Chimie générale 1 : théorie et applications

THEORIE : 24h00 et 10h00 Applications

Rappel des notions fondamentales : Théories corpusculaires - Systèmes chimiques, Atomes, Molécules, Ions, Masse atomique, Masse moléculaire relative, Masse molaire - Mole - Symboles et Formules chimiques - Nomenclature - Equations chimiques - Equilibrer une réaction chimique - Stoechiométrie réactionnelle- Rendement d'une réaction - Réactif limitant

Solutions : composition concentration molaire, massique, molalité, fraction molaire -

Types de réactions :Réaction de neutralisation, de précipitation, d'oxydo-réduction -

Loi des gaz parfaits - Gaz réels

Structure de la matière :

Théorie ondulatoire de la lumière - Spectre de l'atome d'hydrogène - Paramètres quantiques - Orbitales atomiques - Structure électronique des atomes et classification périodique.

Liaisons chimiques : théorie hybridation, liaison ionique, covalente

Chimie générale 1 : travaux dirigés

4 séances de Travaux Dirigés (TD) abordant les matières suivantes:

TD1: Les concepts d'atomes, de molécules, de grandeurs molaires / Les équations chimiques / La stoechiométrie réactionnelle / Les réactifs limitants.

TD2: La composition des solutions / La neutralisation acide-base/ Réactions de précipitations

TD3: La détermination des formules moléculaires de composés / L'équation des gaz parfaits / Les réactions d'oxydo-réduction (étages d'oxydation et équations à équilibrer)

TD4: Les réactions d'oxydo-réduction (problèmes volumétriques) / Introduction aux calculs d'erreurs lors de dosages volumétriques utilisés dans le cadre des laboratoires

Développement durable et chimie verte

Concept de développement durable, d'économie circulaire et présentation des objectifs de DD.

Changement climatique , neutralité carbone et préservation des ressources naturelles

Stratégie en matière de gestion des déchets.

Nouveaux modes de consommation

Chimie verte - Cas de l'Hydrogène vert

Chimie générale 1 : théorie et applications

Chimie générale Peter Atkins InterEditions

Eléments de chimie physique Peter Willaim Atkins De Boeck Université

S. Zumdalhl Chimie générale - 2ème édition De Boeck Université 1998

Chimie générale René Didier Technique&Documentation Lavoisier 6ème Edition

Chimie générale Mc Quarrie/Rock 3ème édition De Boeck Université 1992

Chimie générale 1 : travaux dirigés

Notes du cours théorique de chimie générale 1.

Jones, Atkins, Laverman. Principes de chimie, 3e éd, De Boeck, 2014.

Développement durable et chimie verte

Institut fédéral pour le DD www.sdgs.be

Greenwin

Techniques des matériaux 1 : théorie

Théorie : Introduction aux 3 classes de matériaux ( cycle des matériaux, les propriétés générales, les notions de recyclage, de gisements, de pierres naturelles, les fibres naturelles pour tissus, les composites …) ; Rappel de quelques notions de base de chimie et de physique ; Description des états de la matière et des microstructures ; Les bases principales de la cristallographie ( avec résolutions d’exercices ) ; Etudes des microstructures des principaux matériaux ; Etude des défauts présents dans les structures des matériaux ; Description des principaux matériaux de la famille des céramiques( les silicates, les biocéramiques, les céramiques traditionnelles et techniques,…) ; Etude du verre ;

Techniques des matériaux 1 : applications

1. Applications : Description des métaux courants présents dans le tableau périodique des éléments suivant leur famille ( les alcalins, les alcalino-terreux, les terreux, les carbonides, les azotides et les terres rares  )et vue générale de leurs applications dans la vie courante.
2. Travail : sur base de la théorie et de recherches bibliographiques, par groupe de deux étudiants, étude d'un matériau au choix sur base de consignes exigées.
3. Séminaire : visite d'un musée ou d'une exposition relative aux cours de TDM1

Techniques des matériaux 1 : théorie

•  « Techniques des matériaux – partie Théorique I »  Deprez AS, Département des Sciences et Technologies de la HEH, 2024-2025
• MERCIER J.P., ZAMBELLI G et W. KURTZ, Introduction à la science des matériaux – Traité des Matériaux – Presses polytechniques et universitaires romandes 
• BAILON J.P., DORLOT J.M., J. MASOUNAVE - Des matériaux, 2ème Edition - Presses internationales polytechniques 
• BAILON J.P., DORLOT J.M., J. MASOUNAVE - Des matériaux, 3ème Edition - Presses internationales polytechniques 
• M.VAN MEERSSCHE - Introduction à la cristallographie et à la chimie structurale - Peeters 
• HAUSSONNE J.M, CARRY C., BOWEN P. et BARTON J., Céramiques et Verres – Principes et Techniques d’élaboration- Traité des Matériaux - 1ère Edition – Presses polytechniques et universitaires romandes 
• BOUCQ A., QUINIF G. & QUINIF Y., Verre et Reflets de feu – FPMs  
• ZUPPIROLI L, Traité de la matière - Presses polytechniques et universitaires romandes 

Techniques des matériaux 1 : applications

• « Techniques des matériaux – partie Applications I »  Deprez AS, Département des Sciences et Technologies de la HEH, 2024-2025
• MERCIER J.P., ZAMBELLI G et W. KURTZ, Introduction à la science des matériaux – Traité des Matériaux – Presses polytechniques et universitaires romandes 
• BAILON J.P., DORLOT J.M., J. MASOUNAVE - Des matériaux, 2ème Edition - Presses internationales polytechniques 
• BAILON J.P., DORLOT J.M., J. MASOUNAVE - Des matériaux, 3ème Edition - Presses internationales polytechniques 
• M.VAN MEERSSCHE - Introduction à la cristallographie et à la chimie structurale - Peeters 

Physique 1 : théorie et applications

Mesures et incertitudes

Lois de Newton et applications, frottements de contact, dynamique du mouvement circulaire

Le travail d'une force, l'énergie cinétique et son théorème, l'énergie potentielle, la conservation de l'énergie

Oscillateur harmonique

Physique 1 : laboratoires

Métrologie

Mécanique

Physique 1 : théorie et applications

Physique générale, Benson M.Lachance, M. Seguin, Deboeck superieur Ed. ISBN ERPI Tome 1: 978-2-7613-5499-8 & Tome 3 : 978-2-7613-5501-8

Physique générale, Douglas C Giancoli, Deboeck Ed. ISBN T1:2-28041-1700-6 & T3 : 2-8041-1702-2

Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 9th edition, Raymond A. Serway, John W. Jewett, Jr. ISBN-13: 978-1-133-95405-7

Mécanique, Jean-Philippe Ansermet, Ed Presses Polytechniques Romandes, octobre 2013, collection Traite De Physique, EAN 978-2889150243

MOOCs: Mécanique newtonienne & Mécanique du point matériel, EPFL J.-Ph. Ansermet

Physique 1 : laboratoires

Physique Travaux pratiques et techniques expérimentales, M. Cavelier, F.Bruneau, Ed. Vuibert, ISBN : 978-2-311-40569-9

Guide des sciences expérimentales, G. Boiclair, J. Pagé, Ed. ERPI, ISBN 978-2-7613-2714-5

Mécanique : théorie

Bases mathématiques :

Les vecteurs et leurs opérations: produit scalaire, produit vectoriel, produit mixte, double produit vectoriel.

Les torseurs.

Centre de masse.

Analyse vectorielle

Mécanique : applications

Bases mathématiques de mécanique:

Les vecteurs,

Les torseurs,

Centre de masse.

Mécanique : théorie

Notes de cours de B. Quittelier et S. Dupuis

Mécanique : applications

Notes d'exercices de B. Quittelier et S. Dupuis

Analyse

Le cours d'analyse contient plusieurs chapitres:

• relations et fonctions
• fonctions trigonométriques
• fonctions exponentielles et logarithmiques
• manipulations graphiques de fonctions
• limites de fonctions
• continuité de fonctions
• calcul différentiel
• calcul intégral

définitions, interprétations géométriques et manipulations des formules dans des exercices de drill à une ou plusieurs variables réelles

Algèbre

Le cours d'algèbre linéaire contient plusieurs chapitres:

1. Complexe
2. Polynômes
3. Espace vectoriel
4. Applications linéaires
5. Matrices
6. Systèmes liéaires
7. Diagonalisation

Analyse

• B. Le Bailly, Notes de cours "Analyse ", Cycle1, Bloc1, Département des Sciences et Technologies, HEH
• Analyse, concepts et contextes - volumes 1 et 2 – Stewart - DeBoeck Université
• Exercices de Mathématiques - volume 1 et 2- Pascal Dupont - De Boeck Université

Algèbre

-

Techniques de programmation 1

Apprentissage de la partie procédurale du langage C++ :

• Utilisation de Visual Studio et indentation
• Types et opérateurs
• Structures de contrôle (IF, FOR, WHILE, etc.)
• Tableaux statiques et dynamiques
• Fonctions et procédures
• Références
• Structures

Informatique et nouvelles technologies

Théorie :

• Présentation de l’outil informatique.
• Les fondements de la programmation
• La logique binaire
• Introduction au monde des réseaux
• Le matériel informatique
• Introduction aux nouvelles technologies

Techniques de programmation 1

• Debuter en programmation, 1999 , Campus Press
• Borland C++ 5, collection : Le Programmeur, auteur : Jérôme Vollet, éditeurs : Borland Press, S&SM.
• Cours de C++ de Christian Casteyde (2008) : http://casteyde.christian.free.fr

Informatique et nouvelles technologies

• Debuter en programmation, 1999 , Campus Press
• Réseaux, informatiques - Notions fondamentales, José Dordoigne, Editions ENI, 2017
• Computer organization and design: the hardware/software interface, D.A. Patterson et J.L. Hennessy, TBS, 2008

Dessin technique à la main

Réalisation de dessins mécanique

Mise en pratique des règles de bases du dessin technique et industriel 2D:

DAO

Réalisation de dessins de construction à l’aide d’un logiciel de DAO.

Mise en pratique des règles de bases du dessin technique et industriel 2D:
- Les modes d'accrochage;
- Les entités (cercles, lignes, arc polygones, etc.);
- Les calques;
- Les cotations;
- Le texte;
- La mise en page;
- Divers.

Exploitation de graphiques

Théorie :

- Etude des propriétés des graphiques linéaires, semi-logarithmiques et logarithmiques

- Etude de l'analyse de tendance par linéarisation des graphiques linéaires, semi-logarithmiques et logarithmiques

- Etude générale de lois de régression

Exercices

- Etablir et exploiter un graphe linéaire, semi logarithmique et logarithmique

- Détermination les coefficients identificateurs d'une fonction linéaire, semi logarithmique et logarithmique par analyse de tendance

Dessin technique à la main

Sylalbus de dessin à la main

DAO

- Initiation au dessin de bâtiment (Eyrolles) - Disponible à la bibliothèque
- Autocad et applications 2018
- Aide en ligne sur www.autodesk.com

Exploitation de graphiques

Syllabus les techniques graphiques

Méthodologie scientifique : Théorie

Théorie :

- l'évolution du métier d'ingénieur : de l'élaboration des machines à la gestion rationnelle de l'énergie

- étude de l'évolution des méthodes d'analyses dans les domaines techniques et scientifiques

- la méthode "MERISE" adaptée à la résolution générale de problèmes techniques

- application de la méthode "MERISE" à l'analyse de l'efficience énergétique d'un bâtiment

Exercice récapitulatif: - calcul d'un modéle énergétique dans le domaine alimentaire Méthodes d'enseignemen

Méthodologie scientifique : Applications

-Démarche expérimentale (Mesures et unités)

-Analyser un jeu de données (Fiches énergétiques)

Méthodologie : Projet (en informatique ou construction)

Travaux (au choix)

- Analyse de l'efficience énergétique d'un bâtiment pour le projet construction

- Analyse et presentation d'une publication scientifique pour le projet informatique

- Séance de préparation à la communication des résultats du travail choisi.

Méthodologie scientifique : Théorie

Méthodologie scientifique, Avaert Richard

Histoire des sciences; Barthélémy; Editeur : Ellipses

Pour l'histoire des sciences et des techniques; Djebbar, Gohau, Rosmorduc; Editeur : Hachette

L'essentiel sur MERISE; Dionisi ; Editeur : Eyrolles

MERISE par l'exemple; Mounyol; Editeur : Ellipses

Méthodologie scientifique : Applications

-

Méthodologie : Projet (en informatique ou construction)

Méthodologie scientifique, Avaert Richard

Histoire des sciences; Barthélémy; Editeur : Ellipses

Pour l'histoire des sciences et des techniques; Djebbar, Gohau, Rosmorduc; Editeur : Hachette

L'essentiel sur MERISE; Dionisi ; Editeur : Eyrolles

MERISE par l'exemple; Mounyol; Editeur : Ellipses

Chimie générale 2 : théorie et applications

Eléments de cinétique chimique

Eléments de thermodynamique chimique

Equilibres Chimiques

Solutions aqueuses, Electrolytes , Notions de pH

Chimie générale 2 : laboratoires et exercices

• Séances de laboratoires obligatoires couvrant les notions abordées dans les activités d’apprentissages de chimie générale 1 et chimie générale 2.

Illustrer les concepts théoriques et conforter leur appropriation par le biais de l’expérimentation

Attention : la préparation des laboratoires est exigée et sera vérifiée en début de séance ; une non-préparation engendrera le refus de l'accès aux laboratoires et sera sanctionnée d'un 0/20 pour la manipulation non-présentée.

Remarque : Un syllabus de notes de laboratoires et rapport de laboratoires sera remis aux étudiants et les modalités pratiques seont explicitées lors de la première séance d'introduction obligatoire pour tous les étudiants et première séance de travaux pratiques.

• Séances d'exercices obligatoires sur les matières du second quadrimestre : cinétique, thermodynamique et pH 

Chimie générale 2 : théorie et applications

Chimie physique générale G Pannetier Editions Masson

Elements de chimie physique Peter Atkins Editions De Boeck

Chimie générale Mc Quarrie Roc Editions De Boeck

Chimie des solutions S Zumdalh Editions De Boeck

Chimie générale 2 : laboratoires et exercices

-

Techniques des matériaux 2 : théorie

Théorie :  Etude la métallurgie de certains métaux ( fabrication du fer, de l’acier, de l’aluminium, du cuivre, …) et de certains alliages métalliques ( les bronzes, les laitons, les cupronickels … ).

Etude des phénomènes de corrosion et des techniques de prévention. 

Etude du phénomène d'électrolyse.

Etudes des piles et des acculmulateures : description d'une pile, les différents types de piles, le potentiel chimique, recyclage, les différents types d'électrodes

Techniques des matériaux 2 : applications

Applications : Description des métaux de transition et des éléments des terres rares présents dans le tableau périodique des éléments et vue générale de leurs proprriétés et de leurs applications dans la vie courante.

Travail : sur base de la théorie et de recherches bibliographiques, par groupe de deux étudiants, décrire la biographie d'un inventeur et le matériau qu'il a découvert ou créé.

Techniques des matériaux 2 : théorie

 « Techniques des matériaux – partie Théorique II » , Deprez AS,Département des Sciences et Technologies de la HEH, 2024-2025

• MERCIER J.P., ZAMBELLI G et W. KURTZ, Introduction à la science des matériaux – Traité des Matériaux – Presses polytechniques et universitaires romandes 
• BAILON J.P., DORLOT J.M., J. MASOUNAVE - Des matériaux, 3ème Edition - Presses internationales polytechniques 
• ZUPPIROLI L. - Traité de la matière - Presses polytechniques et universitaires romandes 
• S.ZUMDAHL - Chimie des solutions - 2ème édition - De Boeck 
• BRISSET JL - Chimie analytique en solution - Editions Tec et Doc 

Techniques des matériaux 2 : applications

  « Techniques des matériaux – partie Applications II », Deprez AS, Département des Sciences et Technologies de la HEH, 2024-2025

• MERCIER J.P., ZAMBELLI G et W. KURTZ, Introduction à la science des matériaux – Traité des Matériaux – Presses polytechniques et universitaires romandes 
• BAILON J.P., DORLOT J.M., J. MASOUNAVE - Des matériaux, 3ème Edition - Presses internationales polytechniques 
• ZUPPIROLI L. - Traité de la matière - Presses polytechniques et universitaires romandes 

Physique 2 : théorie et applications

Systeme thermodynamique et premier principe

Entropie et deuxième principe 

Thermodynamique de sous-systemes simples

Potentiels thermodynamiques 

Calorimétrie et Transitions de phases

Introduction aux machines thermiques

Physique 2 : laboratoires

Thermodynamique

Physique 2 : théorie et applications

Physique générale, Benson M.Lachance, M. Seguin, Deboeck superieur Ed. ISBN ERPI Tome 1: 978-2-7613-5499-8 & Tome 3 : 978-2-7613-5501-8

Physique générale, Douglas C Giancoli, Deboeck Ed. ISBN T1:2-28041-1700-6 & T3 : 2-8041-1702-2

Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 9th edition, Raymond A. Serway, John W. Jewett, Jr. ISBN-13: 978-1-133-95405-7

Thermodynamique Jean-Philippe Ansermet, Sylvain Bréchet, Ed : EPFL Press Collection : Traité de physique, février 2020, Ed 2e, EAN13 : 9782889153381

Thermodynamique, exercices Jean-Philippe Ansermet, Sylvain Bréchet, Ed : EPFL Press, Collection : Traité de physique, février 2020, Ed: 1ère, EAN : 9782889153398

MOOC: Thermodynamique: Fondements EPFL J.-Ph. Ansermet

Physique 2 : laboratoires

Physique Travaux pratiques et techniques expérimentales, M. Cavelier, F.Bruneau, Ed. Vuibert, ISBN : 978-2-311-40569-9

Guide des sciences expérimentales, G. Boiclair, J. Pagé, Ed. ERPI, ISBN 978-2-7613-2714-5

Cinématique, statique et dynamique : théorie

Cinématique : cinématique du point, cinematique du solide, cinématique plane

Statique : principes fondamentaux, statique du solide, énergétique

Dynamique : cinétique, principes fondamentaux de la dynamique du solide

Cinématique, statique et dynamique : applications

Exercices en rapport direct avec le cours théorique

Cinématique, statique et dynamique : théorie

notes de cours

Guide de mécanique de FANCHON J.L. (Nathan 2001)

Mécanique à l'usage des ingénieurs : statique de Beer, Johnston-Mc-Graw-Hill 1981

Cinématique, statique et dynamique : applications

Notes de cours

Analyse appliquée 1

• Calcul différentiel à une variable : étude de fonctions, problèmes d’optimisation, règle de l’Hospital, accroissements et différentielles, polynômes de Taylor et Mac-Laurin,…
• Calcul intégral à une variable : surfaces, volumes, longueurs d’arcs, pressions, équations différentielles du premier ordre à variables séparables, intégrales impropres,...
• Fonctions de plusieurs variables : limites, continuité, dérivées partielles, extrema et problèmes d’optimisation, …

Géométrie

Le cours de Géométrie contient plusieurs chapitres:

1. Espace vectoriel à 3 dimensions
2. Droites et plans
3. Coniques
4. Quadriques

Analyse appliquée 1

• B. Le Bailly, Notes de cours "Analyse appliquée", Cycle1, Bloc1 , Département des sciences et technologies, HEH
• Analyse, concepts et contextes - volumes 1 et 2 – Stewart - DeBoeck Université
• Exercices de Mathématiques - volume 1 et 2- Pascal Dupont - De Boeck Université

Géométrie

-

Électrostatique et Électrocinétique

Théorie:

1. Electrostatique

- Champ électrique, force de Coulomb, théorème de Gauss, différence de potentiel, énergie électrostatique 

- Conducteurs et isolants, condensateurs, diélectriques.

2. Electrocinétique

- Courant et densité de courant, résistance, loi de Pouillet;

- Puissance électrique;

- Lois d'associations de résistance; Lois de Kirchhoff, théorèmes de linéarité;

- Appareils de mesure: voltmètre, ampèremètre, ohmmètre, pont de Wheatstone.

Électricité 1 : laboratoires et exercices

Exercices

- Calculs de champs électriques , de fonctions potentiels , applications théorème de Gauss

- Schémas d'association de condensateurs et de résistances, résolution de circuits par les lois de Kirchhoff et autres       théorèmes.

Laboratoires

- Applications: sources, résistances, puissances, mesure de résistances, illustration lois d'association;

- Illustrations lois de Kirchhoff et des théorèmes de linéarité.

Électrostatique et Électrocinétique

Syllabus: Electricité, Tome 1; Tome2, Tome3, Tome4 1ère BA1 en Sciences de l'ingénieur industriel - Richard Avaert, 2018-2019.

- Electricité et Magnétisme; Resnick et Halliday, Editions du renouveau pédagogique, 1990

- Physique 2: Electricité et Magnétisme; Harris et Benson; Editions De Boeck Université, juin 2009.

- Physique générale 2; Electricité et Magnétisme; Giancoli Editions De Boeck Université, juin 1993.

- Electricité et Magnétisme; Berkeley; Editions Armand Colin, septembre 1998.

Électricité 1 : laboratoires et exercices

Syllabus: Electricité,

Tome 1: Généralités

Tome 2: Electrostatique

Tome 3: Electrocinétique

Tome 4: Topologie des circuits

1ère BA1 en Sciences de l'ingénieur industriel - Richard Avaert, 2018-2019.

- Electricité et Magnétisme; Resnick et Halliday, Editions du renouveau pédagogique, 1990

- Physique 2: Electricité et Magnétisme; Harris et Benson; Editions De Boeck Université, juin 2009.

- Physique générale 2; Electricité et Magnétisme; Giancoli Editions De Boeck Université, juin 1993.

- Electricité et Magnétisme; Berkeley; Editions Armand Colin, septembre 1998.

Notes de cours

François Frey : Analyse des structures et milieux continus :statique appliquée. Traité de génie civil de l'école polytechnique de Lausanne Tome 1

Liste non exhaustive :

- Technical English, Oxford

- English Grammar in Use, Murphy

- English Vocabulary in Use, Mc Carthy, M. & O'Dell

- Divers sites internet (OneStopEnglish, BBC News, CNN Student News, etc)