scienze naturali - Antonio Labriola

Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola”
Anno scolastico 2012 / 20013
PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI
SCIENZE NATURALI
Classe: 3° C – Liceo scientifico opzione Scienze applicate
Docente: Cecilia Sequi
LA MOLE E LA COMPOSIZIONE DELLE SOSTANZE
La mole:, la massa molare. Dalla massa al numero di moli e viceversa, dal numero di particelle al
numero di moli e viceversa, dal numero di particelle alla massa e viceversa. Mole e volume molare.
Composizione percentuale, massa degli elementi nei composti, formule empiriche e formule
molecolari. Reagente limitante, Resa percentuale.
Attività sperimentale: determinazione del reagente limitante e della resa di reazione
LA STRUTTURA DELL’ATOMO
Primi modelli atomici: Dalton, Thomson e Rutherford, protoni, elettroni, neutroni, isotopi.
La doppia natura della luce: radiazione e spettro elettromagnetico, spettri di emissione ed
assorbimento, teoria dei quanti. Modello atomico di Bohr. Modello quanto-meccanico, principio di
indeterminazione di Heisemberg. Numeri quantici, caratteristiche degli orbitali.
DALLA CONFIGURAZIONE ELETTRONICA ALLE PROPRIETA’ PERIODICHE
La configurazione elettronica dello stato fondamentale: diagramma ad orbitali, regola di Hund,
principio di esclusione di Pauli.
L’organizzazione della tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi. Proprietà
periodiche (raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività) ,
variazioni nel gruppo e nel periodo.
LEGAMI CHIMICI
Energia potenziale chimica. Trasferimenti energetici nella rottura e nella formazione di legami
chimici. Il legame chimico. Legame ionico e caratteristiche dei composti ionici, energia reticolare.
Simboli di Lewis ed eletttroni di valenza. Legame covalente: legami singoli e multipli, puri e polari.
Attività sperimentale: polarità delle molecole e legami chimici; percentuale di ionicità dei legami
negli alogenuri di argento.
GEOMETRIA MOLECOLARE
Simbologia di Lewis per le molecole complesse. Risonanza. Legame covalente di coordinazione.
Geometria molecolare: teoria VSEPR. Polarità delle molecole, momento dipolare, asimmetria
molecolare.
TEORIA DEL LEGAME DI VALENZA
Teoria del legame di valenza. Ibridazione e orbitali ibridi. Orbitali ibridi e legami multipli, legami
sigma e pi greco. Ibridizzazione dell’atomo di carbonio.
CLASSIFICAZIONE NOMENCLATURA DEI COMPOSTI INORGANICI
Formule chimiche, numero di ossidazione. Reazioni di formazione e nomenclatura tradizionale e
IUPAC di ossidi acidi e basici, perossidi, idruri, idrossidi, acidi binari e ternari, sali binari e
ossigenati, sali acidi. Composti ionici e composti molecolari.
LO STATO LIQUDO
Le forze intermolecolari e gli stati di aggregazione. Attrazioni intermolecolari: dipolo-dipolo,
legame idrogeno, forze di London. Intensità delle forze di London e polarizzabilità, numero di
atomi, forma delle molecole.
Proprietà fisiche dei liquidi: comprimibilità, diffusione, tensione superficiale, bagnabilità,
capillarità, viscosità, volatilità, pressione di vapore. Pressione di vapore ed interazioni
intermolecolari, evaporazione ed ebollizione. Diagrammi di fase
GLI AERIFORMI
Misura della pressione. Leggi dei gas. Temperatura assoluta. Equazione di stato dei gas. Teoria
cinetica molecolare e spiegazione delle leggi sperimentali. Volumi dei gas e numero di particelle,
principio di Avogadro.
L’EVOLUZIONE DEI VIVENTI
Teorie fissiste. Prime teorie evolutive. Catastrofismo ed attualismo. Charles Darwin: biografia ed
inquadramento storico. Gli sviluppi della teoria di Darwin. La selezione naturale e la variabilità
individuale. Prove a favore del processo evolutivo (documentazione fossile, biogeografia, anatomia
ed embriologia comparata, biologia molecolare). Prove dirette: l’evoluzione in atto. Teoria sintetica
dell’evoluzione.
DUPLICAZIONE CELLULARE: MITOSI
Divisione cellulare nei procarioti. Divisione cellulare negli Eucarioti. Ciclo cellulare. Fasi della
mitosi. Citodieresi. Mitosi e riproduzione asessuata.
MEIOSI E RIPRODUZIONE SESSUATA
Aploide e diploide Fasi della meiosi. Meiosi e ciclo vitale. Meiosi nella specie umana. Meiosi e
variabilità genetica. Errori nel processo meiotico. Malattie genetiche dovute ad errori durante la
meiosi.
MENDEL E LA GENETICA CLASSICA
Nascita della genetica. Metodo sperimentale di Mendel. Legge della segregazione. Genotipo e
fenotipo, testcross, quadrati di Punnet. Legge dell’assortimento indipendente. Malattie genetiche
umane causate da geni recessivi e dominanti. La genetica classica. Le mutazioni. Interazioni tra
alleli: dominanza, dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla, interazioni tra geni di due
alleli, eredità poligenica, pleiotropia. Geni e ambiente.
GENI E CROMOSOMI
La localizzazione dei fattori Mendeliani. L’ipotesi di Sutton. Esperimenti su Drosophila,
determinazione del sesso, geni portati da cromosomi sessuali, malattie genetiche umane legate al
sesso. La localizzazione dei geni, geni associati e leggi di Mendel, ricombinazione e crossing over,
mappe cromosomiche.
BASI CHIMICHE DELL’ EREDITARIETA’
La natura del DNA. Esperimenti con i batteriofagi. Ruolo del DNA. Modello di Watson e Crick.
Duplicazione del DNA: filamento guida e filamento in ritardo, frammenti Okazaki, telomeri.
CODICE GENETICO E SINTESI PROTEICA
Geni e proteine Ruolo dell’RNA. Tipi di RNA. Codice genetico. Sintesi proteica. Patologie causate
da errori strutturali o di traduzione del codice genetico.
REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA
Regolazione dell’espressione genica nei procarioti. L’ operone.
Struttura del cromosoma eucariote. Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. DNA del
cromosoma eucariote: geni codificanti, introni e geni regolatori, DNA non codificante a copia
unica, sequenze altamente ripetute ed elementi trasponibili. Condensazione del cromosoma ed
espressione genica. Regolazione della trascrizione mediante i fattori di trascrizione. Elaborazione
dell’mRNA negli eucarioti, splicing, splicing alternativo. Meccanismi di regolazione traduzionali e
post traduzionali.
Roma, 11/06/2013
L’insegnante
(Prof.ssa Cecilia Sequi)
Per gli studenti