PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI
Liceo Scientifico G. Castelnuovo
Classe 4° sez. F
a.s. 2015/2016
Prof.ssa Mazzi Stefania
BIOLOGIA
ORGANIZZAZIONE DEL CORPO UMANO Livelli di organizzazione degli esseri viventi. Tessuti animali:
epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso. Organi, apparati e sistemi: uno sguardo d'insieme. La comunicazione
tra le cellule e la regolazione dell'attività cellulare. Capacità di rigenerazione delle cellule: cellule staminali e
cellule tumorali. Omeostasi e suoi meccanismi. Termoregolazione.
APPARATO CARDIOVASCOLARE E SANGUE Organizzazione dell'apparato cardiovascolare. Cuore e ciclo
cardiaco. Vasi sanguigni. Meccanismi di scambio e la regolazione del flusso sanguigno: controllo nervoso e
ormonale. La composizione e le funzioni del sangue: elementi figurati e plasma. Igiene e medicina: analisi del
sangue, anemie, leucemia e principali malattie cardiovascolari.
APPARATO RESPIRATORIO E SCAMBI GASSOSI. L'organizzazione e la funzione dell'apparato respiratorio,
relazione con la respirazione cellulare. Meccanica della respirazione: ventilazione polmonare e controllo nervoso.
Sangue e scambi respiratori. Affinità della emoglobina per l’ossigeno molecolare, legame cooperativo e grafico
relativo, confronto con quello della mioglobina e dell’emoglobina fetale. Igiene e medicina: principali malattie
dell'apparato respiratorio, fibrosi cistica, sindrome da di stress respiratorio. Approfondimento: danni da fumo di
sigaretta.
APPARATO DIGERENTE E ALIMENTAZIONE L'organizzazione e la funzione dell'apparato digerente. Micro
e macronutrienti. Vitamine. Dalla bocca allo stomaco: le prime fasi della digestione. Pancreas e fegato. Intestino
tenue e crasso. Controllo nervoso e ormonale della digestione e del metabolismo glucidico. Approfondimento:
l'alcool e i suoi effetti.
SISTEMA IMMUNITARIO E IMMUNITA' Immunità innata e adattativa. Sistema linfatico: vasi linfatici e
linfonodi. La prima linea di difesa dell'organismo: difese esterne, interne, l'infiammazione. Antigene e suo
riconoscimento. Selezione clonale. Linfociti B e T, cellule effettrici e cellule della memoria. Risposta immunitaria
umorale. Anticorpi. Risposta immunitaria cellulare. Linfociti T helper e citotossici. Complesso maggiore di
istocompatibilità e proteine MHC di classe I e di classe II. Memoria immunologica: risposta primaria e
secondaria. Immunità attiva e passiva, naturale e artificiale. Vaccini e sieri. Igiene e medicina: vaccinazioni
obbligatorie. Reazioni allergiche. Immunodeficienze e malattie autoimmuni. AIDS.
SISTEMA NERVOSO Tessuto nervoso: neuroni motori, sensoriali e di associazione, e cellule gliali. Recettori e
organi effettori. Guaina mielinica e barriera ematoencefalica. Potenziale di membrana e pompa sodio-potassio.
Potenziale d'azione. Conduzione saltatoria dell'impulso nervoso. Sinapsi chimiche ed elettriche. Giunzione
neuromuscolare. Organizzazione generale delle fibre muscolari striate: sarcomero e meccanismo molecolare della
contrazione muscolare. Sinapsi interneuronica, sinapsi eccitatoria ed inibitoria. Neurotrasmettitori: caratteristiche
generali e loro funzionamento. Approfondimento: cannabis e suoi effetti sull’organismo. Igiene e medicina:
sclerosi multipla e sclerosi laterale amiotrofica. Organizzazione generale del sistema nervoso: sistema nervoso
centrale (SNC) e sistema nervoso periferico (SNP). Telencefalo, diencefalo e mesencefalo. Organizzazione
generale del cervello, modificazioni della corteccia cerebrale nel corso della vita e principali aeree corticali.
Organizzazione generale del midollo spinale e riflesso semplice. Ventricoli cerebrali, liquido cerebrospinale e
meningi. Divisioni del sistema nervoso periferico: sistema nervoso somatico e sistema nervoso autonomo,
differenze funzionali e di neurotrasmettitori.
RIPRODUZIONE E SVILUPPO Organizzazione generale dell’apparato riproduttore maschile e femminile.
Spermatogenesi e ovogenesi a confronto. Controllo ormonale nel maschio e nella donna. Ciclo ovarico e ciclo
uterino. Fecondazione e sue fasi. Sviluppo intauterino e ruolo della placenta. Parto e allattamento. Principali
malattie a trasmissione sessuale. Metodi anticoncezionali.
CHIMICA GENERALE
NOMENCLATURA DEI COMPOSTI INORGANICI E STECHIOMETRIA DELLE REAZIONI CHIMICHE.
Simboli chimici e formule chimiche. Numero di ossidazione e regole per la sua determinazione. Nomenclatura
chimica dei composti binari: ossidi, idruri, sali di idracidi. Nomenclatura chimica dei composti non binari:
idrossidi, ossiacidi, sali di ossiacidi. Legami chimici e reazioni di formazione di ciascun tipo di composto. Massa
atomica assoluta, massa atomica e molecolare relativa. Numero di Avogadro. Mole e massa molare.
REAZIONI CHIMICHE. Equazioni chimiche e loro bilanciamento. Tipi di reazione. Quantità di reagenti e
prodotti, reagente limitante e resa di reazione. Reazioni in soluzione. Equazione ionica netta e ioni spettatori.
TERMODINAMICA CHIMICA. Energia nelle reazioni chimiche, energia cinetica e potenziale. Concetto di
entalpia e sua variazione in una reazione chimica. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Entropia e disordine
molecolare. Energia libera di Gibbs e spontaneità di una reazione chimica.
CINETICA CHIMICA Velocità delle reazioni chimiche. Teoria delle collisioni ed energia di attivazione. Fattori
che influenzano la velocità di reazione. Equazione cinetica e ordine di reazione. Catalizzatori.
EQUILIBRIO CHIMICO Reazioni reversibili e irreversibili. Equilibrio chimico e legge di azione di massa.
Significato della costante di equilibrio e sue applicazioni. Principio di Le Chatelier. Reazioni a completamento.
EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA. Elettroliti. Acidi e basi secondo Arrhenius, secondo Bronsted-Lowry
e secondo Lewis. Composti anfoteri. KA e KB e forza di un acido e di una base. Reazione di autoprotolisi
dell’acqua: prodotto ionico. Soluzione acide, neutre e basiche: pH e pOH. Calcolo del pH di un acido forte e di un
acido debole. Reazioni di netralizzazione e titolazioni acido base. Idrolisi salina. Equilibrio e prodotto di
solubilità.
ELETTROCHIMICA. Reazioni di ossido-riduzione: bilanciamento con il metodo della variazione del numero di
ossidazione e con quello delle semireazioni. Riducente e ossidante. Reazioni di dismutazione (cenni). Potenziali
standard di riduzione e concetto di spontaneità di una reazione di ossidoriduzione. Cella elettrochimica e cella
elettrolitica. Pila di Daniell.
CHIMICA ORGANICA Ripasso dei seguenti argomenti
COMPOSTI ORGANICI. Proprietà dell’atomo di carbonio. Ibridazione del carbonio nei composti organici.
Composti saturi e insaturi. Elettronegatività. Isomeria e stereoisomeria. Proprietà fisiche e reattività dei composti
organici. Effetto induttivo e mesomerico. Scissione omolitica ed eterolitica. Reagenti nucleofili ed elettrofili.
Carbocationi, carbanioni e radicali.
IDROCARBURI. Classificazione generale. Proprietà fisiche e reattività degli alcani, alcheni, alchini e idrocarburi
aromatici.
GRUPPI FUNZIONALI Specificità dei comportamenti. Nomenclatura, proprietà fisiche e proprietà chimiche dei
principali composti organici. Alcoli, fenoli e gruppo ossidrilico. Composti carbonilici: aldeidi e chetoni. Ammine.
Composti eterociclici. Acidi carbossilici e loro derivati.
SCIENZE DELLA TERRA
TERRA: UNO SGUARDO INTRODUTTIVO. Lo studio del pianeta Terra. La Terra primordiale. Catastrofe del
ferro e differenziazione. Zonazione chimica della Terra. Elementi chimici della Terra e della crosta terrestre. Il
sistema Terra e le sue “sfere”.
MATERIALI DELLA TERRA. Elementi e composti naturali. Minerali . Struttura cristallina dei minerali. Fattori
che influenzano la struttura dei cristalli. Formazione dei minerali. Proprietà fisiche dei minerali. Polimorfismo.
Isomorfismo. Solidi amorfi. Classificazione dei minerali. Classificazione dei silicati. Silicati mafici e felsici.
Minerali non silicati. Le rocce della crosta terrestre. Come riconoscere le rocce. Il ciclo litogenetico.
PROCESSO MAGMATICO E ROCCE IGNEE. Processo magmatico. Magma. Genesi dei magmi. Rocce
magmatiche intrusive ed effusive. Caratteristiche generali, tipi di struttura e rocce più diffuse.
FENOMENI VULCANICI Definizione e relazioni geologiche. Meccanismo eruttivo. Tipi di eruzione. Attività
eruttiva. Attività vulcanica esplosiva ed effusiva. Stili e forma dei prodotti e degli apparati vulcanici.
Manifestazioni gassose. Rischio vulcanico: previsione e prevenzione. Vesuvio. Etna.
PROCESSO SEDIMENTARIO E ROCCE SEDIMENTARIE. Degradazione meteorica. Erosione. Trasporto.
Seppellimento e diagenesi. Proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie. Rocce terrigene. Rocce chimiche.
Evaporiti. Rocce organogene bioclastiche e biocostruite.
PROCESSO METAMORFICO E ROCCE METAMORFICHE. Processo metamorfico. Strutture delle rocce
metamorfiche. Metamorfismo di contatto, cataclastico e regionale.
GEOLOGIA STRUTTURALE Comportamento elastico e plastico delle rocce. Fattori che influenzano la
deformazione delle rocce. Deformazioni rigide: fratture e faglie. Faglie dirette, inverse e trascorrenti. Fosse
tettoniche Deformazioni plastiche: pieghe (cenni). Sovrascorrimento e falde di ricoprimento. Finestre e scogli
tettonici.
FENOMENI SISMICI Terremoti: origine e teoria del rimbalzo elastico. Onde sismiche. Epicentro ed ipocentro.
Sismografi e sismogrammi. Determinazione dell'epicentro. Intensità e magnitudo dei terremoti. Scala Mercalli e
Scala Richter. Isosisme. Distribuzione geografica dei terremoti sulla Terra. Previsione deterministica e statistica
dei terremoti. Rischio sismico. Prevenzione. Fenomeno dell’amplificazione delle onde sismiche e della
liquefazione.
INTERNO DELLA TERRA Onde sismiche e struttura interna della Terra: superfici di discontinuità, riflessioni e
rifrazioni delle onde sismiche. Crosta (continentale e oceanica), mantello, nucleo esterno e nucleo interno.
Litosfera, astenosfera e mesosfera.
Firenze, 4 giugno 2016
L’insegnante
Stefania Mazzi
Rappresentanti degli studenti
