ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE IRIS VERSARI - Cesano Maderno (MB) PIANO DI LAVORO DEL PROFESSORE Indirizzo: X LICEO SCIENTIFICO □ LICEO SCIENTIFICO Scienze Applicate □ LICEO TECNICO □ ISTITUTO TECNICO Amministrazione Finanza e Marketing MATERIA: Scienze Naturali PROF: Lidia Andreotti ANNO SCOLASTICO: 2016/17 Classe: 5AS ELENCO DELLE UNITA’ DIDATTICHE/MODULI Num Titolo delle UNITA’ DIDATTICHE/MODULI Durata in ore SdT1 Mineralogia (ripasso anno precedente) 1 SdT2 Petrografia (ripasso anno precedente) 1 SdT3 Vulcanismo (ripasso anno precedente) 1 SdT4 Sismologia 6 SdT5 I modelli della tettonica globale 20 1 La chimica del carbonio 17 2 I gruppi funzionali e la loro reattività 15 3 Le basi della biochimica 12 4 Il metabolismo energetico 15 5 Le biotecnologie 12 Totale delle ore di attività 99 data di presentazione: 2 novembre 2016 Firma Lidia Andreotti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 1 MODULO/UNITÀ DIDATTICA MINERALOGIA PREREQUISITI Chimica del terzo anno MODALITÀ DI VERIFICA Verifica scritta e/o orale 6 ore TEMPI COMPETENZE 1. 2. 3. 4. Classificare ed effettuare connessioni logiche Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 ABILITÀ 1. Saper spiegare e sintetizzare gli argomenti trattati. METODOLOGIA E STRUMENTI Definizione di minerale. •Lezioni frontali, Reticolo cristallino, cella elementare e • Lezioni partecipate, abito cristallino. • Proiezione di immagini La formula mineralogica: differenze • Uso di mappe concettuali, rispetto a una formula chimica.(il caso • Materiale didattico integrativo del quarzo) Vicarianza (olivina e feldspati)e polimorfismo (diamante e grafite) Laboratorio: osservazioni di Le proprietà fisiche dei minerali campioni mineralogici. (densità, colore, lucentezza, durezza, sfaldatura) La classificazione chimica dei minerali (elementi nativi, carbonati fosfati, aloidi, ossidi, idrossidi, solfuri, solfati, silicati) La classificazione strutturale dei silicati. (con esempi, gruppi anionici fondamentali). Come ricavare la formula dei feldspati. Alcune proprietà fisiche derivanti dal tipo di reticolo: la conducibilità della grafite, la sfaldatura delle miche, la CONOSCENZE 2 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE frattura del quarzo) La genesi dei minerali e i processi di formazione MODULO/UNITÀ DIDATTICA PETROGRAFIA Chimica del terzo anno PREREQUISITI Mineralogia Verifica scritta e/o orale MODALITÀ DI VERIFICA 6 ore TEMPI COMPETENZE 5. 6. 7. 8. Classificare ed effettuare connessioni logiche Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 ABILITÀ 2. Saper spiegare e sintetizzare gli argomenti trattati. CONOSCENZE METODOLOGIA E STRUMENTI •Lezioni frontali, • Lezioni partecipate, • Proiezione di immagini • Uso di mappe concettuali, • Materiale didattico integrativo Definizione di roccia. Classificaione delle rocce in base ai processi litogenetici Le rocce magmatiche: classificazione basata sulla modalità di solidificazione del magma (rocce magmatiche intrusive, effusive e pegmatiti che) e basata sul chimismo Laboratorio: osservazioni di del magma (rocce acide, intermedie, campioni petrografici. basiche e ultrabasiche) Principali minerali presenti nelle rocce acide e nelle rocce basiche. Magma primario e anatettico: l’ipotesi del dualismo dei magmi. Caratteristiche e comportamento dei 3 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE due tipi di magma. Le rocce sedimentarie: il processo sedimentario (erosione, trasporto, sedimentazione e diagenesi). La classificazione delle rocce sedimentarie: rocce sedimentarie detritiche, evaporitiche e rocce organogene. Le rocce metamorfiche: i fattori del metamorfismo. Metamorfismo di alto e basso grado. Metamorfismo di contatto e regionale. MODULO/UNITÀ DIDATTICA VULCANOLOGIA Chimica del terzo anno PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI COMPETENZE Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Le rocce magmatiche Verifica scritta e/o orale 5 ore ABILITÀ CONOSCENZE METODOLOGIA E STRUMENTI 4 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE 9. Classificare ed effettuare connessioni logiche 10. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti 11. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti 12. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 3. Saper spiegare e sintetizzare gli argomenti trattati. Che cos’è un vulcano. Morfologia degli edifici vulcanici. Eruzioni lineari e centrali: edifici vulcanici derivati dalle rispettive eruzioni (vulcani a scudo, strato vulcani, plateau basaltici e ignimbritici) Il magma basaltico e analettico: composizione caratteristiche e comportamento. Comportamento del magma in base alla % di silice a alla % di acqua presente. Classificazione delle eruzioni vulcaniche: Hawaiiane, islandesi, stromboliane, vulcaniane o pliniane, peleane. Le eruzioni freatomagmatiche Leruzione del Vesuvio del 79 dC. L’eruzione del monte la Pelee del 1902. I pordotti dell’attività vulcanica. Prodotti gassosi, solidi e liquidi. Morfologie laviche superficiali. I fenomeni di vulcanismo secondario. Il rischio vulcanico e la previsione delle eruzioni. •Lezioni frontali, • Lezioni partecipate, • Proiezione di immagini • Uso di mappe concettuali, • Materiale didattico integrativo . 5 MODULO/UNITÀ DIDATTICA SISMOLOGIA PREREQUISITI Chimica del terzo anno MODALITÀ DI VERIFICA Verifica scritta e/o orale TEMPI COMPETENZE Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 4 ore ABILITÀ CONOSCENZE METODOLOGIA E STRUMENTI 6 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE 13. Classificare ed effettuare connessioni logiche 14. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti 15. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti 16. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 4. Saper spiegare e sintetizzare gli argomenti trattati. Elementi di tettonica: la deformazione delle rocce sottoposte a uno sforzo. Faglie e pieghe Df di terremoto. Micro e macrosismi Gli eventi che caratterizzano un terremoto: il ciclo sismico. Il modello del rimbalzo elastico Le onde sismiche Terremoti superficiali, intermedi e profondi Sismografi e sismogrammi Le scale sismiche MCS e Richter La magnitudo. Il rischio sismico La prevenzione dei terremoti •Lezioni frontali, • Lezioni partecipate, • Proiezione di immagini • Uso di mappe concettuali, • Materiale didattico integrativo Laboratorio: osservazioni di campioni mineralogici. 7 MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI I modelli della tettonica globale La classificazione delle rocce Il vulcanesimo I terromoti Verifica scritta strutturata. Interrogazione orale 21 ore COMPETENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. Descrivere le fasi dell’espansione del fondo oceanico Descrivere le prove e i corollari dell’espansione oceanica Descrivere la variazione della morfologia dei fondali oceanici Descrivere il movimento relativo delle placche litosferiche Descrivere le strutture che si incontrano in zona di convergenza Descrivere le strutture che si incontrano in zona di divergenza ABILITÀ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Comprendere l’importanza delle zone d’ombra delle onde sismiche per determinare la struttura dell’interno terrestre Comprendere l’importanza del magnetismo fossile per determinare le inversioni di polarità magnetica Saper spiegare la formazione degli strati della crosta oceanica Saper motivare le cause dell’innalzamento della dorsale rispetto al bacino oceanico adiacente Saper spiegare perché le lave degli archi magmatici prodotte dal processo di subduzione hanno un chimismo intermedio saper descrivere le condizioni geologiche che possono portare alla formazione di un arco vulcanico intraoceanico e di una cordigliera saper spiegare la differenza dell’attività vulcanica di una dorsale con quella di un arco magmatico saper spiegare perché la crosta oceanica è in media più giovane della crosta continentale CONOSCENZE 1. La struttura interna della Terra 2. Il calore interno della Terra 3. Il magnetismo terrestre 4. Le placche litosferiche 5. Il movimento delle placche litosferiche 6. La struttura dei fondali oceanici e la loro espansione 7. I margini continentali 8. La collisione continentale METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali Lezioni partecipate Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point Uso di mappe concettuali Materiale didattico integrativo . 8 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI La chimica del carbonio I legami chimici e la configurazione elettronica dell'atomo di Carbonio Le forze di attrazione intermolecolari Gli acidi e le basi secondo le teorie di Bronsted e di Lewis Verifica scritta strutturata. Interrogazione orale 21 ore ABILITÀ COMPETENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. Saper classificare gli idrocarburi alifatici e aromatici Saper disegnare le formula di struttura a partire dalla formula bruta,tenendo conto della possibilità di eventuale isomeria di un composto Saper classificare gli isomeri in conformazionali, di struttura e stereoisomeri Saper classificare le reazioni in base al loro meccanismo Saper assegnare la classe di appartenenza al composto a partire dalla formula bruta e viceversa Saper eseguire esercizi, anche stechiometrici, relativi alle reazioni chimiche tipiche del gruppo. MODULO/UNITÀ DIDATTICA Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 1. 2. 3. 4. 5. Spiegare perché il carbonio è il componente principale di numerosi composti chimici di natura molto diversa tra loro Saper prevedere la solubilità e altre proprietà fisiche delle molecole organiche, nota la loro struttura Saper distinguere fra rottura omolitica e rottura eterolitica di un legame Saper spiegare il meccanismo delle reazioni di addizione elettrofila, di addizione radicalica e di sostituzione elettrofila. Saper spiegare la stabilità della molecola del benzene e saper interpretare la reazione di sostituzione elettrofila. CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Il carbonio e il legame covalente L’isomeria di struttura L’ibridazione del carbonio Classificazione delle molecole organiche in base ai gruppi funzionali Gli alcani: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche Le reazioni degli alcani: sostituzione e ossidazione I cicloalcani: nomenclatura e conformazioni (isomeria cistrans) Gli alcheni: nomenclatura, isomeria cis-trans, reazioni di addizione. Il benzene: caratteristiche chimiche e struttura (da Kekulè al modello a orbitale) La nomenclatura dei composti aromatici e la sostituzione elettrofila aromatica. METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali Lezioni partecipate Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point Uso di mappe concettuali Materiale didattico integrativo . I gruppi funzionali e la loro reattività 9 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI Gli idrocarburi alifatici: nomenclatura e reazioni Elettrofili e nucleofili Verifica scritta strutturata. Interrogazione orale 21 ore ABILITÀ COMPETENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. Saper classificare i derivati ossigenati degli idrocarburi Saper disegnare le formula di struttura a partire dalla formula bruta,tenendo conto della possibilità di eventuale isomeria di un composto Saper classificare gli isomeri in conformazionali, di struttura e stereoisomeri Saper classificare le reazioni in base al loro meccanismo Saper assegnare la classe di appartenenza al composto a partire dalla formula bruta e viceversa Saper eseguire esercizi, anche stechiometrici, relativi alle reazioni chimiche tipiche del gruppo. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 1. 2. 3. 4. 5. Saper prevedere la solubilità e altre proprietà fisiche delle molecole organiche, nota la loro struttura Saper prevedere il comportamento chimico di una molecola conoscendone la struttura e i gruppi funzionali presenti Saper spiegare la differenza tra reazioni di addizione elettrofila, di addizione radicalica, di sostituzione elettrofila e di sostituzione nucleofila Saper interpretare gli stadi delle reazioni di eliminazione in un alcol e di addizione nucleofila al carbonile Saper progettare la produzione di un composto attraverso una catena di reazioni CONOSCENZE 1. I composti organici alogenati (alogenuri alchilici) 2. La nomenclatura e la classificazione degli alcoli, dei fenoli e degli eteri 3. Il legame idrogeno negli alcoli e l’acidità degli alcoli 4. Le reazioni chimiche degli alcoli: eliminazione, sostituzione nucleofila, ossidazione 5. La nomenclatura e le proprietà fisiche di aldeidi e chetoni. 6. Le reazioni chimiche degli aldeidi e dei chetoni: addizione nucleofila, ossidazione e riduzione. 7. La nomenclatura e le proprietà fisiche degli acidi carbossilici. 8. Le reazioni chimiche degli acidi carbossilici: l'esterificazione. 9. La nomenclatura e le proprietà fisiche delle ammine e delle ammidi. 10. I composti eterociclici 11. I polimeri di sintesi METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali Lezioni partecipate Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point Uso di mappe concettuali Materiale didattico integrativo 10 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI Le basi della biochimica I derivati ossigenati degli idrocarburi Le reazioni dei derivati ossigenati degli idrocarburi La stereoisomeria Verifica scritta strutturata. Interrogazione orale 12 ore ABILITÀ COMPETENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. Saper rappresentare il comportamento del carbonile nella chiusura ad anello del glucosio a catena aperta Saper spiegare perchè le forme cicliche degli zuccheri non sono planari Saper rappresentare la diversa disposizione delle catene carboniose sature ed insature degli acidi grassi Saper scrivere le reazioni di idrolisi e di saponificazione di un trigliceride Saper descrivere il comportamento di un catalizzatore biologico Saper descrivere le fasi della duplicazione del DNA Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 1. 2. 3. 4. 5. Saper distinguere i diversi legami glicosidici Saper prevedere il comportamento chimico di una molecola conoscendone la struttura e i gruppi funzionali presenti Saper riconoscere il carattere non polare / polare della catena laterale di un amminoacido, nota la sua struttura Comprendere che al variare della sequenza degli amminiacido varia la natura della proteina Comprendere le ragioni degli appaiamenti obbligati fra le basi azotate degli acidi nucleici. CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. I carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi I lipidi: saponificabili e non saponificabili Gli amminoacidi, i peptidi Le strutture delle proteine e la loro attività biologica. Gli enzimi I nucleotidi e gli acidi nucleici. La duplicazione del Dna Il codice genetico e la sintesi proteica. METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali Lezioni partecipate Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point Uso di mappe concettuali Materiale didattico integrativo . 11 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI Il metabolismo energetico I composti ossigenati degli idrocarburi La reazioni dei composti ossigenati degli idrocarburi Le biomolecole Verifica scritta strutturata. Interrogazione orale 12 ore ABILITÀ COMPETENZE 1. 2. 3. 4. 5. Saper descrivere le fasi di un processo di ossidoriduzione Saper descrivere le fasi della glicolisi Saper descrivere le fasi della beta-ossidazione Saper descrivere le fasi del metabolismo degli amminoacidi Saper descrivere le fasi del ciclo dell'acido citrico 1. 2. 3. 4. 5. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Saper distinguere le diverse fasi delle vie metaboliche Saper prevedere l'andamento di una via metabolica al variare dei fattori e delle molecole coinvolte Comprendere i fattori che regolano la glicemia Comprendere i processi che regolano la glicogenolisi Comprendere come la struttura dell'amminoacido influenzi il suo metabolismo METODOLOGIA E STRUMENTI CONOSCENZE 1. Anabolismo e catabolismo 2. I coenzimi NAD e FAD 3. Il metabolismo dei carboidrati: glicolisi, fermentazione, gluconeogenesi. 4. Il metabolismo dei lipidi. 5. Il metabolismo degli amminoacidi 6. Il metabolismo terminale: il ciclo dell'acido ciclico. 7. La produzione di energia: catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa 8. La regolazione delle attività metaboliche. • • • • • Lezioni frontali Lezioni partecipate Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point Uso di mappe concettuali Materiale didattico integrativo . 12 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA Le biotecnologie PREREQUISITI La struttura del DNA Il codice genetico La duplicazione del DNA MODALITÀ DI VERIFICA Verifica scritta strutturata. Interrogazione orale TEMPI 12 ore COMPETENZE 1. 2. 3. 4. Saper distinguere tra biotecnologie convenzionali e avanzate Saper definire gli organismi transgenici e gli OGM Saper fornire esempi di applicazione delle biotecnologie nell'Ingegneria genetica in medicina, e nella industria agroalimentare, Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione ABILITÀ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Delineare le possibili conseguenze della mobilità di alcuni elementi genetici Illustrare i protocolli utilizzati per costruire una " libreria genomica" Illustrare i protocolli utilizzati per la costruzione di molecole del DNA ricombinante, anche graficamente, e spigarne i passaggi Individuare i passaggi fondamentali degli esperimenti riguardanti la clonazione dei mammiferi Spiegare in cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere applicata Individuare e discutere l’importanza delle biotecnologie agro-alimentari CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Le colture cellulari Il DNA ricombinante Gli enzimi di restrizione La clonazione, l'amplificazione e sequenziamento del DNA L'analisi del DNA. L'analidi delle proteine. L'ingegneria genetica e gli ogm. Le biotecnologie mediche Le biotecnologie agrarie Le biotecnologie ambientali METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali Lezioni partecipate Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point Uso di mappe concettuali Materiale didattico integrativo . 13 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 14 SCHEMA DELLA DISTRIBUZIONE TEMPORALE DEI MODULI/UNITA’ DIDATTICHE DI SCIENZE DELLA TERRA E BIOCHIMICA - CLASSE 5AS MODULO/UNITA’ DIDATTICA SdT 1: Mineralogia S ETTEMBRE OTTOBRE X X SdT 2: Petrografia X SdT 3: Vulcanismo X NOVEMBRE DICEMBRE SdT 4 Sismologia X SdT 5 I modelli della tettonica globale X GENNAIO MARZO X 2. I gruppi funzionali e la loro reattività X MAGGIO GIUGNO X X X X X 4. Il metabolismo energetico X 5. Le biotecnologie Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 APRILE X 1. La chimica del carbonio 3. Le basi della biochimica FEBBRAIO X X 15 Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 16