LICEO SCIENTIFICO E CLASSICO
“M.CURIE” Meda (MB)
Anno scolastico 2014-2015
Prof.ssa Francesca Paola Sciortino
Programma di Scienze Naturali e Chimica
Classe 4ASA
SCIENZE DELLA TERRA
I materiali della litosfera. I minerali e la struttura cristallina. Le proprietà fisiche dei
minerali. La classificazione dei minerali: i silicati e i minerali non silicatici.
Le rocce. Il ciclo litogenetico. Le rocce ignee: la tessitura, la composizione, la
classificazione, il processo magmatico, l’origine e l’evoluzione dei magmi, la
classificazione dei magmi. Le rocce sedimentarie: come si formano, i principali tipi, gli
ambienti di formazione. Le rocce metamorfiche: il processo metamorfico, il metamorfismo
di contatto, il metamorfismo regionale e il metamorfismo cataclastico, i minerali indice, le
facies metamorfiche, le più comuni rocce metamorfiche.
I fenomeni vulcanici. I fattori che influenzano la viscosità di un magma. Il meccanismo
delle eruzioni. I diversi tipi di prodotti vulcanici. La forma degli apparati vulcanici. I diversi
tipi di eruzione. Altre strutture di origine vulcanica: le caldere, i coni di scorie, i plateaux
basaltici, i duomi di lava, i camini vulcanici e i neck. Le formazioni ignee intrusive: i dicchi, i
filoni strato, i laccoliti, i batoliti.
I fenomeni sismici. Le cause. Le scosse premonitrici e le repliche. Le onde sismiche. La
localizzazione dell’epicentro e dell’ ipocentro. Le scale di intensità e le scale di magnitudo.
Le deformazioni delle rocce.
Elementi di tettonica. Come si deformano le rocce. Limite di elasticità e carico di rottura.
Le faglie. Le pieghe. I sovrascorrimenti. Le falde.
Un modello "globale": la Tettonica delle placche.
L'interno della Terra. La crosta. Il mantello. Il nucleo. Il flusso di calore. Misurare la
temperatura della Terra: la geoterma. Il campo magnetico terrestre. La geodinamo. Il
paleomagnetismo. La struttura della crosta. Crosta oceanica e crosta continentale.
L'isostasia.
L'espansione dei fondi oceanici. La deriva dei continenti. La "Terra mobile di Wegener". Le
dorsali oceaniche. Le fosse abissali. Espansione e subduzione. Anomalie magnetiche sui
fondi oceanici.
La Tettonica delle placche. Le placche litosferiche. L'orogenesi. All'inizio di un ciclo:
l'apertura di un continente.
Vulcanismo sismicità e placche. Vulcani: ai margini delle placche o all'interno delle
placche. Terremoti: ai margini delle placche o all'interno dei continenti.
Un possibile motore per la Tettonica delle placche: celle convettive e punti caldi.
CHIMICA
Le soluzioni. Definizione di soluzione. Soluto e solvente. Soluzioni acquose di composti
ionici. La solubilità dei gas. La concentrazione: molarità, frazione molare, percentuale in
massa, percentuale massa/volume, molalità. Le proprietà colligative. L’osmosi. I colloidi.
Le reazioni chimiche. Classificazione: di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice
e di doppio scambio o metatesi. Le reazioni ioniche: equazione molecolare, equazione
ionica, equazione ionica netta. Il bilanciamento delle reazioni. Le reazioni di precipitazione.
Le regole di solubilità. Stechiometria delle reazioni in soluzione. Acidi forti e acidi deboli.
Basi forti e basi deboli. Gli elettroliti forti e gli elettroliti deboli. Le reazioni di salificazione.
Le reazioni in cui si formano gas.
Le reazioni di ossidoriduzione. Definizione di redox. Il bilanciamento delle redox con il
metodo delle semireazioni in ambiente acido e in ambiente basico. Reazione tra metalli e
acidi. Serie di attività dei metalli più comuni.
Termochimica. Il primo principio della termodinamica. L’energia interna. Il calore di
reazione a volume costante. L’entalpia. Il calore di reazione a pressione costante: la
variazione di entalpia. Il calore standard di reazione. Le equazioni termochimiche. La
legge di Hess. Le regole per riadattare le equazioni termochimiche. Le variazioni di
entalpia durante i passaggi di stato e i processi di dissoluzione. L’entropia. Il terzo principio
della termodinamica. L’energia libera. Energia libera standard. Variazione di energia libera
in un sistema all’equilibrio.
Velocità di reazione La velocità di reazione ed i fattori che la influenzano. La legge
cinetica. La teoria degli urti. La teoria dello stato di transizione. Il complesso attivato. I
catalizzatori. Reazioni elementari e reazioni a più stadi. L’ordine di reazione.
Equilibrio chimico. L’equilibrio chimico. La legge dell’equilibrio. La costante di equilibrio.
Il Principio di Le Chatelier. Equilibri e reazioni in fase gassosa. Equilibri eterogenei.
Gli acidi e le basi. Le teorie sugli acidi e le basi: la teoria di Arrhenius, la teoria di
Brönsted-Lowry, la teoria di Lewis. Il prodotto ionico dell'acqua. Il pH. La forza degli acidi e
delle basi. Andamento periodico della forza degli acidi. La costante di ionizzazione di acidi
e basi deboli. Gli acidi poliprotici. Gli indicatori di pH. Le titolazioni acido-base. Le soluzioni
dei sali. L’idrolisi. Il prodotto di solubilità. Le soluzioni tampone.
L’elettrochimica. Le celle galvaniche. I potenziali di cella. I potenziali standard di
riduzione. Le batterie. L’elettrolisi.
Stechiometria. Esercizi.
CHIMICA ORGANICA
L’atomo di carbonio. L’ibridazione sp, sp2, sp3. I legami semplici. I legami multipli.
L’isomeria: di catena, di posizione, stereoisomeria(ottica e cis-trans). La geometria
molecolare dei composti organici secondo il modello V.S.E.P.R. Le formule di struttura. Le
formule di struttura semplificate.
Alcani e cicloalcani. Classificazione. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Conformazione.
Isomeria cis-trans dei ciclo alcani. Le reazioni degli alcani. Scissione omolitica e scissione
etero litica. Il meccanismo di reazione della sostituzione radicalica.
Alcheni e alchini. Classificazione. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Le caratteristiche del
doppio legame. Isomeria cis-trans. Le reazioni di preparazione. Le reazioni di addizione
degli alcheni. Addizione di alogeni, di acqua, di acidi, di idrogeno. Il meccanismo di
addizione elettrofila. Le addizioni elettrofile ai dieni coniugati. La reazione di Diels-Alder
dei dieni coniugati. L’ossidazione. La combustione. Le caratteristiche del triplo legame. Le
reazioni di addizione agli alchini. L’acidità degli alchini.
Gli idrocarburi aromatici. Il benzene: formula grezza, formule di risonanza, aromaticità.
Nomenclatura. Proprietà fisiche. La sostituzione elettrofila aromatica e il suo meccanismo.
Le reazioni di alchilazione e acilazione. Gli effetti del sostituente nelle sostituzioni
aromatiche. L’interpretazione dell’effetto di orientazione del sostituente. Gli idrocarburi
aromatici policiclici.
La stereoisomeria. Chiralità ed enantiomeria. Le regole di sequenza di Cahn Ingold e
Prelog. La luce polarizzata e l’attività ottica. Le proiezioni di Fischer. I composti con più di
un centro stereogeno. I diastereomeri. Le forme meso. Le miscele racemiche.
Gli alogenuri alchilici. La sostituzione nucleofila. I meccanismi di sostituzione nucleofila:
SN1.
I
meccanismi
di
eliminazione:
E2,
E1.
La
competizione
SN2,
sostituzione/eliminazione.
2
Alcoli, fenoli e tioli. Caratteristiche generali, formule grezze, formule di struttura e
nomenclatura. Il legame idrogeno. L’acidità e la basicità. I metodi di preparazione. Le
reazioni.
Eteri ed epossidi. Caratteristiche generali. Nomenclatura. Proprietà. I reagenti di
Grignard. Preparazione degli eteri. Gli epossidi.
Aldeidi e chetoni. Caratteristiche generali. Nomenclatura. Proprietà. I metodi di
preparazione. Le reazioni delle aldeidi e dei chetoni. L’addizione di nucleofili. La riduzione
dei composti carbonilici. L’ossidazione dei composti carbonilici. L’acidità degli idrogeni in
alfa. La condensazione aldolica.
Gli acidi carbossilici. Caratteristiche generali, formule grezze, formule di struttura e
nomenclatura. Acidità. Metodi di preparazione. I derivati. Gli esteri. La preparazione degli
esteri. Le reazioni degli esteri. Gli alogenuri acilici. Le anidridi. Le ammidi.
Le ammine. Caratteristiche generali, formule grezze, formule di struttura e nomenclatura.
Basicità. La preparazione. Le reazioni. L’acilazione.
Meda 5 giugno 2015
L’insegnante
Gli alunni
LAVORO ESTIVO PER IL RECUPERO DEL DEBITO
classe 4ASA
Argomenti di chimica da studiare
Le soluzioni. Definizione di soluzione. Soluto e solvente. Soluzioni acquose di composti
ionici. La solubilità dei gas. La concentrazione: molarità, frazione molare, percentuale in
massa, percentuale massa/volume, molalità. Le proprietà colligative. L’osmosi. I colloidi.
Le reazioni chimiche. Classificazione: di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice
e di doppio scambio o metatesi. Le reazioni ioniche: equazione molecolare, equazione
ionica, equazione ionica netta. Il bilanciamento delle reazioni. Le reazioni di precipitazione.
Le regole di solubilità. Stechiometria delle reazioni in soluzione. Acidi forti e acidi deboli.
Basi forti e basi deboli. Gli elettroliti forti e gli elettroliti deboli. Le reazioni di salificazione.
Le reazioni in cui si formano gas.
Le reazioni di ossidoriduzione. Definizione di redox. Il bilanciamento delle redox con il
metodo delle semireazioni in ambiente acido e in ambiente basico. Reazione tra metalli e
acidi. Serie di attività dei metalli più comuni.
Termochimica. Il primo principio della termodinamica. L’energia interna. Il calore di
reazione a volume costante. L’entalpia. Il calore di reazione a pressione costante: la
variazione di entalpia. Il calore standard di reazione. Le equazioni termochimiche. La
legge di Hess. Le regole per riadattare le equazioni termochimiche. Le variazioni di
entalpia durante i passaggi di stato e i processi di dissoluzione. L’entropia. Il terzo principio
della termodinamica. L’energia libera. Energia libera standard. Variazione di energia libera
in un sistema all’equilibrio.
Velocità di reazione La velocità di reazione ed i fattori che la influenzano. La legge
cinetica. La teoria degli urti. La teoria dello stato di transizione. Il complesso attivato. I
catalizzatori. Reazioni elementari e reazioni a più stadi. L’ordine di reazione.
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Equilibrio chimico. L’equilibrio chimico. La legge dell’equilibrio. La costante di equilibrio.
Il Principio di Le Chatelier. Equilibri e reazioni in fase gassosa. Equilibri eterogenei.
Gli acidi e le basi. Le teorie sugli acidi e le basi: la teoria di Arrhenius, la teoria di
Brönsted-Lowry, la teoria di Lewis. Il prodotto ionico dell'acqua. Il pH. La forza degli acidi e
delle basi. Andamento periodico della forza degli acidi. La costante di ionizzazione di acidi
e basi deboli. Gli acidi poliprotici. Gli indicatori di pH. Le titolazioni acido-base. Le soluzioni
dei sali. L’idrolisi. Il prodotto di solubilità. Le soluzioni tampone.
L’elettrochimica. Le celle galvaniche. I potenziali di cella. I potenziali standard di
riduzione. Le batterie. L’elettrolisi.
Eseguire un congruo numero di esercizi scelti tra quelli presenti nel libro di testo e
relativi ai capitoli da studiare: dal capitolo 11 al capitolo 19 del libro di testo “J. E.
Brady F. Senese CHIMICA vol 2 Zanichelli
Dal libro “Loredana Troschel, CHIMICA Quaderno per il recupero e il
consolidamento, La Spiga ISBN 9788846828101”, eseguire tutti gli esercizi delle
Unità 9, 10, 11,12, 13 e 14.
Argomenti di chimica organica da studiare
L’atomo di carbonio. L’ibridazione sp, sp2, sp3. I legami semplici. I legami multipli.
L’isomeria: di catena, di posizione, stereoisomeria(ottica e cis-trans). La geometria
molecolare dei composti organici secondo il modello V.S.E.P.R. Le formule di struttura. Le
formule di struttura semplificate.
Alcani e cicloalcani. Classificazione. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Conformazione.
Isomeria cis-trans dei ciclo alcani. Le reazioni degli alcani. Scissione omolitica e scissione
etero litica. Il meccanismo di reazione della sostituzione radicalica.
Alcheni e alchini. Classificazione. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Le caratteristiche del
doppio legame. Isomeria cis-trans. Le reazioni di preparazione. Le reazioni di addizione
degli alcheni. Addizione di alogeni, di acqua, di acidi, di idrogeno. Il meccanismo di
addizione elettrofila. Le addizioni elettrofile ai dieni coniugati. La reazione di Diels-Alder
dei dieni coniugati. L’ossidazione. La combustione. Le caratteristiche del triplo legame. Le
reazioni di addizione agli alchini. L’acidità degli alchini.
Gli idrocarburi aromatici. Il benzene: formula grezza, formule di risonanza, aromaticità.
Nomenclatura. Proprietà fisiche. La sostituzione elettrofila aromatica e il suo meccanismo.
Le reazioni di alchilazione e acilazione. Gli effetti del sostituente nelle sostituzioni
aromatiche. L’interpretazione dell’effetto di orientazione del sostituente. Gli idrocarburi
aromatici policiclici.
La stereoisomeria. Chiralità ed enantiomeria. Le regole di sequenza di Cahn Ingold e
Prelog. La luce polarizzata e l’attività ottica. Le proiezioni di Fischer. I composti con più di
un centro stereogeno. I diastereomeri. Le forme meso. Le miscele racemiche.
Gli alogenuri alchilici. La sostituzione nucleofila. I meccanismi di sostituzione nucleofila:
SN1.
I
meccanismi
di
eliminazione:
E2,
E1.
La
competizione
SN2,
sostituzione/eliminazione.
Eseguire un congruo numero di esercizi scelti tra quelli presenti nel libro di testo e
relativi ai capitoli da studiare: dal capitolo 1 al capitolo 11 del libro di testo “Paolo
De Maria Percorsi di chimica organica Zanichelli.
Dal libro “Loredana Troschel, CHIMICA Quaderno per il recupero e il
consolidamento, La Spiga ISBN 9788846828101”, eseguire tutti gli esercizi della
Unità 15.
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COMPITI DELLE VACANZE
classe 4ASA
Ripassare i seguenti capitoli : dal capitolo 15 al capitolo 19 del libro di testo “J. E.
Brady F. Senese CHIMICA vol 2 Zanichelli”. Eseguire un congruo numero di
esercizi scelti tra quelli presenti nel libro di testo e relativi ai capitoli da studiare
Ripassare: dal capitolo 1 al capitolo 11 del libro di testo “Paolo De Maria Percorsi
di chimica organica Zanichelli”. Eseguire un congruo numero di esercizi scelti tra
quelli presenti nel libro di testo e relativi ai capitoli da studiare.
Dal libro “Loredana Troschel, CHIMICA Quaderno per il recupero e il
consolidamento, La Spiga ISBN 9788846828101”, eseguire tutti gli esercizi delle
Unità 9, 10, 11,12, 13, 14 e 15.
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