Programmazione di chimica organica, bio

Programmazione di chimica organica, bio-organica, delle fermentazioni e laboratorio .
anno scolastico :2008-2009
docenti : Pierina Sangiorgi, Elio Pertici
Classe terza.
Il corso prevede cinque ore settimanali suddivise in due ore di teoria e tre di laboratorio.
Libro di testo adottato : Valitutti, Fornari, Gando : Chimica organica, biochimica e laboratorio.
Obiettivi di apprendimento
Il corso mira a fornire una mentalità scientifica e critica, un uso razionale delle capacità mnemoniche favorendo
l’abilità di applicare le conoscenze teoriche alla risoluzione di problemi.
Ciò significa superare il limite della sola “esecuzione manuale” di operazioni e così facendo, sarebbe finalizzata al
semplice addestramento. Mentalità critica e scientifica ad un tempo costituiscono un obiettivo di alto livello ; esso
necessita di una sintesi tra operatività mentale e manuale .
In tutti i casi le esercitazioni pratiche dovranno essere eseguite nel pieno rispetto delle norme di sicurezza e di tutela
dell’ambiente.
La trattazione del chimismo di classi specifiche di composti di importanza industriale e di grande interesse biologico
è propedeutica ai corsi di chimica delle fermentazioni e di tecnologie.
Pertanto al termine delle classi terza e quarta, l’allievo dovrà essere in grado di :
1. riconoscere che il grandissimo numero di sostanze organiche è determinato dalla capacità di concatenarsi
degli atomi di carbonio,
2. collegare il fenomeno dell’isomeria di struttura alle proprietà fisiche e chimiche dei composti isomeri ;
3. correlare la struttura funzionale e spaziale delle molecole con le proprietà fisiche e chimiche ;
4. prevedere il comportamento delle sostanze organiche e bio-organiche in determinate condizioni di reazione,
utilizzando modelli generali di reattività (meccanismi di reazione) ;
5. correlare la struttura delle molecole organiche con le funzioni biologiche, con particolare riferimento
all’azione catalitica degli enzimi e alla cinetica enzimatica ;
6. realizzare sintesi di semplici composti,
7. effettuare separazioni, purificazioni e caratterizzazione dei composto organici e bioorganici ;
8. calcolare il bilancio energetico di un ciclo biologico assegnato.
GRIGLIA contenuti/ obiettivi/tempi per la classe terza
CONTENUTI
OBIETTIVI
TEMPI
Ripasso argomenti di chimica biennio:
struttura atomica, legami chimici,
formule dei composti inorganici,
scrittura e bilanciamento di reazioni
Propedeutici al corso di
chimica organica
Tutto il mese di
settembre
Ibridazioni dell’atomo di carbonio.
Alcani e cicloalcani
A,B,C,D,F(sost.radicalica), L,
M
ottobre
Alcheni e alchini
A,B,C,D,F(Add.El,.Add.Rad.),
I,L,M
novembre
Dieni
A,B,C,D,F(Add.El.),G
dicembre
A,B,C,F(Sost. El. Arom.), G,
H, M
gennaio
A,B,C,E,F(SN1,SN2, E1,E2,
Add. Nu.), G,H,I
febbraio
A,B,C,D,E(SN, Add.Nu),
G,H,I
marzo
A,B,C,E,F(Sost.El.Arom.), G,I
aprile
Aldeidi e chetoni
A,B,C,F(Add.Nu.),G,I
maggio
Tautomeria
Argomento a parte
Dies-Alder
Aromatici
Attivanti-disattivanti
Alogenuri
Composti di Grignard
Alcoli, fenoli, eteri
Ammine
Sali di diazonio
Eterociclici aromatici
Obiettivi generali per la classe terza :
Nel terzo anno di corso gli studenti devono imparare a :
A. scrivere la formula del composto dato il nome e viceversa ;
B. concatenare gli atomi al fine di ottenere tutte le possibili strutture (isomeri strutturali) ;
C. prevedere le proprietà chimico-fisiche dei composti sia dall’analisi delle formule di struttura che dal confronto
di isomeri strutturali e/o geometrici ;
D. riconoscere gli isomeri strutturali e conformazionali, geometrici e ottici, con un solo centro chirale ;
E. riconoscere e utilizzare i composti con reattività acida e basica ed elettrofila o nucleofila ;
F. riconoscere le più semplici categorie di reazione ed applicarle per eseguire semplici sintesi guidate ;
G. riconoscere la coniugazione, rappresentare e utilizzare le strutture risonanti ;
H. individuare gli effetti elettronici e sterici e prevederne le conseguenze sulla reattività ;
I. utilizzare le conoscenze sulla reattività dei composti per ipotizzare una o più vie di sintesi di un composto
(retrosintesi) ;
L. ricavare i dati da un testo di un problem solving ipotizzare una soluzione ed eventualmente verificarla
sperimentalmente ;
M. eseguire le operazioni fondamentali del laboratorio di chimica organica.