scienze
annuncio pubblicitario
LICEO SCIENTIFICO STATALE G. PEANO – MARSICONUOVO (PZ) CURRICULUM - SCIENZE INDIRIZZO SCIENTIFICO CLASSE PRIMA COMPETENZE 1) Cogliere gli aspetti caratterizzanti dei fenomeni naturali: differenze, similitudini, regolarità,fluttuazioni. 2) Interpretare diagrammi, modelli, tabelle, formule per comprendere la realtà. 3) Utilizzare gli strumenti più idonei per orientarsi nello spazio e sul pianeta Terra. 4) Comprendere e usare un linguaggio specifico corretto che consenta di recepire criticamente l’ informazione scientifica, anche quella fornita dai media 5) Rappresentare la complessità dei fenomeni naturali per mezzo di disegni, schemi, simboli, tabelle,diagrammi, grafici e altri tipi di formalizzazione 6) Collocare l’ esperienza scientifica nel tempo storico 7) Correlare causa ed effetti dei fenomeni astronomici 8) Formulare ipotesi che spieghino cause ed effetti dei fenomeni naturali 9) Discutere sui problemi relativi all’ ambiente. 10) Ricercare, raccogliere e selezionare informazioni e dati (da testi, siti web, pubblicazioni, articoli)per la risoluzione di alcuni problemi relativi alla crescita della popolazione, al bisogno di beni e di risorse energetiche. ABILITA’ CONOSCENZE CONOSCENZE DI BASE CONOSCENZE DI BASE Aver chiaro il concetto di unitarietà dei fenomeni naturali. Il metodo sperimentale Comprendere i metodi di indagine delle scienze. Le unità di misura Atomi, molecole, elementi e composti Abituarsi all’ osservazione di fatti e fenomeni Legami chimici Utilizzare in modo corretto i concetti fondamentali di matematica, fisica e chimica come prerequisiti allo studio. Le trasformazioni della materia Gli stadi della materia .Interpretare il metodo scientifico e imparare ad utilizzarlo nelle attività sperimentali. L’ AMBIENTE CELESTE L’ AMBIENTE CELESTE Rendersi conto che l’ Universo ha avuto un inizio e avrà una fine. L’ origine dell’ Universo Le costellazioni, le galassie,le stelle La vita delle stelle IL SISTEMA SOLARE IL SISTEMA SOLARE Descrivere il processo che portò alla formazione del sistema solare. I corpi del sistema solare Descrivere le caratteristiche fisiche Sole Descrivere le modalità di propagazione dell’ energia del nucleo solare fino alla superficie. Il Sole Il moto dei pianeti attorno al Sole Spiegare il fenomeno delle stelle cadenti Spiegare le leggi di Keplero. Spiegare la legge di gravitazione universale. IL PIANETA TERRA Dimostrare e spiegare le caratteristiche fisiche del pianeta Terra. IL PIANETA TERRA La forma e le dimensioni della Terra Le coordinate geografiche Determinare la posizione di un punto sul pianeta Terra. Il moto di rotazione terrestre:prove e conseguenze Illustrare le caratteristiche del moto di rotazione. Il moto di rivoluzione terrestre attorno al Sole: prove e conseguenze Saper spiegare le prove della rotazione I moti millenari della Terra terrestre ed esaminare le conseguenze. Saper spiegare il moto di rivoluzione terrestre ed esaminare le conseguenze. Saper descrivere l’ effetto dovuto all’ attrazione luni-solare sulla inclinazione dell’ asse terrestre rispetto al piano dell’ orbita. L’ ORIENTAMENTO E LA MISURA DEL TEMPO L’ ORIENTAMENTO E LA MISURA DEL TEMPO La misura del tempo Saper misurare il tempo I fusi orari Spiegare perché il giorno solare è più lungo del giorno sidereo di circa 4 minuti. Tenere conto delle variazioni di orario legate al passaggio di un fuso all’ altro e al passaggio attraverso la linea del cambiamento di data. L’ IDROSFERA L’ IDROSFERA Le caratteristiche dell’ acqua Applicare le conoscenze a osservazioni e fenomeni della vita quotidiana Riconoscere l’ acqua come risorsa fondamentale. Distinguere le acque continentali e le acque marine Comprendere il ruolo di ciascun elemento all’ interno del ciclo dell’ acqua. Analizzare il grave problema dell’ inquinamento delle acque. Il ciclo dell’ acqua. Le acque potabili Le acque marine Oceani e mari L’ambiente marino Le onde, le correnti, le maree. L’inquinamento delle acque marine L’acqua nel terreno e nelle rocce I fiumi I ghiacciai I laghi L’acqua come risorsa L’inquinamento delle acque continentali L’azione delle acque sul modellamento della superficie terrestre. CONTENUTI CONOSCENZE DI BASE Grandezze fisiche e unità di misura Proprietà caratteristiche della materia. Trasformazioni fisiche e le trasformazioni chimiche Struttura dell’ atomo. Ioni,molecole,elementi,composti. Legami chimici. L’AMBIENTE CELESTE I corpi celesti La sfera celeste La vita delle stelle Stadi dell’evoluzione di una stella Le galassie L’origine dell’ Universo e la teoria del Big bang IL SISTEMA SOLARE Il Sole I pianeti di tipo terrestre e i pianeti di tipo gioviano Le leggi di Keplero La legge di gravitazione universale IL PIANETA TERRA Forma e dimensione della Terra Il reticolato geografico Il moto di rotazione e conseguenze Il moto di rivoluzione e conseguenze Movimento doppio conico L’ORIENTAMENTO E LA MISURA DEL TEMPO Giorno sidereo e giorno solare I punti cardinali I fusi orari L’ IDROSFERA L’ acqua sulla Terra Le acque marine I movimenti del mare Il ciclo dell’ acqua Le acque sotterranee I fiumi I ghiacciai I laghi L’ inquinamento delle acque ATTIVITA’ DI LABORATORIO L’ attività di laboratorio costituisce un momento di curiosità e di stimolo all’ apprendimento e contemporaneamente rafforza nell’ allievo le capacità di: - lavorare con un obiettivo prestabilito, osservando ed esaminando i fatti; - registrare e comunicare dati, utilizzando linguaggi specifici; - interpretare i risultati e fare ipotesi; - collaborare criticamente con gli altri; - risolvere situazioni impreviste , utilizzando conoscenze e strumenti acquisiti. La classe sarà divisa in gruppi e gli studenti saranno guidati non solo durante l’ esecuzione dell’ esperimento, ma anche attraverso lo stimolo alla discussione ragionata sull’ interpretazione dei fatti. Verranno effettuate le seguenti attività: Strumenti di laboratorio La sicurezza nel laboratorio Esperienze relative alle trasformazioni fisiche della materia Il telescopio:osservazione del Sole CLASSE SECONDA COMPETENZE 1)Osservare la materia che ci circonda e individuare i fenomeni fisici e chimici che la caratterizzano. 2) Cogliere gli aspetti macroscopici della vita(differenze, similitudini, regolarità) 3) Osservare al microscopio 4) Lettura e costruzione di grafici, tabelle,schemi, mappe per rappresentare la complessità della vita, i fenomeni fisici e chimici. 5) Capacità di cooperare e di integrare il proprio lavoro con quello dei compagni nel rispetto delle regole 6) Utilizzare strumenti di laboratorio 7) Utilizzare i principali strumenti informatici per approfondire quanto appreso 8) Comunicare in modo corretto utilizzando la terminologia specifica 9)Applicare il metodo scientifico nell’ osservazione dei fenomeni naturali della realtà quotidiana 10)Saper formulare ipotesi a seguito di una osservazione o di una esperienza di laboratorio 11)Trarre conclusioni fondate sui risultati ottenuti da un esperimento e sulle ipotesi verificate 12) Applicare le conoscenze acquisite alla vita reale, ponendosi in modo critico e consapevole di fronte ai temi di carattere scientifico e tecnologico della società attuale 13) Applicare una metodica di laboratorio motivando le fasi della procedura ABILITA’-BIOLOGIA CONOSCENZE-BIOLOGIA LA BIOLOGIA LA BIOLOGIA Raccogliere dati attraverso l’ osservazione diretta dei fenomeni biologici Cogliere elementi essenziali nell’ osservazione Caratterizzare le peculiarità del vivente Progettare un esperimento seguendo il metodo scientifico Utilizzare il microscopio ottico e stimare le dimensioni del preparato Le caratteristiche dei viventi Organizzazione dei viventi Il metodo sperimentale. L’osservazione al microscopio. Atomi,ioni e molecole. LA CHIMICA E LA VITA LA CHIMICA E LA VITA Sapere che cosa si intende per materia e in che cosa differiscono gli atomi di elementi diversi Sapere quali sono le caratteristiche delle particelle sub atomiche. Sapere se gli atomi di un elemento sono reattivi e quali tipo di legami chimici tendono a formare Descrivere i principali tipi di legami Spiegare quando una molecola è polare e spiegare come si forma il legame ad idrogeno Atomi, ioni e molecole I legami chimici:ionico e covalente Individuare in base al numero di elettroni nell’ ultimo livello o nel penultimo la formazione di ioni. Le reazioni chimiche Gli elementi biologicamente importanti. I FATTORI DELLA VITA I FATTORI DELLA VITA Spiegare a che cosa è dovuta la stabilità in acqua di alcune molecole Spiegare l’ importanza delle molecole biologiche nel metabolismo Comprendere le conseguenze relative alla variazione del p-H L’ acqua e le sue proprietà. Le molecole biologiche: carboidrati, lipidi,amminoacidi, proteine, acidi nucleici. Elencare le classi principali di molecole biologiche presenti nella cellula Acidi , basi e scala del p-H LA CELLULA LA CELLULA Distinguere i diversi tipi di cellule Mettere in relazione ogni organulo con la relativa funzione Presentare modelli di cellula con diversa modalità Indicare la differenza fondamentale tra cellula procariote e cellula eucariote Spiegare i meccanismi che permettono alle cellule di mantenere la propria forma e di muoversi Spiegare in che cosa differiscono le cellule animali da quelle vegetali Distinguere le diverse modalità di comunicazione cellulare L’origine della vita. Louis Pasteur e la generazione spontanea. Procarioti ed eucarioti. Eterotrofi e autotrofi. La teoria cellulare. Forma e dimensione delle cellule. La membrana cellulare. Il citoplasma. Gli organuli cellulari. Le giunzioni cellulari. A MEMBRANA PLASMATICA LA MEMBRANA PLASMATICA Sapere che cosa si intende per membrana unitaria Spiegare il modello a mosaico fluido Spiegare l’ omeostasi La membrana plasmatica La struttura biochimica della membrana plasmatica Il trasporto passivo Il trasporto attivo. Il trasporto mediato da vescicole. LA CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI LA CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI Descrivere i criteri per la classificazione . Chiarire il concetto di classificazione filogenetica LA BIOSFERA I viventi e la biodiversità Definizione di specie. La classificazione gerarchica degli organismi viventi. Il regno Monera. Il regno dei Protesti. Individuare i rapporti evolutivi fra i diversi gruppi di organismi viventi. Descrivere le componenti di un ecosistema e le relazioni di tipo biotico e abiotico che si stabiliscono. Collegare i cicli della materia e il flusso di energia. Prospettare confronti idonei per un minore impatto dell’ attività umana sull’ ambiente. Il regno dei Funghi. Le Piante Gli Animali LA BIOSFERA La biosfera e gli ecosistemi. L’adattamento degli organismi al loro ambiente. Gli ecosistemi terrestri. Gli ecosistemi acquatici. Il flusso di energia negli ecosistemi. Il riciclaggio della materia negli ecosistemi. CONTENUTI -BIOLOGIA LA BIOLOGIA Lo studio della vita Il metodo sperimentale Il microscopio L’ origine della vita La vita è organizzata in modo gerarchico LA CHIMICA E LA VITA La natura della materia:l’ atomo Protoni, neutroni, elettroni. Le sostanze più semplici:gli elementi I legami chimici Il legame covalente polare e omeopolare Il legame ionico Il legame ad idrogeno I FATTORI DELLA VITA :Acqua-PH-Molecole biologiche L’importanza dell’ acqua per i viventi Le proprietà dell’ acqua Gli acidi Le basi Acidità e basicità di una soluzione La scala del PH Il carbonio : elemento base del mondo vivente I carboidrati I lipidi Le proteine I nucleotidi LA CELLULA Le cellule sono le unità strutturali e funzionali degli esseri viventi Le cellule sono procariote o eucariote La cellula eucariote animale Le dimensioni delle cellule Gli organuli citoplasmatici La cellula eucariote vegetale La parete cellulare Il vacuolo I plastidi LA MEMBRANA PLASMATICA La struttura della membrana plasmatica Le funzioni della membrana plasmatica Il trasporto passivo Il trasporto attivo Endocitosi-Esocitosi LA CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI Il regno monera: batteri e alghe azzurre Le caratteristiche dei batteri Le principali malattie causate dai batteri Il regno dei protesti Il regno dei funghi Il regno delle piante Il regno degli animali LA BIOSFERA Le caratteristiche della biosfera La comunità biologica Gli adattamenti all’ ambiente Gli equilibri biologici ABILITA’-CHIMICA CONOSCENZE-CHIMICA MATERIA ED ENERGIA MATERIA ED ENERGIA Capire di cosa si occupa la chimica. Riconoscere i vari sistemi materiali e saperli classificare da un punto di di vista fisico Comprendere la differenza fra trasformazioni fisiche e chimiche. Definire il metodo sperimentale. Possedere il concetto di “grandezza” e distinguere le grandezze fondamentali da quelle derivate. Definire, anche matematicamente, le grandezze più frequenti in chimica, con le relative unità di misura nel sistema Internazionale. Risolvere problemi numerici che richiedono l’ impiego di tutte le grandezze studiate. La chimica studia la composizione e le trasformazioni della materia. Una rivoluzione nella ricerca scientifica:il metodo sperimentale. La chimica si avvale di misurazioni. Unità di misura più comunemente utilizzate nelle misure di laboratorio:lunghezza,volume, temperatura, densità, peso. LA COSTITUZIONE DELLA MATERIA LA COSTITUZIONE DELLA MATERIA Distinguere i tre stati fisici della materia. Distinguere un miscuglio da una sostanza pura. Gli stati della materia. Sistemi omogenei ed eterogenei. I sistemi colloidali Distinguere un miscuglio da un colloide Sottoporre a indagine una porzione di materia e capire se è fisicamente e\o chimicamente eterogenea(o omogenea). Individuare i metodi di separazione più opportuni da applicare caso per caso. Interpretare le leggi quantitative della chimica. Risolvere problemi sulle le leggi ponderali della chimica Tecniche di separazione. Soluzioni e sostanze pure. Composti ed elementi. Legge della conservazione della massa. Legge delle proporzioni definite di Proust. Legge delle proporzioni multiple di Dal ton. Legge di combinazione dei volumi di Gay- Lussac. LE QUANTITA’ IN CHIMICA LE QUANTITA’ IN CHIMICA Determinare la massa atomica e la massa molecolare Possedere il concetto di mole e saperlo utilizzare. Applicare la costante di Avogadro negli esercizi numerici. Determinare la composizione percentuale di una sostanza. Derivare la formula di una sostanza conoscendone la composizione percentuale. . I PASSAGGI DI STATO Massa atomica Massa molecolare. La mole. La costante di Avogadro Calcolo della composizione percentuale di un composto Calcolo della formula minima di un composto. Confrontare gli stati fisici della materia, in base alle loro caratteristiche macroscopiche. Indicare i fattori che determinano i passaggi di stato Disegnare ed interpretare le curve di riscaldamento e di raffreddamento di una sostanza pura. Leggere il diagramma di stato di una sostanza Passaggi di stato e variazioni di energia Fusione Evaporazione ed ebollizione Curve di riscaldamento e di raffreddamento LO STATO GASSOSO LO STATO GASSOSO Distinguere un vapore da un gas. Applicare le leggi dei gas e specificarne il significato fisico. Formulare l’equazione di stato dei gas perfetti e saperla utilizzare. Applicare le leggi dei gas agli esercizi numerici proposti. Distinguere un gas ideale da uno reale Gli aeriformi Proprietà dello stato gassoso Leggi dei gas Legge di Boyle Legge di Charles Legge di Gay-Lussac L’equazione di stato dei gas I gas reali LE REAZIONI CHIMICHE LE REAZIONI CHIMICHE Definire una trasformazione chimica e rappresentarla sottoforma di equazione chimica. Illustrare i diversi tipi di reazioni chimiche. Il significato di un’ equazione chimica Tipi di reazioni chimiche Bilanciamento di una reazione chimica I PASSAGGI DI STATO Chiarire il significato quantitativo di una reazione chimica LA STRUTTURA DELL’ATOMO Individuare i punti fondamentali della teoria di Dal ton Identificare un elemento conoscendone il numero atomico e il numero di massa. Spiegare il modello di Thomson Spiegare il superamento del modello di Thomson LA STRUTTURA DELL’ATOMO La teoria atomica di Dalton La composizione degli atomi:protoni,neutroni, elettroni. Il numero di massa Il numero atomico Il modello atomico di Thomson Il modello atomico di Rutherford Gli atomi nella tavola periodica. CONTENUTI - CHIMICA MATERIA ED ENERGIA La chimica ieri e oggi Il metodo sperimentale I costituenti elementari della materia La massa Il peso La densità Il peso specifico La pressione La temperatura L’ energia Le unità di misura Esercizi LA COSTITUZIONE DELLA MATERIA Osservare la materia Gli stati di aggregazione della materia I miscugli Le operazioni di separazione dei miscugli Atomi e molecole Legge di Lavoisier Legge di Proust Legge di Dalton Legge volumetrica di Gay- Lussac Esercizi su argomenti specifici LE QUANTITA’ IN CHIMICA La massa atomica La massa molecolare Calcolo dell’ unità di massa atomica Il concetto di mole Il numero di Avogadro Rapporti molari in una formula chimica La composizione percentuale di un composto Come si ricavano le formule molecolari dei composti Esercizi I PASSAGGI DI STATO I passaggi di stato Fusione-Solidificazione Evaporazione Ebollizione-Condensazione Sublimazione-Brinazione Curve di riscaldamento Curve di raffreddamento Diagrammi di stato LO STATO GASSOSO I gas La legge di Boyle La legge di Charles La legge di Gay-Lussac L’equazione generale di stato dei gas Esercizi I gas reali Esercizi LE REAZIONI CHIMICHE Le trasformazioni chimiche della materia La conservazione della massa nelle trasformazioni chimiche Come si rappresentano le reazioni chimiche I tipi di reazioni chimiche Esercizi LA STRUTTURA DELL’ATOMO Introduzione storica Le particelle subatomiche La scoperta delle particelle subatomiche La struttura dell’ atomo Il modello atomico di Thomson Il modello atomico di Rutherford La tavola periodica (caratteristiche generali) ATTIVITA’ DI LABORATORIO L’ attività di laboratorio costituisce un momento di curiosità e di stimolo all’ apprendimento e contemporaneamente rafforza nell’ allievo le capacità di: - lavorare con un obiettivo prestabilito, osservando ed esaminando i fatti; - registrare e comunicare dati, utilizzando linguaggi specifici; - interpretare i risultati e fare ipotesi; - collaborare criticamente con gli altri; - risolvere situazioni impreviste , utilizzando conoscenze e strumenti acquisiti. Gli alunni divisi in gruppi saranno guidati non solo durante l’ esecuzione dell’ esperimento, ma anche alla discussione ragionata sull’ interpretazione dei fatti. Verranno effettuate le seguenti attività: Allestimento e osservazione al microscopio ottico di vetrini a fresco Osservazione del fenomeno osmotico in cellule vegetali Esperienze relative alle trasformazioni fisiche della materia Separazione di sostanze in miscugli eterogenei Esperienze semplici di trasformazione chimiche della materia Verifica sperimentale della legge di Lavoisier Verifica della legge di Proust Diffusione dei gas CLASSE TERZA COMPETENZE 1)Usare in maniera critica e consapevole il libro di testo e altri strumenti di consultazione 2)Lettura e costruzione di grafici, tabelle, schemi, mappe 3) Utilizzare un lessico disciplinare corretto per comunicare in forma fluente gli aspetti biochimici, cellulari , molecolari, evoluzionistici, nonché i meccanismi di riproduzione, sviluppo ed ereditarietà. 4) Rappresentare i fenomeni chimici per mezzo di formule,equazioni chimiche, schemi e tabelle. 5) Risolvere problemi stechiometrici utilizzando procedure specifiche 6) Acquisire la consapevolezza della interdipendenza tra la biologia e la chimica e con le altre discipline( fisica, matematica, informatica.) 7)Comprendere le informazioni, analizzare i dati e stabilire relazioni 8)Formulare ipotesi per spiegare e prevedere l’andamento di fenomeni osservati in laboratorio,in video o descritti nel testo. 9)Discutere su problemi relativi al rapporto società industriale-ambiente. 10)Acquisire la consapevolezza della dimensione storica dello sviluppo del pensiero scientifico ABILITA’-BIOLOGIA CONOSCENZE-BIOLOGIA LA DIVISIONE CELLULARE LA DIVISIONE CELLULARE Distinguere e spiegare le funzioni delle strutture citoplasmatiche che permettono l’ attuarsi della mitosi. Riconoscere e spiegare quali diversi fini persegue la riproduzione negli organismi unicellulari e nei pluricellulari Distinguere e giustificare le diverse modalità di citodieresi che si attuano nelle cellule animali e in quelle vegetali Riconoscere al microscopio le principali fasi della mitosi in cellule vegetali Capire perché le cellule sessuali si dividono con un processo diverso dalla mitosi e come viene ripartito il genoma Sapere ni che cosa differiscono tra loro mitosi e meiosi Comprendere la formazioni delle tedradi e del crossing-over Spiegare le differenze tra spermatogenesi e oogenesi La divisione cellulare negli organismi procarioti La divisione cellulare negli organismi eucarioti Il ciclo cellulare La mitosi La citodieresi Mitosi e cancro La meiosi Le fasi della meiosi Cellule aploidi e cellule diploidi La formazione dei gameti MENDEL:i l primo genetista MENDEL:il primo genetista Applicare le leggi di Mendel in diversi ambiti utilizzando il quadro di Punnet Giustifica perché i dati ottenuti da Mendel avvalorano le sue ipotesi Saper distinguere tra carattere Gli esperimenti condotti da Mendel Le leggi di Mendel Il reincrocio La dominanza incompleta La codominanza dominante e recessivo, tra omozigote e eterozigote Descrivere in quale modo la meiosi avvalora le leggi di Mendel Spiegare, portando degli esempi, la differenza tra riproduzione e sessualità nei procarioti e negli eucarioti. La teoria un gene un enzima L’ EREDITARIETA Descrivere come Morgan ha determinato l’ eredità legata al sesso Spiegare le cause delle malattie genetiche Spiegare le cause delle alterazioni di numero di cromosomi Confrontare le malattie genetiche autosomiche e quelle legate al sesso Confrontare le modalità di trasmissione di una malattia genetica dovuta a un allele dominante e a un allele recessivo L’ EREDITARIETA L’ esperienza di Morgan L’ eredità legata al sesso Il comportamento dei caratteri mendeliani nell’uomo Le modalità di trasmissione dei caratteri mendeliani nell’ uomo Il comportamento dei geni legati al sesso Le malattie genetiche autosomiche dominanti e recessive Le malattie genetiche trasmesse con i cromosomi sessuali Le alterazioni di numero dei cromosomi Malattie genetiche causate da aberrazioni cromosomiche LA SINTESI PROTEICA LA SINTESI PROTEICA Individuare le specifiche funzioni degli acidi nucleici che intervengono nel processo di sintesi proteica Spiegare le modalità con le quali avviene il controllo della sintesi proteica Geni e proteine Dal DNA alla proteina: ruolo del RNA Il codice genetico La sintesi proteica Virus e traspostomi L’ EVOLUZIONE L’ EVOLUZIONE Confrontare le diverse teorie evolutive per rilevare somiglianze e differenze Spiegare il ruolo della selezione naturale darwiniana L’ evoluzione dei viventi Le teorie evolutive I nuclei fondanti della teoria evolutiva di Darwin Le prove a favore della teoria evolutiva ABILITA’-CHIMICA CONOSCENZE-CHIMICA LA STRUTTURA DELL’ ATOMO -Descrivere la luce come un’onda elettromagnetica e come un insieme di particelle Sapere come varia l’ energia di un’ onda elettromagnetica con la frequenza e la lunghezza d’ onda Spiegare che cos’è lo spettro elettromagnetico Descrivere il modello atomico di Bohr Illustrare i concetti di quantizzazione e di livello energetico Illustrare come il modello di Bohr spiega le righe degli spettri atomici Spiegare che cos’è un orbitale e come si identificano Conoscere e spiegare i numeri quantici Individuare nella configurazione elettronica gli elettroni di valenza e gli elettroni interni Ricavare la configurazione elettronica di un elemento dalla sua posizione nella tavola periodica LA STRUTTURA DELL’ATOMO La luce e le onde elettromagnetiche Il modello atomico di Bohr: atomi con orbite Il modello quantomeccanico: atomi con orbitali Gli orbitali quantomeccanici Le configurazioni elettroniche: come gli elettroni occupano via via gli orbitali Le configurazioni elettroniche e la tavola periodica Il modello quantomeccanico e le proprietà chimiche degli elementi IL SISTEMA PERIODICO IL SISTEMA PERIODICO Spiegare la relazione che intercorre fra la struttura elettronica di un elemento e la sua posizione nella tavola periodica. Illustrare i motivi per i quali gli elementi appartenendo allo stesso gruppo presentano caratteristiche simili. Spiegare perché le caratteristiche degli elementi di un medesimo periodo variano,via via che si procede nello stesso. Dedurre le principali caratteristiche dei vari elementi dalla posizione che occupano nella tavola periodica. . La tavola periodica e il suo criterio di organizzazione La regola dell’ ottetto Le principali proprietà periodiche:potenziale di ionizzazione,affinità elettronica, raggio atomico, elettronegatività. Altre proprietà che presentano un andamento periodico Le proprietà periodiche degli elementi Il sistema periodico moderno Le principali proprietà periodiche degli elementi Come leggere la tavola periodica degli elementi IL LEGAME CHIMICO IL LEGAME CHIMICO Come si formano e in che cosa consistono il legame ionico e il legame covalente Saper rappresentare le molecole polari. Saper descrivere i principali legami intermolecolari. Saper descrivere la forma e la dimensione di una molecola Sapere in che cosa consiste la simbologia di LEWYS Quando tra due atomi si ha un trasferimento di elettroni: il legame ionico Quando tra due atomi si ha una condivisione di elettroni: il legame covalente Come si ricavano le formule di struttura di composti covalenti Eccezioni alla regola dell’ottetto Il legame dativo I legami tra molecole Il concetto di risonanza La forma delle molecole I simboli di LEWYS e la regola dell’ ottetto Struttura elettronica delle molecole Ibridazione :sp, sp, sp. Lunghezza di legame Energia di legame CLASSI-FORMULE- NOMI DEI COMPOSTI CLASSI-FORMULE -NOMI DEI COMPOSTI Definire il numero di ossidazione e conoscere i criteri per applicarlo correttamente. Scrivere la formula dei composti conoscendo il numero di ossidazione degli ioni componenti. Descrivere i criteri della nomenclatura IUPAC e di quella tradizionale. Denominare i composti secondo i due tipi di nomenclatura. Definire ossidi acidi,ossidi basici,perossidi, idrossidi, acidi, Sali e saperne scrivere la formula grezza e di struttura. Risalire dalla formula al nome del composto. Sapere che cosa si intende per calcolo stechiometrico e applicarlo nei casi prospettati. Il numero di ossidazione degli atomi nei composti La nomenclatura chimica I composti senza ossigeno I composti che contengono ossigeno I Sali Come risalire dalla formula al nome di un composto CONTENUTI-BIOLOGIA LA RIPRODUZIONE CELLULARE Le basi chimiche della riproduzione: Il D.N.A., la sua struttura e la sua duplicazione semiconservativa. Dal genotipo al fenotipo: il codice genetico a triplette, dal gene all'enzima. introduzione alla sintesi delle proteine. Cenni sui tipi di R.N.A. La struttura dei cromosomi. L’eredità biologica: La riproduzione delle cellule. La mitosi e il ciclo cellulare. La riproduzione dei procarioti. Riproduzione agamica e sessuata. La meiosi e le formazione dei gameti. La ricombinazione dei cromosomi LA GENETICA La Genetica Mendeleiana: Gli esperimenti di Mendel e la nascita della genetica. Le leggi di Mendel. Ereditarietà dei caratteri: le leggi di Mendel. Il Test-cross. Il genotipo e il fenotipo. Estensione della genetica mendeliana. Gli esperimenti di Morgan. Teoria cromosomica dell’ereditarietà: Geni e cromosomi. Base cromosomica della determinazione del sesso. Autosomi ed eterosomi. Geni legati al sesso. Associazione genica. Crossing over e mappatura dei cromosomi. Dominanza incompleta. Codominanza e alleli multipli. I gruppi sanguigni. Le malattie genetiche. EVOLUZIONISMO Darwin e la teoria evolutiva: Le prime teorie evolutive: Linneo, Buffon, Hutton, Cuvier, Lyell. L’età della Terra le testimonianze fossili. Le teorie dell’attualismo e del catastrofismo. La teoria di Lamarck. Gli sviluppi della teoria di Darwin. La selezione naturale e origine delle specie. Le basi genetiche dell’evoluzione: Definizione biologica del concetto di specie. La variabilità genetica nelle popolazioni: pool genico, frequenze alleliche, micro macroevoluzione. I fattori della variabilità: mutazioni e ricombinazione. Le modalità d’azione della selezione naturale. Meccanismi di speciazione. Speciazione allopatrica e simpatrica. L’isolamento riproduttivo. Le popolazioni in equilibrio genetico: legge di Hardy-Weinberg e CONTENUTI CHIMICA LA STRUTTURA DEGLI ATOMI La luce:fenomeno corpuscolare e ondulatorio Dal modello di Rutherford all’ atomo di Bohr Il modello dell’ atomo di Bohr Il raggio dell’ atomo di idrogeno Dall’ atomo di Bohr alla teoria probabilistica Il moderno modello atomico di atomo : gli orbitali Inumeri quantici Rappresentazione degli atomi con i numeri quantici Esercizi di applicazione IL SISTEMA PERIODICO Un ordine tra gli elementi:il sistema periodico La tavola periodica e la classificazione degli elementi Famiglie chimiche e proprietà Elettroni di valenza e regola dell’ ottetto Tavola periodica :come variano le proprietà Dimensioni degli atomi Energia di ionizzazione Affinità elettronica Elettronegatività Proprietà metalliche e non metalliche degli elementi IL LEGAME CHIMICO Il legame chimico Il legame ionico Composti ionici Il legame covalente Polarità del legame covalente Polarità delle molecole Il legame covalente dativo Formule di struttura secondo Lewis Insufficienza della regola dell’ ottetto Risonanza Geometria delle molecole Orbitali ibridi Lunghezza di legame Energia di legame Esercizi di applicazione CLASSI-FORMULE-NOMI DEI COMPOSTI I composti inorganici Composti binari Composti ternari Composti quaternari Formule e nomenclatura Esercizi di applicazione ATTIVITA’ DI LABORATORIO L’ attività di laboratorio costituisce un momento di curiosità e di stimolo all’ apprendimento e contemporaneamente rafforza nell’ allievo le capacità di: - lavorare con un obiettivo prestabilito, osservando ed esaminando i fatti; - registrare e comunicare dati, utilizzando linguaggi specifici; - interpretare i risultati e fare ipotesi; - collaborare criticamente con gli altri; - risolvere situazioni impreviste , utilizzando conoscenze e strumenti acquisiti. Il docente dividerà la classe in gruppi, li guiderà non solo durante l’ esecuzione dell’ esperimento, ma anche attraverso lo stimolo alla discussione ragionata sull’ interpretazione dei fatti. Verranno effettuate le seguenti attività: Osservazioni al microscopio ottico di preparati a fresco. Saggio alla fiamma. Riconoscimento qualitativo degli elementi. Preparazione dei principali composti chimici. CLASSE QUARTA COMPETENZE 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) Acquisire la consapevolezza della interdipendenza tra la biologia e le altre discipline (chimica, fisica, matematica, informatica) Costruire mappe concettuali, individuando sequenze logiche e rapporti causa-effetto Applicare il metodo scientifico nell’osservazione di fenomeni naturali della realtà quotidiana Utilizzare la corretta terminologia per enunciare teorie, (teoria delle collisioni, teoria del rimbalzo elastico ) leggi (leggi dell’ equilibrio, dell’ elettrochimica ) e comunicare in forma fluente temi biologici di attualità, aspetti cellulari dei tessuti e meccanismi di fisiologia umana. Produrre testi scritti e risolvere problemi Utilizzare metodi appropriati di rappresentazione (costante di equilibrio, schemi di rappresentazione delle rocce e dei minerali, schemi di rappresentazione delle pile) Interpretare dati e informazioni provenienti da fonti diverse(tavola periodica, testi, grafici, formule , tabelle) relativi alla velocità di reazione, all’ equilibrio chimico, ai fenomeni elettrochimici, alla formazione dei minerali e delle rocce, ai terremoti. Comprendere le informazioni, analizzare i dati e stabilire relazioni. Formulare ipotesi per spiegare e prevedere l’ andamento dei fenomeni osservati in laboratorio, in video on-line, descritti nel testo Discutere sui problemi relativi al rapporto società industriale ambiente. Ideare attività sperimentali per verificare teorie e leggi. ABILITA’ - BIOLOGIA CONOSCENZE - BIOLOGIA I TESSUTI I TESSUTI Spiegare perché il corpo umano è un’insieme di unità autonome ma strettamente correlate. L’ organizzazione strutturale dei tessuti. Saper relazionare sul funzionamento del corpo umano con le capacità omeostatiche. I SISTEMI: CIRCOLATORIO, RESPIRATORIO, DIGERENTE, URINARIO Spiegare il ruolo fondamentale svolto dal cuore nel sistema cardiovascolare e l’ importanza di una perfetta coordinazione dei meccanismi che lo azionano e regolano. Correlare patologie cardiovascolari con determinati stili di vita. Comprendere le relazioni tra le strutture e le funzioni delle diverse parti dell’apparato respiratorio . Mettere in relazione le funzioni dell’apparato respiratorio con quelle dell’apparato cardiovascolare comprendendo la stretta interdipendenza dei due apparati. I vari tipi di tessuto: epiteliale, muscolare, nervoso, connettivo. I SISTEMI: CIRCOLATORIO, RESPIRATORIO, DIGERENTE, URINARIO Struttura e funzioni dell’apparato cardiovascolare. Struttura e funzionamento del cuore, arterie, capillari, vene. Il controllo nervoso ed endocrino del flusso sanguigno. Gli scambi gassosi a livello polmonare e tessutale. Il controllo nervoso della respirazione polmonare e la relazione tra apparato respiratorio e cardiovascolare. Spiegare come il processo digestivo elabora gli alimenti trasformandoli in una forma assimilabile per le cellule. Le patologie dell’apparato respiratorio Saper mettere in relazione i diversi organi che compongono l’apparato digerente con le rispettive funzioni. Le fasi della digestione nei vari organi e i relativi processi digestivi. Comprendere le patologie legate all’apparato digerente mettendole in relazione allo stile di vita. Spiegare il controllo idrico e salino come essenziale nel controllo omeostatico corporeo. Descrivere le patologie legate all’apparato urinario. Struttura e funzioni dell’apparato digerente. Struttura e funzione del fegato e del pancreas nei processi digestivi. Il controllo nervoso ed endocrino dei processi digestivi. Struttura e funzioni dell’apparato escretore e urinario. Il controllo nervoso ed ormonale dell’equilibrio idro-salino. Le malattie legate all’apparato urinario. I SISTEMI: IMMUNITARIO, RIPRODUTORE, NERVOSO Distinguere l’immunità innata da quella acquisita. Sapere la differenza tra siero e vaccino. Definire le malattie autoimmuni. I SISTEMI: IMMUNITARIO, RIPRODUTORE, NERVOSO L’organizzazione del sistema linfatico. La funzione delle varie cellule del sistema immunitario. Spiegare l’importanza degli ormoni per la comunicazione cellulare e per il mantenimento dell’equilibrio dell’ambiente interno ed esterno. Le caratteristiche e le funzioni di un ormone. Individuare i legami tra sistema nervoso e sistema endocrino. Le ghiandole endocrine del corpo umano e il loro coordinamento. Spiegare le differenze e la complementarietà degli apparati riproduttori maschile e femminile. Anatomia e fisiologia dell’apparato riproduttore maschile e femminile. Spiegare il processo di fecondazione e le tecniche anticoncezionali. Spiegare il processo di eccitabilità della cellula nervosa e la propagazione dell’impulso nervoso. Spiegare il meccanismo delle sinapsi e i principali neurotrasmettitori . Spiegare la funzione di intermediazione tra ambiente interno ed esterno svolta dai recettori sensoriali. Spiegare l’organizzazione del sistema nervoso Il meccanismo di azione degli ormoni idrosolubili e liposolubili. I processi di spermatogenesi ed ovogenesi. I controllo ormonale dei processi riproduttivi. Le caratteristiche e le funzioni del sistema nervoso. I potenziale di riposo e la regolazione dei canali ionici. Il processo di eccitabilità del neurone e la trasmissione dell’impulso a livello sinaptico. La funzione dei vari neurotrasmettitori . umano e le sue patologie. ABILITA’ - CHIMICA LE SOLUZIONI Sapere che cosa si intende con il termine soluzione. Definire la solubilità di una sostanza. Definire un elettrolita. Conoscere i vari modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. Eseguire calcoli relativi alla concentrazione delle soluzioni. Conoscere le proprietà colligative e applicarle agli esercizi numerici proposti. Definire una trasformazione chimica e rappresentarla graficamente sotto forma di equazione bilanciata. Applicare il calcolo stechiometrico a tutti i tipi di reazioni. VELOCITA ED EQUILIBRIO NELLE TRASFORMAZIONI CHIMICHE Definire la velocità di reazione. Conoscere i fattori che influenzano la velocità di reazione. Conoscere il significato di energia di attivazione. Conoscere con quale meccanismo agiscono i catalizzatori. Definire l’ equilibrio dinamico nei sistemi chimici Spigare il significato di costante di equilibrio e di condizione di equilibrio Scrivere correttamente le costanti di equilibrio nelle reazioni omogenee e nelle reazioni eterogenee In base al principio di Le Chatelier, descrivere in quale modo è possibile intervenire sull’ equilibrio di reazione. CONOSCENZE - CHIMICA LE SOLUZIONI Che cos’è una soluzione Che cosa accade quando una sostanza si scoglie in acqua La concentrazione (o titolo) delle soluzioni Effetto del soluto sulle proprietà chimico-fisiche del solvente Le reazioni chimiche Che cosa sono le reazioni chimiche Le reazioni redox Rappresentazione grafica di una trasformazione chimica: l’equazione bilanciata VELOCITA’ ED EQUILIBRIO NELLE TRASFORMAZIONI CHIMICHE La velocità di reazione I fattori che influenzano la velocità di una reazione La meccanica di una reazione L’equilibrio chimico Le reazioni incomplete: lo stato di equilibrio chimico La legge dell’azione di massa (Guldberg e Waage 1865) Equilibrio ed energia libera Il principio di Le Chatelier e lo spostamento dell’equilibrio Equilibri gassosi eterogenei L’equilibrio degli elettroliti (acidi, basi, sali) EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: ACIDI E EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: ACIDI BASI E BASI Individuare coppie coniugate acido–base Acidi e basi secondo le teorie di Arrhenius, Saper fare calcoli per la determinazione del pH Bronsted-Lowry e Lewis di soluzioni acide e basiche Le proprietà degli acidi e delle basi Saper calcolare il pH di una soluzione salina Le sostanze acide, basiche e anfotere idrolizzata Stabilire la forza degli acidi e delle basi Acidi forti e acidi debol, basi forti e basi deboli attraverso i valori delle loro costanti di L’autoionizzazione dell’acqua dissociazione Che cosa si intende per soluzione acida,soluzione basica, soluzione neutra Saper calcolare il pH di una soluzione tampone Saper realizzare neutralizzazione una reazione di La scala del pH e saperla utilizzare Le proprietà delle soluzioni tampone ELETTROCHIMICA Calcolare il potenziale standard di una pila ELETTROCHIMICA Saper scrivere la reazione che avviene in una La pila pila Il funzionamento delle pile In riferimento all’elettrolisi, trasformare la La forza elettromotrice di una pila quantità di carica in quantità di sostanza e viceversa La scala dei potenziali di riduzione Saper confrontare i valori dei potenziali standard Celle di uso comune di riduzione L’elettrolisi Distinguere i vari tipi di pila e di accumulatori e i Gli aspetti quantitativi dell’ elettrolisi loro campi di applicazione La cella elettrolitica ABILITA’ - SCIENZE DELLA TERRA CONOSCENZE - SCIENZE DELLA TERRA I MINERALI I MINERALI Riconoscere i minerali comuni attraverso le loro proprietà fisiche Cos’è un minerale Classificare i minerali secondo la loro composizione chimica Le caratteristiche identificative dei minerali I processi che portano alla formazione dei minerali I criteri utilizzati per la classificazione dei minerali LE ROCCE LE ROCCE Classificare le rocce secondo la loro origine Riconoscere attraverso o un’osservazione sul campo o da immagini fotografiche le più importanti strutture delle rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche Saper distinguere una roccia ignea da una sedimentaria e metamorfica Differenza tra minerali e rocce Composizione mineralogica, Struttura delle rocce La tessitura di una roccia I processi di origine delle rocce Le caratteristiche delle rocce ignee, Le rocce sedimentarie Le rocce metamorfiche Il ciclo litogenetico Rappresentare con un modello grafico il ciclo litogenetico I VULCANI I VULCANI Riconoscere i diversi tipi di vulcani in base alla forma I principali corpi magmatici intrusivi Distinguere le diverse categorie di vulcani, correlandole con la natura dei magmi e la tipologia dei piroclasti Interpretare la distribuzione dei vulcani attivi sulla superficie terrestre. Collegare le modalità delle eruzioni vulcaniche con le strategie disponibili per prevenirne gli effetti dannosi. Il meccanismo eruttivo Attività effusiva Attività esplosiva I prodotti dell’ attività esplosiva e dell’ attività effusiva I diversi tipi di vulcani I diversi tipi di eruzione I vulcani attivi italiani I parametri per la determinazione del rischio vulcanico I TERREMOTI I TERREMOTI Saper spiegare la teoria del rimbalzo elastico Riconoscere i tipi di faglia individuando correttamente lo spostamento degli strati lungo il piano di faglia Il comportamento elastico delle rocce Interpretare e confrontare le scale sismiche Le modalità di propagazione delle onde sismiche Riconoscere su un sismogramma le onde P, S, e superficiali La scala Mercalli Spiegare come si originano e si propagano le onde sismiche Spiegare la differenza tra la scala Richeter e MCS La teoria del rimbalzo elastico Le ode sismiche La scala Richter Il grado di magnitudo L’ intensità di un terremoto Determinare la posizione dell’epicentro di un terremoto dai sismogrammi di tre stazioni sismiche Il rischio sismico Metodi di previsione sismica Individuare il comportamento più adeguato da tenere in caso di terremoto CONTENUTI - BIOLOGIA I sistemi : tegumentario, scheletrico e muscolare I sistemi: nervoso, endocrino e immunitario I sistemi: circolatorio, respiratorio, digerente e escretore CONTENUTI - CHIMICA ICLASSI-FORMULE-NOMI DEI COMPOSTI I composti inorganici Composti binari Composti ternari Composti quaternari Formule e nomenclatura Esercizi di applicazione LA VELOCITA’ ED EQUILIBRIO NELLE REAZIONI CHIMICHE La teoria degli urti La velocità delle reazioni chimiche I fattori che influenzano sulla velocità di reazione:orientamento delle molecole, concentrazione, stato di aggregazione dei reagenti,temperatura, catalizzatori. L’ equilibrio chimico La costante di equilibrio Il principio di Le Chatelier Esercizi di applicazione L’EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA: LE REAZIONI ACIDO BASICHE Gli acidi e le basi di Bronsted-Lowry si scambiano protoni Forze relative di acidi e basi coniugati Andamento periodico della forza degli acidi Gli acidi e le basi di Lewis implicano la formazione di legami covalenti di coordinazione L’equilibrio di ionizzazione dell’acqua è legato all’acidità o basicità di una soluzione La scala del pH permette di stabilire se una soluzione diluita è acida, basica o neutra Gli equilibri di acidi e basi deboli sono indicati dalle costanti di ionizzazione Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio da Ka (o Kb) e dalle concentrazioni iniziali Le soluzioni dei Sali non sono neutre se i loro ioni sono acidi o basi deboli I tamponi consentono di controllare il pH Gi acidi poliprotici sono coinvolti in equilibri multipli Le titolazioni acido-base mostrano brusche variazioni di pH al punto di equivalenza Alcuni titolazioni utilizzano reazioni di ossidoriduzione come indicatori Un sale indisciolto è in equilibrio con la soluzione che lo circonda Esercizi di applicazione L’EQUILIBRIO CHIMICO Un equilibrio dinamico si stabilisce quando le velocità di due processi opposti sono uguali L’equazione chimica bilanciata consente di ottenere una legge che mette in relazione le concentrazioni all’equilibrio Le leggi dell’equilibrio per le relazioni gassose possono essere espresse in termini di concentrazioni o pressioni Il valore numerico di K all’equilibrio indica la ricchezza in prodotti oppure in reagenti di una miscela di reazione Un sistema all’equilibrio che viene perturbato reagisce in modo da opporsi alla perturbazione Dalle concentrazioni all’equilibrio si possono ricavare le costanti di equilibrio e viceversa Esercizi di applicazione L’ELETTROCHIMICA Le celle galvaniche sfruttano le reazioni redox per produrre elettricità I potenziali di cella dipendono dai potenziali di riduzione I potenziali standard di riduzione consentono di rivedere la spontaneità delle reazioni Le batterie sono applicazioni pratiche delle celle galvaniche L’elettrolisi utilizza energia elettrica per far avvenire reazioni chimiche Le trasformazioni quantitative durante l’elettrolisi Esercizi di applicazione CONTENUTI - SCIENZE DELLA TERRA I MINERALI . La struttura cristallina dei minerali Proprietà fisiche dei minerali Polimorfismo Isomorfismo Criteri di classificazione dei minerali Minerali silicati Minerali non silicati Attività di laboratorio LE ROCCE Processi di formazione delle rocce Pressione litostatica e temperatura del magma Viscosità e composizione del magma Origine dei magmi Rocce ignee Rocce sedimentarie Rocce metamorfiche Il ciclo litogenetico I VULCANI Plutoni ed altri corpi ignei intrusivi Il meccanismo che provoca le eruzioni i prodotti dell’ attività effusiva ed esplosiva Vulcani centrali e lineari Vulcani a scudo e stratovulcani Vulcanismo secondario Vulcani italiani:rischio vulcanico e prevenzione Energia geotermica I TERREMOTI Le faglie, l’ origine dei terremoti e la teoria del rimbalzo elastico Le pieghe e il comportamento plastico delle rocce Le onde sismiche Magnitudo e intensità dei terremoti La previsione e la prevenzione del rischio sismico,con particolare riguardo per l’ Italia La distribuzione dei terremoti nel mondo ATTIVITA’ DI LABORATORIO L’ attività di laboratorio costituisce un momento di curiosità e di stimolo all’ apprendimento e contemporaneamente rafforza nell’ allievo le capacità di: - lavorare con un obiettivo prestabilito, osservando ed esaminando i fatti; - registrare e comunicare dati, utilizzando linguaggi specifici; - interpretare i risultati e fare ipotesi; - collaborare criticamente con gli altri; - risolvere situazioni impreviste , utilizzando conoscenze e strumenti acquisiti. Il docente dividerà la classe in gruppi, li guiderà non solo durante l’ esecuzione dell’ esperimento, ma anche attraverso lo stimolo alla discussione ragionata sull’ interpretazione dei fatti. Verranno effettuate le seguenti attività: Trasformazioni di materia Microscopia ottica CLASSE QUARTA COMPETENZE 1)Acquisire la consapevolezza della interdipendenza tra la biologia e le altre discipline (chimica, fisica, matematica, informatica) 2) Costruire mappe concettuali, individuando sequenze logiche e rapporti causa-effetto 3)Applicare il metodo scientifico nell’osservazione di fenomeni naturali della realtà quotidiana 4)Utilizzare la corretta terminologia per enunciare teorie, (teoria delle collisioni, teoria del rimbalzo elastico ) leggi (leggi dell’ equilibrio, dell’ elettrochimica ) e comunicare in forma fluente temi biologici di attualità, aspetti cellulari dei tessuti e meccanismi di fisiologia umana. 5)Produrre testi scritti e risolvere problemi 6)Utilizzare metodi appropriati di rappresentazione (costante di equilibrio, schemi di rappresentazione delle rocce e dei minerali, schemi di rappresentazione delle pile) 7)Interpretare dati e informazioni provenienti da fonti diverse(tavola periodica, testi, grafici, formule , tabelle) relativi alla velocità di reazione, all’ equilibrio chimico, ai fenomeni elettrochimici, alla formazione dei minerali e delle rocce, ai terremoti. 8) Comprendere le informazioni, analizzare i dati e stabilire relazioni. 9)Formulare ipotesi per spiegare e prevedere l’ andamento dei fenomeni osservati in laboratorio, in video on-line, descritti nel testo 10)Discutere sui problemi relativi al rapporto società industriale ambiente. 11)Ideare attività sperimentali per verificare teorie e leggi. ABILITA’ - BIOLOGIA CONOSCENZE - BIOLOGIA I TESSUTI Spiegare perché il corpo umano è un’insieme di unità autonome ma strettamente correlate. Saper relazionare sul funzionamento del corpo umano con le capacità omeostatiche. I TESSUTI I SISTEMI: CIRCOLATORIO, RESPIRATORIO, DIGERENTE, URINARIO I SISTEMI: CIRCOLATORIO, RESPIRATORIO, DIGERENTE, URINARIO Spiegare il ruolo fondamentale svolto dal cuore nel sistema cardiovascolare e l’ importanza di una perfetta coordinazione dei meccanismi che lo azionano e regolano. Struttura e funzioni dell’apparato cardiovascolare. Correlare patologie cardiovascolari con determinati stili di vita. Comprendere le relazioni tra le strutture e le funzioni delle diverse parti dell’apparato respiratorio . Mettere in relazione le funzioni dell’apparato respiratorio con quelle dell’apparato cardiovascolare comprendendo la stretta interdipendenza dei due apparati. Spiegare come il processo digestivo elabora L’ organizzazione strutturale dei tessuti. I vari tipi di tessuto: epiteliale, muscolare, nervoso, connettivo. Struttura e funzionamento del cuore, arterie, capillari, vene. Il controllo nervoso ed endocrino del flusso sanguigno. Gli scambi gassosi a livello polmonare e tessutale. Il controllo nervoso della respirazione polmonare e la relazione tra apparato respiratorio e cardiovascolare. Le patologie dell’apparato respiratorio gli alimenti trasformandoli in una forma assimilabile per le cellule. Saper mettere in relazione i diversi organi che compongono l’apparato digerente con le rispettive funzioni. Struttura e funzioni dell’apparato digerente. Le fasi della digestione nei vari organi e i relativi processi digestivi. Struttura e funzione del fegato e del pancreas nei processi digestivi. Comprendere le patologie legate all’apparato digerente mettendole in relazione allo stile di vita. Il controllo nervoso ed endocrino dei processi digestivi. Spiegare il controllo idrico e salino come essenziale nel controllo omeostatico corporeo. Struttura e funzioni dell’apparato escretore e urinario. Descrivere le patologie legate all’apparato urinario. Il controllo nervoso ed ormonale dell’equilibrio idro-salino. Le malattie legate all’apparato urinario. I SISTEMI: IMMUNITARIO, RIPRODUTORE, NERVOSO I SISTEMI: IMMUNITARIO, RIPRODUTORE, NERVOSO Distinguere l’immunità innata da quella acquisita. L’organizzazione del sistema linfatico. Sapere la differenza tra siero e vaccino. La funzione delle varie cellule del sistema immunitario. Definire le malattie autoimmuni. Le caratteristiche e le funzioni di un ormone. Spiegare l’importanza degli ormoni per la comunicazione cellulare e per il mantenimento dell’equilibrio dell’ambiente interno ed esterno. Il meccanismo di azione degli ormoni idrosolubili e liposolubili. Individuare i legami tra sistema nervoso e sistema endocrino. Spiegare le differenze e la complementarietà degli apparati riproduttori maschile e femminile. Spiegare il processo di fecondazione e le tecniche anticoncezionali. Spiegare il processo di eccitabilità della cellula nervosa e la propagazione dell’impulso nervoso. Spiegare il meccanismo delle sinapsi e i principali neurotrasmettitori . Spiegare la funzione di intermediazione tra ambiente interno ed esterno svolta dai recettori sensoriali. Le ghiandole endocrine del corpo umano e il loro coordinamento. Anatomia e fisiologia dell’apparato riproduttore maschile e femminile. I processi di spermatogenesi ed ovogenesi. I controllo ormonale dei processi riproduttivi. Le caratteristiche e le funzioni del sistema nervoso. I potenziale di riposo e la regolazione dei canali ionici. Il processo di eccitabilità del neurone e la trasmissione dell’impulso a livello sinaptico. La funzione dei vari neurotrasmettitori . Spiegare l’organizzazione del sistema nervoso umano e le sue patologie. ABILITA’ - CHIMICA CONOSCENZE - CHIMICA LE SOLUZIONI LE SOLUZIONI Sapere che cosa si intende con il termine soluzione. Definire la solubilità di una sostanza. Definire un elettrolita. Conoscere i vari modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni. Eseguire calcoli relativi alla concentrazione delle soluzioni. Conoscere le proprietà colligative e applicarle agli esercizi numerici proposti. Definire una trasformazione chimica e rappresentarla graficamente sotto forma di equazione bilanciata. Applicare il calcolo stechiometrico a tutti i tipi di reazioni. Che cos’è una soluzione Che cosa accade quando una sostanza si scoglie in acqua La concentrazione (o titolo) delle soluzioni Effetto del soluto sulle proprietà chimicofisiche del solvente Le reazioni chimiche Che cosa sono le reazioni chimiche Le reazioni redox Rappresentazione grafica di una trasformazione chimica: l’equazione bilanciata VELOCITA ED EQUILIBRIO NELLE TRASFORMAZIONI CHIMICHE VELOCITA’ ED EQUILIBRIO TRASFORMAZIONI CHIMICHE Definire la velocità di reazione. Conoscere i fattori che influenzano la velocità di reazione. Conoscere il significato di energia di attivazione. Conoscere con quale meccanismo agiscono i catalizzatori. Definire l’ equilibrio dinamico nei sistemi chimici Spigare il significato di costante di equilibrio e di condizione di equilibrio Scrivere correttamente le costanti di equilibrio nelle reazioni omogenee e nelle reazioni eterogenee In base al principio di Le Chatelier, descrivere in quale modo è possibile intervenire sull’ equilibrio di reazione. La velocità di reazione I fattori che influenzano la velocità di una reazione La meccanica di una reazione L’equilibrio chimico Le reazioni incomplete: lo stato di equilibrio chimico La legge dell’azione di massa (Guldberg e Waage 1865) Equilibrio ed energia libera Il principio di Le Chatelier e lo spostamento dell’equilibrio Equilibri gassosi eterogenei L’equilibrio degli elettroliti (acidi, basi, sali) EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: ACIDI E BASI EQUILIBRIO IN SOLUZIONE ACQUOSA: ACIDI E BASI Individuare coppie coniugate acido–base Acidi e basi secondo le teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis Saper fare calcoli per la determinazione del pH di soluzioni acide e basiche Le proprietà degli acidi e delle basi NELLE Saper calcolare il pH di una soluzione salina idrolizzata Stabilire la forza degli acidi e delle basi attraverso i valori delle loro costanti di dissociazione Saper calcolare tampone il Saper realizzare neutralizzazione pH di una soluzione Le sostanze acide, basiche e anfotere Acidi forti e acidi debol, basi forti e basi deboli L’autoionizzazione dell’acqua Che cosa si intende per soluzione acida,soluzione basica, soluzione neutra La scala del pH e saperla utilizzare una reazione di Le proprietà delle soluzioni tampone ELETTROCHIMICA ELETTROCHIMICA Calcolare il potenziale standard di una pila La pila Saper scrivere la reazione che avviene in una pila Il funzionamento delle pile La forza elettromotrice di una pila In riferimento all’elettrolisi, trasformare la quantità di carica in quantità di sostanza e viceversa La scala dei potenziali di riduzione Saper confrontare i valori dei potenziali standard di riduzione L’elettrolisi Distinguere i vari tipi di pila e di accumulatori e i loro campi di applicazione ABILITA’ - SCIENZE DELLA TERRA I MINERALI Celle di uso comune Gli aspetti quantitativi dell’ elettrolisi La cella elettrolitica CONOSCENZE - SCIENZE DELLA TERRA I MINERALI Riconoscere i minerali comuni attraverso le Cos’è un minerale loro proprietà fisiche Le caratteristiche identificative dei minerali Classificare i minerali secondo la loro I processi che portano alla formazione dei composizione chimica minerali I criteri utilizzati per la classificazione dei minerali LE ROCCE LE ROCCE Classificare le rocce secondo la loro origine Differenza tra minerali e rocce Riconoscere attraverso o un’osservazione sul campo o da immagini fotografiche le più importanti strutture delle rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche Composizione mineralogica, Saper distinguere una roccia ignea da una sedimentaria e metamorfica Rappresentare con un modello grafico il ciclo litogenetico Struttura delle rocce La tessitura di una roccia I processi di origine delle rocce Le caratteristiche delle rocce ignee, Le rocce sedimentarie Le rocce metamorfiche Il ciclo litogenetico I VULCANI I VULCANI Riconoscere i diversi tipi di vulcani in base alla forma I principali corpi magmatici intrusivi Distinguere le diverse categorie di vulcani, correlandole con la natura dei magmi e la tipologia dei piroclasti Interpretare la distribuzione dei vulcani attivi sulla superficie terrestre. Collegare le modalità delle eruzioni vulcaniche con le strategie disponibili per prevenirne gli effetti dannosi. Il meccanismo eruttivo Attività effusiva Attività esplosiva I prodotti dell’ attività esplosiva e dell’ attività effusiva I diversi tipi di vulcani I diversi tipi di eruzione I vulcani attivi italiani I parametri per la determinazione del rischio vulcanico I TERREMOTI I TERREMOTI Saper spiegare la teoria del rimbalzo elastico Riconoscere i tipi di faglia individuando correttamente lo spostamento degli strati lungo il piano di faglia Interpretare e confrontare le scale sismiche Riconoscere su un sismogramma le onde P, S, e superficiali Il comportamento elastico delle rocce La teoria del rimbalzo elastico Le ode sismiche Le modalità sismiche Determinare la posizione dell’epicentro di un terremoto dai sismogrammi di tre stazioni sismiche propagazione La scala Mercalli Spiegare come si originano e si propagano le onde sismiche Spiegare la differenza tra la scala Richeter e MCS di La scala Richter Il grado di magnitudo L’ intensità di un terremoto Il rischio sismico Metodi di previsione sismica Individuare il comportamento più adeguato da tenere in caso di terremoto CONTENUTI - BIOLOGIA I sistemi : tegumentario, scheletrico e muscolare I sistemi: nervoso, endocrino e immunitario I sistemi: circolatorio, respiratorio, digerente e escretore CONTENUTI - CHIMICA ICLASSI-FORMULE-NOMI DEI COMPOSTI I composti inorganici Composti binari Composti ternari Composti quaternari Formule e nomenclatura Esercizi di applicazione LA VELOCITA’ ED EQUILIBRIO NELLE REAZIONI CHIMICHE delle onde La teoria degli urti La velocità delle reazioni chimiche I fattori che influenzano sulla velocità di reazione:orientamento delle molecole, concentrazione, stato di aggregazione dei reagenti,temperatura, catalizzatori. L’ equilibrio chimico La costante di equilibrio Il principio di Le Chatelier Esercizi di applicazione L’EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA: LE REAZIONI ACIDO BASICHE Gli acidi e le basi di Bronsted-Lowry si scambiano protoni Forze relative di acidi e basi coniugati Andamento periodico della forza degli acidi Gli acidi e le basi di Lewis implicano la formazione di legami covalenti di coordinazione L’equilibrio di ionizzazione dell’acqua è legato all’acidità o basicità di una soluzione La scala del pH permette di stabilire se una soluzione diluita è acida, basica o neutra Gli equilibri di acidi e basi deboli sono indicati dalle costanti di ionizzazione Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio da Ka (o Kb) e dalle concentrazioni iniziali Le soluzioni dei Sali non sono neutre se i loro ioni sono acidi o basi deboli I tamponi consentono di controllare il pH Gi acidi poliprotici sono coinvolti in equilibri multipli Le titolazioni acido-base mostrano brusche variazioni di pH al punto di equivalenza Alcuni titolazioni utilizzano reazioni di ossidoriduzione come indicatori Un sale indisciolto è in equilibrio con la soluzione che lo circonda Esercizi di applicazione L’EQUILIBRIO CHIMICO Un equilibrio dinamico si stabilisce quando le velocità di due processi opposti sono uguali L’equazione chimica bilanciata consente di ottenere una legge che mette in relazione le concentrazioni all’equilibrio Le leggi dell’equilibrio per le relazioni gassose possono essere espresse in termini di concentrazioni o pressioni Il valore numerico di K all’equilibrio indica la ricchezza in prodotti oppure in reagenti di una miscela di reazione Un sistema all’equilibrio che viene perturbato reagisce in modo da opporsi alla perturbazione Dalle concentrazioni all’equilibrio si possono ricavare le costanti di equilibrio e viceversa Esercizi di applicazione L’ELETTROCHIMICA Le celle galvaniche sfruttano le reazioni redox per produrre elettricità I potenziali di cella dipendono dai potenziali di riduzione I potenziali standard di riduzione consentono di rivedere la spontaneità delle reazioni Le batterie sono applicazioni pratiche delle celle galvaniche L’elettrolisi utilizza energia elettrica per far avvenire reazioni chimiche Le trasformazioni quantitative durante l’elettrolisi Esercizi di applicazione CONTENUTI - SCIENZE DELLA TERRA I MINERALI . La struttura cristallina dei minerali Proprietà fisiche dei minerali Polimorfismo Isomorfismo Criteri di classificazione dei minerali Minerali silicati Minerali non silicati Attività di laboratorio LE ROCCE Processi di formazione delle rocce Pressione litostatica e temperatura del magma Viscosità e composizione del magma Origine dei magmi Rocce ignee Rocce sedimentarie Rocce metamorfiche Il ciclo litogenetico I VULCANI Plutoni ed altri corpi ignei intrusivi Il meccanismo che provoca le eruzioni i prodotti dell’ attività effusiva ed esplosiva Vulcani centrali e lineari Vulcani a scudo e stratovulcani Vulcanismo secondario Vulcani italiani:rischio vulcanico e prevenzione Energia geotermica I TERREMOTI Le faglie, l’ origine dei terremoti e la teoria del rimbalzo elastico Le pieghe e il comportamento plastico delle rocce Le onde sismiche Magnitudo e intensità dei terremoti La previsione e la prevenzione del rischio sismico,con particolare riguardo per l’ Italia La distribuzione dei terremoti nel mondo ATTIVITA’ DI LABORATORIO L’ attività di laboratorio costituisce un momento di curiosità e di stimolo all’ apprendimento e contemporaneamente rafforza nell’ allievo le capacità di: - lavorare con un obiettivo prestabilito, osservando ed esaminando i fatti; - registrare e comunicare dati, utilizzando linguaggi specifici; - interpretare i risultati e fare ipotesi; - collaborare criticamente con gli altri; - risolvere situazioni impreviste , utilizzando conoscenze e strumenti acquisiti. Il docente dividerà la classe in gruppi, li guiderà non solo durante l’ esecuzione dell’ esperimento, ma anche attraverso lo stimolo alla discussione ragionata sull’ interpretazione dei fatti. Verranno effettuate le seguenti attività: Trasformazioni di materia Equilibri Ettrochimica Minerali Microscopia ottica CLASSE QUINTA COMPETENZE 1)Analizzare testi della disciplina, comprendendone senso e struttura 2)Interpretare tabelle e grafici 3)Comunicare in modo corretto ed efficace utilizzando il linguaggio specifico 4)Produrre testi scritti e risolvere problemi 5)Rappresentare i fenomeni naturali e chimici con tabelle, equazioni chimiche, grafici, schemi, modelli, mappe concettuali mediante diversi supporti (cartacei, informatici, multimediali) 6)Collegare i dati studiati con le materie disciplinari e gli elementi essenziali degli anni precedenti 7)Formulare ipotesi per spiegare le cause dei fenomeni naturali, chimici e biologici e prevederne lo sviluppo e gli effetti 8)Argomentare una esperienza di laboratorio a partire dall’ osservazione dei particolari ai dati generali(dai fenomeni naturali a leggi e teorie, dal macroscopico al microscopico) e viceversa 8)Discutere dei problemi relativi al rapporto società /ambiente supportando con dati reali la propria opinione 9)Saper ideare un’ attività di laboratorio(importante momento di coinvolgimento e di stimolo all’ apprendimento)per verificare in pratica quanto previsto dalla teoria 10)Comprendere attraverso l’ attività pratica quanto sia importante il ruolo della verifica sperimentale nel progresso della scienza 11)Comprendere la rivoluzione introdotta dalle biotecnologie non solo nell’ ambito scientifico, ma, attraverso le innumerevoli applicazioni industriali e mediche le sue ripercussioni anche sul piano economico e sociale. ABILITA’ - CHIMICA Sapere perché il carbonio è in grado, in seguito alle sue molteplici capacità di legame, di essere il protagonista di numerosi composti di natura molto diversi tra loro. Saper usare la nomenclatura IUPAC Riconoscere alcani, alcheni alchini, , dieni in CONOSCENZE - CHIMICA Conoscere gli stati di ibridazione del carbonio Conoscere le varie classi di idrocarburi Conoscere le diverse isomerie: posizione, conformazionale, cis- tran dei diversi tipi di idrocarburi. Conoscere le principali reazioni degli base alla loro struttura e alle loro reazioni tipiche. Saper confrontare tra loro isomeri. Saper risolvere semplici reazioni di sostituzione, addizione, eliminazione. idrocarburi: sostituzione, addizione, eliminazione. Conoscere la nomenclatura IUPAC Sapere che i gruppi funzionali determinano il comportamento chimico delle varie classi di composti organici. Riconoscere un composto otticamente attivo in base alla sua struttura molecolare. Saper eseguire reazioni di sostituzione elettrofila e nucleofila al fine di ottenere particolari molecole. Saper assegnare il nome corretto, secondo la nomenclatura IUPAC ai principali composti e saperne individuare la formula dal nome. Conoscere i principali gruppi funzionali in chimica organica caratterizzanti le diverse classi di composti. Conoscere l’ isomeria ottica. Conoscere i metodi di preparazione e le reazioni tipiche per ogni classe di composti. Conoscere la nomenclatura tradizionale e IUPAC Individuare per i composti organici le risorse naturali, le fonti industriali e il campo di utilizzazione Associare la famiglia dei composti alla formula. Comprendere come mediante reazioni di piccole molecole (monomeri), si formano grosse molecole(polimeri): la polimerizzazione. Distinguere tra acidi grassi e trigliceridi saturi e insaturi. Formare il legame peptidico tra due amminoacidi Riconoscere che la funzione delle proteine dipende dalla sua struttura. Associare le basi complementari nel DNA Spiegare quali sono le principali funzioni svolte da glucidi, lipidi e proteine. Comprendere il ruolo delle biomolecole negli organismi viventi. Conoscere la composizione chimica e la struttura dei carboidrati Distinguere tra mono- di- polisaccaridi Sapere che cosa sono i polimeri e conoscere i principali polimeri di addizione e condensazione Spiegare come avviene la digestione dei carboidrati Conoscere le varie sostanze che fanno parte dei lipidi. Distinguere tra oli e grassi Conoscere la struttura delle proteine Conoscere la natura chimica e l’ attività degli enzimi Descrivere la struttura degli acidi nucleici Conoscere la differenza tra nucleotide e acido nucleico Conoscere le funzioni del DNA e del RNA ABILITA’ – SCIENZE DELLA TERRA CONOSCENZE – SCIENZE DELLA TERRA Interpretare i modelli di struttura interna della Terra Distinguere i diversi strati dell’ interno della Terra Distinguere le diverse origini delle strutture terrestri in base alla teoria della tettonica delle placche Rendersi conto del significato dei margini nella dinamica della litosfera Saper spiegare come la tettonica a placche ha profondamente condizionato l’ evoluzione dei viventi Conoscere i modelli della struttura interna della Terra Conoscere la teoria dell’ isostasia, della deriva dei continenti e dell’ espansione dei fondali oceanici Illustrare la teoria della tettonica delle placche e le sue implicazioni Descrivere la struttura dei fondali , delle terre emerse e i margini delle zolle Descrivere i tipi di deformazione della crosta terrestre e i diversi modi di formazione di una catena montuosa. ABILITA’ - BIOLOGIA CONOSCENZE - BIOLOGIA Comprendere perché la fotosintesi è cosi Conoscere gli aspetti essenziali del processo importante per la vita sulla Terra Spiegare le due fasi della fotosintesi Spiegare come avviene la fotosintesi nelle piante in condizioni ambientali sfavorevoli o che vivono in ambienti caldi fotosintetico:le reazioni della fase luminosa, le reazioni della fase oscura. Conoscere le piante C4 e le piante CAM Capire come la produzione di ATP è connessa al metabolismo del glucosio Capire come gli elettroni possono essere trasmessi da una molecola all’ altra Spiegare le tappe della respirazione cellulare Sapere quali sostanze nutritive possono essere usate da un organismo per ricavare energia Conoscere i tre stadi della respirazione cellulare:la glicolisi, il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa Conoscere il bilancio energetico globale Conoscere il metabolismo anaerobico:la fermentazione(lattica, alcolica) CONTENUTI-SCIENZE DELLA TERRA LA STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA Densità Temperatura I modelli della struttura interna della Terra IL DINAMISMO DELLA CROSTA TERRESTRE L’ isostasia La deriva dei continenti Le ricerche nei fondali oceanici La teoria della tettonica a zolle CONTENUTI-CHIMICA LA CHIMICA DEL CARBONIO Il carbonio I legami del carbonio Gli idrocarburi I COMPOSTI ORGANICI CON GRUPPI FUNZIONALI Alcoli Aldeidi Chetoni Ossiacidi Chetoacidi Ammine Ammidi Amminoacidi Esteri Eteri LE BIOMOLECOLE Il ciclo del carbonio I carboidrati :monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi I lipidi:trigliceridi, cere, steroli Le proteine Gli enzimi I nucleotidi DNA RNA CONTENUTI-BIOLOGIA IL METABOLISMO NELLE CELLULE VIVENTI Fotosintesi ed energia I cloroplasti Il primo stadio della fotosintesi:le reazioni luce- dipendente. Il secondo stadio della fotosintesi:le reazioni luce- dipendente. Le piante C4 Le piante CAM La glicolisi. Il ciclo di Krebs La catena di trasporto degli elettroni Energia ed esercizio fisico Vie metaboliche anaerobiche: le fermentazioni LA BIOTECNOLOGIA Che cos’ è la biotecnologia L’ingegneria genetica:produzione di proteine, produzione di piante e produzione di animali transgenici, la terapia genica Ingegneria genetica:considerazioni sulla sicurezza e sui problemi di ordine sociale, morale ed etico
