scienze naturali - Antonio Labriola

Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola”
PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI
SCIENZE NATURALI
Classe: 3° C – Liceo scientifico opzione Scienze applicate
Anno scolastico: 2014 -2015
Docente: Cecilia Sequi
CHIMICA
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. Mole e coefficienti
stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso Resa percentuale.
Attività sperimentale: : individuazione reagente limitante e determinazione resa in CO2 delle reazione tra
carbonato di calcio e acido cloridrico
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.
Attività sperimentale: saggi alla fiamma
Dalla configurazione elettronica alle proprietà 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.
Attività sperimentale: esperienza dimostrativa: reattività in acqua e con l'ossigeno di elementi dello stesso
gruppo e dello stesso 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
elettroni 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.
Attività laboratoriale: costruzione di molecole con diversa geometria con palloncini gonfiabili rappresentanti
gli orbitali
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.
Attività sperimentale: osservazione e descrizione delle reazioni di formazione di ossidi, idrossidi, acidi.
Reazione di doppio scambio e di neutralizzazione.
Gli aeriformi
Misura della pressione. Leggi dei gas. Temperatura assoluta. Gas perfetto. Equazione di stato dei gas.
Volumi dei gas e numero di particelle, principio di Avogadro.
Attività laboratoriale: problem solving sulle leggi dei gas e l’ equazione di stato dei gas perfetti.
Gli stati condensati della materia
Lo stato liquido: 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
Lo stato solido: struttura cristallina, reticolo cristallino, cella elementare. Cristalli ionici, molecolari,
covalenti metallici e loro proprietà fisiche. Solidi amorfi.
Le soluzioni
Solubilità dei liquidi, dei solidi, dei gas (legge di Henry). Soluzioni elettrolitiche. La concentrazione delle
soluzioni: %p/p, %v/v, molarità, molalità, frazione molare. Proprietà colligative delle soluzioni:
abbassamento della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione
osmotica.
BIOLOGIA
Divisione cellulare e riproduzione degli organismi
Mitosi, divisione cellulare nei procarioti, scissione binaria.
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
Da Mendel ai modelli ereditarietà
Metodo sperimentale di Mendel. Genotipo e fenotipo, testcross, quadrati di Punnet. Le tre leggi di Mendel.
Alleli e cromosomi, basi molecolari dell’ereditarietà. Malattie genetiche umane causate da geni recessivi e
dominanti. 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. Esperimenti su Drosophila, geni associati, ricombinazione e
frequenza di ricombinazione. Cromosomi sessuali e autosomi. Ereditarietà legata al sesso.
Il linguaggio della vita
La natura del DNA. Esperimenti di Griffith, Avery, Hershey e Chase sul ruolo del DNA. Struttura del DNA:
modello di Watson e Crick. Duplicazione semiconservativa del DNA: filamento guida e filamento in ritardo,
frammenti Okazaki, telomeri.
Il genoma in azione
Geni e proteine. Dogma centrale della biologia. Ruolo dell’RNA. Tipi di RNA. Codice genetico. Sintesi
proteica, trascrizione e traduzione. Le mutazioni.
Genetica di virus e batteri
Definizione di un virus. Virus nudi e rivestiti. Fasi del ciclo di moltiplicazione virale. Virus a RNA + e RNA -.
RpRd. Retrovirus. Tipi di infezione virale. Effetti dell’infezione sulla cellula ospite. Cenni di patogenesi
virale. Concetto di iceberg dell’infezione. Farmaci antivirali. Variabilità genica virale. Concetto di pressione
selettiva. Barriera genetica di un farmaco (bassa e alta). Fallimento virologico. Esempi di meccanismi
d’azione di alcuni farmaci: ACYCLOVIR, AMANTADINA. Farmaci anti-HIV. Meccanismi d’azione e insorgenza
di ceppi resistenti. Esempi. Esempi di farmaci di nuova generazione (etravirina, rilpivirina, darunavir).
Batteri: trasduzione, trasformazione, coniugazione. Plasmidi. Trasposoni.
Regolazione dell’espressione genica
Regolazione dell’espressione genica nei procarioti. L’ operone. Operone a sistema inducibile e reprimibile.
Caratteristiche genoma eucariotico e procariotico. DNA del cromosoma eucariote: geni codificanti, geni
interrotti ed introni, geni regolatori, DNA non codificante a copia unica, sequenze altamente ripetute ed
elementi trasponibili. Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti: condensazione del cromosoma,
regolazione della trascrizione mediante i fattori di trascrizione proteine regolatrici ed attivatrici,
elaborazione dell’mRNA negli eucarioti, splicing, splicing alternativo, meccanismi di regolazione traduzionali
e post traduzionali.
Roma, 08/06/2015
L’insegnante(Prof.ssa Cecilia Sequi)
Per gli studenti