Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria PROGRAMMA DI SCIENZE DELLA TERRA Classe 1^ sez. G Anno scolastico 2012/2013 MODULO 1: CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE Le unità di misura del Sistema Internazionale - Unità di misura per le distanze astronomiche - Unità di misura derivate – Ordini di grandezza – Velocità e accelerazione – Massa e peso – Densità - Pressione Energia, calore e temperatura – Gli atomi e la loro struttura – Ioni, molecole, elementi e composti – I simboli e le formule chimiche – Gli isotopi – La tavola periodica degli elementi chimici – I legami chimici – Gli stati della materia – Sostanze pure, miscugli e soluzioni – Trasformazioni fisiche e chimiche della materia – - Le proprietà fisiche e chimiche dell'acqua - Equazioni chimiche. MODULO 2 : SISTEMA SOLARE E SISTEMA TERRA-LUNA I corpi celesti – Radiazioni elettromagnetiche – Le reazioni termonucleari - Luminosità delle stelle – La sfera celeste e la posizione delle stelle – Le costellazioni – Lo Zodiaco - La vita delle stelle – Il diagramma H-R - Stadi dell’evoluzione di una stella – Le galassie – L’origine dell’Universo e il Big Bang - Il Sistema solare – Formazione del Sistema solare - Il Sole – Le leggi di Keplero – La legge della gravitazione universale - Le caratteristiche dei pianeti di tipo terrestre e di tipo gioviano - La Luna e i suoi movimenti – Le fasi lunari – Le eclissi. MODULO 3: I MOVIMENTI E L’IMMAGINE DELLA TERRA La forma e le dimensioni della Terra – La sfera terrestre e il calcolo di Eratostene - Le coordinate geografiche –Il moto di rotazione terrestre e conseguenze - Il moto di rivoluzione terrestre e conseguenze – Le zone astronomiche - I moti millenari della Terra - L’orientamento durante il dì e durante la notte- La misura delle coordinate geografiche – Giorno solare e giorno sidereo – Anno sidereo, anno solare, anno civile – I fusi orari. MODULO 4 : ATMOSFERA E FENOMENI METEOROLOGICI Caratteristiche dell’atmosfera: composizione e struttura – Il riscaldamento terrestre – Inquinamento atmosferico e buco nell’ozonosfera - La misura della pressione atmosferica: esperimento di Torricelli – Alta e bassa pressione – I venti costanti e periodici - L’umidità dell’aria e le nuvole – Vari tipi di precipitazioni – Le piogge acide – Fronti caldi e fronti freddi – Cicloni extratropicali e tropicali – I tornado- Le previsioni del tempo – Le carte delle isobare e le carte sinottiche. MODULO 5 : IDROSFERA MARINA E CONTINENTALE Salinità e densità delle acque marine – La pressione e la temperatura delle acque marine - Oceani e mari – Le onde, le maree e le correnti marine – L’inquinamento delle acque marine - Il ciclo dell’acqua – Le falde idriche – La permeabilità delle rocce - I fiumi e i laghi – I ghiacciai – L’inquinamento delle acque continentali. MODULO 6 : IL MODELLAMENTO DEL RILIEVO La degradazione fisica delle rocce – L’alterazione chimica delle rocce – La dissoluzione delle rocce e il carsismo – Il suolo e i movimenti franosi - Circhi e valli glaciali – Le morene – L’azione del mare sulle coste – Il vento come agente modellatore. L’insegnante Prof.ssa Daniela Plaia Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI Classe 2^ sez. G Anno scolastico 2012/2013 CHIMICA MODULO A : MISURE E GRANDEZZE – TRASFORMAZIONI CHIMICHE E FISICHE DELLA MATERIA Il Sistema Internazionale di Unità di misura - Grandezze estensive e grandezze intensive – Energia, lavoro e calore – Temperatura e calore - La materia e le sue caratteristiche – Atomi e molecole- Sostanze pure, miscugli omogenei e miscugli eterogenei – I passaggi di stato- La curva di riscaldamento e di raffreddamento di una sostanza pura – La curva di riscaldamento di un miscuglio- La pressione e i passaggi di stato – Tecniche di separazione dei componenti di un miscuglio – Elementi e composti – La classificazione degli elementi. MODULO B : IL MODELLO NUCLEARE DELL'ATOMO L’atomo - Particelle subatomiche, numero atomico e numero di massa - Gli isotopi - Modello planetario dell'atomo - Tavola periodica e proprietà periodiche degli elementi. MODULO C : ANALISI CHIMICA QUALITATIVA E QUANTITATIVA Leggi di Lavoisier, di Proust e di Dalton - La teoria atomica e le proprietà della materia – Gli ioni - Le formule chimiche - Le particelle e l’energia – La teoria cinetica e i passaggi di stato - Sosta termica e calore latente - Massa atomica - Formula chimica di un composto - La massa molecolare, mole e massa molare – La costante di Avogadro – Calcoli con le moli - Formule chimiche e composizione percentuale: dalla formula minima alla formula molecolare. MODULO D: LO STATO GASSOSO I gas ideali e la teoria cinetico – molecolare – La pressione dei gas – La legge di Boyle – La legge di GayLussac – La legge di Charles – Il volume molare dei gas – L’equazione di stato dei gas ideali – Le miscele gassose. MODULO E : I LEGAMI CHIMICI Legami covalenti puri e covalenti polari - Legame ionico – Legame dativo - Legami intermolecolari – Energia di legame. BIOLOGIA MODULO A : ACQUA E MOLECOLE BIOLOGICHE Organizzazione dei viventi - La struttura della molecola dell’acqua – Conseguenze del legame a idrogeno L’acqua come solvente – La ionizzazione dell’acqua – Concetto di acido e di base – Reazione di condensazione e idrolisi - Formule chimiche e gruppi funzionali - I carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi –I lipidi: grassi e oli, fosfolipidi e glicolipidi, colesterolo - Gli amminoacidi e i livelli di organizzazione proteica - Nucleotidi e acidi nucleici MODULO B : ORIGINE ED EVOLUZIONE DELLE CELLULE La nascita dell’Universo - L’origine della vita - Procarioti ed eucarioti - Eterotrofi e autotrofi – La teoria cellulare - Il microscopio ottico e le unità di misura usate in microscopia. MODULO C: STRUTTURA E FUNZIONI DELLA CELLULA Cellula procariote – Forma e dimensione delle cellule - Le cellule eucariote: vegetali e animali – Il nucleo delle cellule – Il citoplasma e il citoscheletro – Gli organuli cellulari -Struttura di ciglia e flagelli - Struttura della membrana cellulare - Passaggio delle sostanze attraverso la membrana cellulare: trasporto passivo, trasporto attivo e trasporto mediato da vescicole –Il turgore cellulare - Comunicazioni tra cellule. MODULO D: SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE Energia e organismi viventi – Struttura e funzione della molecola di ATP - Il metabolismo cellulare: sintesi e demolizione delle biomolecole – Luce, clorofilla e altri pigmenti – Relazione fra fotosintesi e respirazione cellulare – Gli enzimi: struttura e funzione, cofattori dell’azione enzimatica. L’insegnante Prof.ssa Daniela Plaia Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI Classe 3^ sez. G Anno scolastico 2012/2013 CHIMICA PARTICELLE DELL’ATOMO E MODELLI ATOMICI Le particelle dell’atomo - La scoperta delle particelle subatomiche - Modello planetario dell'atomo- La doppia natura della luce - Il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno - La luce come onda – La natura corpuscolare della luce – Lo spettro elettromagnetico – Spettro continuo e spettro a righe – Il modello di Bohr dell’atomo d’idrogeno – Il numero quantico principale – Dall’atomo di Bohr al concetto di orbitale Principio di indeterminazione di Heisenberg – L’equazione d’onda di SchrÖdinger e l’orbitale atomico – Il modello quantomeccanico e i numeri quantici - La configurazione elettronica degli elementi. IL SISTEMA PERIODICO Il sistema periodico di Mendeleev - La moderna tavola periodica - La struttura della tavola periodica - Le proprietà periodiche degli elementi: energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico, elettronegatività - Metalli, non metalli e semimetalli. I LEGAMI CHIMICI La regola dell’ottetto– Il legame covalente puro, il legame covalente polare – Il legame covalente dativo – il legame ionico – Il legame metallico – Molecole polari e non polari - Le forze intermolecolari - Geometria delle molecole e teoria VSEPR - Il legame chimico secondo la meccanica quantistica - Gli orbitali molecolari sigma e pi greco - L’ibridazione degli orbitali atomici - I simboli di Lewis. LA CLASSIFICAZIONE E LA NOMENCLATURA CHIMICA DEI COMPOSTI Valenza, numero di ossidazione e formule chimiche -Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock- La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari - Valenza, numero di ossidazione e formule chimiche MINERALI E ROCCE I minerali: caratteristiche, proprietà e classificazione - Magmi e rocce magmatiche - Il processo sedimentario e le rocce sedimentarie- Il processo metamorfico e le rocce metamorfiche - Il ciclo delle rocce. LE SOLUZIONI Caratteristiche delle soluzioni. Soluzioni acquose ed elettroliti. La concentrazione delle soluzioni: percento in massa, percento in volume, percento massa-volume, la molarità, la molalità – Diluizione di soluzioni a molarità nota - Stechiometria delle reazioni in soluzione - Le proprietà colligative delle soluzioni. -La solubilità e le soluzioni sature. LE REAZIONI CHIMICHE Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento - I calcoli stechiometrici - La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. BIOLOGIA ENERGIA E ORGANISMI VIVENTI Energia e organismi viventi – Il metabolismo cellulare: le reazioni endoergoniche ed esoergoniche - Le reazioni di ossido – riduzione – Gli enzimi: struttura e funzione – Cofattori dell’azione enzimatica – Trasformazione del glucosio in acido piruvico: le tappe della glicolisi – La fermentazione alcolica e lattica La respirazione cellulare: struttura dei mitocondri, ossidazione dell’acido piruvico, ciclo di Krebs – Trasporto finale degli elettroni - Bilancio energetico totale ottenuto dalla completa ossidazione di una molecola di glucosio – Meccanismo della fosforilazione ossidativa – I primi organismi fotosintetici - Luce, clorofilla e altri pigmenti – La struttura dei cloroplasti – La fotosintesi: reazioni luce-dipendenti e reazioni luceindipendenti. MITOSI E MEIOSI Il ciclo cellulare - La mitosi e le sue fasi – La citodieresi - Cellule aploidi e cellule diploidi – La meiosi e le sue fasi – Malattie genetiche dovute a errori durante la meiosi. GENETICA ED EREDITARIETA’ La nascita della genetica e il metodo sperimentale di Mendel - La legge della segregazione – Genotipo e fenotipo - Il testcross - La legge dell’assortimento indipendente - Malattie genetiche umane – Le mutazioni – Interazioni tra alleli dello stesso gene : dominanza incompleta e codominanza , alleli multipli ( basi genetiche dei gruppi sanguigni) - Interazione tra alleli di geni diversi –Effetti multipli di un singolo gene - Determinazione del sesso – Geni portati dai cromosomi sessuali – Malattie genetiche legate ai cromosomi sessuali - La localizzazione dei geni: gruppi di associazione, ricombinazioni, mappe cromosomiche. LA BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE La natura del DNA – Gli esperimenti con i batteriofagi -- Il modello di Watson e Crick – La duplicazione del DNA –I cromosomi procarioti ed eucarioti - Geni e proteine – RNA messaggero: il processo di trascrizione – Il codice genetico – La sintesi proteica – RNA ribosomiale e RNA di trasporto – Mutazioni puntiformi e loro conseguenze – Regolazione genica nei procarioti : l’operone - Il DNA del cromosoma eucariote – Regolazione genica negli eucarioti – Elaborazione dell’RNA messaggero nelle cellule eucariote – La genetica dei batteri – Plasmidi e coniugazione - La genetica dei virus- La struttura dei virus – Virus come vettori – Virus a DNA e a RNA delle cellule eucariote. DNA RICOMBINANTE E BIOTECNOLOGIE La tecnologia del DNA ricombinante: come ottenere brevi segmenti di DNA – Clonazione del DNA – Come localizzare segmenti specifici di DNA - La rivoluzione biotecnologica: sintesi di proteine utili mediante batteri , trasferimento di geni in organismi eucarioti. L’insegnante Prof.ssa Daniela Plaia Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI Classe 4^ sez.G Anno scolastico 2012/2013 I LEGAMI CHIMICI La tavola periodica – Gli ioni – Gli isotopi – I legami chimici –- Le forze intermolecolari – La geometria molecolare e la teoria VSEPR - La regola dell’ottetto - Il legame chimico secondo la meccanica quantisticaGli orbitali molecolari sigma e pi greco - L’ibridazione degli orbitali atomici - I simboli di Lewis. LA CLASSIFICAZIONE E LA NOMENCLATURA DEI COMPOSTI Valenza, numero di ossidazione e formule -Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock.- La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari – I composti senza ossigeno: idruri, idracidi, sali di idracidi – I composti che contengono ossigeno: ossidi, idrossidi, ossiacidi – I Sali – Come risalire dalla formula al nome di un composto. LE PROPRIETA’ DELLE SOLUZIONI Caratteristiche delle soluzioni - Soluzioni acquose ed elettroliti. La concentrazione delle soluzioni: percentuale in massa, percentuale in volume, percentuale massa-volume, la molarità, la molalità – Diluizione di soluzioni a molarità nota - Stechiometria delle reazioni in soluzione - Le proprietà colligative delle soluzioni - La solubilità e le soluzioni sature – I colloidi. LE REAZIONI CHIMICHE Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento - I calcoli stechiometrici applicati alle equazioni chimiche – Reagente limitante e reagente in eccesso - Reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. L’ ENERGIA E LE REAZIONI CHIMICHE I sistemi e l’ambiente - Gli scambi di calore nelle reazioni chimiche – Il primo principio della termodinamica e le trasformazioni chimiche. L’entalpia – Il secondo principio della termodinamica e le trasformazioni chimiche. L’entropia - Legge di Hess - Trasformazioni spontanee e non spontanee - Energia libera. VELOCITA’ DI REAZIONE- EQUILIBRIO CHIMICO Aspetti dinamici delle reazioni chimiche - Velocità delle reazioni - Fattori che influenzano la velocità delle reazioni – I catalizzatori - Equilibrio chimico e costante di equilibrio – Equilibri omogenei ed eterogenei Principio di Le Chatelier - Equilibrio di solubilità. ACIDI E BASI Le proprietà degli acidi e delle basi – Le teorie di Arrhenius, Bronsted e Lowry e Lewis sugli acidi e le basi Prodotto ionico dell’acqua - Il pH – La concentrazione equivalente - La forza degli acidi e delle basi Calcolo del pH di soluzioni acide e basiche - Reazioni di neutralizzazione e titolazione acido-base - Idrolisi e soluzioni tampone. LE REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE Le reazioni di ossidazione e le reazioni di riduzione – Il bilanciamento delle reazioni redox in ambiente acido ed in ambiente basico – Equivalenti e normalità nelle reazioni redox. L’ELETTROCHIMICA La spontaneità delle reazioni redox - La pila Daniell – La forza elettromotrice di una pila - La scala dei potenziali standard di riduzione - L’elettrolisi e la cella elettrolitica - Elettrolisi del cloruro di sodio fuso e in soluzione acquosa – Elettrolisi dell’acqua - Le leggi di Faraday. LA CHIMICA DEL CARBONIO Composti organici – Orbitali ibridi dell’atomo di carbonio – Gli alcani, gli alcheni e gli alchini: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche – I gruppi alchilici - L’isomeria - Idrocarburi aromatici – Gli areni – I gruppi funzionali - Alcoli e i fenoli – Aldeidi e chetoni – Acidi carbossilici e loro derivati – Esteri e saponi –Eteri - Glucidi, lipidi e amminoacidi. ANATOMIA E FISIOLOGIA UMANA I TESSUTI L’organizzazione corporea dei mammiferi – I tessuti del corpo umano: tessuto epiteliale, tessuto connettivo, tessuto muscolare, tessuto nervoso – Omeostasi - Integrazione e controllo. IL SISTEMA MUSCOLARE E IL SISTEMA SCHELETRICO Struttura del muscolo scheletrico – Il meccanismo della contrazione – Regolazione della contrazione – La giunzione neuromuscolare – Il muscolo liscio – La struttura delle ossa – Aspetti macroscopici delle ossa – Aspetti microscopici dell’osso – Lo scheletro umano. IL SISTEMA DIGERENTE La bocca - I denti e la loro struttura – La faringe e l’esofago – Lo stomaco: demolizione del cibo – L’intestino tenue: digestione ed assorbimento del cibo – Fegato e pancreas - Intestino crasso: assorbimento ed eliminazione. Il SISTEMA RESPIRATORIO Diffusione dei gas - Pressione atmosferica ed esperimento di Torricelli – Le prime vie respiratorie – Bronchi e polmoni – La meccanica respiratoria - Trasporto e scambi di gas – Infezioni alle vie respiratorie. IL SISTEMA CIRCOLATORIO Il sangue – I vasi sanguigni: arterie, vene e capillari – Il cuore e la circolazione sanguigna – La pressione sanguigna – Malattie del sangue e dell’apparato cardio- circolatorio. Il SISTEMA ESCRETORE Anatomia del sistema escretore – Struttura del nefrone - Funzione dei reni – Formazione dell’urina – Malattie dell’apparato urinario. IL SISTEMA ENDOCRINO Ghiandole endocrine e ghiandole esocrine – L’ ipofisi – L’ipotalamo - La tiroide e le paratiroidi - Le ghiandole surrenali – Il pancreas –Il meccanismo d’azione degli ormoni. IL SISTEMA NERVOSO Struttura del sistema nervoso- I neuroni – Il sistema nervoso centrale e i sistema nervoso periferico – L’impulso nervoso – La sinapsi – I neurotrasmettitori. IL SISTEMA RIPRODUTTORE Il sistema riproduttore maschile – Il sistema riproduttore femminile. L’insegnante Prof.ssa Daniela Plaia Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI Classe 3^ sez. F Anno scolastico 2012/2013 CHIMICA ANALISI CHIMICA QUALITATIVA E QUANTITATIVA Atomi e molecole - Gli isotopi – Gli ioni - Massa molecolare, mole e massa molare – La costante di Avogadro – Calcoli con le moli - Formule chimiche e composizione percentuale. LO STATO GASSOSO I gas ideali e la teoria cinetico – molecolare – La pressione dei gas – La legge di Boyle – La legge di GayLussac – La legge di Charles – Il volume molare dei gas – L’equazione di stato dei gas ideali – Le miscele gassose. PARTICELLE DELL’ATOMO E MODELLI ATOMICI Le particelle dell’atomo - La scoperta delle particelle subatomiche - Modello planetario dell'atomo- La doppia natura della luce - Il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno - La luce come onda – La natura corpuscolare della luce – Lo spettro elettromagnetico – Spettro continuo e spettro a righe – Il modello di Bohr dell’atomo d’idrogeno – Il numero quantico principale – Dall’atomo di Bohr al concetto di orbitale Principio di indeterminazione di Heisenberg – L’equazione d’onda di SchrÖdinger e l’orbitale atomico – Il modello quantomeccanico e i numeri quantici - La configurazione elettronica degli elementi. IL SISTEMA PERIODICO Il sistema periodico di Mendeleev - La moderna tavola periodica - La struttura della tavola periodica - Le proprietà periodiche degli elementi: energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico, elettronegatività - Metalli, non metalli e semimetalli. I LEGAMI CHIMICI La regola dell’ottetto– Il legame covalente puro, il legame covalente polare – Il legame covalente dativo – il legame ionico – Il legame metallico – Molecole polari e non polari - Le forze intermolecolari - Geometria delle molecole e teoria VSEPR - Il legame chimico secondo la meccanica quantistica - Gli orbitali molecolari sigma e pi greco - L’ibridazione degli orbitali atomici - I simboli di Lewis. LA CLASSIFICAZIONE E LA NOMENCLATURA CHIMICA DEI COMPOSTI Valenza, numero di ossidazione e formule chimiche -Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock.- La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari - Valenza, numero di ossidazione e formule chimiche MINERALI E ROCCE I minerali: caratteristiche, proprietà e classificazione - Magmi e rocce magmatiche - Il processo sedimentario e le rocce sedimentarie- Il processo metamorfico e le rocce metamorfiche - Il ciclo delle rocce. LE SOLUZIONI Caratteristiche delle soluzioni. Soluzioni acquose ed elettroliti. La concentrazione delle soluzioni: percento in massa, percento in volume, percento massa-volume, la molarità, la molalità – Diluizione di soluzioni a molarità nota - Stechiometria delle reazioni in soluzione - Le proprietà colligative delle soluzioni - La solubilità e le soluzioni sature. LE REAZIONI CHIMICHE Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento - I calcoli stechiometrici - La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. BIOLOGIA LA STRUTTURA DELLA MATERIA E LE BIOMOLECOLE Formule chimiche e gruppi funzionali - I carboidrati : monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi – I lipidi: grassi e oli, fosfolipidi e glicolipidi, colesterolo – Le proteine: gli amminoacidi e livelli di organizzazione proteica (struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria) – Nucleotidi e acidi nucleici – La valuta energetica della cellula: l’ATP. ENERGIA E ORGANISMI VIVENTI Energia e organismi viventi – Il metabolismo cellulare: le reazioni endoergoniche ed esoergoniche - Le reazioni di ossido – riduzione – Gli enzimi: struttura e funzione – Cofattori dell’azione enzimatica – Trasformazione del glucosio in acido piruvico: le tappe della glicolisi – La fermentazione alcolica e lattica La respirazione cellulare: struttura dei mitocondri, ossidazione dell’acido piruvico, ciclo di Krebs – Trasporto finale degli elettroni - Bilancio energetico totale ottenuto dalla completa ossidazione di una molecola di glucosio – Meccanismo della fosforilazione ossidativa – I primi organismi fotosintetici - Luce, clorofilla e altri pigmenti – La struttura dei cloroplasti – La fotosintesi: reazioni luce-dipendenti e reazioni luceindipendenti. MITOSI E MEIOSI Il ciclo cellulare - La mitosi e le sue fasi – La citodieresi - Cellule aploidi e cellule diploidi – La meiosi e le sue fasi – Malattie genetiche dovute a errori durante la meiosi. GENETICA ED EREDITARIETA’ La nascita della genetica e il metodo sperimentale di Mendel - La legge della segregazione – Genotipo e fenotipo - Il testcross - La legge dell’assortimento indipendente - Malattie genetiche umane – Le mutazioni – Interazioni tra alleli dello stesso gene : dominanza incompleta e codominanza , alleli multipli ( basi genetiche dei gruppi sanguigni) - Interazione tra alleli di geni diversi –Effetti multipli di un singolo gene - Determinazione del sesso – Geni portati dai cromosomi sessuali – Malattie genetiche legate ai cromosomi sessuali - La localizzazione dei geni: gruppi di associazione, ricombinazioni, mappe cromosomiche. LA BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE La natura del DNA – Gli esperimenti con i batteriofagi -- Il modello di Watson e Crick – La duplicazione del DNA –I cromosomi procarioti ed eucarioti - Geni e proteine – RNA messaggero: il processo di trascrizione – Il codice genetico– La sintesi proteica – RNA ribosomiale e RNA di trasporto – La traduzione – Mutazioni puntiformi e loro conseguenze – Regolazione genica nei procarioti: l’operone - Il DNA del cromosoma eucariote – Regolazione genica negli eucarioti – La genetica dei batteri – Plasmidi e coniugazione - La genetica dei virus- La struttura dei virus L’insegnante Prof.ssa Daniela Plaia Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI Classe 4^ sez. F Anno scolastico 2012/2013 I LEGAMI CHIMICI I legami chimici –- Le forze intermolecolari - La geometria delle molecole e la teoria VSEPR- La regola dell’ottetto – Il legame chimico secondo la meccanica quantistica- Gli orbitali molecolari sigma e pi greco L’ibridazione degli orbitali atomici - I simboli di Lewis. LA CLASSIFICAZIONE E LA NOMENCLATURA DEI COMPOSTI Valenza, numero di ossidazione e formule -Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock.- La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari – Come risalire dalla formula al nome di un composto. LE PROPRIETA’ DELLE SOLUZIONI Caratteristiche delle soluzioni - Soluzioni acquose ed elettroliti. La concentrazione delle soluzioni: percentuale in massa, percentuale in volume, percentuale massa-volume, la molarità, la molalità – Diluizione di soluzioni a molarità nota - Stechiometria delle reazioni in soluzione - Le proprietà colligative delle soluzioni -La solubilità e le soluzioni sature – I colloidi. LE REAZIONI CHIMICHE Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento - I calcoli stechiometrici applicati alle equazioni chimiche – – Reagente limitante e reagente in eccesso - Reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. L’ ENERGIA E LE REAZIONI CHIMICHE I sistemi e l’ambiente - Gli scambi di calore nelle reazioni chimiche – Il primo principio della termodinamica e le trasformazioni chimiche. L’entalpia – Il secondo principio della termodinamica e le trasformazioni chimiche. L’entropia - Legge di Hess - Trasformazioni spontanee e non spontanee - Energia libera VELOCITA’ DI REAZIONE- EQUILIBRIO CHIMICO Aspetti dinamici delle reazioni chimiche - Velocità delle reazioni - Fattori che influenzano la velocità delle reazioni – I catalizzatori - Equilibrio chimico e costante di equilibrio – Equilibri omogenei ed eterogenei Principio di Le Chatelier - Equilibrio di solubilità. ACIDI E BASI Le proprietà degli acidi e delle basi – Le teorie di Arrhenius, Bronsted e Lowry e Lewis sugli acidi e le basi Prodotto ionico dell’acqua - Il pH – La concentrazione equivalente - La forza degli acidi e delle basi Calcolo del pH di soluzioni acide e basiche - Reazioni di neutralizzazione e titolazione acido-base - Idrolisi e soluzioni tampone. LE REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE Le reazioni di ossidazione e le reazioni di riduzione – Il bilanciamento delle reazioni redox in ambiente acido ed in ambiente basico – Equivalenti e normalità nelle reazioni redox. L’ELETTROCHIMICA La spontaneità delle reazioni redox - La pila Daniell – La forza elettromotrice di una pila - La scala dei potenziali standard di riduzione - L’elettrolisi e la cella elettrolitica - Elettrolisi del cloruro di sodio fuso e in soluzione acquosa – Elettrolisi dell’acqua - Le leggi di Faraday. LA CHIMICA DEL CARBONIO Composti organici – Orbitali ibridi dell’atomo di carbonio – Gli alcani, gli alcheni e gli alchini: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche – I gruppi alchilici - L’isomeria - Idrocarburi aromatici – Gli areni – I gruppi funzionali - Alcoli e i fenoli – Aldeidi e chetoni – Acidi carbossilici – Eteri - Glucidi, lipidi e amminoacidi ANATOMIA E FISIOLOGIA UMANA I TESSUTI L’organizzazione corporea dei mammiferi – I tessuti del corpo umano: tessuto epiteliale, tessuto connettivo, tessuto muscolare, tessuto nervoso – Omeostasi - Integrazione e controllo. IL SISTEMA MUSCOLARE E IL SISTEMA SCHELETRICO Struttura del muscolo scheletrico – Il meccanismo della contrazione – Regolazione della contrazione – La giunzione neuromuscolare – Il muscolo liscio – La struttura delle ossa – Aspetti macroscopici delle ossa – Aspetti microscopici dell’osso – Lo scheletro umano. IL SISTEMA DIGERENTE La bocca - I denti e la loro struttura – La faringe e l’esofago – Lo stomaco: demolizione del cibo – L’intestino tenue: digestione ed assorbimento del cibo – Fegato e pancreas - Intestino crasso: assorbimento ed eliminazione Il SISTEMA RESPIRATORIO Diffusione dei gas - Pressione atmosferica ed esperimento di Torricelli – Le prime vie respiratorie – Bronchi e polmoni – La meccanica respiratoria - Trasporto e scambi di gas – Infezioni alle vie respiratorie. IL SISTEMA CIRCOLATORIO Il sangue – I vasi sanguigni: arterie, vene e capillari – Il cuore e la circolazione sanguigna – La pressione sanguigna – Malattie del sangue e dell’apparato cardio- circolatorio. Il SISTEMA ESCRETORE Anatomia del sistema escretore – Struttura del nefrone - Funzione dei reni – Formazione dell’urina – Malattie dell’apparato urinario. IL SISTEMA ENDOCRINO Ghiandole endocrine e ghiandole esocrine – L’ ipofisi – L’ipotalamo - La tiroide e le paratiroidi - Le ghiandole surrenali – Il pancreas –Il meccanismo d’azione degli ormoni. IL SISTEMA NERVOSO Struttura del sistema nervoso- I neuroni – Il sistema nervoso centrale e i sistema nervoso periferico – L’impulso nervoso – La sinapsi – I neurotrasmettitori. IL SISTEMA RIPRODUTTORE Il sistema riproduttore maschile – Il sistema riproduttore femminile. L’insegnante Prof.ssa Daniela Plaia