I.I.S Gritti a.s 2013/14 Piano di lavoro Scienze integrate – Chimica Classe 2 B Indirizzo AFM - prof. V. A. Marcassa PRESENTAZIONE DELLA CLASSE ED ANALISI DELLA SITUAZIONE DI PARTENZA La classe 2B è composta da 18 alunni. Si presenta eterogenea per quanto riguarda il comportamento: una parte evidenzia sufficiente interesse e motivazione allo studio della disciplina, partecipa attivamente o, comunque, presta attenzione (a seconda della personalità) alle attività proposte; un altro gruppo presenta scarsa partecipazione e ancora difficoltà in un lavoro organizzato e costante sia in classe che a casa e nella rielaborazione. Gli e siti della verifica interdisciplinare di Chimica e Biologia evidenziano capacità di rielaborazione disomogenee: profitto sufficiente in 9 alunni, non del tutto sufficiente per 1, 3 insufficienti e 5 gravemente insufficienti. FINALITA' DELLA DISCIPLINA Sviluppare la consapevolezza che le conoscenze di base della disciplina costituiscono uno strumento per la conoscenza della realtà che ci circonda Far acquisire la capacità di ristrutturare correttamente le conoscenze già possedute Sviluppare la capacità di assumere atteggiamenti critici nei confronti delle informazioni scientifiche provenienti dai mezzi di comunicazione Comprendere le relazioni esistenti tra la disciplina e le altre materie scientifiche necessarie per interpretare il complesso rapporto uomo-ambiente Operare in modo collaborativo OBIETTIVI DIDATTICI GENERALI acquisire un metodo di lavoro autonomo, organizzato ed efficiente sviluppare, incrementare lo spirito di osservazione e critico saper comprendere un semplice testo scientifico saper produrre un testo parlato e scritto con linguaggio scientifico essere in grado di applicare il metodo scientifico (osservazione del fenomeno, formulazione di un'ipotesi, registrazione dei dati, verifica dell'ipotesi) abitudine a lavorare in gruppo per ottenere un risultato attendibile saper collegare problematiche studiate con la realtà quotidiana e viceversa saper utilizzare conoscenze e abilità precedentemente acquisite per costruire le successive OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI Le competenze specifiche della disciplina, richiamate mediante i numeri all’interno del piano di lavoro, sono le seguenti: 1. Saper osservare e analizzare fenomeni chimici 2. Saper raccogliere dati in schemi, disegni, tabelle e grafici e interpretarli, saper cercare e controllare le informazioni, formulare ipotesi. 3. Disporre di una base di interpretazione della chimica per comprenderne l’importanza nella vita quotidiana 4. Saper applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale 5. Partecipare in modo costruttivo alla vita sociale 6. Comunicare utilizzando un lessico specifico RECUPERO Verrà effettuato “in itinere” secondo le seguenti modalità: ulteriori spiegazioni alla classe su domande specifiche degli alunni ripasso di argomenti più impegnativi prima del test chiarimenti e spiegazioni ulteriori durante la correzione in classe del test ripresa dei concetti fondamentali di alcuni argomenti che servono da prerequisito per i successivi al termine del primo quadrimestre per gli alunni insufficienti Verifiche 1 Il raggiungimento degli obiettivi potrà essere valutato attraverso: - prove oggettive quali: test a risposta fissa, a scelta multipla, a completamento, a corrispondenza integrate con domande a risposta breve; - la produzione di relazioni e/o di schede di laboratorio in relazione ad esperimenti dimostrativi svolti dal docente o filmati di esperimenti; la costruzione, lettura ed interpretazione di grafici, tabelle e carte tematiche. interrogazioni orali. Si svolgeranno verifiche interdisciplinari tra Biologia e Chimica su argomenti comuni alle 2 discipline (contrassegnati da asterisco * nella programmazione modulare). Per i contenuti, i metodi e i mezzi d’insegnamento si fa riferimento alla Scheda di Programmazione Modulare allegata. L'uso del laboratorio sarà finalizzato all'esecuzione di esperimenti a scopo dimostrativo solo da parte dei docenti e per attività di osservazione da parte degli studenti su modelli di chimica, o attività di altro genere (es. lettura di strumenti, misurazioni) non a rischio chimico. Tali attività saranno possibili dal momento in cui sarà consentito l'accesso al laboratorio. Per quanto riguarda i criteri di valutazione verrà utilizzata la scala docimologica secondo i criteri concordati in seno al Collegio dei Docenti. Testo di riferimento “Le domande della chimica compact” M. Artoni – A. Dazzi Principato Venezia – Mestre, 23.11.2013 UNITÀ OBIETTIVI conoscenze 1 Introduzione (pagg. 10, 25 e appunti) - Campi di applicazione della chimica - Il metodo sperimentale - Regole per la registrazione dei dati MEDIAZIONE DIDATTICA abilità - descrivere i campi di applicazione della chimica - saper fare un uso corretto di strumentazione ed attrezzatura - redigere una scheda di lavoro secondo uno schema dato Strumenti che integrano il libro di testo competenze 5 - Lezione in power point - Appunti Tempi (lezioni) 2 l e z i o n e 2 Sicurezza in laboratorio (*) i n - Prevenzione agli infortuni e norme di comportamento - Conoscenza ed uso della strumentazione ed attrezzatura. - Identificare le caratteristiche del laboratorio chimico - Saper fare uso corretto di strumentazione ed attrezzatura. - Comprendere i rischi a cui possono essere esposti gli operatori. - Conoscere le norme di sicurezza e di comportamento e saperle applicare. 5,7 p o w e r- Lezione in power point - Appunti p o i n t a p p u n t i e 3 3 f o t o c o p i e 3 Grandezze e unità di misura (pagg. 10- 27 e appunti) La materia e le sue trasformazioni – Grandezze fisiche – Sistema internazionale delle unità di misura – Dimensioni delle grandezze fisiche – Principali strumenti e tecniche di misurazione – Cifre significative – Alcune grandezze fisiche importanti: massa, peso, volume, densità, temperatura, calore, calore specifico distinguere una trasformazione fisica da una trasformazione chimica stimare gli ordini di grandezza prima di usare strumenti o eseguire calcoli – spiegare i principi di funzionamento di alcuni strumenti di misura – riconoscere l’importanza del ruolo di alcuni strumenti di misura nella vita quotidiana – eseguire semplici misure dirette ed indirette utilizzando le corrette unità, tramite multipli e sottomultipli e con il corretto numero di cifre significative – organizzare e rappresentare i dati raccolti – spiegare la differenza tra massa e peso spiegare la variazione della densità di un materiale al variare della temperatura e dello stato di aggregazione convertire un valore di temperatura da una scala all’altra – riconoscere il calore come forma di energia utilizzare il concetto di calore specifico 4 Materia, stati fisici ed energia (pagg. 2845) – – – Descrivere in termini di trasformazioni fisiche e chimiche eventi osservabili. Utilizzare il comportamento dei materiali per riconoscerli e raggrupparli. Conoscere e indicare le tecniche di separazione di miscugli eterogenei ed omogenei Saper spiegare i cambiamenti di stato alla luce della teoria particellare e cinetica della materia. Saper interpretare la curva di riscaldamento nei passaggi di stato di alcune sostanze. – Utilizzare, anche per la soluzione di semplici problemi pratici, i concetti di temperatura, calore, trasformazioni termodinamica. Concetto di sistema. Sostanze pure e miscugli Miscugli eterogenei e omogenei Tecniche di separazione dei miscugli Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia Gli stati di aggregazione – I passaggi di stato 2, 4, 6 1, 3, 5, 6 - Lezione in power point - Appunti - Attività di laboratorio - Esercizi interattivi 7 Animazioni: – I passaggi di stato – Dissoluzione e concentrazione di una soluzione Filmati: – La distillazione di una soluzione Esercizi interattivi Attività di laboratorio Lezione PowerPoint 7 UNITÀ OBIETTIVI conoscenze MEDIAZIONE DIDATTICA abilità 5 Elementi e composti (pagg. 46- 61) – Elementi e composti (*) Le leggi ponderali: legge di conservazione della massa, legge delle proporzioni definite, legge delle propozioni multiplle La teoria atomica:modello atomico di Dalton Massa atomica assoluta e relativa 6 Dalle formule alle molecole (pagg. 62 - 73) - Le formule delle sostanze (*) La massa molecolare La mole La valenza – 7 (*) Reazioni e stechiometria (pagg. 7381e 160- 162 e 171 - 179) Le reazioni chimiche e le equazioni bilanciamento Reazioni, velocità di reazione ed energia –Saper utilizzare il linguaggio grafico e simbolico per rappresentare una semplice trasformazione chimica - bilanciare una semplice equazione di reazione. - Saper associare alle reazioni chimiche le corrispondenti variazioni energetiche. - Prevedere l’effetto sulla velocità di reazione della variazione di temperatura e di concentrazione dei reagenti e della presenza di catalizzatori/inibitori. – Particelle subatomiche: elettroni, protoni, neutroni La struttura dell’atomo: modello atomico di Thompson e Rutherford La tavola periodica degli elementi – I legami chimici: legame covalente apolare e polare, ionico, metallico Saper descrivere la struttura di un atomo o di uno ione a partire dalle particelle che li costituiscono. Saper descrivere la struttura elettronica dei primi 20 elementi della tavola periodica. Saper mettere in relazione la struttura degli atomi con la loro disposizione in periodi e gruppi della tavola periodica. Usare la tavola periodica per spiegare e identificare gli elementi attraverso le loro proprietà fisiche e chimiche. Saper descrivere le differenze tra legame ionico, metallico e covalente Riconoscere un legame covalente polare 8 (*) Particelle della materia, Tavola periodica e legami (pagg. 94 135) - Saper distinguere una sostana elementare da un composto - Calcolare le quantità di reagenti e prodotti coinvolti nelle reazioni chimiche tramite le leggi ponderali - Saper utilizzare un modello per descrivere un fenomeno reale - Riconoscere la stretta connessione tra la teoria atomica di Dalton e le leggi ponderali. Utilizzare i simboli degli elementi chimici. Utilizzare le formule dei composti anche per classificarli. calcolare la massa molecolare di un composto distinguere il concetto di mole da quello di molecola. Strumenti che integrano il libro di testo Tempi (lezioni) 1, 3, 6 Filmati: – Le sostanze che colorano la fiamma – conservazione della massa –preparazione di un composto: la legge di Proust Esercizi interattivi Lezione PowerPoint 7 1,4,6 Esercizi interattivi Lezione PowerPoint 5 competenze 1,2,4,6 1, 3, 6 5 5 Animazioni: Il bilanciamento di un’equazione chimica Attività di laboratorio Animazioni: – La legge di Coulomb – La tavola periodica – Energia di ionizzazione e livelli energetici Filmati: – Il comportamento delle sostanza in presenza di forze elettriche Esercizi interattivi Attività di laboratorio Lezione PowerPoint 7 UNITÀ OBIETTIVI conoscenze MEDIAZIONE DIDATTICA abilità 9 (*) L’acqua e le sue proprietà (pagg. 132 – 133 e 81- 88 e 180 - 197) – L’origine dell’acqua sulla Terra – La struttura della molecola d’acqua – Legame a idrogeno – Proprietà dell’acqua; calore specifico, densità, tensione superficiale e capillarità – Le soluzioni e la loro concentrazione – Ionizzazione dell’acqua Il pH L'osmosi – Spiegare le proprietà fisiche e chimiche dell’acqua in base alla struttura delle sue molecole. – Preparare e utilizzare soluzioni in base alle loro proprietà – Riconoscere l’importanza delle soluzioni nella vita quotidiana. Spiegare le proprietà di acidi e basi spiegare i fenomeni osmotici e le conseguenze nei viventi 10 Sostanze organiche * (testo biologia pagg 1-24 e appunti) - Definizione di sostanza organica. Monomeri e polimeri. Differenza tra idrolisi e condensazione. Gruppi funzionali di alcoli, acidi carbossilici e ammine. - Definire sostanza organica, monomero e polimero, le reazioni di idrolisi e di condensazione - Indicare per ogni classe di composti il corrispondente gruppo funzionale e individuare, in molecole complesse, la presenza dei diversi gruppi funzionali - Spiegare la funzione di glucosio, fruttosio, saccarosio, lattosio; - Distinguere tra zuccheri di riserva e di struttura, collegando i relativi polisaccaridi - Descrivere la struttura delle molecole dei trigliceridi evidenziando la reazione di condensazione tra acidi grassi e glicerolo; Distinguere tra acidi grassi saturi e insaturi - Descrivere le caratteristiche funzionali dei fosfolipidi derivandole dalle loro proprietà polari - Definire il ruolo strutturale delle cere - Riconoscere i gruppi funzionali degli amminoacidi - Spiegare cosa differenzia due proteine che contengono lo stesso numero di amminoacidi - Mettere in relazione il livello di organizzazione delle proteine con le rispettive funzioni - Spiegare le funzioni delle proteine - Principali monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi: composizione chimica, struttura e funzioni. Glucosio: cenni a autotrofi ed eterotrofi, fotosintesi, demolizione aerobica e anaerobica (fermentazione alcolica/lattica). Equilibrio ematico del glucosio. - Caratteristiche dei lipidi. Struttura dei trigliceridi, fosfolipidi; cere e steroidi (cenni) - Formula generale degli amminoacidi. Formazione dei legami peptidici. I quattro livelli di organizzazione delle proteine. Funzioni delle proteine. competenze 1, 2, 3, 4, 5, 6 1, 2. 3, 4, 5, 6 Strumenti che integrano il libro di testo Tempi (lezioni) Animazioni: – Dissociazione ionica, dissoluzione molecolare e reazione di ionizzazione Filmati: – La preparazione di una soluzione – Il riconoscimento di acidi e basi Chimica per il cittadino: L’acqua potabile Esercizi interattivi Attività di laboratorio Lezione PowerPoint 10 - Approfondimento: – Radicali liberi e molecole D antiossidanti e f Esercizi interattivi i Attività di laboratorio n Lezione PowerPoint i z i o n e d i s o s t a n z a 10 o r g a n i c a . M o n o m e r i e p o l i m e r i . D i f f e r e n z a t r a i d r 7 o l i s i e c o n d e n s a z i o n e . G r u p p i f u n z i o n a l i d i a l c o l i , a c i d i c a r b o s s i l i c i e a m m i n e . P r i n c i p a l i m o n o s 9 a c c a r i d i , d i s a c c a r i d i , p o l i s a c c a r i d i : c o m p o s i z i o n e c h i m i c a , s t r u t t u r a e f u n z i o n i . G l u c o s i o : c e n n i 11 a a u t o t r o f i e d e t e r o t r o f i , f o t o s i n t e s i , d e m o l i z i o n e a e r o b i c a e a n a e r o b i c a ( f e r m e n t a z i o n e a l c o l i c a / 13 l a t t i c a ) . E q u i l i b r i o e m a t i c o d e l g l u c o s i o . C a r a t t e r i s t i c h e d e i l i p i d i . S t r u t t u r a d e i t r i g l i c e r i d i 15 , f o s f o l i p i d i ; c e r e e s t e r o i d i ( c e n n i ) F o r m u l a g e n e r a l e d e g l i a m m i n o a c i d i . F o r m a z i o n e d e i l e g a m i 17 p e p t i d i c i . I q u a t t r o l i v e l l i d i o r g a n i z z a z i o n e d e l l e p r o t e i n e . F u n z i o n i d e l l e p r o t e i n e . 19