Scienze naturali - Liceo Scientifico Guido Castelnuovo

Liceo Scientifico “G.Castelnuovo”
Firenze
PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI
4AS
Prof.ssa I. Bettarini
CHIMICA
Composti e reazioni
• Le formule chimiche: rappresentazioni simboliche
• Il numero di ossidazione: una carica apparente
• La classificazione dei composti chimici: i diversi tipi di nomenclatura
• Composti binari: unione di atomi di due elementi
• Composti ternari: formati da atomi di tre elementi diversi
• Composti quaternari: i sali acidi
• Le reazioni chimiche: come si formano i composti
La quantità nelle reazioni chimiche
• La mole: la base dei calcoli
• Le equazioni bilanciate: le quantità in azione
• I calcoli stechiometrici: la matematica delle reazioni
• Il reagente limitante: le quantità dei prodotti ottenibili
• Resa percentuale: le quantità vere
• Le reazioni in soluzione acquosa: i calcoli stechiometrici
• Le reazioni in soluzione acquosa: le equazioni ioniche nette
La spontaneità delle reazioni chimiche
• Reazioni spontanee e non spontanee: aspetto termodinamico e cinetico
• L’entalpia: il contenuto termico delle sostanze
• Reazioni esotermiche ed endotermiche: gli scambi di calore
• Entalpia e spontaneità: un accordo incompleto
• L’entropia: la misura del disordine
• Energia libera: la combinazione vincente
La velocità e l’equilibrio nelle reazioni chimiche
• Le reazioni e il tempo: la cinetica chimica
• La velocità di reazione: come influenzarla
• La teoria delle collisioni: una spiegazione generale
• L’interpretazione dei fatti sperimentali: teoria cinetica e teoria dello stato di transizione
• Il ruolo dei catalizzatori: variazione dell’energia di attivazione
• L’equilibrio chimico: una situazione dinamica
• La costante di equilibrio: ottenimento e significato
• Il principio di Le Châtelier: la risposta di un sistema agli interventi esterni
• Il prodotto di solubilità: un esempio di equilibrio eterogeneo
La spontaneità delle reazioni chimiche
• Acidi e basi: Arrhenius, Brönsted e Lewis
• L’autoprotolisi dell’acqua: acido e base contemporaneamente
• Un modo pratico per esprimere l’acidità: il pH
• La forza di acidi e basi: la costante di ionizzazione
• Costanti acide e basiche: la direzione dell’equilibrio
• Le soluzioni tampone: una trappola per idronio e ossidrile
• Acidi e basi: calcolo del pH
• Misurare il pH: gli indicatori e il pH-metro
• Le titolazioni: la determinazione della concentrazione di un acido o di una base
Elettrochimica
• Le reazioni redox: acquisto e cessione di elettroni
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Bilanciamento delle reazioni redox: il metodo della variazione del numero di ossidazione
Le pile: l’energia chimica si trasforma in energia elettrica
Il ponte salino: il riequilibrio delle cariche
Il potenziale di un elettrodo: la tendenza globale di una coppia redox
La forza elettromotrice di una pila: la differenza tra due potenziali
La spontaneità di una redox: il confronto dei potenziali standard
Elettrolisi: inversione dei processi spontanei
Chimica organica
• Idrocarburi(ripasso): nomenclatura IUPAC degli idrocarburi alifatici e aromatici; alcani, alcheni, alchini e
idrocarburi aromatici; le principali reazioni delle più importanti classi di idrocarburi.
• I gruppi funzionali.
• Alogenuri alchilici: sostituzioni ed eliminazioni.
• Alcoli: l’ossidrile legato a una catena alchilica.
BIOLOGIA
L’organizzazione del corpo umano
L’organizzazione dei tessuti. I principali tipi di tessuti epiteliali. Il tessuto muscolare liscio e striato. Il
tessuto connettivo. Il tessuto nervoso. Gli organi e i sistemi formano il corpo umano. I meccanismi
dell’omeostasi. La regolazione della temperatura corporea.La capacità di rigenerazione dei tessuti. Le cellule
staminali. Le cellule tumorali.Le sostanze cancerogene
L’apparato cardiovascolare e il sangue
L’organizzazione dell’apparato cardiovascolare.
Il cuore. L’anatomia del cuore. Il ciclo cardiaco. Il battito cardiaco
I vasi sanguigni e il movimento del sangue.
Struttura e funzione delle arterie, delle vene e dei capillari
I meccanismi di scambio e la regolazione del flusso sanguigno.
La composizione e le funzioni del sangue. Eritrociti, leucociti, piastrine e il plasma.
L’apparato respiratorio e gli scambi gassosi
L’anatomia dell’apparato respiratorio umano.
La meccanica della respirazione: la ventilazione polmonare.
Il sangue e gli scambi dei gas respiratori.
L’apparato digerente e l’alimentazione
Le fasi della trasformazione del cibo. Le fasi della trasformazione del cibo.
Lo scopo della digestione.
I nutrienti essenziali; macronutrienti e i micronutrienti; le vitamine.
L’organizzazione e l'anatomia dell’apparato digerente.
Dalla bocca allo stomaco: le prime fasi della digestione.
L’intestino lavora in sinergia con il pancreas e il fegato.
Il controllo della digestione e il metabolismo. Il controllo della glicemia.
Il sistema linfatico e l’immunità
L’immunità innata e l’immunità adattativa
Le barriere superficiali. Le difese aspecifiche cellulari e chimiche. L’infiammazione.
I linfociti: responsabili dell’immunità adattativa
La risposta immunitaria umorale
La risposta immunitaria cellulare
Il sistema endocrino
Gli ormoni come messaggeri chimici, ormoni idrosolubili e liposolubili.
l pancreas endocrino e il controllo della glicemia
Le gonadi producono ormoni sessuali. Ormoni sessuali e cambiamenti puberali.
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L'apparato riproduttivo
L’anatomia dell’apparato riproduttore maschile. L’anatomia dell’apparato riproduttore femminile. La
spermatogenesi e l’oogenesi. Il controllo ormonale nel maschio. Il ciclo ovarico e il ciclo uterino. Il controllo
ormonale del ciclo femminile. L’età fertile femminile.
L’organizzazione e la funzione del sistema nervoso.
Le unità funzionali del sistema nervoso. Le cellule gliali.
Il potenziale di membrana dei neuroni. Il potenziale di riposo e d’azione, la propagazione.
La trasmissione sinaptica. Le sinapsi tra neuroni. I neurotrasmettitori. Le sinapsi elettriche
Il sistema nervoso centrale.
L’organizzazione funzionale del sistema nervoso centrale.Il telencefalo, il diencefalo, il tronco encefalico, il
cervelletto, le meningi e il liquido cerebrospinale. I nervi spinali e i riflessi spinali.
L’organizzazione e le funzioni del sistema sensoriale.
L’olfatto, il gusto, i meccanocettori.
Le tre parti che formano l’orecchio. Il sistema acustico. L’organo dell’equilibrio.
Le tre parti che formano l’occhio. La retina, i pigmenti fotosensibili.
SCIENZE DELLA TERRA
I minerali: le unità fondamentali delle rocce; la struttura cristallina. Le proprietà fisiche dei minerali. La
classificazione dei minerali, la classe dei silicati e le caratteristiche delle classi più comuni di minerali non
silicatici.
Il ciclo litogenetico, le diverse fasi del ciclo litogenetico e i processi geologici che portano alla formazione di
ciascun gruppo di rocce
Le rocce ignee. La formazione e la cristallizzazione del magma. La classificazione delle rocce ignee.
L'origine e l'evoluzione dei magmi.
Rocce sedimentarie e rocce metamorfiche. Come si formano le rocce sedimentarie. I tipi principali di rocce
sedimentarie; gli ambienti di sedimentazione. Il processo metamorfico. Le più comuni rocce metamorfiche,
gli ambienti metamorfici.
L'attività ignea. Come si verifica un’eruzione vulcanica. I diversi tipi di prodotti vulcanici, la forma degli
apparati vulcanici e i diversi tipi di eruzione. Le altre strutture di origine vulcanica. Vivere con i vulcani.
L’attività ignea intrusiva.
I terremoti. La sismologia: lo studio delle onde sismiche. Misurare la “forza” dei terremoti. I danni dei
terremoti e i metodi di previsione.
ATTIVITA' DI LABORATORIO
Reazioni chimiche di decomposizione, scambio semplice e doppio (2 h)
Preparazione di una soluzione di allume per formare un cristallo (2 h)
Esempio di reazione con agente limitante (2 h)
Esempi di reazioni endotermiche ed esotermiche (2 h)
Velocità di reazione tra permanganato e acido ossalico (2 h)
Creazione di pagine informatiche sull'attività di laboratorio (3 h)
Osservazione del Cloruro di rame biidrato solido, in soluzione acquosa e con HCl (2 h)
La pila di Daniel (video laboratorio) (1 h)
Firenze 01,06,2016
L'insegnante I.Bettarini
Gli alunni