I. Situation d’apprentissage
Un élève découvre que le sang contient du fer et se demande ce que signifie « élément chimique ».
L’objectif de la leçon est de mettre en évidence expérimentalement un élément (le cuivre), puis de
définir l’élément chimique et de manipuler ses symboles.
II. Mise en évidence expérimentale de l’élément cuivre
1. Réaction du cuivre avec le dioxygène de l’air
- Le métal cuivre Cu réagit avec le dioxygène de l’air O2 pour former l’oxyde de cuivre (II) CuO.
- Équation-bilan : 2 Cu + O2 → 2 CuO
2. Action du carbone sur l’oxyde de cuivre (II)
- Le carbone C réagit avec l’oxyde de cuivre (II) CuO pour redonner du cuivre métal et du dioxyde de carbone.
- Équation-bilan : 2 CuO + C → 2 Cu + CO2
3. Action du fer sur les ions cuivre (II)
- Un clou de fer Fe plongé dans une solution contenant des ions Cu²⁺ se recouvre de cuivre métal.
- La solution bleue se décolore et devient verte : apparition des ions Fe²⁺.
- Équation-bilan : Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe²⁺
Dans toutes ces situations, on retrouve le même « cuivre » sous différentes formes : métal, oxyde,
ions en solution. Cela prépare la notion d’élément chimique.
III. Notion d’élément chimique
1. Définition
Un élément chimique est ce qui est commun à un corps simple et à tous ses composés.
Exemple : le cuivre est commun au métal Cu, à l’oxyde CuO et à l’ion Cu²⁺ : c’est un élément chimique.
2. Corps simple et corps composé
| Type de corps | Définition | Exemples |
|---|
| Corps simple | Constitué d’un seul élément chimique. | H2, O3, Ne… |
| Corps composé | Constitué de plusieurs éléments. | H2O, NH3, CH4… |
IV. Symboles des éléments chimiques
On compte aujourd’hui environ 118 éléments (dont des artificiels).
Le symbole d’un élément est constitué d’une majuscule (parfois suivie d’une minuscule).
| Élément | Symbole | Remarque |
|---|
| Carbone | C | Première lettre du nom français. |
| Oxygène | O | Première lettre du nom. |
| Azote | N | De Nitrogène. |
| Sodium | Na | De Natrium (nom latin). |
| Potassium | K | De Kalium. |
| Fer | Fe | De Ferrum. |
Attention : certains symboles (Na, K, Fe, Hg, Au…) ne se déduisent pas directement du nom
français mais d’un ancien nom ou d’un nom latin.
V. Applications et exercices types
1. Identifier les éléments communs
- Les éléments communs aux hydrocarbures, au sucre C6H12O6 et à l’alcool C2H6O sont le carbone C et l’hydrogène H.
- On les reconnaît à leurs symboles : C et H.
2. Exercices de type évaluation
- Donner, pour une liste de formules (Cl2, NH3, CO32-, C8H10N4O2…), les éléments chimiques présents et leurs symboles.
- Regrouper les composés qui ont en commun un même élément (par exemple l’oxygène, l’hydrogène…).
- Identifier l’élément chimique commun à deux composés donnés.
VI. À retenir
✔ Un élément chimique est commun à un corps simple et à tous ses composés.
✔ Un corps simple contient un seul élément, un corps composé en contient plusieurs.
✔ Chaque élément est représenté par un symbole (C, H, O, Na, K, Fe…).
Créé par Haniel_dev