Liceo Scientifico Statale ‘A. Labriola’ Anno scolastico 2013-2014 Programma finale di Scienze Classe 4^M CHIMICA Le soluzioni La solubilità di un soluto e i fattori che influenzano tale solubilità. Soluzioni liquido-liquido. Soluzioni solido-liquido. Le soluzioni elettrolitiche. Elettroliti forti. I fattori che influenzano la solubilità dei gas in acqua. Legge di Henry. La concentrazione di una soluzione: molarità, frazione molare, concentrazione percentuale, molalità. Proprietà colligative delle soluzioni: legge di Roult, innalzamento del punto di ebollizione, abbassamento del punto di congelamento. La pressione osmotica. Le reazioni chimiche Reazioni di sintesi. Reazioni di decomposizione. Reazioni di scambio semplice. Reazioni di doppio scambio. Reazione ionica e ionica netta. Reazione di neutralizzazione. Altre reazioni di salificazione. Le reazioni in cui si formano gas. Termodinamica Definizione di sistema. Calore e lavoro: energia scambiata dal sistema con l’ambiente. Sistemi aperti, chiusi e isolati. I sistemi studiati in termochimica: le reazioni chimiche. Energia chimica e energia cinetica. Reazioni esoergoniche ed endoergoniche. Il primo principio della termodinamica. Entalpia. Le equazioni termochimiche: variazione di entalpia standard di reazione, legge di Hess. Entalpia standard di formazione, calcolo della variazione di entalpia standard di una reazione. ( equazione della legge di Hess). Trasformazioni spontanee: quando un processo chimico si definisce spontaneo. L’entropia. Fattori che influenzano l’entropia e che permettono di stabilire il segno della variazione di entropia. Entropia standard di formazione. Calcolo della variazione di entropia standard. L’energia libera di Gibbs e l’equazione di Gibbs. Variazione di energia libera standard. Energia libera standard di formazione. La velocità delle reazioni chimiche Come si misura la velocità di reazione. I fattori che influenzano la velocità di reazione. La legge della velocità. Ordine della reazione. La teoria degli urti. Energia di attivazione. La teoria dello stato di transizione e il complesso attivato. L’influenza dei catalizzatori sulla velocità di reazione. Equilibrio chimico Le reazioni reversibili e l’equilibrio chimico. La legge dell’equilibrio e la costante di equilibrio. Gli equilibri omogenei ed eterogenei. La legge dell’equilibrio per le reazioni gassose espressa in termini di pressioni parziali. Il principio di Le Chatelier. Effetto delle variazioni delle concentrazioni sulla posizione dell’equilibrio. Effetto delle variazioni di pressione e volume sulla posizione dell’equilibrio. Effetto della temperatura sull’equilibrio chimico. I catalizzatori e l’equilibrio. Acidi e basi Acidi e basi secondo Arrhenius. Acidi e basi secondo Bronsted-Lowry. Equilibrio acido –base: coppie coniugate acido-base. Forze relative di acidi e basi coniugati. Forza degli acidi binari e tavola periodica. Forza degli ossiacidi. L’equilibrio di ionizzazione dell’acqua. Il prodotto ionico dell’acqua. Il pH. Soluzioni acide, basiche e neutre. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti. La costante di ionizzazione acida e basica. Calcolo del pH di soluzioni di acidi deboli e basi deboli. Idrolisi salina. Cenni sulle titolazioni e soluzioni tampone. Le redox : bilanciamento di semplici ossido-riduzioni. BIOLOGIA Anatomia e fisiologia dell’uomo L’organizzazione gerarchica del corpo umano I tessuti animali: tessuto epiteliale, tessuto connettivo, tessuto muscolare, tessuto nervoso. Il sistema muscolare: struttura del muscolo scheletrico, il meccanismo della contrazione. Mantenimento dell’equilibrio interno: omeostasi. Controllo a feedback La digestione: anatomia e fisiologia dell’apparato digerente. Regolazione del glucosio ematico. La respirazione: anatomia dell’apparato respiratorio, la meccanica respiratoria; trasporto e scambio dei gas; controllo della respirazione La circolazione sanguigna: i vasi sanguigni, il sangue , il cuore, la pressione sanguigna, il sistema cardiovascolare. Il sistema nervoso: il neurone e l’impulso nervoso e la sua propagazione. I neurotrasmettitori. Sistema nervoso centrale e periferico. GEOLOGIA I costituenti della crosta terrestre: I minerali: definizione. Lo stato amorfo e cristallino. I silicati. Origine dei minerali. Le rocce: le rocce magmatiche: rocce magmatiche intrusive ed effusive. La struttura e composizione chimica e mineralogica delle rocce magmatiche. La classificazione delle rocce magmatiche. I magmi primari e secondari. Differenziazione magmatica. Le rocce sedimentarie: il processo sedimentario. Struttura e classificazione delle rocce sedimentarie. Le rocce metamorfiche: il processo metamorfico: i fattori che lo determinano, i tipi di metamorfismo, i gradi del metamorfismo e il concetto di facies metamorfica. Il ciclo litogenetico. I fenomeni vulcanici Genesi di un magma. Caratteristiche fisico-chimiche dei magmi. Vulcanismo effusivo ed esplosivo. Le diverse modalità di eruzione. Gli edifici vulcanici e i prodotti dell’attività vulcanica. La geografia dei vulcani. Cenni sull’attività vulcanica in Italia. I fenomeni sismici Come si deformano le rocce: le faglie. Origine del terremoto: la teoria del rimbalzo elastico. Ipocentro ed epicentro. Le onde sismiche. I sismografi e sismogrammi. Come si localizza l’epicentro di un terremoto. Come si misura la “forza di un terremoto”: la scala delle intensità e la magnitudo. Gli studenti Il docente Prof.ssa Edi Pietrelli