donner quelques exemples de produits de la vie quotidienne qui font partie de la chimie organique. Certains exemples reviennent régulièrement, tels que le bois, le plastique, le pétrole ou encore le corps humain. Le fait de passer par des exemples nous a permis de voir qu’ils ne sont presque aucun à avoir une notion correcte de ce qui fait partie de la chimie organique. Ils retiennent certains exemples vus en cours mais ne sont pas capables d’imaginer la quantité de choses qui nous entourent et qui appartiennent à la chimie organique.
Les élèves citent des produits quotidiens organiques
Les différents produits qui ont été cités spontanément par les élèves lorsqu’on leur demande des exemples de produits organiques sont : le bois, le carton, le corps humain et ses différents composants, les arbres, l’alcool, le pétrole et ses dérivés, le plastique, le polyester, les plantes, la mousse, le caoutchouc, le glucose, le sucre, les gaz inflammables tels que le méthane et butane, les acides aminés, les protéines, les polymères, les champignons, le plastique, le savon, le shampoing, l’essence, le gaz naturel et les vernis. Un élève cite également la photosynthèse et la décomposition comme processus organiques. Nous constatons que tous les produits cités peuvent être assimilés à de la chimie organique, les élèves citent donc des exemples corrects. En outre, lorsque nous leur demandons de citer des exemples, les élèves interrogés citent spontanément des exemples qui s’éloignent de la définition qu’ils ont eux-mêmes donnée puisque plusieurs exemples ne sont pas issus du monde vivant.
Les élèves doivent déterminer si un produit est organique
Ensuite, nous avons proposé certains produits de la vie quotidienne, qui étaient présents autour de nous lors de l’entretien, aux élèves et nous leur avons demandé de déterminer s’ils sont organiques ou non. Les élèves ne font pas toujours spontanément appel à ce qu’ils savent de la définition de la chimie organique pour déterminer si un produit est organique ou pas. Nous avons discuté préalablement à cette question de la définition de la chimie organique, et nous leur avons fourni une définition correcte de celle-ci si jamais leur définition originale ne l’était pas. Il faut régulièrement les aiguiller grâce à plusieurs questions dirigées pour leur faire admettre que certains produits, qu’ils pensent a priori être inorganiques, font en fait partie de la chimie organique, ou vice versa. Les seules réponses rapides sont associées à des produits déjà étudiés en classe avec leur professeur.
Voici par exemple un dialogue avec un élève persuadé que l’eau est organique : « LVO : Est-ce que l'eau c'est organique?
Ben oui. LVO : C'est vivant?
Non
LVO : Est-ce qu'il y a du carbone dedans? Je crois.
LVO : Tu sais écrire la molécule d'eau? H2O
LVO : Est-ce qu'il y a du carbone dedans? Non. » - E10
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Suite à cet échange, l’élève a accepté que l’eau ne soit donc pas une molécule organique.
De manière similaire, un autre élève pensait que les polymères ne sont pas organiques. En lui demandant la composition d’un polymère, nous avons pu constater que, malgré une définition correcte de la chimie organique, l’élève n’avait pas réellement compris cette définition ; pour cet élève, les composés organiques ne peuvent contenir que du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote. Les polymères pouvant être également composés d’autres atomes, l’élève avait donc écarté les polymères de la chimie organique.
« Ben déjà, tout ce qui est polymère et tout ça c'est pas de la chimie organique. ... si?
LVO : Tu sais ce qu'il y a comme molécule dans des polymères? Ou comme atomes? C'est un enchainement de plein de petits trucs qui sont... euh, non. Mais je sais que c'est pas de la chimie organique, enfin, comment je raisonnerais logiquement, ça serait pas de la chimie organique,
les polymères.
LVO : Il y a plein de carbone dans les polymères. Mais il n'y a pas que du carbone il y a aussi d'autres trucs! LVO : Du carbone, de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote...
Ah ouais, y a pas d'autres trucs?
LVO : Il peut y avoir parfois d'autres trucs en plus, mais dans la chimie organique il peut y avoir certains autres atomes que ces quatre-là. C'est principalement ces quatre-là.
Ok. Donc les polymères c'est de la chimie organique? (j'acquiesce) » - E13
Les élèves n’ont pas toujours les connaissances pour déterminer si un composé de la vie de tous les jours est organique ou non. Ils ont beaucoup de mal à savoir de quoi est composé ce qui les entoure ou à réfléchir à la manière dont les différents produits qu’ils citent sont obtenus, afin de pouvoir déterminer s’ils sont organiques ou pas.
« LVO : Est-ce que le bois c'est de la chimie organique?
Non, le bois non. Le métal... le métal je dirais, je dirais plus que non, le papier non plus. » - E06 « Est-ce qu'à ton avis la blouse, ou les vêtements, c'est de la chimie organique?
Je pense que non... C'est fait en général de tissu et tout. » - E06
Certains élèves ont l’idée de réfléchir à l’origine des produits cités. Leur réflexion est de se dire que tout produit qui dérive de quelque chose qui a été vivant autrefois peut être considéré comme organique. C’est le cas par exemple de tous les dérivés du pétrole, si l’on considère que le pétrole est formé à la base par la décomposition de matières animales et végétales.
« Les plastiques à la base c'était animal. Enfin le pétrole qu'on prend de la terre pour après le transformer en plastique vient de, enfin c'est des animaux, il me semble, c'est des organismes qui sont
en décomposition sous la terre à grosse pression et température, qui petit à petit se transforment, il me semble que c'est ça. […] C'est fait à partir d'un dérivé de quelque chose qui avant était vivant. » -
E04
Ce raisonnement présente des limites, il pourrait induire en erreur les élèves dans certains cas (les arbres vont produire de l’eau durant la nuit, mais l’eau n’est pas organique). Cependant, dans la majorité des cas, il permet aux élèves d’acquérir une bonne base de réflexion pour déterminer si un produit est organique ou non.
177 Les élèves citent uniquement des produits liés au vivant
Plusieurs élèves ne donnent comme exemples que des produits liés directement au vivant. L’association entre chimie organique et chimie du vivant est intéressante à faire, puisqu’historiquement, la chimie organique était en effet associée directement à ce qui est vivant, mais il est important de préciser que cette ancienne définition a évolué pour englober énormément de produits ou de molécules qui ne sont pas associés au vivant. Cet amalgame induit les élèves en erreur, ils confondent ainsi la chimie organique avec la biochimie.
« Déjà il y a tout ce qui est acides aminés, protéines et tout, enfin qui sont des polymères, des macromolécules. Donc déjà il y a tout ce qui touche au corps humain, il y a la photosynthèse aussi à
mon avis c'est de la chimie organique, euh... en fait chaque fois qu'il y a... enfin le cycle de la vie en fait, tout ce qui est aussi la décomposition, les champignons et tout ça, c'est aussi pour moi de la
chimie organique. » - E03
On voit ici la nécessité d’insister sur la différence entre biochimie et chimie organique, étant donné que plusieurs élèves considèrent encore que ces deux matières n’en forment qu’une seule, excluant ainsi certains composés organiques de leur raisonnement.
Les élèves citent des produits inorganiques
Une fois la définition correcte de la chimie organique imprimée chez l’élève, nous lui avons demandé un exemple de quelque chose d’inorganique. Le seul exemple qu’ils ont alors été capables de donner est le métal et tout ce qui est métallique.
« LVO : Alors est-ce que tu sais me dire ce qui n'est pas organique?
Qu'est-ce qui ne serait pas organique? Euh... Le métal? Enfin tout ce qui est métallique. Oui, vu que le carbone c'est pas un métal. Tout ce qui est métallique, par exemple la clé qui est là, la poignée de
porte... ce qui est métallique. » - E09
Les élèves estiment la quantité de produits organiques autour de nous
La suite logique était donc de leur demander la place de la chimie organique dans notre monde, par rapport à la chimie inorganique. Bien qu’ils viennent de réfléchir à nous donner un exemple de quelque chose d’inorganique, et que la seule chose qu’ils ont trouvée était le métal, l’idée qu’il puisse y avoir au moins autant de produits faisant partie de la chimie organique dans notre quotidien que de produits n’en faisant pas partie est loin d’être évidente chez eux.
L’un des raisonnements menés par un élève est qu’il y a beaucoup d’éléments dans le tableau périodique, et que la chimie organique n’est centrée que sur un seul élément, par conséquent il est difficile d’envisager qu’il puisse y avoir plus de molécules formées autour d’un seul élément que de molécules formées sur la base de tous les autres éléments.
« LVO : Donc pour toi, dans le monde, est-ce qu'il y a plus de chimie organique ou plus de chimie inorganique?
C'est compliqué parce que dans... par déduction dans le tableau de Mendeleïev il y a beaucoup plus de métaux que de non-métaux, du coup moi je dirais qu'il y a plus de chimie non organique, mais
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concrètement... enfin, moi je dirais qu'il y a plus de chimie organique, même si sur le tableau de Mendeleïev il y a plus d'éléments métalliques. » - E09