Istituto d’Istruzione Superiore “BENEDETTI-TOMMASEO” C. F. 94050340275 - C.M. VEIS026004 Liceo Scientifico “G.B. Benedetti” – C.M. VEPS02601E Liceo Linguistico e delle Scienze Umane “N. Tommaseo” – C.M. VEPM02601G e-mail : [email protected] PEC : [email protected] sito internet : benedettitommaseo.it PROGRAMMA EFFETTIVAMENTE SVOLTO Anno scolastico Scuola Docente Classe Disciplina Testi in adozione 2014/15 Liceo Tommaseo X Liceo Benedetti Alessandra Rossi III D Scienze Sadava D. et altri Biologia.blu Plus. Le basi molecolari della vita e dell’evoluzione. Sadava D. et altri Biologia. blu. Dalle cellule agli organismi. G Valitutti et altri “Chimica: concetti e modelli”. Contenuti Dal libro di testo: “Chimica: concetti e modelli”. G Valitutti, Ore 57 Modulo A1 Il mondo dell’atomo Capitolo 0 C. Le leggi dei gas Gas ideali e la teoria cinetico–molecolare. Leggi isoterma, isobara ed isocora. Legge combinata dei gas. Capitolo 1. La quantità chimica: la mole. Legge di combinazione dei volumi di Gay-Lussac e principio di Avogadro. Massa atomica e massa molecolare. Il concetto di mole ed il numero di Avogadro. Formule chimiche e composizione percentuale. Determinazione della formula minima e molecolare di un composto. Volume molare. Equazione di stato dei gas ideali. Miscele gassose e legge di Dalton. Legge di Graham. Capitolo 2. Le particelle dell’atomo Natura elettrica della materia. La scoperta dell’elettrone. L’atomo di Thomson. L’esperimento di Rutherford e il modello atomico planetario. Numero atomico, numero di massa e isotopi. Le trasformazioni del nucleo, i tipi di decadimento radioattivo e la legge del decadimento radioattivo. Misura, effetti e applicazione delle radiazioni. L’energia nucleare. Fissione e fusione nucleari. Capitolo 3. La struttura dell’atomo La doppia natura della luce: natura ondulatoria e corpuscolare della luce. Effetto fotoelettrico. Gli spettri atomici. Modello atomico di Bohr. La doppia natura dell’elettrone. Principio di indeterminazione. L’equazione d’onda e le funzioni d’onda. Gli orbitali e i numeri quantici. Dall’orbitale alla forma dell’atomo. L’atomo di idrogeno secondo la meccanica quantistica. La configurazione degli atomi polielettronici. L’energia degli orbitali e il loro ordine di riempimento. Capitolo 4. Il sistema periodico. Dalla sistema periodico di Mendeleev alla tavola periodica moderna. Simboli di Lewis. Configurazioni elettroniche e tavola periodica. Le proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Metalli, non metalli e semimetalli. Ore 34 Modulo A2 Dagli atomi alle molecole Capitolo 5. I legami chimici L’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Teoria del legame covalente di Lewis. Lunghezza di legame covalente. Legami covalenti multipli. Legame covalente dativo. Legami covalenti puri e polari ed elettronegatività. Il legame ionico e i composti ionici. Il legame metallico. La tavola periodica e i legami tra gli atomi. Forma delle molecole: teoria VSEPR. Capitolo 6. Le nuove teorie del legame I limiti della teoria di Lewis. Gli ibridi di risonanza. Teoria del legame di valenza. Legami σ e π. Orbitali ibridi. Geometria molecolare ed orbitali ibridi. La teoria degli orbitali molecolari e i suoi vantaggi: inesistenza della molecola biatomica di elio, paramagnetismo dell’ossigeno. Capitolo 7. Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia Le forze intermolecolari. Molecole polari e non polari. Le forze dipolo-dipolo, le forze di London e il legame a idrogeno. Confronto tra le energie dei vari tipi di legame. La classificazione dei solidi. La struttura dei solidi: concetto di cella elementare, polimorfismo e isomorfismo, forme allotropiche del carbonio. Proprietà intensive dello stato liquido: tensione superficiale, capillarità, tensione di vapore e viscosità. Capitolo 8. Classificazione e nomenclatura dei composti chimici Valenza e numero di ossidazione. La classificazione dei composti inorganici. Le proprietà dei composti binari e ternari. Nomenclatura IUPAC , tradizionale e nomenclatura di Stock dei composti binari e ternari. Formule di struttura dei vari composti chimici. Capitolo 9. Le proprietà delle soluzioni Perché si formano le soluzioni. Gli elettroliti. Concentrazioni percentuali, molarità, molalità, frazione molare. Capitolo 10. Le reazioni chimiche Bilanciamento delle equazioni chimiche. Calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. La resa di reazione. Reazioni di sintesi, decomposizione, scambio semplice e doppio scambio: principali esempi. Si richiede la capacità di risolvere gli esercizi relativi a tutti gli argomenti trattati. Modulo B1. Dal libro di testo Sadava D. et altri “Biologia.blu Plus. Le basi molecolari Ore 68 della vita e dell’evoluzione.” Capitolo B1: Da Mendel ai modelli di ereditarietà. Mendel: metodo sperimentale, leggi della dominanza, della segregazione e dell’assortimento indipendente. Il test cross. Principi del calcolo delle probabilità applicati alla genetica. Genetica umana: gli alberi genealogici. Mutazioni, allelia multipla, interazioni alleliche, pleiotropia. Interazioni geniche: epistasi, eterosi, eredità poligenica. La localizzazione fisica del gene: geni associati, ricombinazione e mappe cromosomiche. Determinazione cromosomica del sesso e caratteri legati al sesso in Drosophila e nell’uomo. Determinazione ambientale del sesso. Ermafroditismo nel regno animale. Capitolo B2. Il linguaggio della vita. Il principio trasformante di Griffith. Esperimenti coi batteriofagi. I virus. Natura chimica e funzione del DNA. Modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA. Frammenti di Okazaki. Telomeri e telomerasi. Meccanismi di riparazione del DNA. Capitolo B3. Il genoma in azione. Ipotesi un gene-un polipeptide. Il dogma centrale. Differenze tra DNA e RNA. La trascrizione dell’RNA messaggero. Il codice genetico e la sua decifrazione. La traduzione dall’RNA alle proteine. Ampliamento del concetto di mutazione: mutazioni puntiformi, cromosomiche e genomiche. Alcune sindromi nell’uomo. Mutazioni spontanee e indotte. Capitolo B4. La regolazione genica in virus e batteri. I virus: struttura, ciclo litico e lisogeno. Virus a RNA e retrovirus. La ricombinazione genica nei procarioti per trasformazione e trasduzione virale. Elementi genetici mobili: plasmidi e coniugazione batterica, i trasposoni. Regolazione dell’espressione genica nei procarioti: l’operone. Capitolo B5. La regolazione genica negli eucarioti. Caratteristiche del genoma eucariotico.. Organismi modello. Sequenze ripetitive. Introni ed esoni. Splicing alternativo. Trascrizione ed elaborazione dell’mRNA negli eucarioti. Famiglie geniche. Regolazione genica prima, durante e dopo la trascrizione. La regolazione genica e lo sviluppo embrionale. La produzione di anticorpi. Capitolo B6. Le biotecnologie. Gli enzimi di restrizione. Come si separano i frammenti di DNA. DNA profiling. Reazione a catena della polimerasi. La clonazione e la pecora Dolly. Come si inserisce un gene in una cellula. Le genoteche e il DNA sintetico. Il sequenziamento del genoma. Le nuove frontiere delle biotecnologie. Capitolo B7. L’evoluzione e i suoi meccanismi Teoria sintetica dell’evoluzione. Concetto di pool genico. L’equilibrio di HardyWeinberg. Fattori che modificano la stabilità genetica di una popolazione. Modelli differenti di selezione naturale. La selezione sessuale. Fattori che incrementano la variabilità in una popolazione. Vincoli a cui sottostà la selezione naturale. Capitolo B8. L’ origine delle specie. Definizione di specie. Speciazione allopatica e simpatrica. I fringuelli di Darwin. L’isolamento riproduttivo. Tasso di speciazione e fattori che lo influenzano. Modelli evolutivi: anagenesi, cladogenesi, radiazione adattativa, equilibri intermittenti. Epigenetica: Evo-devo. Capitolo B9. L’ evoluzione della specie umana. La comparsa dei primati e le loro tendenze evolutive. La comparsa degli ominidi: caratteri generali e tendenze evolutive. Evoluzione di Homo sapiens: il modello a candelabro ed a arca di Noè. L’evoluzione della cultura. Gli alunni sono stati sottoposti a quattro verifiche scritte per la chimica, che consistevano sia in problemi da risolvere che in argomenti da sviluppare; in caso di assenza sono stati svolti compiti di recupero o interrogazioni. E’ stato somministrata agli alunni che avevano il debito alla fine del primo quadrimestre una verifica scritta a conclusione del corso di recupero. Ogni alunno è stato sottoposto almeno a una verifica orale per la chimica ed a una per la biologia. Gli alunni insufficienti allo scritto o all’orale sono stati interrogati ulteriormente. Eventuale lavoro estivo Ripasso del programma di chimica. Risolvere gli esercizi numero 1,2,3,4,6,7,9,10,11,12,13,14,17,18 a pag.56-57, numero 1,2,,6,7,8,9 a pag.84, numero 1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13 a pag.137, numero 1,2,3,4,6,7,9,10,11,12,13,14,17,18 a pag.56-57, numero 1,2,3,4,7,9,10,11,12,13,14,15,16,17,19,20,21,22 a pag.163, numero1,2,3,4,5,6,7,8,9 a pag.179, numero 6,7,8,9,10,11,13,14,17,18,19,20 a pag.207, numero1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 a pag.237-238, numero1,2,3,6,12,14,15,16,17,20 a pag.276-277 Venezia, 8 giugno 2015 Rappresentanti di classe ____________________________ ____________________________ La docente ________________________