L`insegnamento dell`analisi chimica richiede una stretta integrazione

PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
CLASSE QUARTA C
Anno scol. 2008/09
ANALISI CHIMICA, ELABORAZIONE DATI E LABORATORIO
Nella classe quarta il corso prevede sei ore di lezione settimanali
suddivise in due ore di teoria e quattro ore di laboratorio.
Docenti: prof. Paola Ravetta, Prof. Elio Pertici
Libro di testo: Amandola – Terreni “Analisi chimica strumentale e tecnica” Ed.
Zanichelli.
Dispense degli insegnanti per il laboratorio.
OBIETTIVI
L'insegnamento dell'analisi chimica strumentale che si svolge nelle classi 4^ e 5^ deve
tendere a fornire contenuti applicativi e professionalizzanti tali da consentire l'inserimento
del perito chimico nel mondo del lavoro. Si possono individuare alcuni principi
fondamentali che risultano essere gli obiettivi più generali e precisamente:
1) conoscenza teorica dei principi di funzionamento degli strumenti
2) applicazioni pratiche collegate ai principi teorici anche su campioni reali
3) comprensione del processo analitico completo e relativa elaborazione dei dati.
Per conseguire tali obiettivi occorre insegnare agli allievi dei criteri base che consistono
fondamentalmente in:
- corretto approccio teorico al problema analitico secondo vari aspetti, non solo chimico,
ma anche legislativo, ecologico e di sicurezza.
- comprensione in chiave teorica dei principi su cui si basano i più importanti metodi di
analisi chimica strumentale e delle relative tecniche.
- conoscenza pratica dei vari strumenti e conseguimento dell'abilità operativa necessaria
al fine di un loro uso corretto e consapevole.
- comprensione dei parametri strumentali che influenzano l'analisi.
- capacità di preparare standard di riferimento, di costruire rette di taratura, di interpretare
grafici, di elaborare dati, effettuare calcoli stechiometrici al fine di esplicitare un risultato.
- conoscenza delle principali procedure di analisi per varie classi di prodotti merceologici
- comprensione dei concetti legati alla teoria della misura e all'elaborazione statistica dei
dati.
- presentazione ed elaborazione dei dati analitici usufruendo di una corretta metodologia
per la stesura di una relazione scientifica
- acquisizione di una capacità critica in modo da poter scegliere tra varie tecniche e saper
affrontare i principali problemi legati all'esecuzione di un'analisi.
L'allievo quindi dovrebbe alla fine del corso, oltre ad aver appreso le conoscenze teoriche
necessarie, saper mettere a punto un metodo analitico idoneo al caso scegliendo la
tecnica, lo strumento, i controlli, operando una corretta elaborazione dei dati a partire dal
campionamento fino alla certificazione del risultato.
Per gli obiettivi educativi si fa riferimento alla programmazione diclasse.
CONTENUTI E TEMPI
L’insegnamento dell’analisi chimica richiede una stretta integrazione tra teoria e pratica ed
è necessario pertanto un continuo collegamento tra le lezioni teoriche e le applicazioni
pratiche di laboratorio.
Il programma della classe 4^ prevede la trattazione dei metodi fotometrici e dei metodi
cromatografici di analisi sviluppandone appieno sia gli aspetti teorici che gli aspetti
strumentali.
I metodi elettrochimici di analisi, in quanto se ne richiede specificatamente l’aspetto
applicativo più che teorico, e anche per mancanza di tempo, saranno trattati nel 5° anno.
In laboratorio si prevede di impegnare gli allievi con esercitazioni e semplici analisi che
permettano di utilizzare gli strumenti studiati curandone l’approccio e l’utilizzo al fine di una
comprensione piena del loro funzionamento oltreché l’esecuzione vera e propria e
l’elaborazione finale dei dati.
Per la classe 4^ il programma può essere distribuito secondo lo schema che segue:
- Settembre: ripasso concetti essenziali dell’analisi della 3^ classe. Introduzione ai metodi
ottici di assorbimento. In laboratorio: concetti fondamentali della teoria della
misura e dei parametri di valutazione delle analisi.
- Ottobre:
natura delle radiazioni e interazione con la materia. Livelli energetici, vari tipi
di transizioni. Trasmittanza ed estinzione. Legge di Lambert- Beer.
Colorimetria e fotocolorimetria.
In laboratorio:
uso colorimetri e
fotocolorimetro.
- Novembre: spettrofotometria VIS/UV.
Spettrofotometria IR
In lab.:determinazione
fotocolorimetrica. Uso spettrofotometro VIS/UV, approccio di base al sistema
“strumento”
- Dicembre: spettrofotometria IR. Principi di assorbimento atomico.
In lab.:uso
spettrofotometro e ottimizzazione dei parametri..
- Gennaio: analisi in assorbimento atomico. In lab.: studio spettrofotometrico di un
indicatore.
- Febbraio: analisi in emissione, spettroscopia, spettrografia, quantometria, fotometria di
fiamma. In lab.:analisi spettrofotometrica su campioni reali. (det. nitrati)
- Marzo:
ICP emissione a plasma. Metodi cromatografici, ripartizione, adsorbimento,
scambio ionico, esclusione. In lab. uso spettrofotometro IR e analisi
campioni (sintetizzati nel laboratorio di organica).
- Aprile:
prestazioni di un sistema cromatografico. Equazione di Van Deemter.
Cromatografia su colonna, carta, TLC, elettrocromatografia. In lab.: analisi
su zafferano.
- Maggio:
gascromatografia e HPLC. In lab.: separazione cromatografica dei pigmenti
di un liofilizzato di spinaci e riconoscimento spettrofotometrico.
- Giugno:
revisione e ripasso.
METODI
Per lo svolgimento del programma ci si avvale di lezioni frontali interattive in aula e di
opportune analisi ed esercitazioni individuali e in alcuni casi di gruppo in laboratorio.
Si ritiene fondamentale realizzare con la classe un buon rapporto di collaborazione in
modo da poter comprendere le eventuali difficoltà effettuando un processo di integrazione
e revisione del lavoro svolto e individuando inoltre argomenti di maggior interesse che
potrebbero essere sviluppati. In laboratorio gli allievi dovranno sentirsi motivati e
responsabili del proprio operato cercando quindi non di seguire semplicemente una ricetta,
ma di lavorare con precise scelte critiche, frutto di attiva partecipazione a quanto proposto.
MEZZI E STRUMENTI
E' indispensabile l'utilizzo delle attrezzature di laboratorio e in particolare: fotocolorimetri,
spettrofotometri VIS/UV, spettrofotometro IR, assorbimento atomico, pHmetri,
potenziometri, conduttimetri e tutta la strumentazione normalmente presente in un
laboratorio chimico. Si evidenzia la necessità di un gascromatografo non essendo più
riparabile quello presente .
Gli allievi si devono ovviamente avvalere del libro di testo che risulta essere completo negli
argomenti, di semplice esposizione e sufficientemente aggiornato in una disciplina che è in
continua evoluzione. Per l'attività di laboratorio per ogni lavoro proposto inoltre sono state
preparate dagli insegnanti delle dispense con tutte le indicazioni necessarie
SPAZI
Si utilizzano le aule e i laboratori dell'Istituto, inoltre si prevedono visite ai laboratori di
industrie chimiche del territorio anche nell’ambito dello svolgimento di alcuni progetti.
Si è disponibili anche per eventuali attività di stages invernali da organizzare presso
industrie locali e per altre attività sempre legate all'analisi che comportino l'esigenza di
lezioni in itinere.
VERIFICHE
Per l'attuazione delle verifiche oltre alle interrogazioni orali si prevede di far sostenere agli
allievi anche interrogazioni scritte sia tradizionali sia del tipo quesiti a risposta singola e
multipla con riferimento alle tipologie previste per l'esame di Stato. Per ogni analisi o
lavoro pratico si richiederà una relazione completa comprendente principi, reazioni, calcoli,
schemi, elaborati e grafici strumentali e considerazioni personali.
Ogni verifica è considerata un momento importante in quanto offre all'allievo la possibilità
di rivedere la materia con la classe e quindi un mezzo per chiarire dubbi o difficoltà
incontrati nello studio.
Ovviamente è importante poter disporre di un buon numero di elementi di giudizio riferiti
alle varie prove. Le interrogazioni potrebbero essere in numero di una o due nel 1°
quadrimestre e due o tre nel 2° quadrimestre, lo stesso numero si può ipotizzare per le
interrogazioni scritte tradizionali da svolgersi alla fine di ogni unità didattica. Le prove
strutturate potrebbero tre o quattro soprattutto nel 2° quadrimestre. Le analisi di laboratorio
saranno complessivamente sei o sette.
PROPOSTE DI RECUPERO E DI POTENZIAMENTO
Si prevedono sia corsi di recupero per allievi in difficoltà e per gli allievi insufficienti nel 1°
quadrimestre, sia corsi di potenziamento per allievi bravi e impegnati anche in
preparazione a concorsi, gare, “giochi”.
VALUTAZIONE
Si fa riferimento a quanto approvato nella programmazione di classe concordando con i
criteri comuni per la corrispondenza tra voti e livelli di conoscenza e abilità previsti nel
POF.