INDICE
Indice
▪
▪
Per saperne di più Green Chemistry: la chimica sostenibile
Per saperne di più La nomenclatura in un’etichetta
XIII
XV
CAPITOLO
IN DIGITALE
1
Le misure
e le grandezze
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1
2
5
11
13
15
▪
▪
17
18
19
La chimica: dal macroscopico al microscopico
Il Sistema Internazionale di unità di misura
Grandezze estensive e grandezze intensive
Temperatura e termometri
Esiste il valore vero di una misura?
Le cifre significative
▪ Per saperne di più Errare humanum est:
gli errori nella pratica di laboratorio
Mappa visuale
Esercizi
Approfondimento
• Vedere le molecole
VideoLab
• Il ketchup in ascensore
• L’arcobaleno in provetta
Video – Come si fa?
• Misurare il volume di un liquido
• Usare una bilancia elettronica
• Misurare la densità di un solido
• Scegliere la vetreria adatta
Video
• Misure del volume di un oggetto
20 esercizi interattivi
Quesiti e problemi • Il laboratorio
delle competenze • Investigare insieme
• Investiga e rifletti • Dictionary
CAPITOLO
IN DIGITALE
2
Le
trasformazioni
fisiche
della materia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
▪
▪
Gli stati fisici della materia
I sistemi omogenei ed eterogenei
Le sostanze pure e i miscugli
La solubilità
La concentrazione delle soluzioni
Le concentrazioni percentuali
Da uno stato di aggregazione all’altro
I principali metodi di separazione
dei miscugli
Mappa visuale
Esercizi
23
24
25
29
30
31
33
34
38
39
Quesiti e problemi • Il laboratorio
delle competenze • Investigare insieme
• Dictionary
Animazioni
• Modello molecolare dei passaggi
di stato dell’acqua
• I passaggi di stato
Approfondimenti
• Le impurezze intorno a noi
• Le polveri sottili
VideoLab
• L’arcobaleno in provetta
Video – Come si fa?
• Filtrare un miscuglio solido-liquido
• Ottenere l’acqua distillata
Video
• La preparazione di una soluzione
• Temperatura e passaggi di stato
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
CAPITOLO
IN DIGITALE
3
Dalle
trasformazioni
chimiche alla
teoria atomica
IV
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Trasformazioni fisiche e chimiche
Gli elementi e i composti
La nascita della moderna teoria atomica
Da Lavoisier a Dalton
Il modello atomico di Dalton
Le particelle elementari: atomi, molecole
e ioni
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
43
45
47
48
53
54
58
59
La storia della chimica
• John Dalton
Video
• La conservazione della massa
• La preparazione di un composto.
La legge di Proust
VideoLab
• Versare l’invisibile
• Una precipitazione colorata
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
INDICE
CAPITOLO
IN DIGITALE
4
La teoria
cineticomolecolare
della materia
1. Energia, lavoro e calore
2. Analisi termica di una sostanza pura
3. La teoria cinetico-molecolare
63
66
della materia
4. I passaggi di stato spiegati
dalla teoria cinetico-molecolare
70
▪
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
72
76
77
Quesiti e problemi • Il laboratorio
delle competenze • Dictionary
Sei pronto per la verifica?
Animazione
• Modello molecolare dei passaggi
di stato dellÕacqua
Video
• Temperatura e passaggi di stato
VideoLab
• I palloncini in acqua calda
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
80
IN DIGITALE
CAPITOLO
1. Il gas perfetto e la teoria
5
Le leggi
dei gas
2.
3.
4.
5.
6.
7.
▪
▪
cinetico-molecolare
La pressione dei gas
La legge di Boyle o legge isoterma
La legge di Charles o legge isobara
La legge di Gay-Lussac o legge isocora
La legge generale dei gas
Le reazioni tra i gas e il principio
di Avogadro
Mappa visuale
Esercizi
81
83
85
88
90
92
94
97
98
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
Animazione
• Le leggi dei gas
La storia della chimica
• Amedeo Avogadro
• Stanislao Cannizzaro
Scheda – Per saperne di più
• Che tempo farˆ? I gas e la
meteorologia
Video
• Le leggi dei gas. Come varia
il volume di un gas
• La misura del volume di un gas
VideoLab
• La lattina che implode
• Un circolo ÇvirtuosoÈ
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
CAPITOLO
IN DIGITALE
6
La quantità
di sostanza
in moli
1.
2.
3.
4.
La massa atomica e la massa molecolare
La mole
I gas e il volume molare
Formule chimiche e composizione
percentuale
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
▪
103
107
114
116
120
121
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary • Investiga e rifletti
Sei pronto per la verifica?
La storia della chimica
• Amedeo Avogadro
Lezione interattiva
• La mole
Video
• Le leggi dei gas. Come varia
il volume di un gas
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
126
V
INDICE
CAPITOLO
IN DIGITALE
7
Le particelle
dell’atomo
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
La natura elettrica della materia
La scoperta delle particelle subatomiche
Le particelle fondamentali dell’atomo
I modelli atomici di Thomson e Rutherford
Il numero atomico identifica gli elementi
Le trasformazioni del nucleo
L’energia nucleare
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
127
128
131
132
134
137
141
144
145
Animazione
• La legge di Coulomb
La storia della chimica
• Marie Sklodowska Curie
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
CAPITOLO
IN DIGITALE
8
La struttura
dell’atomo
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
La doppia natura della luce
La «luce» degli atomi
L’atomo di idrogeno secondo Bohr
L’energia di ionizzazione
Livelli e sottolivelli di energia in un atomo
La configurazione elettronica degli elementi
L’elettrone: particella o onda?
L’equazione d’onda e l’orbitale
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
149
153
154
156
158
160
163
164
169
170
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Investigare insieme
Animazione
• Energia di ionizzazione e livelli
energetici
Approfondimento
• La luce delle stelle
La storia della chimica
• Niels Bohr
Video
• Le sostanze che colorano la fiamma
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
CAPITOLO
IN DIGITALE
9
Il sistema
periodico
1. Verso il sistema periodico
2. La moderna tavola periodica
3. Le conseguenze della struttura a strati
dell’atomo
4. Le principali famiglie chimiche
5. Proprietà atomiche e andamenti
periodici
181
184
186
6. Proprietà chimiche e andamenti
periodici
▪
▪
▪
VI
175
177
Mappa visuale
Esercizi
191
194
195
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
Sei pronto per la verifica?
Animazioni
• La tavola periodica
• Energia di ionizzazione
e livelli energetici
Approfondimento
• Raccontare la chimica
La storia della chimica
• Dmitrij Ivanovič Mendeleev
• Gilbert N. Lewis
• Linus Pauling
Scheda – Per saperne di più
• La chimica dello smartphone
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
198
INDICE
CAPITOLO
IN DIGITALE
10
I legami
chimici
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Perché due atomi si legano?
Il legame ionico
I composti ionici
Il legame metallico
I solidi metallici
Il legame covalente
La scala dell’elettronegatività e i legami
I solidi reticolari
La tavola periodica e i legami tra gli elementi
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
199
201
203
205
206
209
213
214
215
216
217
Animazioni
• Il legame ionico e il legame metallico
• Il legame covalente
Approfondimento
• La conducibilitˆ in un acquario
La storia della chimica
• Gilbert N. Lewis
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
Quesiti e problemi • Il laboratorio
delle competenze • Dictionary
CAPITOLO
IN DIGITALE
11
La forma
delle molecole
e le forze
intermolecolari
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
La forma delle molecole
La teoria VSEPR
Molecole polari e non polari
Le forze intermolecolari
Solidi covalenti molecolari
Legami a confronto
Le proprietà intensive dello stato liquido
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
221
222
228
230
234
236
237
240
241
Video
• Il comportamento delle sostanze
in presenza di forze elettriche
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
CAPITOLO
IN DIGITALE
12
Classificazione
e nomenclatura
dei composti
1.
2.
3.
4.
5.
7.
8.
9.
I nomi delle sostanze
La valenza e il numero di ossidazione
Scrivere le formule più semplici
La nomenclatura chimica
La nomenclatura dei composti binari senza
ossigeno
La nomenclatura dei composti binari
dell’ossigeno
Gli idrossidi
Gli ossiacidi
I sali ternari
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
6.
▪
245
245
248
250
253
256
259
260
262
267
268
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
Sei pronto per la verifica?
Approfondimento
• Dal nomenclator latino alla IUPAC
La storia della chimica
• Antoine Lavoisier
Mappe
• Nomenclatura tradizionale di ossidi
e anidridi
• Nomenclatura degli ossiacidi
• Nomenclatura dei sali binari e ternari
Schede – Per saperne di più
• DallÕamianto allÕedilizia green
• La nomenclatura in unÕetichetta
Videolezione
• Assegnare i numeri di ossidazione
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
272
VII
INDICE
CAPITOLO
IN DIGITALE
13
Le proprietà
delle soluzioni
1.
2.
3.
4.
5.
Perché le sostanze si sciolgono?
Le soluzioni elettrolitiche e il pH
La solubilità
La concentrazione delle soluzioni
Le proprietà colligative
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
273
276
279
280
287
291
292
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Investigare insieme • Investiga e
rifletti • Dictionary
Animazioni
• Dissociazione ionica, dissoluzione
molecolare e reazione di ionizzazione
• Dissoluzione e concentrazione di una
soluzione
Scheda – Per saperne di più
• COP21 e trasporto green: quanta CO2
stiamo risparmiando?
Video
• La preparazione di una soluzione
Video – Come si fa?
• Valutare il pH di una soluzione
VideoLab
• La lacrima di ghiaccio • Le bolle nell’olio
• L’arcobaleno in provetta
Videolezione
• Preparare, usare e diluire una soluzione
con una data concentrazione
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
CAPITOLO
IN DIGITALE
14
Le reazioni
chimiche
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Le equazioni di reazione
Come bilanciare le reazioni
I vari tipi di reazione
Le reazioni di sintesi
Le reazioni di decomposizione
Le reazioni di scambio semplice
o di spostamento
7. Le reazioni di doppio scambio
8. I calcoli stechiometrici
9. Reagente limitante e reagente in eccesso
297
299
302
303
304
10. La resa di reazione
317
318
319
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
305
307
311
315
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
20 esercizi interattivi
CAPITOLO
1. Le reazioni scambiano energia con l’ambiente 325
2. Trasformazioni esotermiche e trasformazioni
15
La
termodinamica
3.
4.
5.
6.
7.
8.
▪
▪
endotermiche
La combustione produce calore
Le funzioni di stato
Il primo principio della termodinamica
Il calore di reazione e l’entalpia
L’entropia: il «disordine» di un sistema
L’energia libera: il motore delle reazioni
chimiche
Mappa visuale
Esercizi
Quesiti e problemi • Il laboratorio
delle competenze • Investiga e rifletti
VIII
Animazione
• Bilanciamento di un’equazione chimica
Scheda – Per saperne di più
• Green Chemistry: la chimica sostenibile
VideoLab
• Una «combustione» senza ossigeno
• Versare l’invisibile
Videolezioni
• Bilanciare le equazioni chimiche (non
redox) • Determinare il reagente limitante
e la resa di una reazione
Video
• Il reagente limitante. Quando si ferma
una reazione?
Video – Come si fa?
• Manipolare i reagenti chimici
Investigare insieme
Investiga e rifletti
327
330
332
333
335
339
340
342
343
IN DIGITALE
Approfondimento
• Entropia del sistema ed entropia
dell’Universo
Scheda – Per saperne di più
• La termodinamica nell’industria: Seveso e
Bhopal
Video
• Reazioni esotermiche e reazioni
endotermiche
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
INDICE
IN DIGITALE
CAPITOLO
1. Ottimizzare una reazione: la sintesi
16
Cinetica
ed equilibrio
5.
6.
7.
dell’ammoniaca
Che cos’è la velocità di reazione
I fattori che influiscono sulla velocità
di reazione
L’energia di attivazione: la teoria degli urti
e la teoria dello stato di transizione
L’equilibrio chimico
La costante di equilibrio
Il principio di Le Châtelier
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
2.
3.
4.
▪
347
348
349
352
356
358
363
369
370
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
Sei pronto per la verifica?
Animazione
• Lo stato di equilibrio
Approfondimenti
• La catalisi nell’industria
• Le reazioni oscillanti
Scheda – Per saperne di più
• Gli enzimi per il restauro green
Video
• La velocità con cui si trasformano le
sostanze
Videolezione
• Determinare le costanti di equilibrio in
fase gassosa
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
376
CAPITOLO
IN DIGITALE
17
Acidi e basi
si scambiano
protoni
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Le teorie sugli acidi e sulle basi
La teoria di Arrhenius
La teoria di Brønsted e Lowry
La teoria di Lewis
La ionizzazione dell’acqua
Il pH e la forza degli acidi e delle basi
Come calcolare il pH di soluzioni acide
e basiche
8. La neutralizzazione: una reazione tra acidi
e basi
9. L’idrolisi: anche i sali fanno cambiare il pH
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
377
378
379
382
383
384
390
393
396
399
400
Approfondimento
• Acidi e basi poliprotici
La storia della chimica
• Svante August Arrhenius
• Gilbert N. Lewis
Video
• Estraiamo un indicatore … dal cavolo
rosso
• Il riconoscimento di acidi e basi
• La titolazione acido-base
Videolezione
• Calcolare il pH di una soluzione
Investigare insieme
20 esercizi interattivi
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Investiga e rifletti • Dictionary
IN DIGITALE
CAPITOLO
1. La chimica dell’elettricità
2. Ossidazione e riduzione: che cosa sono
18
Le ossidoriduzioni
e l’elettrochimica
e come si riconoscono
405
406
3. Come si bilanciano le reazioni
4.
5.
6.
7.
8.
di ossido-riduzione
Reazioni redox spontanee e non spontanee
Le pile
La scala dei potenziali standard di riduzione
La corrosione
L’elettrolisi e la cella elettrolitica
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
▪
408
410
411
414
418
421
426
427
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Investiga e rifletti • Dictionary
Sei pronto per la verifica?
432
Approfondimenti
• La ruggine della Torre Eiffel
• Le pile in commercio
La storia della chimica
• Michael Faraday
Schede – Per saperne di più
• Quando l’ossigeno fa la differenza
• Gli accumulatori al litio per l’energia
sostenibile
Video
• Le reazioni di ossido-riduzione
• Dimmi di che colore sei e ti dirò in che
ambiente stai
Videolezioni
• Identificare le reazioni di ossido-riduzione
• Scrivere una reazione redox in forma
ionica
• Bilanciare le redox con il metodo delle
semireazioni
• Bilanciare le redox con il metodo del
trasferimento degli elettroni
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
IX
INDICE
CAPITOLO
IN DIGITALE
19
Dal carbonio
agli
idrocarburi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
I composti organici
Gli idrocarburi saturi: alcani e cicloalcani
L’isomeria
La nomenclatura degli idrocarburi saturi
Proprietà fisiche degli idrocarburi saturi
Gli idrocarburi insaturi: alcheni e alchini
Proprietà chimiche degli idrocarburi alifatici
Gli idrocarburi aromatici
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
433
434
437
440
444
445
448
450
454
455
Approfondimenti
• I colori della natura
• Isomeria in farmacia
• Petrolio e processi di raffineria
Video – LabOR
• Alcani e cicloalcani
• Alcheni
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
CAPITOLO
IN DIGITALE
20
Dai gruppi
funzionali
ai polimeri
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
I gruppi funzionali
Gli alcoli, i fenoli e gli eteri
Le aldeidi e i chetoni
Proprietà chimiche del gruppo funzionale
ÑOH
Gli acidi carbossilici e i loro derivati
Gli esteri
Le ammine e le ammidi
I polimeri di sintesi
▪
▪
Mappa visuale
Esercizi
▪
459
461
464
465
467
468
471
473
477
478
Quesiti e problemi • Il laboratorio delle
competenze • Dictionary
Sei pronto per la verifica?
Prova esperta
Indice analitico
480
U1
U4
CAPITOLO
IN DIGITALE
21
Le basi della
biochimica
X
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Le biomolecole
I carboidrati
I lipidi
Gli amminoacidi, i peptidi e le proteine
La struttura delle proteine e la loro attività biologica
Gli enzimi: i catalizzatori biologici
La chimica degli acidi nucleici
Approfondimento
• La fermentazione alcolica
La storia della chimica
• Giulio Natta
Video – LabOR
• Alcoli
• Fenoli
• Alcoli primari, secondari e terziari
• Aldeidi e chetoni
• Distinguere aldeidi e chetoni
• Acidi carbossilici
• Esteri
• Ammine
• Ammine primarie, secondarie e
terziarie
Tavola periodica interattiva
Investigare insieme
Investiga e rifletti
20 esercizi interattivi
