ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE
Guglielmo Marconi
Verona
Programma (piano di lavoro) preventivo
Anno Scolastico 2014/15
Materia
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe
2
Docenti
Nome documento
CHI2
p.doc
UDA 0: Recupero nomenclatura e prerequisiti laboratorio
2
Verifiche: modalità e descrizione ............................................................................. 2
UDA 1: La mole e le soluzioni
2
Prerequisiti
2
Unità didattica 1: Unità di massa atomica, massa atomica e massa molecolare ............. 3
Unità didattica 2: Il numero di Avogadro e il concetto di mole ..................................... 3
Unità didattica 3: Soluzioni e loro concentrazione ..................................................... 3
Verifiche: modalità e descrizione ............................................................................. 4
UDA 2: Reazioni chimiche
4
Prerequisiti ........................................................................................................... 4
Unità didattica 1: Le reazioni chimiche ..................................................................... 4
Unità didattica 2: Il calcolo stechiometrico ................................................................ 5
Verifiche: modalità e descrizione ............................................................................. 5
UDA 3: I fattori che governano le reazioni chimiche
5
Prerequisiti ........................................................................................................... 5
Unità didattica 1: Il fattore energetico nelle reazioni chimiche ..................................... 5
Unità didattica 2: La velocità delle reazioni chimiche .................................................. 6
Unità didattica 3: L’equilibrio chimico ....................................................................... 7
Verifiche: modalità e descrizione ............................................................................. 7
UDA 4: Le reazione acido – base e di ossidoriduzione
7
Prerequisiti ........................................................................................................... 7
Unità didattica 1: Le reazioni acido - base ................................................................. 8
Unità didattica 2: Le reazioni di ossido riduzione ........................................................ 9
Verifiche: modalità e descrizione ............................................................................. 9
Firma docente/i
Firma Responsabile Utenza
Firma Dirigente
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Metodologie, verifiche e griglia di valutazione
10
UDA 0: Recupero nomenclatura e prerequisiti di laboratorio
Ore
7
Periodo
Settembre- Inizio Ottobre
Obiettivi specifici
Argomenti
Sapere cosa rappresenta il
numero di ossidazione e
saperlo assegnare ad ogni
elemento combinato.
Conoscere la classificazione
delle principali classi dei
composti inorganici.
Saper ricavare la formula del
composto dal nome
tradizionale e viceversa.
Conoscere e saper utilizzare
gli strumenti di misura di
volume e di massa; conoscere
le basilari norme
antinfortunistiche e saper
lavorare in laboratorio in
sicurezza utilizzando gli idonei
dispositivi di protezione.
Conoscere le principali
tecniche di separazione delle
miscele.
Teoria:
Il numero di ossidazione: definizione e regole per la sua
attribuzione.
Categorie di composti chimici della nomenclatura
tradizionale: ossidi, anidridi, idrossidi, idracidi, ossiacidi e
sali ( binari e ternari).
Regole per l’attribuzione del nome tradizionale alle varie
categorie di composti chimici.
Esercizi per l’identificazione della categoria di appartenenza
di un composto.
Esercizi per l’assegnazione del nome tradizionale alla
formula di un composto e viceversa.
Cenni alla nomenclatura IUPAC
Laboratorio:
Basilari norme antinfortunistiche e classificazione sostanze
chimiche pericolose.
Strumenti di misura di volume e di massa.
Principali tecniche di separazione delle miscele.
Verifiche: modalità e descrizione
Prove strutturate e/o semistrutturate. Verifiche orali. Osservazione e valutazione
dell’attività in laboratorio..
UDA 1: La mole e le soluzioni
Prerequisiti
Conoscere la notazione scientifica e le regole delle potenze. Conoscere la differenza tra
atomi e molecole e riconoscerne le formule. Distinguere la formula di un elemento da
quella di un composto.
Conoscere le differenze tra miscele omogenee ed eterogenee.
Conoscere le particelle subatomiche. Conoscere e saper utilizzare gli strumenti di misura di
volume e di massa; conoscere le basilari norme antinfortunistiche e saper lavorare in
laboratorio in sicurezza utilizzando gli idonei dispositivi di protezione. Conoscere le
principali tecniche di separazione delle miscele. Errore assoluto, errore relativo percentuale.
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Unità didattica 1: Unità di massa atomica, massa atomica e massa molecolare
Ore
4
Periodo
Ottobre
Obiettivi specifici
Argomenti
Conoscere i concetti di unità
di massa atomica,di massa
atomica e molecolare.
Saper calcolare la massa
atomica di elementi e la
massa molecolare di
composti.
Saper utilizzare l’unità di
massa atomica per
determinare la massa in
grammi di singoli atomi o di
molecole.
Teoria:
L’unità di massa atomica.
Concetto di massa atomica e massa molecolare e calcolo
della massa molecolare.
Determinazione della massa in grammi di un atomo
conoscendo la sua massa atomica e il valore in grammi
dell’u.m.a.
Determinazione della massa in grammi di una molecola
conoscendo la sua massa molecolare e il valore in grammi
dell’u.m.a.
Unità didattica 2: Il numero di Avogadro e il concetto di mole
Ore
5
Periodo
Ottobre
Obiettivi specifici
Argomenti
Conoscere il valore
numerico della costante di
Avogadro ed il suo
significato.
Saper definire la mole.
Saper calcolare la massa
molare di un elemento e di
un composto.
Saper applicare il concetto di
massa molare e il numero di
Avogadro nella risoluzione di
semplici esercizi.
Teoria:
Il numero di Avogadro e la mole.
Il concetto di mole associato ad una massa in grammi
( massa molare).
Il concetto di mole associato al numero di Avogadro.
Esecuzione di esercizi di trasformazione di una massa in
grammi a moli e viceversa.
Esecuzione di esercizi di trasformazione di una massa in
grammi a numero di particelle base ( atomi o molecole).
Unità didattica 3: Soluzioni e loro concentrazione
Ore
6
Periodo
Ottobre- Novembre
Obiettivi specifici
Argomenti
Saper riconoscere una
soluzione come una miscela
omogenea di soluto e di
solvente.
Saper esprimere le
concentrazioni: % m/m,
Teoria:
Le soluzioni: soluto e solvente.
La solubilità : definizione
Concentrazione delle soluzioni: % m/m, %m/V, %V/V e
molarità.
Esercizi applicativi sulla concentrazione delle soluzioni.
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Programmazione didattica
%m/V, %V/V e Molarità.
Saper risolvere semplici
esercizi relativi alla
concentrazione di soluzioni.
Saper preparare una
soluzione per pesata del
soluto e per diluizione di
soluzioni concentrate.
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Esercizi relativi alle diluizioni delle soluzioni.
Laboratorio:
Preparazione di soluzioni acquose a titolo noto per pesata
del soluto e per diluizione di soluzioni concentrate.
Verifiche: modalità e descrizione
Prove strutturate e/o semistrutturate. Verifiche orali. Osservazione e valutazione
dell’attività in laboratorio.
UDA 2: Reazioni chimiche
Prerequisiti
Differenza tra trasformazioni fisiche e chimiche. Legge di Lavoisier. La mole. La concentrazione delle
soluzioni. Legami chimici intramolecolari.
Unità didattica 1: Le reazioni chimiche
Ore
8
Periodo
Novembre
Obiettivi specifici
Argomenti
Saper scrivere le reazioni
chimiche in termini di
reagenti e prodotti.
Saper descrivere e
riconoscere le
manifestazioni di una
reazione chimica.
Saper classificare e
riconoscere le reazioni di
sintesi, decomposizione, e
scambio (semplice e doppio).
Saper bilanciare
correttamente le reazioni.
Saper scrivere le formule dei
prodotti di una reazione di
doppio scambio.
Saper individuare in una
reazione di doppio scambio il
composto precipitato.
Teoria:
Reazioni chimiche: reagenti e prodotti.
Tipi di reazioni chimiche: sintesi, decomposizione, scambio
(semplice e doppio).
Esercizi di riconoscimento delle varie tipologie di reazioni ed
esercizi di previsione dei prodotti che si formano in una
reazione di scambio.
Bilanciamento di una reazione chimica.
Esercizi di bilanciamento.
Laboratorio:
I sintomi di una reazione chimica (manifestazioni
osservabili).
Tipi di reazioni chimiche (reazione di sintesi o combinazione,
di decomposizione o analisi,di scambio semplice o
spostamento, di scambio o di doppio scambio).
Reazioni di doppio scambio: reazioni fra ioni in soluzione
acquosa con formazione di precipitati.
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Unità didattica 2: Il calcolo stechiometrico
Ore
8
Periodo
Novembre – dicembre
Obiettivi specifici
Argomenti
Conoscere il significato dei
coefficienti numerici in una
reazione chimica bilanciata.
Saper svolgere semplici
calcoli in base alla
stechiometria della reazione
anche in presenza di un
reagente limitante.
Saper determinare la
quantità di un composto
molecolare ottenuto da
una reazione di
precipitazione; saper
determinare la resa e
l’errore relativo percentuale
commesso.
Teoria:
Significato dei coefficienti stechiometrici di una reazione
bilanciata: rapporti stechiometrici e rapporti ponderali.
Esercizi applicativi sui rapporti stechiometrici e ponderali
Concetto di reagente limitante e di reagente in eccesso.
Esercizi per l’individuazione del reagente limitante.
Esercizi sui rapporti ponderali in presenza di un reagente
limitante.
Laboratorio:
Analisi chimica quantitativa:determinazione gravimetrica
dell’ossido rameico con calcolo della resa e dell’errore
relativo percentuale.
Verifiche: modalità e descrizione
Prove strutturate e/o semistrutturate. Verifiche orali. Osservazione e valutazione
dell’attività in laboratorio..
UDA 3: I fattori che governano le reazioni chimiche
Prerequisiti
Conoscere che le reazioni chimiche comportano rottura e formazione di legami. Saper interpretare un
grafico.
Unità didattica 1: Il fattore energetico nelle reazioni chimiche
Ore
8
Periodo
gennaio
Obiettivi specifici
Conoscere il concetto di
sistema ed ambiente , di
entalpia e di entropia.
Argomenti
Teoria:
Sistema ed ambiente.
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Programmazione didattica
Saper riconoscere se una
reazione è endotermica o
esotermica dalla variazione
di H.
Saper predire il segno di ∆S
in un processo fisico o
chimico.
Saper interpretare i grafici
che rappresentano la
variazione di energia nel
corso di una reazione
chimica.
Conoscere l’equazione di
Gibbs e saperla collegare alla
spontaneità delle reazioni.
Saper determinare il calore
di reazioni di
neutralizzazione acido – base
e di dissociazione.
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Definizione di entalpia(H); trasformazioni endotermiche ed
esotermiche con costruzione di grafici energia/coordinata di
reazione;variazione di entalpia (∆H) nelle trasformazioni
endo ed esotermiche.
Definizione di entropia (S) e semplici esempi di variazione di
entropia (∆S) in trasformazioni fisiche e in trasformazioni
chimiche.
Equazione di Gibbs e condizioni di spontaneità di una
reazione.
Laboratorio:
Trasformazioni
esotermiche
ed
endotermiche:
determinazione del calore molare di dissociazione e di
neutralizzazione.
Unità didattica 2: La velocità delle reazioni chimiche
Ore
9
Periodo
Febbraio
Obiettivi specifici
Argomenti
Saper definire la velocità di
reazione e conoscere i
fattori che la influenzano.
Conoscere la teoria cinetica
degli urti tra particelle.
Conoscere il significato di
energia di attivazione ed il
suo ruolo sulla velocità di
reazione.
Saper interpretare un grafico
che rappresenta la
variazione di energia nel
corso di una reazione.
Saper mettere in relazione la
velocità di una reazione
chimica con i fattori che la
influenzano.
Teoria:
Definizione di velocità di reazione in relazione alla variazione
nel tempo della concentrazione delle specie chimiche
partecipanti alla reazione.
Teoria delle collisioni e degli urti efficaci e concetto di
energia di attivazione.
Fattori che influiscono sulla velocità di reazione: natura dei
reagenti, stato di suddivisione, concentrazione, temperatura
e catalizzatori.
Laboratorio:
Studio della velocità di
concentrazione dei reagenti.
Studio della velocità di
temperatura.
reazione:
influenza
della
reazione:
influenza
della
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Unità didattica 3: L’equilibrio chimico
Ore
9
Periodo
Marzo
Obiettivi specifici
Argomenti
Conoscere il significato di
equilibrio chimico e della
costante di equilibrio.
Saper esprimere ed
interpretare la costante di
equilibrio Keq.
Conoscere e saper
interpretare il principio di Le
Chatelier, prevedendo lo
spostamento dell’equilibrio in
seguito a variazioni di
concentrazione e di
temperatura e il
cambiamento della Keq per
effetto della temperatura.
Saper riconoscere
l’instaurarsi dell’equilibrio
chimico e valutare le
modificazioni del sistema
per variazioni di
concentrazione delle specie
reagenti.
Teoria:
Concetto di equilibrio dinamico; legge di azione di massa e
Keq; significato del valore numerico della Keq.
Il principio di Le Chatelier.
Fattori che spostano l’equilibrio: concentrazione e
temperatura; variazione del valore numerico della Keq per
variazioni di temperatura.
Laboratorio:
Reazioni reversibili ed equilibrio chimico; studio di una
reazione all’equilibrio chimico e valutazione dell’influenza
della variazione della concentrazione dei reagenti (principio
di Le Chatelier).
Verifiche: modalità e descrizione
Prove strutturate e/o semistrutturate. Verifiche orali. Osservazione e valutazione
dell’attività in laboratorio.
UDA 4: Le reazione acido – base e di ossidoriduzione
Prerequisiti
Concetto di equilibrio chimico e significato della Keq.
I calcoli stechiometrici. Il numero di ossidazione.
Concentrazioni delle soluzioni.
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Unità didattica 1: Le reazioni acido - base
Ore
12
Periodo
Marzo - aprile
Obiettivi specifici
Argomenti
Conoscere le definizioni di
sostanza acida o basica
secondo le teorie di
Arrhenius e di Brönsted –
Lowry.
Conoscere il concetto di
coppia coniugata acido –
base.
Conoscere l’espressione
della Ka degli acidi e della
Kb delle basi.
Saper riconoscere la
dissociazione di un acido da
quella di una base e
scrivere le relative
espressioni di Ka e Kb.
Saper stabilire la forza di un
acido o di una base
attraverso i valori di Ka e Kb.
Conoscere il processo di
ionizzazione dell’acqua e il
suo prodotto ionico.
Teoria:
Definizioni di acido e di base di Arrhenius e di BrönstedLowry. Concetto di coppia coniugata acido base. Espressione
e significato della Ka degli acidi e della Kb delle basi.
Il processo di ionizzazione dell’acqua e il suo prodotto
ionico. Definizione di pH; calcolo del pH dell’acqua pura; la
scala del pH; calcolo del pH di soluzioni a concentrazione
nota di ioni H+ oppure di ioni OH-;calcolo del pH di soluzioni
a concentrazione nota di un acido forte o di una base forte.
Gli indicatori acido/base: definizione, funzionamento e
intervallo di viraggio.
Definizione di titolazione acido/base, calcoli relativi ad una
titolazione acido forte/base forte con costruzione del grafico
pH/volume di titolante aggiunto
Laboratorio:
Indicatori acido – base: determinazione del pH di alcune
soluzioni con l’uso di diversi indicatori.
Analisi chimica quantitativa volumetrica: titolazioni acido
forte – base forte.
Conoscere la definizione di
pH.
Saper eseguire semplici
calcoli utilizzando la
relazione del pH.
Saper calcolare il pH di una
soluzione di un acido forte e
di una base forte.
Conoscere il concetto ed il
funzionamento degli
indicatori di pH.
Saper determinare il pH di
soluzioni acquose con l’uso
di indicatori.
Conoscere il concetto di
titolazione acido – base, di
punto equivalente in una
titolazione e l’andamento
della curva di titolazione
acido forte – base forte.
Saper eseguire ed analizzare
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
quantitativamente le reazioni
di neutralizzazione tra un
acido forte ed una base
forte.
Unità didattica 2: Le reazioni di ossido riduzione
Ore
14
Periodo
Maggio – giugno
Obiettivi specifici
Conoscere le reazione di
ossido-riduzione basate sullo
scambio di elettroni fra
specie chimiche.
Saper riconoscere una
reazione di ossido riduzione
individuando la specie che si
ossida e quella che si riduce.
Saper bilanciare semplici
reazioni di ossido riduzione.
Conoscere la scala dei
potenziali di riduzione
standard.
Saper osservare ed
analizzare le reazioni che
avvengono fra metalli
immersi in soluzione e gli
ioni metallici presenti.
Saper costruire a livello
qualitativo una piccola scala
di riduzione.
Conoscere il funzionamento
di celle elettrochimiche (pile)
e di celle elettrolitiche e
comprendere i processi che
vi avvengono.
Saper costruire dispositivi
che trasformano l’energia
chimica in energia elettrica.
Argomenti
Teoria:
Riconoscimento
di
una
reazione
red-ox
mediante
l’assegnazione dei numeri di ossidazione.
Definizione di: ossidazione, riduzione, ossidante e riducente.
Bilanciamento di semplici reazioni red-ox
Concetto di potenziale di riduzione e scala dei potenziali di
riduzione standard.
Le pile: schema di funzionamento con individuazione di
anodo e catodo, red-ox complessiva della pila e f.e.m.
Le celle di elettrolisi: schema di funzionamento con
individuazione di anodo, catodo e red-ox globale che si
svolge nella cella.
Laboratorio:
Reazioni di ossidoriduzione fra metalli e ioni metallici:
tendenza degli elementi ad ossidarsi e degli ioni metallici a
ridursi; costruzione scala di riduzione delle specie
analizzate.
Costruzione della pila Daniell e di altre pile elettrochimiche:
misura della tensione generata, calcolo della forza
elettromotrice e scrittura della pila.
Elettrolisi dell’acqua (con voltametro di Hoffmann) e di altre
soluzioni.
Verifiche: modalità e descrizione
Prove strutturate e/o semistrutturate. Verifiche orali. Osservazione e valutazione
dell’attività in laboratorio.
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Programmazione didattica
SCIENZE INTEGRATE: Chimica e Laboratorio
Classe 2a
Metodologie
Lezione frontale – utilizzo Campus e Lim
Risoluzione di esercizi alla lavagna
Esperienze pratiche di laboratorio sia dimostrative a cattedra che di lavoro in gruppo
Osservazione e valutazione dell’attività in laboratorio.
Rielaborazione dati con discussione dei risultati
Proiezione di filmati
Verifiche: tipologia e numero prove
Verifiche scritte basate su : domande aperte, test a risposta multipla, quesiti vero/falso, a
completamento, corrispondenze, risoluzione di problemi.
Interrogazioni orali
Osservazione e valutazione dell’attività in laboratorio.
Eventuali relazioni di laboratorio
Minimo 3 verifiche per quadrimestre (2 di teoria e 1 di laboratorio).
Il voto di pagella deriverà dalla media matematica dei voti di teoria e di laboratorio,
tenendo conto della partecipazione, dell’interesse, dell’impegno nonché della progressione
dell’alunno.
Griglia di valutazione
VOTO
DESCRITTORI
1-3
non conosce gli argomenti proposti;
non è in grado di applicare regole;
non rispetta le consegne.
conosce in modo frammentario e lacunoso gli argomenti proposti;
commette gravi e ripetuti errori nell’applicazione di regole ;
non conosce il linguaggio specifico della disciplina.
conosce in modo incompleto gli argomenti proposti;
ha difficoltà nell’applicare le conoscenze acquisite;
ha scarsa padronanza del
linguaggio specifico della disciplina.
conosce gli argomenti fondamentali;
nell’ applicare le conoscenze commette qualche errore e deve essere guidato in alcuni
passaggi;
si esprime in modo semplice ma nel complesso corretto.
conosce gli argomenti proposti;
si esprime in modo abbastanza sicuro, pur con qualche imperfezione;
sa applicare in modo sostanzialmente corretto le le conoscenze.
conosce in modo completo gli argomenti proposti;
dimostra capacità di collegare e applicare con sicurezza le conoscenza acquisite;
si esprime con l’appropriata terminologia.
dimostra una preparazione approfondita ed organica e capacità di rielaborare i contenuti
appresi in contesti nuovi;
utilizza senza incertezze il linguaggio specifico della disciplina.
4
5
6
7
8
9-10
N.B.: la programmazione di laboratorio potrà venire arricchita da ulteriori
esperienze, in accordo con le esigenze didattiche e compatibilmente con la
disponibilità di utilizzo dei laboratori.
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