M i n i s t e r o d e l l ’ i s t r u z i o n e , d e l l ’ u n i v e rs i t à e d e l l a r i c e r c a Liceo Scientifico Statale “M. G. Agnesi” Liceo Scienze Applicate – Liceo Linguistico Via dei Lodovichi 10 – 23807 Merate (LC) Tel: 039 9906676-039 9902139 Fax: 039 9900230 e-mail uffici: [email protected] P R O G R A M M A S V O L T O anno scolastico 2014 /2015 Materia SCIENZE NATURALI Classe Docente prof.ssa Belotti Lorena 1 DS Liceo Scientifico CHIMICA La chimica della natura Premi Nobel italiani assegnati per la fisiologia, medicina, chimica e fisica. Scoperte e date dell’assegnazione del premio. Finalità della Chimica e suoi ambiti di studio. Dall’alchimica alla chimica. Chimica e sostenibilità ambientale. La chimica studia la materia e le sue trasformazioni. Misure e grandezze Le grandezze sono proprietà misurabili Il Sistema Internazionale: grandezze fondamentali e derivate. Grandezze intensive ed estensive. Volume, massa, peso, densità, mole, temperatura: scala Celsius e Kelvin. Concetto di energia: definizione di energia potenziale, cinetica e calore. Il metodo scientifico e l’analisi dei dati Il metodo sperimentale e le sue fasi: studio controllato dei fenomeni; ipotesi, verifica sperimentale, legge, teoria, modello e fatto scientifico. La relazione di laboratorio. Sensibilità e portata degli strumenti di misura. Misura ed errori accidentali e sistematici. Valor medio, errore assoluto, intervallo dei valori attendibili, errore relativo. Notazione scientifica e ordine di grandezza. Le trasformazioni fisiche della materia Sistema (aperto, chiuso e isolato) e ambiente. Gli stati di aggregazione della materia: aeriforme (gas e vapore), liquido e solido. Definizione di plasma. Natura particellare della materia: l’interpretazione degli stati di aggregazione. Definizione di fase. Sistemi fisicamente omogenei ed eterogenei. Sistemi chimicamente omogeni ed eterogenei. Le sostanze pure. Miscugli eterogenei e miscugli omogenei (soluzione, solvente e soluto). I colloidi. I cambiamenti di stato: relazione fra temperatura e passaggi di stato; relazione fra pressione e passaggi di stato. Variazione del volume e della densità durante un passaggio di stato. La curva di riscaldamento e di raffreddamento di una sostanza e di una soluzione. Interpretazione particellare delle curve di riscaldamento Tecniche di separazione di un miscuglio: decantazione, centrifugazione, filtrazione, utilizzo di un imbuto separatore, utilizzo della calamita, estrazione con solventi, cristallizzazione, sublimazione, distillazione, distillazione frazionata, cromatografia su carta. Trasformazioni chimiche della materia Trasformazioni chimiche e fisiche a confronto. Le reazioni chimiche. Le sostanze pure: elementi e composti. Classificazione degli elementi chimici. La Tavola periodica. Metalli, non metalli e semimetalli. Le teorie della materia Concetto di atomo. Le leggi ponderali della chimica: Lavoisier e Proust. Teoria atomica di Dalton. Teoria atomica e proprietà della materia. Formule chimiche di elementi e composti. Composti molecolari e ionici. Gli atomi, i legami, le reazioni Particelle subatomiche, numero atomico e numero di massa. Isotopi. Modelli atomici: Dalton; Thomson; esperimento e modello di Rutherford. Concetto di orbita (cenni al modello atomico di Bohr) e concetto di orbitale. La disposizione degli elettroni negli atomi: configurazione elettronica e configurazione elettronica esterna. I legami chimici: la regola dell'ottetto. Legame ionico e legame covalente puro e polare. Equazioni chimiche e loro bilanciamento. SCIENZE DELLA TERRA La terra come sistema integrato Il sistema Terra. Le sfere della Terra: atmosfera, idrosfera, litosfera, biosfera: caratteristiche generali ed interazione tra di esse. La sfera dell’acqua: le acque continentali Il ciclo dell’acqua. Il bilancio idrologico globale e regionale. Distribuzione dell’acqua sul pianeta: acque superficiali e sotterranee. Acque di ruscellamento e forme di erosione. Fiumi e torrenti: caratteristiche generali; bacino idrografico e idrogeologico. Azione di modellamento delle acque fluviali: azione erosiva (gole, marmitte, valli a V e cascate) di trasporto e di deposito (conoide di deiezione e pianura alluvionale). Forme miste di erosione e trasporto: meandri, terrazzi e foci fluviali. I laghi: caratteristiche generali; classificazione in base all’origine, evoluzione. I ghiacciai: ghiacciai alpini, calotte glaciali, ghiacciai marini e meccanismi di formazione. Movimento di un ghiacciaio. Modellamento di origine glaciale della superficie terrestre: forme di erosione e di deposito. Le acque sotterranee: porosità e permeabilità delle rocce; il suolo; falde freatiche e artesiane; sorgenti e risorgive. Approfondimento: Le grandi dighe. Il dissesto idrogeologico. La risorsa acqua: deficit idrico e inquinamento. Il passaggio a Nord – Ovest. La sfera dell’acqua: idrosfera marina La acque marine: salinità e presenza di gas, densità, pressione, temperatura, trasparenza, colore. Oceani e mari. Morfologia dei fondali oceanici. I moti delle acque marine: onde, maree, correnti superficiali e profonde. Cenni all’erosione costiera. L’inquinamento delle acque marine. L’ecosistema marino. Approfondimento: L’inquinamento delle acque marine. La Terra come corpo celeste Il sistema solare: origine. Leggi di Keplero e legge della gravitazione universale. Pianete terrestri e pianeti gioviani. Asteroidi, comete e meteoroidi. Forma e dimensioni della Terra. Definizione di ellissoide e geoide. I sistemi di riferimento sulla superficie terrestre: reticolato geografico e coordinate geografiche. Moto di rotazione e alternarsi del dì e della notte. Moto di rivoluzione e alternarsi delle stagioni. Testo in adozione G. Valitutti A. Tifi A. Gentile: La Chimica della Natura Zanichelli ed. M. Crippa M. Fiorani Sistema Terra Edizione: A. Mondadori Scuola LABORATORIO Normativa sulla sicurezza in laboratorio Misura della densità dell'avventurina: calcolo dell'errore assoluto e dell'intervallo di valori attendibili. Proprietà additiva verificata per massa e volume di due liquidi miscibili: acqua e alcool etilico. Estrazione di pigmenti clorofilliani da foglie di spinaci (estrazione; filtrazione) Osservazione della fluorescenza dei pigmenti clorofilliani Separazione per cromatografia dei pigmenti colorati presenti nell’ inchiostro di pennarello Distillazione del vino Separazione per filtrazione e cristallizzazione di un miscuglio eterogeneo: acqua, sale e carbonato di calcio in polvere Separazione di un miscuglio formato da limatura di ferro e polvere di zolfo con calamita Sublimazione e brinamento dello iodio Curva di riscaldamento del tiosolfato di sodio Merate 28 / 5 / 2015 Il docente Belotti Lorena I rappresentanti di classe