Enseignements de spécialité - sciences et technologies de laboratoire (chimie, biochimie, sciences du vivant, physique)
L'enseignement de spécialité STL évalue une culture scientifique et une démarche de laboratoire : observer, formuler une hypothèse, choisir un protocole, mesurer, calculer, interpréter et communiquer. Les épreuves écrites mobilisent la chimie, la biochimie, les sciences du vivant et la physique ; les compétences expérimentales (sécurité, précision, traçabilité) sont également attendues.
Chimie
Il faut maîtriser les solutions et concentrations, la dilution, le pH, les titrages acido-basiques, l'oxydoréduction, la spectroscopie UV-visible et la cinétique. Les calculs doivent être posés avec les unités et les chiffres significatifs.
Biochimie et sciences du vivant
Les questions portent sur la structure et les propriétés des biomolécules (glucides, lipides, protéines), l'enzymologie (vitesse initiale, effet de la concentration en substrat, Km), le métabolisme, la génétique, l'immunologie et la reproduction.
Physique
Ondes, optique géométrique, électricité, mécanique : les grandeurs, les lois et les incertitudes de mesure sont attendues, avec un lien explicite entre modèle et expérience.
La démarche attendue
Rédiger un protocole reproductible, identifier les variables, réaliser les calculs avec unités, discuter les sources d'erreur et conclure par rapport à l'hypothèse.
Exemple guidé - dilution et Beer-Lambert
On dilue au 1/20 une solution mère. La solution fille a une absorbance A = 0,500 ; la droite d'étalonnage donne A = k·c avec k = 2,0×10³ L·mol⁻¹. Calculer la concentration de la solution mère. Étape 1 : c(fille) = A/k = 0,500 / (2,0×10³) = 2,5×10⁻⁴ mol·L⁻¹. Étape 2 : le facteur de dilution est F = 20, donc c(mère) = c(fille) × F = 2,5×10⁻⁴ × 20 = 5,0×10⁻³ mol·L⁻¹. Étape 3 : vérifier l'ordre de grandeur et écrire l'unité.
Pièges qui coûtent des points
- Inverser le facteur de dilution : c(mère) = c(fille) × F, et non diviser.
- Mélanger les unités (mol·L⁻¹, mmol·L⁻¹, g·L⁻¹) ou oublier les chiffres significatifs.
- Négliger le blanc du spectrophotomètre et la cuve de référence.
- Décrire un protocole sans les consignes de sécurité (EPI, pictogrammes, gestion des déchets).
- Conclure sans revenir à l'hypothèse de départ.