Classe 3^B IND. SCIENZE Anno scolastico 2011-12 Professoressa Materia CHIMICA Maria Cristina Carlà Campa PROGRAMMA SVOLTO ARGOMENTI SVOLTI MODULI DIDATTICI CONTENUTI RIFERITI AI TEMI Le origini della chimica a) b) c) d) La chimica come scienza a) b) c) d) Esercizi relativi Elementi di stechiometria Esercizi relativi La preistoria e l’uso dei metalli e del fuoco I quattro elementi e la filosofia greca L’alchimia araba ed europea La nascita della chimica nel secolo XVII Fenomeni fisici e chimici Alcuni concetti di base: materia e sostanza Gli elementi chimici: i simboli L’unità di massa atomica. Massa atomica relativa e assoluta. e) Definizione di composti: ionici e molecolari. Le formule chimiche f) Miscugli omogenei ed eterogenei g) Separazione dei componenti di un miscuglio a) Concetto di mole e sue applicazioni. Esercizi b) La costante di Avogadro c) La massa molare d) Come si determinano le formule. Formule dei composti: formula minima e molecolare. e) Composizione percentuale di un composto a partire dalla formula f) Analisi chimica qualitativa e quantitativa a) Gli stati di aggregazione: solido, liquido e gassoso. Gli stati di Caratteristiche macroscopiche e microscopiche. aggregazione della materia e le leggi b) La temperatura e i termometri c) Particelle in movimento: l’energia termica dei gas ideali d) Temperatura e calore e) Calore e calore specifico Esercizi relativi f) Temperatura e cambiamenti di stato g) La legge di Boyle h) La legge di Gay-Lussac i) La legge di Charles j) Lo zero assoluto della scala Kelvin k) L’ equazione generale dei gas l) La teoria cinetica g) I passaggi di stato e il calore latente Le reazioni chimiche Esercizi relativi L’atomo Esercizi relativi a) b) c) d) e) f) La legge di Lavoisier La legge di Proust La legge di Dalton La teoria atomica di Dalton Il bilanciamento delle equazioni chimiche I calcoli stechiometrici a) La scoperta delle particelle costituenti l’atomo b) Il modello atomico di Thomson c) Il tubo di Crookes d) L’esperimento di Millikan e) Il modello atomico di Rutherford f) Il numero atomico e di massa g) Gli isotopi h) La luce e le sue caratteristiche di onda e corpuscolo i) Riflessione, rifrazione, diffrazione ed interferenza j) Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche k) Gli spettri: continui, emissioni e assorbimento l) Il modello atomico di Bohr m) Il principio di indeterminazione di Heisenberg e la doppia natura dell’elettrone n) L’equazione di Schrödinger ed il concetto di orbitale o) Gli orbitali atomici e i quattro numeri quantici p) Configurazioni elettroniche e rappresentazioni delle configurazioni elettroniche q) La radioattività Il sistema periodico Esercizi relativi a) Il sistema periodico elaborato da Mendeleev b) Gruppi e periodi c) Il numero atomico, la tavola periodica e il moderno modello dell’atomo d) La relazione tra configurazione elettronica di un elemento e la sua posizione nella tavola periodica e) Livello elettronico esterno e proprietà chimiche f) Le grandezze che variano periodicamente: raggio atomico g) Affinità elettronica, energia di ionizzazione e elettronegatività Il legame chimico Esercizi relativi Nomenclatura chimica Esercizi relativi Le reazioni di ossidoriduzione a) b) c) d) e) f) g) Le ragioni della formazione del legame chimico Il legame ionico Il legame covalente Il legame dativo Il legame metallico Il legame ad idrogeno Le forze di van der Waals: dipolo-dipolo e forze di London h) Ibridazione degli orbitali e geometria delle molecole: sp, sp2 e sp3 i) Legame σ e π a) Le reazioni di formazione: metalli e non metalli, reazioni con ossigeno/acqua/idrogeno b) Classificazione dei composti e nomenclatura chimica: nomenclatura tradizionale e IUPAC c) Composti chimici e stato fisico a temperatura ambiente d) Formule di struttura di alcune molecole e) Reazioni di sintesi, decomposizione, doppio scambio e precipitazione a) Le ossidoriduzioni. b) Ossidazione e riduzione: lo scambio di elettroni. c) Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione. Esercizi relativi Termochimica a) Le reazione esotermiche ed endotermiche b) Il calore di reazione ed i fattori che influenzano il calore relativo ad una reazione chimica c) Il calore di formazione d) Il calore di combustione e) Ambiente e sistema f) Entropia ed entalpia g) La legge di Lavoisier e Laplace h) La legge di Hess e cenno a sue applicazioni (calorie ed alimenti) i) Determinazione sperimentale dell’energia di legame j) Reazioni spontanee e non: l'energia libera di Gibbs Le soluzioni a) Definizione di soluzione: solvente e soluto (questo modulo è stato svolto interamente in laboratorio) Esercizi relativi b) Soluzioni sature c) La concentrazione e la sua misura: molarità e molalità d) Il processo di soluzione, “il simile scioglie il simile”: Soluzione di un composto ionico in un solvente polare Soluzione di un composto polare in un solvente polare Soluzione in acqua di composti capaci di formare legami ad idrogeno Soluzione di un composto non polare in un solvente non polare Cinetica chimica a) b) c) d) e) La teoria degli urti La velocità delle reazioni chimiche Fattori da cui dipende la velocità di reazione Il complesso attivato I catalizzatori L’equilibrio chimico a) b) c) d) e) f) La situazione di equilibrio I fattori che influenzano l’equilibrio La legge di azione di massa Le dimensioni della costante di equilibrio Il principio di Le Chatelier La costante di equilibrio Equilibri chimici in soluzioni acquose a) b) c) d) Acidi e basi: caratteri qualitativi Gli acidi e le basi secondo Arrhenius Gli acidi e le basi secondo Brønsted Gli acidi e le basi secondo Lewis Progetto Corso di Meteorologia e Climatologia in collaborazione con CNR-IBIMET (dott. G. Tagliaferri) Appunti sul quaderno ATTIVITA’ DI LABORATORIO Durante l’anno scolastico sono state svolte moltissime esercitazioni in laboratorio guidate dal prof. M. Poggiali, tali esercitazioni sono parte integrante del programma. Di ogni esercitazione è stata stesa una relazione. Argomenti Saggio alla fiamma Preparazione di una soluzione a molarità nota Determinazione del rapporto di combinazione in una reazione chimica Le reazioni chimiche: sintesi, decomposizione, sostituzione, doppio scambio e redox La velocità di reazione: variazione della concentrazione dei prodotti La velocità di reazione: i fattori che influiscono sulla velocità Le soluzioni: ripasso generale Preparazione di una soluzione diluita di acidi concentrati L’equilibrio chimico e il principio di Le Chatelier L’equilibrio acido-base Titolazioni acido-base EVENTUALI OSSERVAZIONI PER GLI ALUNNI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO Gli studenti che dovranno sostenere l’esame a settembre studieranno nel periodo estivo tutti gli argomenti trattati durante l’a.s. e ripeteranno gli esercizi assegnati dalla docente, sia quelli dettati che quelli sul libro di testo. Data 1 giugno 2012 Firme dei rappresentanti di classe Firma del docente Maria Cristina Carlà Campa