scienze naturali classi prime sperimentali

ESERCIZIARIO PER IL RECUPERO DEL DEBITO
DI SCIENZE NATURALI
CLASSI PRIME CORSI SPERIMENTALI
DI SCIENZE NATURALI
SI RICORDA CHE IL SEGUENTE ESERCIZIARIO RAPPRESENTA UN FACSIMILE DELLE TIPOLOGIE DI TEST, QUESITI ED ESERCIZI PROPOSTI NELLA
VERIFICA PER IL SUPERAMENTO DEL DEBITO FORMATIVO DI SETTEMBRE.
LA PREPARAZIONE NON PUO’ E NON DEVE ESAURIRSI NELLO SVOLGERE
L’ESERCIZIARIO, MA NECESSITA DELLO STUDIO DEGLI ARGOMENTI
TRATTATI DURANTE L’ANNO E DELLO SVOLGIMENTO DEGLI ESERCIZI CHE
ACCOMPAGNANO IL TESTO DI RIFERIMENTO (vedasi programma del docente
depositato in segreteria didattica).
CHIMICA PROPEDEUTICA
1) Dopo aver studiato le particene subatomiche, i numeri atomici e di massa, cosa sono gli ioni e gli isotopi, completa la tabella:
SIMBOLO
C
C
Fe2+
Cl ˉ
A
14
56
35
Z
6
6
e-
P+
n
6
18
2) Consultando la Tavola Periodica, completa la tabella:
ELEMENTO
Ba
N
Fr
Ge
I
PERIODO
GRUPPO
ELETTRONI DI VALENZA
METALLO-NON METALLO
Z = 56
Z = 14
Z = 87
Z = 32
Z = 53
3) Dopo aver studiato composti ionici e covalenti riconosci tra i seguenti composti SALI, OSSIDI, ANIDRIDI, ACIDI,
IDROSSIDI.
MINERALI E ROCCE
1) Dopo aver studiato la classificazione delle ROCCE MAGMATICHE costruisci una mappa concettuale o scrivi uno schema,
che contenga i seguenti termini: plutoniti o rocce intrusive, vulcaniti e rocce effusive, acide, intemedie, basiche, ultrabasiche,
graniti, diorite, riolite, basalti, gabbro, peridotite.
2) Lo schema rappresenta la sezione della struttura rocciosa del Gran Canyon in Arizona. Dopo averla osservata, rispondi alle
domande.
a) Quali sono i processi che portano alla formazione delle rocce sedimentarie?
b) Che tipo di rocce sedimentarie sono l'argillite e l'arenaria?
e) Quale minerale è il costituente dei calcari?
d) In quali tipi di ambiente possono essersi formati gli strati di rocce sedimentarie che fanno parte della struttura rocciosa del
Gran Canyon?
e) Quale tipo di rocce costituisce il basamento? Con quale fenomeno si sono formate?
f) Quali sono le rocce più recenti e quelle più antiche della sezione? Per quale ragione
Brano 1
Il Vesuvio si innalza all'interno di una caldera che fu sventrata forse durante l'eruzione del 79 d.C. Tale caldera costituisce il
Monte Somma. Nelle diverse centinaia di migliaia di anni della sua sto ria il Vesuvio ha alternato fasi di eruzione effusiva ad altre
a carattere esplosivo: si tratta pertanto di uno strato-vulcano, per quanto complicato dalla caldera del Monte Somma. La più
famosa eruzione fu appunto quella del 79 d.C. Dopo il forte sisma che aveva interessato tutta l'area 13 anni prima, all'una di
pomeriggio del 24 agosto di quell’anno iniziò una serie di eventi drammatici che si concluse con la completa distruzione delle
città di Pompei, Ercolano e Stabia. Il primo di tali eventi fu innescato dall'interazione tra il magma che risaliva dalla camera
magmatica e la falda freatica: il contatto provocò una serie di esplosioni che ebbe come risultato un'emissione di ceneri.
Successivamente si produsse un'altissima colonna di gas, ceneri e pomici che poi "collassò" alla base: si tratta del cosiddetto base
sarge, un'espansione laterale della base della colonna dall'aspetto simile al "fungo" di un'esplosione atomica. Questa fase, che
produsse una pioggia di pomici, durò molte ore. Gli abitanti della zona, rassicurati da una temporanea "tregua" nell'attività
vulcanica, ritornarono incautamente nelle proprie abitazioni. La fase terminale fu la peggiore: una gigantesca esplosione produsse
numerose colate piroclastiche che distrussero tutto ciò che incontravano sul proprio cammino. Ercolano fu interessata anche da un
lahar, una colata di fango dovuta a smottamento di depositi piroclastici imbevuti di acqua piovana. È stato possibile fare una
descrizione così dettagliata di un evento tanto lontano non solo attraverso lo studio dei depositi piroclastici, ma anche per la
descrizione che ne fece Plinio il Giovane (61-113 d.C.) in due lettere a Tacito. Nel corso dell'eruzione lo zio di Plinio il Giovane,
Plinio il Vecchio (famoso naturalista e allora ammiraglio della flotta a Porto Miseno), morì probabilmente intossicato dai gas
vulcanici..
Brano 2
Il terremoto delle Marche e dell'Umbria
II 26 Settembre del 1997 la terra ha tremato nelle Marche e in Umbria: la prima scossa, avvenuta alle 2:33, ha toccato l'VIII grado
della scala Mercalli; la seconda, delle 11:42, ha raggiunto il IX grado e ha provocato il crollo della volta della basilica superiore di
Assisi, uccidendo quattro persone che si trovavano all'interno dell'edificio. Nelle settimane successive, le due regioni sono state
interessate da uno sciame sismico, una serie di scosse, alcune di lieve entità, altre ancora molto violente, che hanno provocato
nuovi crolli e aumentato ulteriormente i disagi della popolazione, già fortemente provata da un terremoto che sembrava non aver
fine. Il disegno che proponiamo presenta le caratteristiche del sisma che ha colpito l'Umbria e le Marche; accanto sono riportati i
nomi di alcune località e una sintetica descrizione dei danni causati dal terremoto.
VULCANISMO
1) Descrivi per ogni tipologia di vulcano la corrispondente attività vulcanica facendo riferimento anche al relativo tipo di magma:
a) Tipo Hawaiano
b) Tipo stromboliano
e) Tipo Vulcaniano
d) Plateaux basaltico
e) Tipo peleano
2) Dopo aver letto il brano n. 1 risporidi alle seguenti domanda
a) Che cos'è una caldera?
b) Che tipo di magma è contenuto nel serbatoio magmatico che alimenta il Vesuvio?
c) Che cosa accade quando un magma viene a contatto con l'acqua di una falda freatica?
d) Cosa sono le ceneri e le pomici?
e) Come si forma un base surge?
f) Che cos'è il lahar?
TERREMOTI
1) Dopo aver letto il brano n. 2 rispondi alle seguenti domande
a) Quali sono i danni provocati da una scossa dell'VIII e del IX grado della scala Mercalli?
b) Perché il paese di Cesi è stato completamente distrutto?
c) Con quale intensità il terremoto è stato avvertito a Roma?
d) Perché chiese, campanili, centri storici, hanno subito i danni maggiori?
e) Un terremoto nelle regioni dell'Italia centrale rappresenta un evento straordinario? Perché?
2) Spiega la differenza tra onde P ed onde S.
3) Spiega la differenza tra Scala sismica Richter e Scala sismica Mercalli.
STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA
1) Disegna uno schema che riporti in scala la suddivisione della Terra in involucri: crosta, mantello, nucleo esterno e nucleo
intemo. Indica a quale profondità si trovano le rispettive superfici di discontinuità.
2) Spiega cosa sono litosfera ed astenosfera. Dove si trova la discontinuità di Moho rispetto a questi due strati ?
DINAMICA TERRESTRE
1) Completa il seguente brano inserendo i termini mancanti:
caldo corrente crosta densità mantello moti convettivi nucleo oceanica placche riscalda
Attorno ad un ....................caldissimo e fuso, c'è il ....................... la cui porzione più superficiale fa parte della litosfera. Questa
comprende anche la ................... divisa a sua volta in continentale e ................................ . La litosfera ha uno spessore di 80-10
km. Questo sottile guscio a sua volta è suddiviso in più elementi detti.................... incastrati fra di loro come in un puzzle. Le
placche si muovono slittando sopra materiale più caldo e plastico del mantello. La loro velocità di spostamento è modesta e varia
per le diverse placche (2-15 cm/anno). Il "motore" che muove le placche è l'insieme dei "................................" che rimescolano il
mantello. Questo può essere spiegato utilizzando, come analogia, un bicchiere di caffelatte: il liquido sul fondo è più
................di quello m superficie (raffreddato dall'aria) ed è meno pesante perché un liquido caldo è meno denso di uno più freddo.
Esso tende a salire verso la superficie originando una ................... ascensionale, ma, arrivato in alto, cede calore all'aria
raffreddandosi, cosi la sua ................. e peso aumentano facendolo sprofondare verso il fondo. Qui giunto si ................. e risale
rincominciando il processo e innescando nuovamente il movimento.
2) Completa la seguente tabella con una o più crocette che descrivano i fenomeni geologici che descrivono ogni tipo di margine
3) Indica con delle frecce la direzione del movimento delle singole placche
4) Aiutandoti con le rappresentazioni descrivi la formazione di un oceano e la formazione di catene montuose, dopo aver indicato
nelle figure le seguenti parti:
sedimenti, oceano, neo-oceano, moti convettivi, dorsale medio-oceanica, fossa oceanica, nuove catene montuose,
subduzione, divergenza, superficie di Moho
IDROSFERA
1) Osservando il disegno descrivi i fenomeni che sono illustrati.
2) Costruisci una tabella che illustri la classificazione dei laghi.
3) Leggi il brano e rispondi alle domande.
a) Perché gli scarichi fognari costieri possono rappresentare un pericolo per la balneazione?
b) Perché sostanze nutritive come nitrati e fosfati sono responsabili dell'eutrofizzazione?
e) Come si posssono prevenire gli inquinamenti da scarichi urbani?
Inquinamento da scarichi urbani
I centri abitati scaricano nella rete fognaria le acque reflue, contenenti deiezioni umane, le quali raccolgono anche
scarichi industriali (acque nere), e acque bianche, costituite prevalentemente, dall'acqua piovana convogliata nei
tombini stradali e dall'acqua per il lavaggio domestico. Queste acque giungono al mare direttamente o indirettamente
attraverso i fiumi. Scarichi fognari eccessivi da aree urbane costiere rappresentano un danno immediato per la salute
pubblica, perché possono contenere microrganismi di vario tipo portatori di malattie come colera, tifo e dissenteria. La
presenza di tali microrganismi costringe talvolta a vietare la balneazione in molte spiagge e la raccolta di molluschi
commestibili che concentrano i batteri nei loro tessuti, diventando potenziali fonti di infezioni. Gli scarichi fognari e i
rifiuti provenienti dagli allevamenti, sono ricchi di sostanze organiche altamente nutritive, come nitrati e fosfati e per
questo sono causa di un altro fenomeno molto allarmante, l'eutrofizzazione delle acque costiere. Il plancton, infatti, in
presenza di grandi quantità di sostanze nutritive prolifera a dismisura provocando una diminuzione dell'ossigeno
disciolto e, di conseguenza, la morte di un gran numero di pesci. Non sembra invece imputabile all'aumento di fosfati e
nitrati ma a particolari situa zioni climatiche - per esempio scarsa piovosità e aumento della temperatura delle acque - la
mucillagine, una massa gelatinosa prodotta da alcune specie di alghe che viene trasportata dalle correnti fino a ridosso
delle spiagge dove spesso crea gravi problemi alla pesca e al turismo
ATMOSFERA
1) II seguente grafico illustra la partizione verticale dell'atmosfera. Inserisci i termini (troposfera, stratosfera......) che
indicano le fasce (Sfere) e gli strati di separazione (pause).
Sapresti indicare dove si estende l'ozonosfera?
Sapresti illustrare come varia la Temperatura nei vari strati?
Quasi il vuoto scarsi H e He.
Le molecole di ossigeno assorbono le radiazioni solari
a onde corte, provocando un riscaldamento.
Il riscaldamento verticale dell’aria e del vapore
acqueo determina le condizioni meteorologiche e la
formazione delle precipitazioni.
Le precipitazioni rimuovono alcune delle particelle
inquinanti
CO², vapore acqueo e metano
temperatura della Terra.
regolano la
2) Leggi il brano e rispondi alle domande:
a) Quali sono le cause dell'aumento dell'anidride carbonica?
b) Perché l'uso di combustibili fossili produce anidride carbonica?
c) Quali sono le conseguenze dell'aumento dei gas serra?
L'aumento dell'effètto serra
Nel 1863 lo scienziato inglese John Tyndall pubblicò uno studio sull'effetto serra prodotto dal vapore acqueo presente
nell'atmosfera, ma le prime preoccupazioni sulle conseguenze di questo fenomeno cominciarono solo nel 1890, quando
ci si rese conto che il biossido di carbonio prodotto dalle attività umane stava rischiando di accentuare il normale
effetto serra, alterando così l'equilibrio naturale (figura 1). Infatti, il biossido di carbonio (CO²) presente nell'atmosfera,
insieme ad altri gas come il meta no e il vapore acqueo, assorbe la radiazione (calore) emessa dalla Terra e ne rimanda
parte verso la superficie terrestre, impedendo così che sfugga nello spazio. Pertanto, se aumenta la concentrazione di
CO², aumenta anche la quantità di calore che la bassa troposfera rimanda verso la Terra e, quindi, aumenta anche la
temperatura media della Terra. Nel 1957 la concentrazione di CO² nell'atmosfera era di 315 parti per milione
(0,00315%); oggi, a circa quarant'anni di distanza, è di 350 parti per milione (0,00350%). In prevalenza, questo
aumento è dovuto al grande uso di combustibili fossili (carbone, petrolio e metano). Un'altra quota è imputabile alla
deforestazione intensiva effettuata in questi ultimi vent'anni; tale deforestazione comporta infatti non solo un mancato
"consumo" di biossido di carbonio da parte delle piante eliminate, ma anche un'ulteriore immissione di biossido di
carbonio nell'atmosfera quando, per liberare il suolo, vengono incendiate intere zone di foresta tropicale. Dato che ogni
atomo di carbonio si combina con due atomi di ossigeno, quando si brucia una tonnellata di carbone vengono emesse
quasi 4 tonnellate di CO² . Dagli inizi degli anni ottanta sono state bruciate ogni anno oltre 5 gigatonnellate (5 miliardi
di tonnellate) di combustibili fossili, e l'immissione di CO² nell'atmosfera è stata dell'ordine di 20 miliardi di tonnellate
l'anno. Questo dato è tanto più significativo se si tiene conto che dal 1850 al 1950 sono state bruciate circa 60
gigatonnellate di carbonio, nella forma di carbone, di petrolio e di gas metano e che altrettanto carbonio viene ora
bruciato in soli 12 anni. Per tenere sotto controllo l'effetto serra è necessario dunque ridurre l'impiego di combustibili
fossili e regolare l'emissione di tutti quei gas che, accumulandosi nell'atmosfera, sono i principali responsabili di questo
fenomeno. Una delle conseguenze più preoccupanti dell'aumento della temperatura media globale provocata
dall'incremento dell'effetto serra è la crescita del livello del mare: si valuta che negli ultimi cento anni esso sia
aumentato di 10-15 cm, a causa dell'aumento di temperatura registrato in questo stesso periodo. Lo scioglimento dei
ghiacciai montani alle basse latitudini ha contribuito a questo fenomeno solo in piccola parte. Infatti, l'acqua derivante
dalla liquefazione del ghiaccio alle basse latitudini evapora in gran parte e finisce per ricadere sotto forma di neve ai
Poli: cosi, paradossalmente, l'aumento di temperatura comporta l'espansione delle calotte polari. Un aumento globale
della temperatura di soli 2 °C, cosa che si potrebbe verificare entro i prossimi quarant'anni, comporterebbe un
innalzamento del livello del mare di circa 30 cm già solo per l'espansione dell'acqua marina conseguente a tale
riscaldamento.
CARTOGRAFIA
1)
2)
3)