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Istituto Tecnico Industriale Statale
Liceo Scientifico opzione Scienz e Appl icate
Ettore Molinari
www.itis-molinari.eu — [email protected]
Dipartimento di SCIENZE SPERIMENTALI
Anno Scolastico 2015-2016
Piano di Lavoro Disciplinare
di
Chimica organica, biochimica
e laboratorio
Chimica delle Biotecnologie IV anno
Docenti del Dipartimento:
Araldo Pietro
Bavila Carmela
Brivio Cesare
Calmotti Sonia
Caratto Alessandra
Carroni Cristina
Colavitto Marina
Corradini Antonella
Fanello Domenico
Franzini Elena
Landi Giuseppe
Landriscina Enzo
Londei Tiziano
Lotorto Domenico
Luilli Lorenzo
Marzi Giuliana
Mattoni Mariachiara
Mazza Immacolata
Moccia Ada
Negri Giampaola
Palmieri Ennio
Piotti Antonella
Raco Armentano
Francesco Romano
Russo Giuseppe
Salici Elisa
Samarelli Valeria
Santoro Gemma
Vignali Giovanna
Vogliotti Laura
Il docente di “Chimica organica e biochimica” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i
seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale:
- utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali;
- utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi
di propria competenza;
- orientarsi nelle dinamiche dello sviluppo scientifico e tecnologico, anche con l’utilizzo di appropriate tecniche di indagine;
- orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza
sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio.
Secondo biennio e quinto anno
I risultati di apprendimento sopra riportati in esito al percorso quinquennale costituiscono il riferimento delle attività didattiche della
disciplina nel secondo biennio e quinto anno. La disciplina, nell’ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in
particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi all’indirizzo, espressi in termini di competenza:
1. acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso
grandezze fondamentali e derivate
2. individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
3. utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e e le loro trasformazioni ,con
particolare riferimento alla reattività delle molecole organiche.
4.essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie, nel contesto culturale e sociale in cui sono applicate
5 intervenire nella pianificazione di attività e controllo della qualità del lavoro nei processi chimici e biotecnologici;
6. elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio
7. controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza
8. redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
L’articolazione dell’insegnamento di “Chimica organica e biochimica” in conoscenze e abilità è di seguito indicata quale orientamento
per la progettazione didattica del docente in relazione alle scelte compiute nell’ambito della programmazione collegiale
PROGRAMMA DI CHIMICA ORGANICA 4^ Biotecnologico
4h totali di cui 2 di laboratorio
Libro di testo:” Chimica Organica” Mc Murray: Ed Zanichelli
Contenuti e attività didattiche del modulo
Ripasso aspetti fondamentali del
programmidi chimica organica della
classe terza

Alcoli, Eteri, Solfuri e Tioli

Nomenclatura struttura e proprietà
Competenze specifiche
Competenze

3

chimico-fisiche










Metodi di preparazione, idratazione degli
alcheni e Sostituzione di alogenuri,
riduzione di carbonili e carbossili con idruri
metallici
Acidità degli alcoli, sintesi di Williamson
Formazione di acetali e semiacetali,
protezione dei meccanismi


3
Comprendere e conoscere gli
aspetti di reattività del gruppo
funzionale alcolico ed etereo
Applicare tali concetti alla sintesi di
derivati di alcoli ed eteri
Risolvere reazioni guidate e libere
che coinvolgano il gruppo
funzionale alcolico
Aldeidi e chetoni
Nomenclatura struttura e proprietà
chimico-fisiche
Reazioni di Addizione Nucleofila al
carbonile: Grignard e acetiluri,
chetali/acetali, cianidrine, basi di Schiff
Reazioni di riduzione con idruri
Reazioni di ossidazione e ozonolisi
degli alcheni
Cicloaddizione di Diels-Alder
Metodi di preparazione di aldeidi e
3




Comprendere e conoscere gli
aspetti di reattività del gruppo
funzionale carbonilico
Applicare tali concetti alla sintesi di
derivati di aldeidi e chetoni
Risolvere reazioni guidate e libere
che coinvolgano il gruppo
funzionale carbonilico
Confrontare una reazione di
sostituzione nucleofila acilica

chetoni
(esterificazione) con la reazione di
addizione nucleofila acilica di
aldeidi e chetoni
Condensazione alcolica, crotonica
Laboratorio

Saggio di riconoscimento di aldeidi e
chetoni : saggio di Tollens e
ossidazione con permanganato

Lab: Introduzione alle reazioni di
sostituzione nucleofila acilica

Reazione di esterificazione (esteri
profumati)

Saponificazione di un grasso

Sintesi del dibenzalacetone per
condensazione

Saggio di riconoscimento di aldeidi e
chetoni : reazione con fenilidrazone,
saggio di Tollens e Fehling

Reazione di Cannizzaro su benzaldeide
2) Acidi carbossilici e derivati

Nomenclatura, struttura e proprietà chimico
fisiche

Reazioni di sostituzione al carbonile: scala
di reattività e sintesi di alogenuri acilici,
anidridi, esteri e ammidi

Reazioni di condensazione degli H acidi per
sostituzione acilica (cond. di Claisen e
Knøvenagel, cond. malonica, ciclizzazioni
per condensazione) confronto con la
condensazione aldolica
Laboratorio

Preparazione del benzoato di metile e
successiva nitrazione con miscela
solfonitrica.

Sintesi dell’aspirina

Reazione aloformica
1,2,7,8




Comprendere e conoscere gli aspetti di
reattività del gruppo funzionale
carbossilico
Applicare tali concetti alla sintesi di
derivati degli ac. Carbossilici e alle
reazioni di condensazioni degli H acidi
Risolvere reazioni più complesse e
riconoscere in molecole di
condensazione i reattivi di partenza
Conoscere l’ordine di reattività dei
derivati degli acidi carbossilici
3
1,2,7,8

3)Ammine e diazocomposti

Nomenclatura, struttura e proprietà chimico
fisiche

Preparazione delle ammine alifatiche e
aromatiche

Preparazione di diazocomposti

Utilizzo dei diazocomposti aromatici nelle
sostituzioni nucleofile sul benzene
1,2,7,8



Conoscere le reazioni di preparazione
delle ammine alifatiche ed aromatiche
applicando le nozioni apprese nei
moduli 3 e 4.
Comprendere e conoscere la basicità
delle ammine e le reazioni da essa
conseguenti.
Saper risolvere sintesi libere che
coinvolgano tutti gruppi funzionali
studiati
Conoscere il significato chimico e
biologico di molecole chirali
METODOLOGIE DIDATTICHE
-Lezione frontale
-Lezione partecipata
-Esercitazione peer to peer in classe
-Ricerca approfondimenti online
-Lavoro a coppie e di gruppo in laboratorio
-Redazione quaderno di laboratorio
-Esercizi individuali a casa
-Simulazione verifiche
DEFINIZIONE CRITERI DI VALUTAZIONE
(vedi Tabella POF E GRIGLIE DI MISURAZIONE)
3
DEFINIZIONE DEI LIVELLI MINIMI
Essere in grado di utilizzare la nomenclatura IUPAC in molecole con più gruppi funzionali
Comprendere la reattività dei gruppi funzionali trattati identificando nucleofili elettrofili reazioni di sostituzione e addizione
Saper completare sintesi guidate di difficoltà di base dimostrando una progressione nell’arco dell’anno utilizzando le reazioni trattate
in terza e in quarta
Saper ideare sintesi organiche semplici (2 o 3 passaggi) , utilizzando le reazioni trattate in terza e in quarta
Laboratorio: saper seguire una procedura scritta dopo la spiegazione dell’insegnante
Riconoscere i rischi associati alle operazioni compiute e seguire scrupolosamente le indicazioni sulla sicurezza date dall’insegnante
Impegnarsi con costanza a redigere una relazione di quanto svolto in laboratorio con adeguati approfondimenti teorici
Dimostrare un progresso nell’acquisizione di manualità raggiungendo un autonomia sufficiente nella scelta di materiali e vetreria
idonei
Vengono scelte varie modalità di verifica:
 Verifiche scritte:
al termine dello svolgimento di ogni tema viene fatta una verifica composta da: domande a scelta multipla, domande aperte brevi,
esercizi. Ogni verifica è preceduta da opportuna preparazione.
Per gli studenti insufficienti viene offerta una verifica di recupero in itinere o al termine del periodo di recupero del primo
quadrimestre.
 Verifiche orali:
gli allievi sono spesso chiamati alla lavagna per risolvere esercizi e dimostrare così il loro grado di comprensione rispetto al tema in
svolgimento. L’impegno di studio viene verificato e valutato controllando lo svolgimento dei compiti a casa.
 Verifiche di laboratorio:
Gli allievi devono tenere un quaderno di laboratorio aggiornato contenente: la metodica spiegata, gli appunti presi durante
l’esecuzione dell’esperienza, i dati registrati, le conclusioni. Su ogni esperienza è richiesta una relazione scritta
Nelle verifiche scritte vengono introdotte domande sulle esperienze svolte, in cui gli allievi devono dimostrare di aver compreso lo
scopo, i motivi per cui vengono svolte le varie operazioni, essere in grado di esporre risultati e conclusioni anche eseguendo
semplici calcoli.
MODALITA’ DI RECUPERO
Recupero in itinere, in tutto l’anno intercalandolo all’avanzamento del programma e nei periodi previsti per il recupero.