I. Situation d’apprentissage
Un élève de 2nde C découvre que le sang contient l’élément fer et souhaite comprendre
ce qu’est précisément un élément chimique. La leçon propose des expériences simples pour
mettre l’élément cuivre en évidence, puis le définir et savoir écrire 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 brûle dans le dioxygène de l’air O2 et forme un solide noir : 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.
- On obtient du cuivre métal et du dioxyde de carbone CO2.
- Équation-bilan : 2 CuO + C → 2 Cu + CO2
3. Action du fer sur les ions cuivre (II)
- Un clou en fer Fe plongé dans une solution contenant des ions Cu²⁺ se recouvre de cuivre.
- La solution se décolore et devient verte : des ions Fe²⁺ apparaissent.
- Équation-bilan : Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe²⁺
Dans ces trois expériences, on retrouve toujours le même « cuivre » sous différentes formes :
métal, oxyde, ions. C’est ce qui conduit à 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 : Cu est présent dans le métal cuivre, dans CuO et dans Cu²⁺ : c’est l’élément cuivre.
2. Corps simple et corps composé
| Type de corps | Caractéristique | Exemples |
|---|
| Corps simple | Constitué d’un seul élément. | H2, O3, Ne… |
| Corps composé | Constitué de plusieurs éléments. | H2O, NH3, CH4… |
IV. Symboles des éléments chimiques
On connaît aujourd’hui plus de 100 éléments chimiques (dont des éléments artificiels).
Chaque élément est représenté par un symbole composé d’une majuscule (et parfois d’une
seconde lettre minuscule).
| Élément | Symbole | Origine |
|---|
| Carbone | C | Nom français. |
| Azote | N | De Nitrogène. |
| Oxygène | O | Nom français. |
| Sodium | Na | Natrium (latin). |
| Potassium | K | Kalium (latin). |
| Fer | Fe | Ferrum (latin). |
À retenir : le symbole ne correspond pas toujours aux premières lettres du nom français
(exemples : Na, K, Fe, Hg, Au…).
V. Applications et exercices d’entraînement
1. Identifier les éléments communs
- Les composés C6H12O6, C2H6O et les hydrocarbures ont en commun les éléments carbone C et hydrogène H.
- On les reconnaît grâce à leurs symboles C et H.
2. Travail dirigé type évaluation
- Pour une liste de formules (Cl2, NH3, CO32-, C8H10N4O2, Al2(SO4)3, HCℓ…), citer les éléments chimiques présents.
- Donner pour chacun le nom correspondant (chlore, azote, hydrogène, oxygène, carbone, soufre, aluminium…).
- Regrouper tous les composés qui ont l’élément oxygène en commun.
VI. Bilan à mémoriser
✔ Un élément chimique est commun à un corps simple et à tous ses composés.
✔ Les corps simples ne contiennent qu’un seul élément, les corps composés en contiennent plusieurs.
✔ Les éléments sont identifiés par leurs symboles (C, H, O, Na, K, Fe…).
Créé par Haniel_dev