ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SUPERIORE “ITALO CALVINO” – CITTÀ DELLA PIEVE PG CLASSE III G Liceo Scientifico Opzione Scienze Applicate A. s. 2015-2016 PROGRAMMA SVOLTO DI SCIENZE SCIENZE DELLA TERRA Cristalli, minerali e loro proprietà Elementi e composti naturali. I minerali. La struttura cristallina dei minerali. Fattori che influenzano la struttura dei cristalli. Formazione dei minerali. Proprietà fisiche dei minerali. Polimorfismo. Isomorfismo. Solidi amorfi. Sistematica dei minerali Classificazione dei minerali. Classificazione dei silicati (cenni). Minerali non silicati. Introduzione allo studio delle rocce Le rocce della crosta terrestre. Come riconoscere le rocce. Il ciclo litogenetico. Processo magmatico, genesi ed evoluzione dei magmi il processo magmatico. Il magma. Genesi dei magmi (cenni). Cristallizzazione magmatica e differenziazione. Classificazione delle rocce ignee Le rocce ignee. Le rocce ignee nel sottosuolo. Morfologia, attività e classificazione dei vulcani Definizione e relazioni geologiche. Il meccanismo eruttivo. Tipi di eruzione. I prodotti dell’attività vulcanica Attività eruttiva. Attività vulcanica esplosiva. Attività vulcanica effusiva. Manifestazioni gassose. Rischio vulcanico. La formazione dei sedimenti La degradazione meteorica. Alterazione chimica delle rocce. Disgregazione fisica delle rocce. Azione degli organismi sulle rocce. Proprietà delle rocce sedimentarie Un archivio di pietra. Dai sedimenti alle rocce sedimentarie. Le proprietà fondamentali delle rocce sedimentarie. Le rocce sedimentarie più comuni Rocce terrigene. Rocce carbonatiche. Evaporiti. Rocce silicee e altri gruppi minori di rocce sedimentarie. Dinamica dei processi sedimentari Deposizione dei sedimenti. Meccanismi di trasporto. Fluttazioni eustatiche del livello marino. Trasgressioni e regressioni. La facies. Petrologia del metamorfismo I processi metamorfici. Facies metamorfiche. Strutture delle rocce metamorfiche. Minerali indice. Tipi di metamorfismo Classificazione geologica del metamorfismo. Classificazione delle rocce metamorfiche (cenni). Comportamento reologico delle rocce La deformazione delle rocce. Giacitura delle rocce. Come si deformano le rocce. Fattori che influenzano le deformazioni delle rocce. Movimenti regionali della crosta terrestre. Il principio dell’isostasia. Pieghe e faglie. CHIMICA I primi modelli atomici Massa e carica degli elettroni: prime misure. Il modello atomico di Thomson: la presenza di cariche di segno opposto. Rutherford: la scoperta del nucleo atomico. Elettroni e nucleo: come possono stare separati? I neutroni: cuscinetti tra le cariche. Protoni, elettroni. neutroni: le proprietà che ne derivano. Gli isotopi: atomi dello stesso elemento con massa diversa. La miscela isotopica: come si presentano gli elementi. La stabilità dei nuclei: i radionuclidi. I decadimenti radioattivi: che cosa si forma. Le reazioni nucleari: diversità dalle reazioni chimiche. Fissione nucleare: la rottura dei nuclidi pesanti. Fusione nucleare (con appunti). Luce ed elettroni “Dentro” la luce: onde o corpuscoli? Lo spettro elettromagnetico: natura unica, interazioni diverse. Le sorgenti luminose: spettri continui e a righe. Lo spettro del corpo nero: Max Plance e i quanti. L’effetto fotoelettrico: Einstein e i fotoni. Spettri a righe: segnali dagli atomi. La quantizzazione negli atomi: Niels Bohr e Sommerfeld (cenni). Saggio alla fiamma. Il distacco degli elettroni: misurare l’energia necessaria. Le energie di ionizzazione: la conferma dei livelli di energia. La configurazione elettronica De Broglie: i corpuscoli sono onde. L’elettrone come onda: la spiegazione del postulato di Bohr. Heisenberg: entra in scena l’incertezza. Il nuovo modello atomico: meccanica ondulatoria e probabilità. I numeri quantici nel modello ondulatorio: n, l, m, s.. Le caratteristiche degli orbitali: livelli, sottolivelli e orientazione. La configurazione elettronica: come sono disposti gli elettroni. La tavola periodica Mendeleev: la tavola periodica degli elementi. La tavola periodica attuale: le configurazioni esterne. Uno sguardo d’insieme: il ripetersi periodico delle configurazioni elettroniche. Le proprietà periodiche: andamenti e variazioni. La classificazione degli elementi: metalli, non-metalli e semimetalli. I legami chimici I legami chimici: stabilità energetica. Come avvengono i legami: Lewis e Pauling. Legami primari e secondari: attrazioni tra atomi o tra molecole. Legami con elettroni condivisi: il legame covalente. Il legame ionico: alta differenza di elettronegatività. Legame metallico: elettroni liberi. Legami chimici secondari: attrazioni tra molecole. Struttura delle molecole VSEPR: repulsione tra coppie elettroniche. Trovare le strutture: una procedura comune. Risonanza: spostamento di elettroni (cenni). Ibridizzazione: mescolamento degli orbitali (cenni). Polarità delle molecole: l’importanza della struttura. Gli stati della materia e i legami chimici Lo stato gassoso: deboli legami intermolecolari. Lo stato liquido: la forza dei legami intermolecolari. Sostanze solide: diverse caratteristiche per i diversi legami. 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. Composti quaternari: i sali acidi. Le reazioni chimiche: come si formano i composti. La quantità nelle reazioni La mole: la base dei calcoli. Le equazioni bilanciate. I calcoli stechiometrici: la matematica delle reazioni. Il reagente limitante: le quantità dei prodotti ottenibili. Resa percentuali: le quantità vere. BIOLOGIA L’organizzazione del corpo umano Il corpo umano presenta un’organizzazione gerarchica. Organi, sistemi e apparati: uno sguardo d’insieme. Nel corpo umano la rigenerazione dei tessuti è controllata. L’omeostasi: come mantenere costante l’ambiente interno. L’apparato cardiovascolare e il sangue. Evoluzione del sistema cardiocircolatorio nei vertebrati (cenni). L’organizzazione dell’apparato cardiovascolare. Il cuore è il motore dell’apparato cardiovascolare. I vasi sanguigni e il Apparato digerente e alimentazione. movimento del sangue. I meccanismi di scambio e la regolaOrganizzazione e funzione dell’apparato digerente. Dalla boczione del flusso sanguigno. La composizione e le funzioni del ca allo stomaco: le prime fasi della digestione. L’intestino lasangue. Igiene e medicina. vora in sinergia con il pancreas e il fegato. Il controllo della digestione e il metabolismo. Igiene e medicina L’apparato respiratorio e gli scambi gassosi. L’organizzazione e la funzione dell’apparato respiratorio. La meccanica della respirazione: la ventilazione polmonare. Il sangue e gli scambi respiratori. Igiene e medicina. . LIBRI DI TESTO Tottola F., Allegrezza A., Righetti M.: “Chimica per noi linea blu - 2° ed. Volume Unico”; Mondadori Scuola Bosellini Alfredo: “Scienze Della Terra (Le) - Vol B Multimediale (LDM) minerali, rocce, vulcani, terremoti” Bovolenta Sadava, Pignocchino : “Biologia, chimica e i suoi fenomeni, dalle cellule agli organismi BLU (LDM)”; Zanichelli Sadava, Craig Heller, Orians, Purves, Hillis: “Biologia.blu (LDM) - Il corpo umano”; Zanichelli Città della Pieve, 08 giugno 2016. Gli studenti _____________________ _____________________ Il docente (Prof. Marco Nardini)