangement (Hofmann, Curtius), de Réformatski, de Claisen ou par l’action de diazométhane. Travail expérimental : organomagnésiens et dérivés carbonylés Travail sous atmosphère inerte, méthodes d’analyse et de purification Rédaction des protocoles de synthèses, de purification, des résultats d’analyse
Pré-requis :
Electrophilie, nucléophilie, réaction de substitution nucléophile, élimination, stéréochimie, conformation
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Vollhardt, Schore « Traité de chimie organique » De Boeck Université ; Clayden, Greeves, Warren Wothers, « Chimie Organique » DeBoeck
Modalités pédagogiques particulières
Partie cours appliqués : cours/TD Partie expérimentale : travail individuel en laboratoire de synthèse. |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Mécanique quantique | 5 | 22.5 | 22.5 | |
Mécanique quantiqueLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
22.5
Travaux dirigés :
22.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
MICHEL MENOU
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
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 de fonctions d’ondes et d’états et à acquérir une base solide concernant les concepts de la physico-chimie.
Programme/plan/contenus :
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. Vibration des molécules polyatomiques, modes normaux Méthodes de résolution approchées, méthode des perturbations, méthode des variations Moment cinétique orbital et spin Atomes hydrogénoïdes Composition de moments cinétiques
Pré-requis :
Solutions des équations différentielles d’ordre 2 : ay’’+by=0 ; Diagonalisation de matrices 2x2 et 3x3
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
Introduction à la théorie quantique. Concepts, pratique et applications. Michèle Desouter-Lecomte, Yves Justum, Xavier Chapuisat. Editions Ellipses, Paris, 2017
Modalités pédagogiques particulières
Cours magistraux; séances de travaux dirigés ; utilisation de CDF (applications graphiques interactives). Séances de soutien pour accompagner les étudiants (utilisation des outils mathématiques) |
||||
| Spectroscopie | 5 | 19 | 18 | 8 |
SpectroscopieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
19
Travaux dirigés :
18
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ANNE LAFOSSE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Connaître la description complète des états atomiques, déterminer le degré d'approximation suffisant et développer le formalisme adapté Utiliser les transitions atomiques dipolaires électriques comme outil d'analyse élémentaire Connaître la description de la structure moléculaire (électronique, vibrationnelle, rotationnelle) Maîtriser les modèles de description de la rotation et de la vibration des molécules diatomiques.
Programme/plan/contenus :
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 que pour les molécules diatomiques dans leur état électronique fondamental (spectroscopie de rotation pure et de rotation-vibration). Plan : 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 Une manipulation de travaux pratiques : Effet Zeeman dans les atomes
Pré-requis :
Mécanique quantique ; Description de la lumière (onde vs particule).
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
J.M. Hollas, Spectroscopie B. Cagnac & J.C. Pebay-Peyroula, Physique Atomique J.-L. Badevant, Mécanique quantique Atkins, Chimie Physique |
||||
| Chimie Théorique et Numérique | 5 | 25 | 12 | 8 |
Chimie Théorique et NumériqueLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
25
Travaux dirigés :
12
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ISABELLE DEMACHY-VACUS
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Connaître les concepts de base de la chimie théorique Maîtriser la description de la structure électronique des atomes et des molécules par des approches qualitatives et quantitatives Analyser les caractéristiques de stabilité et de réactivité de molécules à l’aide de données numériques
Programme/plan/contenus :
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 de Chimie quantique Chapitre V : Méthodes qualitatives et théorie des OM Chapitre VI : Structure et réactivité vues par les deux approches
Pré-requis :
Mécanique quantique, structure électronique des atomes, OA, OM
Semestre calendaire :
Semestre 2 |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Chimie de l'état solide : symétrie et structure | 5 | 18 | 19 | 8 |
Chimie de l'état solide : symétrie et structureLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
18
Travaux dirigés :
19
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Savoir décrire une structure : enchaînement des polyèdres de coordination, lecture des tables internationales de cristallographie. Savoir exploiter un diagramme de diffraction des rayons X Connaître et prévoir les différents modèles de liaisons chimiques, les propriétés qui les caractérisent et les structures cristallines types. Synthétiser par réaction à l'état solide et analyser par diffraction des rayons X des composés cristallins
Programme/plan/contenus :
Cristallographie - Réseaux - Groupes ponctuels - Groupes d'espace -Table internationale de cristallographie et description structurale Diffraction des rayons X : - Nature des rayons X - Interaction rayons X - matière - Diffraction des rayons X - Techniques et applications Chimie du solide : - Liaisons dans les solides, structure de bande et propriétés associées - Analyse de l’état cristallin et structures types - Modèle ionique : règles de Pauling, énergie de réseau, écart au modèle
Pré-requis :
définition de l'état cristallin, géométrie euclidienne et opérations de symétrie (translation, rotation, réflexion), optique ondulatoire (interférence), électronégativité, types d'empilement d'atomes.
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
Cristallographie géométrique et radiocristallographie, Rousseau, Dunod Chimie des solides, Marucco, EDP Science Introduction à la chimie du solide, Lesley Smart and Elaine Moore, Masson Le solide cristallin, Robert Collongues, PUF |
||||
| Electrochimie | 5 | 16 | 14 | 15 |
ElectrochimieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
16
Travaux dirigés :
14
Travaux pratiques :
15
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
PEDRO ALMEIDA DE OLIVEIRA
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Maîtriser les différents aspects de la réaction électrochimique et de son caractère interfacial : thermodynamique, cinétique, conduction ionique, stockage des charges.
Programme/plan/contenus :
Pré-requis :
Notions de base en oxydo-réduction ; Chimie des solutions
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
|
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Symétrie Moléculaire | 2.5 | 10 | 12.5 | |
Symétrie MoléculaireLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
10
Travaux dirigés :
12.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
NATHALIE ROUGEAU
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Déterminer le groupe de symétrie d'une molécule en analysant les éléments de symétrie Construire des représentations associées à des ensembles d’OA et à des vecteurs déplacements en coordonnées cartésiennes Déterminer les représentations irréductibles associées à des représentations réductibles Savoir construire des combinaisons linéaires de symétrie représentant des OM ou des modes normaux de vibration. Utiliser les règles de sélection pour prévoir l’activité de modes normaux en spectroscopie IR et Raman et des transitions électroniques en spectroscopie UV Visible
Programme/plan/contenus :
Présentation simple de la théorie des groupes, applications aux molécules. Détermination des groupes de symétrie de molécules. Représentations irréductibles, tables de caractères. Représentations des groupes à l’aide d’orbitales atomiques Méthode des fragments, construction d’OM de symétrie et projecteurs. Produit direct : symétrie des états électroniques et règles de sélection en spectroscopie UV-vis. Symétrie des modes normaux de vibration et règle de sélection (approximation harmonique) en spectroscopie vibrationnelle
Pré-requis :
Notions sur les OA et les OM. Calcul matriciel.
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
|
||||
| Analyse structurale, mécanistique, et quantitative | 2.5 | 5.25 | 3.5 | 14 |
Analyse structurale, mécanistique, et quantitativeLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
5.25
Travaux dirigés :
3.5
Travaux pratiques :
14
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Identifier les sources d’incertitudes. Déterminer les incertitudes d’une mesure Comprendre les techniques et expériences mise en œuvre Critiquer les résultats obtenus Rédiger un rapport d’analyse. Adopter de bonnes pratiques de laboratoire. Déterminer la structure d’une molécule à partir de spectres.
Programme/plan/contenus :
Analyse quantitative – Calcul d’incertitudes – Gestes techniques (bonnes pratiques de laboratoire) - Dosages Analyse structurale – Détermination de structures moléculaire à partir de l’analyse de spectres IR et RMN 1H et 13C ; Détermination de grandeurs moléculaires (notamment force et longueur de liaison) à partir de l’analyse d’un spectre IR et des modèles de description de la rotation et de la vibration des molécules diatomiques
Pré-requis :
Chimie des solutions (calculs de pH, pKs) Avoir des notions sur le principes et l’utilisation des techniques expérimentales suivantes : conductimétrie, potentiométrie, spectrophotométrie, RMN, IR. Principe d’un dosage par étalonnage et d’un titrage Cinétique formelle Description de la structure moléculaire (électronique, vibrationnelle, rotationnelle)
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Identification Spectrométrique De Composés Organiques, Basler G-C - Morill T-C - Silverstein R-M , De Boeck Chimie générale expérimentale, Jonathan Piard De Boeck Spectroscopie moléculaire - Structures moléculaires et analyse spectrale, Emile Biémont, De Boeck
Modalités pédagogiques particulières
Analyse quantitative : 6h de TP et 1h45min de cours Analyse structurale : 3h30 TD et 1h45 min cours ; 4h TP Analyse mécanistique : 8h TP et 1h45 min de cours |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Interface Physique et Chimie | 5 | 31 | 14 | |
Interface Physique et ChimieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
31
Travaux pratiques :
14
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Acquérir des notions de base en optique, électronique, magnétisme et mécanique des fluides pour permettre au physico-chimiste d'apréhender les problématiques dans ces domaines, tels que la réalisation de dispositifs opto-électroniques (LED, cellules photovoltaiques), microfluidiques ou pour le stockage de l'information (mémoires), l'utilisation des techniques de microscopie optique et champ proche.
Programme/plan/contenus :
Notions de base en optique, électronique, magnétisme, 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 ..), - le développement de dispositifs dédiés au stockage de l'information (mémoires) - la microscopie de fluorescence - les cristaux liquides - la caractérisation de nanomatériaux - la rhéologie
Pré-requis :
Optique géométrique, transformée de Fourier, bases de l'électromagnétisme, bases de conduction électrique et diffusion, quelques notions de mécanique quantique (équation de Schrödinger, hamiltonien, fonction d'onde, moment cinétique, spin, singulet, triplet, atome d'hydrogène).
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Caractérisation de nanomatériaux : Foundations of Colloid Science, Robert J. Hunter, Oxford University Press ; Characterization techniques for nanoparticles..., S. Mourdikoudis et al., Nanoscale, 2018 C.Kittel. Physique de l’état solide éd. Dunod 1998
Modalités pédagogiques particulières
Cours avec TD intégrés et TP. L’enseignement sous forme de TP est également un moyen privilégié pour l’apprentissage de cette discipline à l’interface physique-chimie. |
||||
| Interface Biologie et Chimie | 5 | 23 | 13 | 4 |
Interface Biologie et ChimieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
23
Travaux dirigés :
13
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Connaissance de la structure et fonctions de macromolécules biologiques, en particulier les peptides et protéines. Connaissance de la méthode de synthèse chimique des peptides. Connaissance des principales stratégies pharmacologiques et des voies métaboliques. Maîtrise de l'utilisation des moteurs de recherche bibliographique et rédaction d'un rapport bibliographique.
Programme/plan/contenus :
I. Partie théorique : 1. Biologie : a) 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, protéines, peptides, lipides, sucres (en incluant les formes de stockages). b) 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. c) Eléments de cinétique enzymatique : cinétique d'une enzyme Michaelienne, paramètres cinétiques, effets des conditions physico-chimiques, les différents types d'inhibiteurs. d) Pharmacologie antivirale : stratégies pharmacologiques concernant le VIH, le virus de l'hépatite B, de l'hépatite C, ou de la grippe. 2. De l’étude des voies métaboliques aux voies de synthèses organiques performantes de molécules à visée thérapeutique. La description moléculaire de quelques 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. 3. 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. II. Partie apprentissage sur la recherche bibliographique et la rédaction d'un rapport. Utilisation des bases de données de recherche bibliographique (Reaxys, Web of Science) et exploration des fonctionnalités du logiciel ChemDraw . Principe de la rédaction d’un rapport bibliographique. Rédaction d'un petit rapport bibliographique en lien avec la synthèse et les propriétés de molécules ou de matériaux d'intérêt biologique (travail en groupe). III. 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. Rédaction d’un compte-rendu de TP.
Pré-requis :
Réactivité des amines, des dérivés carbonylés, des acides carboxyliques Pour la biologie : connaissances de base de L1 en cinétique chimique et chimie organique
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Protecting groups, Philip J. Kocienski, 3rd edition, Thieme. Principles of Peptide Synthesis, M. Bodanszky, 2012, Springer-Verlag. Voet D & Voet J. G. (1998, 2005 et 2016). - Biochimie . De Boeck Université éd.
Modalités pédagogiques particulières
Cours, TD, TP et projet bibliographique |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Lang - Anglais 4b | 2.5 | 24 | ||
Lang - Anglais 4bLangue d'enseignement :
Anglais
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Travaux dirigés :
24
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Attendus de l'UE Langue-Anglais4 : Niveau B2+/C1 dans les 5 compétences linguistiques.
Programme/plan/contenus :
ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais3 et le travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou à visée professionnelle) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences et on s'attachera à la préparation de l'étudiant aux différentes tâches liées à son activité scientifique telles que la rédaction d'un compte rendu d'expérience, le commentaire d'un graphique, la desciption d'un processus mais aussi à son insertion dans le monde professionnel : rédaction d'un CV ou d'une lettre de motivation en vue d'un stage... On proposera une initiation au débat ainsi qu'un entraînement à la certification CLES 2. Le travail se fera par groupes de niveau. |
||||
| Lang - Anglais 5b | 2.5 | |||
Lang - Anglais 5bECTS :
2.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
|
||||
| Initiation à la démarche et à la communication scientifique | 5 | 3.5 | 12 | |
Initiation à la démarche et à la communication scientifiqueLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Détail du volume horaire :
Cours :
3.5
Travaux pratiques :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Acquérir une démarche scientifique d’investigation : observer, analyser et se questionner sur les résultats d’une expérience pour proposer de nouvelles pistes de travail et/ou des améliorations. Communiquer sur des résultats d’expériences : décrire, analyser et critiquer des résultats expérimentaux, concevoir un poster scientifique, écrire un article scientifique, réaliser une vidéo scientifique et une communication orale.
Programme/plan/contenus :
4 séances de travail en laboratoire (3h)
Ces 4 séances sont suivies d’un accompagnement en distanciel de 30 minutes par élève et par séance. Initiation à la recherche documentaire en distanciel Participation en tant qu’auditeur à 2 conférences à la maison de la chimie Initiation aux gestes de 1er secours Présentation lors d’un mini-colloque d’un poster scientifique et réalisation d’une communication orale de 3 minutes.
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Modalités pédagogiques particulières
Réalisation d’activités expérimentales Les différents rendus d’expérience font l’objet de corrections itératives par les enseignant•es La participation à une conférence (16h en tout) n’est pas comptabilisée dans le volume horaire. Cette UE nécessite un important travail personnel de la part des étudiant.es, pour la production des rendus de chaque TP Les différents rendus d’expérience font l’objet de corrections itératives par les enseignant•es. |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Projets | 2.5 | |||
ProjetsLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Acquérir de l’autonomie Apprendre à travailler en équipe Développer des contenus pédagogiques originaux Transmettre des savoirs et des compétences
Programme/plan/contenus :
Plusieurs projets sont proposés aux étudiant.es :
Développer des contenus pédagogiques à partir de microcontrôleurs Arduino.
Semestre calendaire :
Semestres 1 et 2
Modalités pédagogiques particulières
Réalisation d’un projet en lien avec l’enseignement de la chimie |
||||
| Stage de recherche | 5 | |||
Stage de rechercheLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
5
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Acquérir de l'autonomie et de la dextérité dans le cadre d'un projet de recherche Communiquer les résultats d'un travail de recherche au travers de l'écriture d'un rapport de stage et d'une restitution sous forme d'affiche
Programme/plan/contenus :
Ce stage de recherche d'une durée de 6 semaines minimum a pour but de sensibiliser les étudiants au monde de la recherche et à leur offrir une première expérience prolongée en milieu professionnel. Ce stage peut s'effectuer au sein d'un laboratoire de recherche académique ou en entreprise.
Modalités pédagogiques particulières
La recherche de stage est à réaliser par l'étudiant.e au cours du premier semestre. Il/Elle est accompagné.e dans cette tâche par le/la responsable de l'UE. Le stage de recherche d'une durée minimale de 6 semaines est réalisé en fin d'année universitaire. |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Substances Naturelles : Chimie, Santé et Cosmétique | 2.5 | 10.5 | 12 | |
Substances Naturelles : Chimie, Santé et CosmétiqueLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
10.5
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
CYRILLE KOUKLOVSKY
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
-Appliquer les bases de la chimie organique à la connaissance des principales familles de molécules pour la santé et la cosmétique -Identifier les composants d’une formulation cosmétique
Programme/plan/contenus :
-Substances Naturelles : définitions -Les tensio-actifs : structure, chimie et applications -Les terpènes, structure, chimie et applications -les phénols : structure, chimie et applications
Pré-requis :
Bases de la chimie organique acquises lors des 4 semestres de Licence de Chimie (L1, L2) ou de BUT
Semestre calendaire :
Semestre 5
Modalités pédagogiques particulières
Cours/TD présentiels |
||||
| Gastronomie Moléculaire | 2.5 | 4.5 | 18 | |
Gastronomie MoléculaireLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
4.5
Travaux pratiques :
18
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
RAPHAEL HAUMONT
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Appliquer les connaissances de physico-chimie au monde culinaire (et agro) Développer des connaissances en matière molle (colloïdes) Travailler en groupe : gestion de projet, restitution, travail expérimental S’initier à l’innovation, à la recherch
Programme/plan/contenus :
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 * Gélification et percolation * mousses et émulsions * Encapsulation de liquides par formation de gel d’alginates. * texturants. Synergie entre texturants Utilisation de l’azote liquide * Changement d’état, dilatation thermique. Le froid en cuisine * Cryoconcentration Coagulation, dénaturation et cuisson *Cas des albumines * cuisson basse-température, basse pression Ouverture : Recyclage, zéro déchet, cuisine durable, innovation Approche « matériaux » culinaires et dérivés
Pré-requis :
Bases de physico-chimie L1-L2 Curiosité scientifique
Semestre calendaire :
Semestre 5
Bibliographie :
Secrets de la casserole, Herve This Un chimiste en cuisine, Raphaël Haumont Les papilles du chimiste, Raphaël Haumont
Modalités pédagogiques particulières
Cours magistral avec démonstrations qui posent les bases de physico-chimie et les concepts nouveaux (matière molle principalement) Projet TP |
||||
| Matériaux en conditions extrêmes | 2.5 | 8 | 8 | |
Matériaux en conditions extrêmesLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
8
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
GAEL SATTONNAY
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Initiation dans le domaine des matériaux utilisés comme matériaux de structure et les matériaux spécifiques sous fortes contraintes environnementales (mécanique, chimique, thermique ou sous irradiation)
Programme/plan/contenus :
Cours -Les différentes classes de matériaux -Propriétés des matériaux de structure : résistance mécanique et résistance à la corrosion -Méthodes de caractérisation des matériaux Cours/Conférences -Les problématiques matériaux pour les très grandes infrastructures de recherche : cas du LHC au CERN et de ITER (fusion nucléaire); -Les enjeux matériaux pour la construction d’une centrale nucléaire : étude de l’EPR ; -Les matériaux dans le bâtiment : exemple du béton TP 1. Propriétés mécaniques des métaux et alliages (traction, microdureté, résilience) 2. Méthodes microstructurales de caractérisation (MEB, micro optique)
Pré-requis :
Chimie du solide / Thermodynamique / Chimie des solutions
Semestre calendaire :
Semestre 5
Bibliographie :
Ashby et Jones : Matériaux 1. Propriétés et applications (ED. DUNOD)
Modalités pédagogiques particulières
Enseignement de type classique avec cours magistraux et cours-conférence sur des domaines spécifiques, travaux pratiques ; projet et soutenance orale sur un sujet au choix ; Documents pédagogiques disponibles sur e-campus. |
||||
| Introduction à l'astrochimie | 2.5 | 10 | 12.5 | |
Introduction à l'astrochimieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
10
Travaux dirigés :
12.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
DONIA BAKLOUTI
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Il s’agit d’une UE d’introduction à l’Astrochimie dont l’objectif principal est de montrer aux étudiants comment on s'appuie sur différents domaines de la chimie et connaissances de base en chimie pour étudier et comprendre l'histoire de la matière dans notre Système solaire et au-delà. Pour cela, l’UE se focalisera sur quelques objets astrophysiques pouvant varier d’une année à l’autre et qui seront abordés suivant le type de chimie ou domaine chimique les concernant.
Programme/plan/contenus :
L’UE fonctionnera sous la forme de séances de cours/séminaires où les différents thèmes seront introduits et expliqués. A la suite, les étudiants seront répartis par groupes de 4-5 (au max.) avec un sujet bibliographique alloué à chaque groupe. Ces sujets (en lien direct avec les thèmes abordés en cours) seront accompagnés de documents scientifiques (articles, extraits de livres ou de thèses, en anglais et en français) que chaque groupe devra étudier de manière critique (une grille de lecture et un questionnaire les guidera) pour en faire une synthèse critique sous forme d’un court rapport écrit et d’une présentation orale qui se fera en présence de l’ensemble des étudiants de l’UE. Des séances de TD seront consacrées à aider et guider chaque groupe dans son étude bibliographique. Thèmes principaux proposés : - "Poussières et gaz dans le milieu interstellaire" : les briques initiales. Focalisation sur la photochimie des glaces et la confrontation entre simulation expérimentale en laboratoire et observations astrophysiques. - "Les petits corps du Système solaire et l'histoire de sa formation" : l'archéologie spatiale. Ce thème parlera des astéroïdes, des comètes, et des missions spatiales actuelles ou récentes les concernant, ainsi que des poussières extraterrestres et météorites qu'on analyse en laboratoire. On se focalisera ici sur l'aspect "chimie du carbone" et sur les techniques d'analyse physico-chimique. - "Chimie du soufre sur Io" : un exemple d'objet totalement dépourvu de carbone et d'hydrogène et de ce point de vue totalement "exotique" pour la chimie classique étudiée habituellement. Modélisation thermodynamique des volcans d’Io et simulation expérimentale de la chimie du soufre à sa surface.
Pré-requis :
- Un niveau d’anglais scientifique de base permettant de lire les documents scientifiques fournis - Programme de chimie générale et de physico-chimie de niveau L1 à L3.
Semestre calendaire :
Semestre 5
Bibliographie :
Sciences de la Terre et de l’Univers », sous la direction de J-Y Daniel, Ed. Vuibert. « Aux confins du système solaire », A. Doressoundiram, E. Lellouch, Ed. Belin – Pour la Science « A la rencontre des comètes – De Halley à Rosetta », J. Lequeux, Th. Encrenaz, ED. Belin – Pour la Science. « Astronomie et Astrophysique », A. Acker, Ed. Sciences sup.
Modalités pédagogiques particulières
Les étudiants seront notés sur leurs rapports écrits et sur leurs présentations orales. Le travail collectif et l’investissement individuel seront tous deux pris en compte. |
||||
| Modélisation et programmation en chimie | 2.5 | 6 | 16.5 | |
Modélisation et programmation en chimieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
6
Travaux dirigés :
16.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
DANIEL PELAEZ RUIZ
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
L’objectif du cours est de fournir aux étudiants avec une vision globale sur l’implémentation, sous la forme de logiciels, de méthodes numériques de base dans le cadre des sciences moléculaires. Le langage de programmation de choix est Python 3.
Programme/plan/contenus :
Le cours démarre avec une séance de cours où on discute le développement historique des ordinateurs ( hardware) et de la programmation ( software) d’un point de vue interdisciplinaire. Ensuite, sous la supervision de l’enseignant, les étudiants attaquent les problèmes proposés (en niveau croissante de difficulté). Pendant des séances TD spécifiques, des petites discussions seront menées pour aborder les concepts, les plus complexes, côté informatique et/ou scientifique. Finalement, des interventions, sous la forme d’entretiens, seront organisées avec des chercheurs nationaux et/ou étrangers en chimie théorique, particulièrement dans domaine du développement de logiciels scientifiques de libre distribution. Les chercheurs nous présenterons leur parcours scientifique et les étudiants seront responsables de préparer les questions au préalable.
Pré-requis :
Le cours a été conçu pour accueillir des étudiants sans ou avec des connaissances en programmation, en général, ou en programmation Python en particulier.
Semestre calendaire :
Semestre 5
Bibliographie :
https://courspython.com/bases-python.html (français) https://docs.python.org/3/tutorial/ (anglais) https://realpython.com/ (anglais)
Modalités pédagogiques particulières
Les cours seront magistraux (mais participatifs). Les travaux dirigés, à l’ordinateur, seront en individuel. L’UE sera évaluée à partir des cahiers Jupyter ainsi qu’un examen oral sur les travaux réalisés. Les travaux dirigés peuvent être réalisés en français ou en anglais, les étudiants peuvent choisir à chaque instant la langue de communication avec l’enseignant ainsi que la langue écrite des travaux. |
||||
| Risque chimique et (éco)toxicologie : de la molécule à la population et à l'environnement | 2.5 | 12.5 | 10 | |
Risque chimique et (éco)toxicologie : de la molécule à la population et à l'environnementLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12.5
Travaux dirigés :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ISABELLE RAMADE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
OA1 : Être sensibilisé aux risques physico-chimiques, toxiques et écotoxiques liés entre autres aux activités de chimie (recherche / industrie) et à leur prévention OA2 : Acquérir des notions de base sur l'action des substances étrangères (xénobiotiques) sur l'organisme (toxicologie) et sur l'environnement (écotoxicologie) OA3 : Savoir établir un état de l'art (au niveau licence) de synthèse bibliographique des connaissances concernant l'impact toxicologique et/ou écotoxicologique de substances xénobiotiques.
Programme/plan/contenus :
• Généralités sur le risque chimique, physico-chimique et toxique au laboratoire, dans la société et pour l'environnement. • Notions d'écotoxicologie et biogéochimie des polluants : - polluants dans l'environnement, divers types de pollutions - cycles biogéochimiques (carbone, azote…) et leur perturbation par l'Homme, - impact des polluants sur les écosystèmes. • Toxicologie humaine et impacts sur la santé : - origine et voies d'exposition aux substances étrangères xénobiotiques (alimentation, polluants, COVs, exposition professionnelle, industrie, agriculture…), - notions de toxicologie : toxicité aigüe, toxicité à long terme, - métabolisme des xénobiotiques ; effets cellulaires (cibles), - exemples de xénobiotiques cancérogènes, reprotoxiques, perturbateurs endocriniens.
Pré-requis :
Notions de chimie générale et de chimie organique de L1-L2 ou de DUT Chimie. notions de base de biologie (lycée)
Semestre calendaire :
Semestre 5
Bibliographie :
PICOT André, MONTANDON Frédéric (coordonnateurs). Écotoxicochimie appliquée aux hydrocarbures. Editions Lavoisier. 2013. PICOT André, DUCRET Jean. Sécurité et prévention des risques en laboratoire de chimie et de biologie (3e Éd.). Editions Lavoisier. 2013. RAMADE François. Introduction à l’écochimie – Les substances chimiques de l’écosphère à l’homme. Editions Lavoisier. 2011 RAMADE François. Éléments d'écologie. Écologie appliquée (7e Éd.). Dunod. 2012.
Modalités pédagogiques particulières
Cours et travaux dirigés (dont études de cas). Mise à disposition de documents sous forme numérique. Travail personnel collaboratif des étudiants de synthèse bibliographique et analyse de publication scientifique, donnant lieu à une soutenance. |
||||
| Chimie et Lumière | 2.5 | 6.5 | 6 | 10 |
Chimie et LumièreLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
6.5
Travaux dirigés :
6
Travaux pratiques :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
CLAIRE ROMANZIN
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
OAV1 : S’initier aux processus induits par la lumière : Principes fondamentaux de la photochimie et de la photophysique. OVA2 : Comprendre et détailler les principales réactions de composés chimiques dans un état excité. OAV3 : Etudier et mettre en œuvre expérimentalement des phénomènes ou réactions induits par la lumière et savoir en présenter les conclusions et perspectives.
Programme/plan/contenus :
Contenu théorique :
Contenu pratique :
Présentation de l’appareillage spécifique à la photophysique/photochimie
Pré-requis :
Chimie physique et analytique niveau L2, Chimie des solutions niveau L2, Chimie Organique niveau L2
Semestre calendaire :
Semestre 6
Bibliographie :
- Photophysique et Photochimie : des fondements aux applications ; J. Delaire et al., EDP Sciences (2016) - Modern Molecular Photochemistry; N. J. Turro, University Science Books (1991) - Invitation à la fluorescence moléculaire ; B. Valeur, de Boeck Université (2004) - Méthodes et techniques de la chimie organique, D. Astruc (Chapitre 7) Presses Universitaires de Grenoble (1999) - Principles and Applications of Photochemistry; B. Wardle, Wiley (2009)
Modalités pédagogiques particulières
Organisation : Enseignements avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques et visite d’un laboratoire de Recherche. Mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés, tests en ligne). Travaux Pratiques en équipes => restitution sous forme d’un oral Visite d’un laboratoire de Recherche => restitution par rapport écrit |
||||
| Diagnostic et thérapie : apports de la physico-chimie | 2.5 | 12.5 | 6 | 4 |
Diagnostic et thérapie : apports de la physico-chimieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12.5
Travaux dirigés :
6
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ERIKA PORCEL
ANTOINE PALLANDRE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
L’objectif principal de cette UE serait d’illustrer la relation étroite qui existe entre la chimie, la physico-chimie et la santé.
Programme/plan/contenus :
Volet diagnostic : de la molécule au dispositif et imagerie de métabolites. L’objectif de cette partie de l’UE est de partir des connaissances des cinq précédents semestres de licence en chimie pour les repositionner dans les domaines de la chimie supramoléculaire, des moteurs moléculaires et de la chimie de surface ainsi que de la chimie pour les technologies salle blanche. En partant de la molécule qui régit l’affinité avec un analyte, les grandes classes de capteurs miniaturisés seront décrites pour aboutir aux dispositifs fonctionnels. Ceci sera illustré par l’exemple des puces dédiées diagnostic des troubles du mouvement par l’analyse du liquide céphalo rachidien. Une initiation aux surfaces fonctionnalisées par des objets nanoluminescents sera proposée sous forme d’analyse d’articles. La question du diagnostic avec de telles surfaces sera investiguée (nanoparticules sensibles vs molécules sensibles). Les nano-objets présentés pourront faire écho à ceux présentés en seconde partie du module (voir plus bas). Enfin un séminaire sur l’imagerie de métabolites et une visite seront proposés. Un Séminaire sur la microfluidique par un intervenant EUGLOH (Lund) sera donné. Volet thérapie : molécules et nanoagents contre le cancer L’objectif est de mettre à profit les connaissances des étudiants acquises les semestres précédents pour comprendre l’élaboration de molécules ou nanoagents pour la thérapie du cancer. Cette partie portera sur des aspects variés et se fera sous forme de séminaires donnés par des chimistes, physico-chimistes ou biochimistes. Ils porteront notamment sur :
Une visite de start up sera proposée.
Pré-requis :
Chimie générale S1 à S5
Semestre calendaire :
Semestre 6
Modalités pédagogiques particulières
Enseignement avec cours magistraux, travaux dirigés/pratiques d’analyse. Des formats non conventionnels seront aussi présents : séminaires, visites. Documents pédagogiques disponibles sur e-campus |
||||
| Introduction "expérimentale" à la biophysique : le point du vue du chimiste | 2.5 | 4.5 | 4.5 | 13.5 |
Introduction "expérimentale" à la biophysique : le point du vue du chimisteLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
4.5
Travaux dirigés :
4.5
Travaux pratiques :
13.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ANNE-LUCIE TEILLOUT
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Utiliser des méthodes physico-chimiques différentes pour comprendre le fonctionnement des biomolécules
Programme/plan/contenus :
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 :
Electrochimie :
Travaux pratiques
Manip5 : Observation des interactions protéines-protéines en cellule vivante par FRET.
Pré-requis :
Connaissances élémentaires en spectroscopie (absorption UV-vis, fluorescence) et en éléctrochimie (loi de Nernst). Aucun prérequis en biologie.
Semestre calendaire :
Semestre 6
Bibliographie :
Électrochimie - Des concepts aux applications - de Fabien Miomandre, Saïd Sadki, Pierre Audebert, Rachel Méallet-Renault Ed. Dunod Invitation à la Fluorescence Moléculaire de Bernard Valeur Ed. de Boeck
Modalités pédagogiques particulières
Cours/TD intégrés et TP en présentiel |
||||
| Les matériaux pour l'énergie, un enjeu crucial | 2.5 | 11 | 11.5 | |
Les matériaux pour l'énergie, un enjeu crucialLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
11
Travaux dirigés :
11.5
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
AURELIEN DEBELLE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
1. Comprendre la place des matériaux dans la transition énergétique 2. Comprendre les principes de fonctionnement d’un panneau solaire et les enjeux en termes de fabrication et de matériaux 3. Connaître les technologies clés de la filière hydrogène 4. Connaître le principe de fonctionnement et les matériaux utilisés dans les batteries 5. Connaître le principe de fonctionnement et les matériaux utilisés dans les réacteurs nucléaires (fission et fusion)
Programme/plan/contenus :
Cours/TD 1. Contexte 1.1 Les différentes sources et formes d’énergie 1.2 Changement climatique et transition énergétique 2. « Nucléaire » 2.1 Les différentes formes d’énergie nucléaire : principes et utilisation 2.2 Les matériaux actuels et d’avenir pour les réacteurs nucléaires 2.3 Les déchets nucléaires et leur gestion … 3. « Solaire » 3.1 L’effet photoélectrique : fonctionnement d’une cellule solaire 3.2 Technologies actuelles et futures : matériaux, méthodes de fabrication 3.3 Recyclage 4. « Conversion et stockage électrochimique de l’énergie » 4.1 L’hydrogène comme vecteur énergétique (modes de production et de stockage) 4.2 Stockage et conversion électrochimique (batteries, supercondensateurs…)
Pré-requis :
Cristallographie et structure des solides Oxydo-réduction et électrochimie Atomistique
Semestre calendaire :
Semestre 6
Bibliographie :
Matériaux du nucléaire, Académie des Sciences, RST numéro 5, juillet 2020, Editions TEC & DOC
Modalités pédagogiques particulières
Enseignement de type classique avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques Documents pédagogiques disponibles sur e-campus. Exercices complémentaires proposés sous diverses formes (polycopiés, WIMS et/ou e-campus, étude d’articles scientifiques). |
||||
| Formulation | 2.5 | 4.5 | 14 | |
FormulationLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
4.5
Travaux pratiques :
14
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Cet enseignement est une introduction à la formulation de produits cosmétiques. Il a pour objectif de sensibiliser les étudiants aux différentes stratégies utilisées dans l’industrie cosmétique pour l’élaboration de différents produits à usage quotidien.
Programme/plan/contenus :
Cet enseignement consiste en une introduction à la cosmétologie et à ses diverses applications. Le plan de cours est le suivant :
Quatre séances de Travaux Pratiques pour illustrer des notions abordées en cours sont proposées :
Enfin, un projet personnel réalisé en binôme sera proposé aux étudiants, il consistera en la préparation d’un produit cosmétique au choix répondant à des problématiques actuelles.
Semestre calendaire :
Semestre 6 |
||||
| Chimie et Nanosciences | 2.5 | 14.5 | 8 | |
Chimie et NanosciencesLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
14.5
Travaux pratiques :
8
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Cet enseignement est une introduction aux nanosciences en chimie. Il a pour objectif de sensibiliser les étudiants aux problèmes spécifiques liés à l’élaboration, à l’étude et aux propriétés des objets de taille nanoscopique.
Programme/plan/contenus :
Les nanosciences et les nanotechnologies forment aujourd’hui un secteur stratégique de la recherche au carrefour de plusieurs disciplines (physique, chimie, biologie…). Cet enseignement est une introduction aux nanosciences en chimie.Il a pour objectif de sensibiliser les étudiants aux problèmes spécifiques liés à l’élaboration, à l’étude et aux propriétés des objets de taille nanoscopique. Le cours porte sur les principales stratégies mises en œuvre pour l’élaboration d’objets organiques, inorganiques et carbonés de taille nanoscopique (polymères organiques, polymères inorganiques, fullerènes et nanotubes de carbones). Il présente aussi les effets de taille sur les propriétés des objets ainsi que les problèmes de caractérisation liés à leur taille, les problèmes de toxicité et leurs applications dans divers domaines. Deux séances de Travaux Pratiques pour illustrer des notions abordées en cours sont proposées : -Synthèse de nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer de taille contrôlée - Ferrofluides -Synthèse de billes de latex par polymérisation en émulsion
Semestre calendaire :
Semestre 6 |
||||
| Comportement des matériaux sous irradiation | 2.5 | 10 | 10 | 4 |
Comportement des matériaux sous irradiationLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
10
Travaux dirigés :
10
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
FREDERICO GARRIDO
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Découvrir la production d'énergie nucléaire sous l'angle des matériaux qui lui sont dédiés
Programme/plan/contenus :
Semestre calendaire :
Semestre 6 |
||||
| Introduction à la physique des solides | 2.5 | 12 | 12 | |
Introduction à la physique des solidesLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
AGNES BARTHELEMY
Objectifs pédagogiques visés :
Programme/plan/contenus :
Dans l’état solide, les matériaux présentent une grande diversité de propriétés physiques : électriques, magnétiques, thermiques, optiques, etc… Nous essaierons de comprendre pourquoi en introduisant quelques modèles de base pour les propriétés les plus importantes, telle que la conduction électrique dans les métaux ou dans les semiconducteurs, le magnétisme ou encore les propriétés thermiques des solides. On expliquera les idées physiques et les modèles pour les transitions de phase magnétiques et de transition supraconductrice. On discutera quelques-unes des nouvelles propriétés liées à la miniaturisation et la nanotechnologie. Dans ce cours introductif on présentera des calculs simples de manière à rester aussi quantitatif que possible, tout en mettant l’accent sur les idées physiques. Des connaissances de physique statistique et de mécanique quantique seront requises. |
||||
| Physique nucléaire et applications | 2.5 | 12 | 12 | |
Physique nucléaire et applicationsLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12
Travaux dirigés :
12
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
SANDRA BOUNEAU
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Découvrir la production d'énergie nucléaire sous l'angle des processus physiques intervenant dans les réacteurs.
Programme/plan/contenus :
|
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Chimie de l'état solide : le cristal réel | 1 | 5 | 5 | |
Chimie de l'état solide : le cristal réelLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
1
Détail du volume horaire :
Cours :
5
Travaux dirigés :
5
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Savoir écrire des équations de formation des défauts en utilisant le formalisme de Kröger-Vink. Déterminer les conditions favorables d’une solution solide. Prévoir l’influence des défauts ponctuels sur les propriétés d’un solide.
Programme/plan/contenus :
Du cristal parfait au cristal réel : - défauts ponctuels et notation de Kröger-Vink - défauts intrinsèques et extrinsèques - non stœchiométrie - solution solide, dopage - approche thermodynamique et équation de formation des défauts - étude des propriétés physiques associées (optique, électrique) - exemples : centres colorés, les oxydes de métaux de transition
Pré-requis :
cristallographie, chimie du solide, thermodynamique.
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
Chimie des solides, Marucco, EDP Science Introduction à la chimie du solide, Lesley Smart and Elaine Moore, Masson Le solide cristallin, Robert Collongues, PUF |
||||
| Chimie inorganique : propriétés des complexes des métaux de transition | 1 | 6 | 4 | |
Chimie inorganique : propriétés des complexes des métaux de transitionLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
1
Détail du volume horaire :
Cours :
6
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ANNE LEAUSTIC
ANNE BLEUZEN
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Corrélation structure électronique / propriétés des complexes de métaux de transition de géométrie Oh et Td : -savoir prévoir et expliquer le comportement magnétique de complexes dilués (loi de Curie) quel que soit le complexe - savoir expliquer les propriétés magnétiques collectives des solides
Programme/plan/contenus :
-Magnétisme de systèmes dilués (susceptibilité magnétique, moment magnétique, loi de Curie) -Ferro, ferri, antiferromagnétisme dans les solides Travaux Pratiques : -Synthèse et propriétés d’un complexe de FeII à transition de spin thermoinduit
Pré-requis :
Enseignement de chimie Inorganique du premier semestre du parcours
Semestre calendaire :
Semestre 1
Bibliographie :
F.A. Cotton, G. Wilkinson, C.A. Murillo, M. Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry , Wiley, New-York, 1999 et éditions précédentes Kahn O. : Structure électronique des éléments de transition . Ions et molécules complexes, PUF. |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Immersion enseignement | 3 | 6 | 10 | |
Immersion enseignementLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :
6
Travaux pratiques :
10
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Découvrir le monde de l’enseignement et la vie d’un établissement du secondaire (collège ou lycée) Confronter les représentations des étudiants à la réalité du terrain Initier une réflexion sur l’apprentissage et l’enseignement de la physique et de la chimie. Utiliser des outils pour analyser des activités pour les élèves (activités expérimentales, exercices, …) et construire une activité pédagogique Recueillir et analyser des données d'observation
Programme/plan/contenus :
Eléments théoriques de base en didactique des sciences Démarches pédagogiques actives ; Démarches scientifiques et démarches expérimentales ; Erreurs, conceptions et raisonnements de sens commun ; Méthodologie de l’observation de classe ; Compétences professionnelles de l’enseignant Stage en immersion dans un collège ou un lycée, sous la supervision d’un·e enseignant·e Analyse des pratiques d’enseignement en sciences et construction, en lien avec l’enseignant·e et les formateurs de l’université, d’une activité d’enseignement qui sera testée en classe
Semestre calendaire :
Semestres 1 et 2
Bibliographie :
Toussaint J. Didactique appliquée de la physique-chimie, Nathan, Paris, 1996 De Vecchi G. et Carmona-Magnaldi N. Faire vivre de véritables situations-problèmes. Hachette, Pa ris, 2007.
Modalités pédagogiques particulières
- 3 séances introductives à des éléments théoriques de base en didactique des sciences (analyse de documents : manuels d’enseignement, vidéos, fiches de travaux pratiques, réponses d’élèves, ressources numériques, etc ; élaboration et utilisation de grilles d’observation et d’entretien). Alternance de travail en petits groupes et d’apports d’éléments théoriques. - 8 à 9 demi-journées au sein d'un collège ou un lycée encadrées par un professeur de physique-chimie. Au cours de ces séances, l'étudiant aura tout d’abord un rôle d'observation., puis il mettra en oeuvre une activité qu’il aura préalablement élaborée avec l’aide de l’enseignant et des formateurs à l’université. Il pourra également découvrir l'environnement d'un professeur de physique-chimie du secondaire et réaliser des entretiens avec des personnels du corps enseignant ou de l'administration. - 6 séances du suivi du stage : retour sur les observations et les entretiens, sur la séance élaborée et testée en classe |
||||
| Immersion recherche | 3 | |||
Immersion rechercheLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
3
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
FABIEN CAILLIEZ
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Découvrir l'environnement de travail des chercheurs Découvrir le monde de la recherche et la vie de laboratoire Adopter de bonnes pratiques de laboratoire. Rédiger un cahier de laboratoire Communiquer ses résultats scientifiques
Programme/plan/contenus :
Participer aux activités de recherche d’un·e chercheur·e
Semestre calendaire :
Semestres 1 et 2
Modalités pédagogiques particulières
L’étudiant·e est intégré·e à une équipe de recherche dans un laboratoire, sur un projet spécifique donné. Il/Elle passe une demi-journée par semaine au sein du laboratoire, d’octobre à avril, sous la supervision d’un·e (enseignant·e)-chercheur·e. Lors de sa présence au laboratoire, il/elle découvre les activités du métier de chercheur·e : travail bibiliographique, réalisation d’expérience en laboratoire. |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Mécanique quantique dépendant du temps | 2.5 | 12.25 | 10.25 | |
Mécanique quantique dépendant du tempsLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
12.25
Travaux dirigés :
10.25
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Concepts d’évolution de paquets d’ondes et d’observables ; réponse d’un système quantique à l’interaction avec la lumière ; concepts de base de photo-chimie ; différence d’évolution adiabatique et non-adiabatique.
Programme/plan/contenus :
Équation de Schrödinger dépendant du temps et exemples dans différents potentiels ; interaction de la lumière avec un système à deux états et oscillations de Rabi ; spectroscopie moléculaire et transitions non-radiatives ; formalisme de Born-Oppenheimer pour évolution non-adiabatique ; représentations diabatique et adiabatique pour décrire les processus non-adiabatiques dans systèmes à deux états.
Pré-requis :
Équation de Schrödinger stationnaire ; calcul de vecteurs propres et valeurs propres d’un opérateur ; concept de base d’un espace vectoriel et combinaison linéaire.
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Introduction à la théorie quantique. Concepts, pratique et applications. Michèle Desouter-Lecomte, Yves Justum, Xavier Chapuisat.
Modalités pédagogiques particulières
Cours magistraux avec support CDF ; séances de travaux dirigés avec exercices et manipulations des CDF. |
||||
| Matériaux inorganiques et polymères | 2.5 | 9.25 | 9.25 | 4 |
Matériaux inorganiques et polymèresLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
2.5
Détail du volume horaire :
Cours :
9.25
Travaux dirigés :
9.25
Travaux pratiques :
4
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Connaître la composition et la structure de base de grandes familles de matériaux inorganiques et de polymères Comprendre les principes des méthodes de synthèse, d’élaboration et de caractérisation présentées Savoir raisonner sur les liens entre mode de synthèse, structure et propriétés Savoir synthétiser un polymère
Programme/plan/contenus :
Cette UE serait une introduction au domaine des matériaux, mais avec un accent plus marqué dans le domaine des polymères. Cette partie contiendrait un aspect synthèse, et un aspect propriétés, en reliant les deux. Chimie des matériaux : Elaboration uniquement. Introduction : Oxydes et chalcogènures, métaux et polymères. Chimie des oxydes, chimie sol-gel. Elaboration des métaux, en insistant sur les métaux « modernes » (électrrochimie) Polymères : Synthèse des polymères, aspects cinétiques, relation synthèse-caractéristiques (Mn, I) Copolymères, relation synthèse-composition. Introduction aux méthodes de synthèse « modernes » (RAFT, ATRP) Propriétés des polymères : Rappels sur les polymères classiques. Rappel des caractéristiques fondamentales, Tg, Tm. Métaux, oxydes et chalcogénures : élaboration
Polymères : synthèse, structure et propriétés
Pré-requis :
Chimie organique (structure, fonction et réaction de base, impliquant notamment alcène, alcool, amine, acide carboxylique) Chimie organique des radicaux (réactions radicalaires) Liaison chimique, interactions et liaisons intermoléculaires (liaison hydrogène, liaisons de van der Waals) Cinétique chimique (vitesse de réaction, étapes élémentaires) Changements d’état
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Chimie et physico-chimie des polymères, M. Fontanille, Y. Gnanou, Eyrolles Principles of Polymerization, G. Odian, John Wiley & Sons Mega Molecules, H.G. Elias, Springer |
||||
| Matières | ECTS | Cours | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Chimie organique : Réactions péricycliques | 1 | 5 | 5 | |
Chimie organique : Réactions péricycliquesLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
1
Détail du volume horaire :
Cours :
5
Travaux dirigés :
5
Modalités d'organisation et de suivi :
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Les réactions péricycliques impliquent une réorganisation concertée des liaisons et s’inscrivent dans le cadre des réactions à économie d’atomes totale L’objectif de ce module est de - savoir reconnaitre les différents types de réactions péricycliques - maitriser leurs caractéristiques (activation, stéréochimie, sélectivités) - appliquer la connaissance de ces réactions performantes lors de l’élaboration de stratégies de synthèses multiétapes de molécules d’intérêts.
Programme/plan/contenus :
Réactions périycliques :
Pré-requis :
Orbitales moléculaires Catalyse Stéréochimie
Semestre calendaire :
Semestre 2
Bibliographie :
Clayden, Greeves, Warren Wothers, « Chimie Organique » DeBoeck Ian Fleming “Les réactions péricycliques” EDP Sciences |
||||
| Chimie théorique et spectroscopie | 1 | 2 | 3 | |
Chimie théorique et spectroscopieLangue d'enseignement :
Français
ECTS :
1
Détail du volume horaire :
Cours :
2
Travaux dirigés :
3
Modalités d'organisation et de suivi :
Responsable :
ANNE LAFOSSE
Objectifs pédagogiques visés :
Objectifs d'apprentissage :
Connaître et appliquer les règles de sélection (symétrie et spin) pour l’obtention des spectres électroniques et vibrationnels d’une molécule polyatomique Connaître le principe d’un calcul de spectre électronique ou vibrationnel d’une molécule Analyser un spectre expérimental de spectroscopie pour déterminer des informations sur la structure (électronique et géométrique) d’une petite molécule polyatomique symétrique Mobiliser des connaissances variées (symétrie moléculaire, règles de sélection, OM, termes spectroscopiques) pour aborder la spectroscopie de petites molécules symétriques
Programme/plan/contenus :
Spectroscopie électronique et vibrationnelle des molécules polyatomiques Calcul et analyse de spectres électroniques et vibrationnels
Pré-requis :
Cours de « Chimie Théorique et numérique » et Spectroscopies » du parcours LDD3PC-FJC
Semestre calendaire :
Semestre 2
Modalités pédagogiques particulières
La première séance reviendra sur les différents outils à disposition pour aborder la spectroscopie de petites molécules symétriques 2 séances de travaux dirigés serviront à mettre en pratique ces outils de façon guidée. Pendant les séances restantes, les étudiants travailleront sous la forme de mini-projets guidés dont une restitution sera faite au cours de la dernière séances |
||||