Liceo Scientifico Statale “Niccolò Copernico” Via Verdi 23/25 – 27100 PAVIA Tel. 0382 29120 – Fax. 0382 303806/29120 E-mail [email protected] __________________________________________________________________________ ANNO SCOLASTICO 2012-2013 CLASSE III E DISCIPLINA : Scienze Naturali DOCENTE: Paola Della Franca PROGRAMMA Ripasso degli argomenti di chimica e biologia svolti negli anni precedenti. CHIMICA Libro di testo: Valitutti , Falasca, Tifi, Gentile – “Chimica concetti e modelli”- Ed.: Zanichelli Cap. 0 – I fondamenti La materia e le sue caratteristiche: sostanze e miscugli; principali metodi di separazione. Teoria cinetica e passaggi di stato; curve di riscaldamento e raffreddamento. Elementi, composti e atomi; metalli, non-metalli e semimetalli; le leggi ponderali; simbolo degli elementi e formule. Cap. 1 – La quantità chimica: la mole Cenni su mole e Numero di Avogadro. Cap. 2 – Le particelle dell’atomo La natura elettrica della materia. La scoperta delle proprietà elettriche. Le particelle fondamentali dell’atomo. La scoperta dell’elettrone e del protone. Modello atomico di Thomson. L’esperimento di Rutherford e il modello atomico “planetario”. Numero atomico Z, numero di massa A, isotopi. La scoperta della radioattività naturale: raggi alfa, beta e gamma. Cap. 3 – La struttura dell’atomo La doppia natura della luce: natura ondulatoria; onde elettromagnetiche; velocità, frequenza e lunghezza d’onda e loro rapporto; natura corpuscolare; fotoni; relazione di Planck- Einstein. La “luce” degli atomi: spettri di emissione continui e a righe; spettri di assorbimento e loro applicazioni pratiche. L’atomo di Bohr: livelli energetici e salti quantici. La doppia natura dell’elettrone: ipotesi di De Broglie. L’elettrone e la meccanica quantistica: il principio di indeterminazione di Heisenberg; cenni sull’equazione d’onda. Numeri quantici e orbitali: numeri quantici n, l, m e ms e loro significato; principio di esclusione di Pauli. Dall’orbitale alla forma dell’atomo: tipi di orbitali (s, p, d, f); configurazione degli atomi polielettronici; principio di Aufbau; regola di Hund. Cap. 4 – Il sistema periodico La classificazione degli elementi. Il sistema periodico di Mendeleev. La moderna Tavola periodica: struttura; simboli di Lewis. Le proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico; energia di ionizzazione; affinità elettronica; elettronegatività. Cap. 5 – I legami chimici L’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame covalente: caratteristiche; i legami covalenti multipli; il legame covalente dativo. Il legame covalente polare. Il legame ionico: caratteristiche; i composti ionici. Il legame metallico. La tavola periodica e i legami tra gli elementi. La forma delle molecole. Caratteristiche della molecola dell’acqua. Cap. 6 – le nuove teorie del legame I limiti della teoria di Lewis. Il legame chimico secondo la meccanica quantistica. L’ibridazione degli orbitali atomici. Cap. 7 – Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia Le forze intermolecolari. Molecole polari e apolari. Le forze dipolo-dipolo e le forze di London. Il legame a idrogeno. Argomenti svolti in laboratorio Proprietà della materia. Misura della densità nei liquidi e nei solidi. Principali tipi di reazioni chimiche. BIOLOGIA Libro di testo: Curtis, Barnes –“ Invito alla biologia. blu” sez. A – Dagli organismi alle cellule – Ed.: Zanichelli Libro di testo: Curtis, Barnes, Schnek, Flores –“ Invito alla biologia. blu” sez. B e C – Ed.: Zanichelli SEZ. A - DAGLI ORGANISMI ALLE CELLULE Cap. 6 – Le molecole della vita (Ripasso) Le cellule sono costituite da acqua e biomolecole: polimeri e monomeri; reazioni di condensazione e di idrolisi. Grazie alle sue proprietà l’acqua consente la vita sulla Terra: polarità delle molecole dell’acqua; legame a idrogeno; gli stati di aggregazione e le altre proprietà fisiche dell’acqua; sostanze idrofile e idrofobiche (definizione). I carboidrati: composizione chimica, distribuzione e funzione dei principali monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. I lipidi: caratteristiche generali; composizione chimica, distribuzione e funzione dei trigliceridi (saturi e insaturi); i fosfolipidi e le membrane cellulari; ruolo delle cere; struttura chimica e funzioni del colesterolo; conseguenze dell’eccesso di colesterolo nel sangue. 1 Liceo Scientifico Statale “Niccolò Copernico” Via Verdi 23/25 – 27100 PAVIA Tel. 0382 29120 – Fax. 0382 303806/29120 E-mail [email protected] __________________________________________________________________________ Le proteine: struttura generale degli amminoacidi; il legame peptidico; livelli di organizzazione delle proteine; l’emoglobina come esempio di specificità nelle proteine; gli enzimi come catalizzatori delle reazioni biochimiche (scheda pag. A 171). Gli acidi nucleici: nucleotidi e loro composizione chimica; basi azotate puriniche e pirimidiniche; composizione chimica, struttura generale e ruolo di DNA e RNA. L’ATP: struttura generale e funzione. Cap. 7– Le cellule: struttura e funzioni Le cellule si distinguono per la loro complessità e le loro fonti energetiche. La cellula procariote è più semplice di quella eucariote. La membrana cellulare degli eucarioti è costituita da fosfolipidi e proteine. Al loro interno le cellule eucarioti hanno un nucleo e il citoplasma: struttura, organizzazione e funzioni degli organelli cellulari. Le cellule scambiano sostanze con l’ambiente esterno: trasporto secondo e contro gradiente di concentrazione; diffusone e osmosi; trasporto mediato da vescicole (eso- e endocitosi). Cap.8 – La divisione delle cellule: mitosi e meiosi Procarioti e eucarioti si riproducono tramite divisione cellulare. Il ciclo cellulare negli organismi eucaroti. La mitosi e la citodieresi e loro significato. Nella riproduzione sessuata è necessaria la presenza dei gameti: cromosomi; cromosomi omologhi; diploidia e aploidia; fecondazione; zigote; cariotipo. La meiosi e il suo significato biologico: variabilità genetica. Alcune anomalie o patologie umane sono provocate da errori nel processo meiotico: anomalie legate al numero degli autosomi e degli eterocromosomi.. I gemelli possono essere uguali o diversi. Determinazione del sesso nei mammiferi e negli uccelli. Cap. 9 – La trasmissione dei caratteri ereditari Gregor Mendel e il metodo scientifico. Le tre leggi di Mendel e la loro interpretazione. Malattie genetiche causate da alleli recessivi posti sugli autosomi. Malattie autosomiche dominanti. Malattie genetiche legate al sesso. SEZ. C Cap.1 – I sistemi scheletrico e muscolare Suddivisioni e gerarchia del corpo umano: evoluzione della simmetria bilaterale. I sistemi del corpo umano hanno funzioni correlate. Il metabolismo e l’omeostasi. Le cellule staminali: classificazione. I tessuti del corpo umano: classificazione, struttura, funzioni e distribuzione dei tessuti epiteliali, connettivi, muscolari e nervoso. In particolare: epiteli a secrezione esocrina e endocrina. Cap. 2 – Cap. 4 – Il sistema digerente Introduzione al sistema digerente. Nell’ambito del progetto “lingua veicolare”: i nutrienti essenziali; una dieta bilanciata; i disordini alimentari. Cap. 8 – Il sistema endocrino Definizione di ormone Natura chimica degli ormoni. Meccanismi a feed-back negativo. Cap. 9 – Il sistema riproduttore Il sistema riproduttore maschile: anatomia e fisiologia; spermatogenesi; il testosterone e gli altri ormoni maschili. Il sistema riproduttore femminile: anatomia e fisiologia; oogenesi; gli ormoni e il ciclo mestruale. La fecondazione e generalità sullo sviluppo embrionale la gravidanza e il parto. La contraccezione. EDUCAZIONE AMBIENTALE Nell’ambito del progetto “Cambiamo – La Strategia del Colibrì” gli studenti hanno seguito un corso di otto ore riguardante i problemi derivanti dall’inquinamento ambientale, dallo sfruttamento delle risorse energetiche fossili, dall’accumulo dei rifiuti non biodegradabili, con proposte per possibili soluzioni. COMPITI Per tutti gli studenti: Accurato ripasso 1