Anno scolastico: 2008-09 Istituto di Istruzione Superiore Liceo Scientifico, Classico e delle Scienze Sociali “T: Lucrezio Caro” Cittadella (PD) Classe: 4^ B Liceo Scientifico Docente: Patrizia Dominici Materia: Biologia Libro in adozione: F. Tottola – A. Allegrezza – M. Righetto “Nuovo corso di chimica” Minerva Italica editore Programma svolto Metodo sperimentale e grandezze (cap 1) Proprietà e trasformazioni delle sostanze. Il metodo sperimentale. Il Sistema Internazionale e le grandezze fondamentali La temperatura: scala Kelvin, Celsius, Fahrenheit. Le grandezze derivate: volume, densità, forza, energia, pressione. Grandezze intensive ed estensive. L’espressione di misura e la notazione scientifica. Accuratezza e precisione di misurazione. La materia (cap 2) Stati della materia: solido, liquido, aeriforme Le trasformazioni fisiche della materia Natura corpuscolare della materia: interpretazione dei passaggi di stato. Le sostanze pure Le miscele omogenee e eterogenee Metodi di separazione: distillazione, cromatografia, estrazione con solvente, sedimentazione, filtrazione, centrifugazione. Composti ed elementi Formule chimiche e molecole. Esercizi 1 Le leggi ponderali (cap 3) Legge della conservazione della massa. La conservazione dell’energia La conservazione della massa e dell’energia. La legge delle proporzioni definite. La teoria atomica di Dalton e la legge delle proporzioni multiple. Gay- Lussac: reazioni tra i gas Il principio di Avogadro La massa atomica e la massa molecolare. Esercizi La mole e i calcoli stechiometrici La mole: l’unità di misura Determinazione della mole in problemi La massa molare Volume molare dei gas Composizione percentuale e formula minima Equazioni chimiche: bilanciamento e coefficienti stechiometrici. Classificazione delle reazioni chimiche: di sintesi, di decomposizione, di scambio singolo, di scambio doppio. Esercizi I primi modelli atomici (cap 5) I fenomeni elettrici: attrazione e repulsione. La scoperta dei raggi catodici. Massa e carica degli elettroni. Il modello atomico di Thomson. Il modello atomico di Rutherford. La scoperta dei neutroni. Calcolo delle particelle subatomiche in un atomo: elettroni, protoni e neutroni Gli isotopi. Esercizi La configurazione elettronica (cap 6) La natura ondulatoria e corpuscolare della luce Gli spettri continui e a righe. Planck e i quanti. Effetto fotoelettrico. Il modello dell’atomo di Borh. La quantizzazione degli atomi e le energie di ionizzazione. De Broglie e il principio di indeterminazione di Heinsenberg. La natura ondulatoria dell’elettrone. I numeri quantici: principale, secondario, magnetico, di spin. La configurazione elettronica: regola dell’aufbau, principio di esclusione di Pauli, regola di Hund. Esercizi di configurazioni. 2 La tavola periodica (cap7) Organizzazione della tavola periodica. Proprietà dei metalli, non metalli e semimetalli. Il volume atomico. La tavola periodica e le configurazione elettronica. Variazione nella tavola del raggio atomico. Variazione nella tavola dell’energia di ionizzazione. Variazione nella tavola dell’affinità elettronica. L’elettronegatività e la sua variazione nella tavola. I legami chimici (cap 8) Concetto di legame, di distanza di legame e di energia di legame. Regola dell’ottetto e rappresentazione di Lewis. Legame covalente puro e polare Legame covalente dativo. Legame ionico. Legame metallico. Legami intermolecolari: legame idrogeno, legame dipolo -dipolo, legame dipolo indotto, forze di Van der Waals. Proprietà dei solidi: ionici, covalenti, metallici, molecolari. La struttura delle molecole (cap 9) La teoria VSERP Ibridazione degli orbitali. Polarità delle molecole. La nomenclatura (cap10) Formule chimiche: rappresentazioni simboliche. Il numero di ossidazione. Nomenclatura tradizionale: ossidi, anidridi, idruri, idrossidi, ossiacidi, idracidi, Sali binari e ternari. Nomenclatura IUPAC: composti binari e ternari Reazioni chimiche: previsione dei prodotti dati i reagenti. Esercizi. Gli aeriformi (cap 11) La misura della pressione. Unità di misura Legge di Boyle. Trasformazione isoterma. Legge di Charles. Trasformazione isobara. Legge di Gay- Lussac. Trasformazione isocora. Legge universale dei gas ideali. Teoria cinetica dei gas e le spiegazione delle leggi sperimentali. Legge di Graham e la diffusione. Legge di Dalton e le pressioni parziali. Esercizi 3 I liquidi e le soluzioni (cap 12) Liquidi e aeriformi: somiglianze e differenze. L’evaporazione e la teoria cinetica. La tensione di vapore e il diagramma di stato L’ebollizione e la pressione. Le soluzioni: ionizzazione e dissociazione. La solubilità: soluzioni sature, insature, sovrasature. L’effetto della pressione e della temperatura sulla solubilità La concentrazione: percentuale in peso, percentuale in volume, percentuale in peso e volume, molarità e molalità, frazione molare, Proprietà colligative: innalzamento ebulloscopico, abbassamento crioscopico, pressione osmotica. Esercizi La spontaneità delle reazioni (cap13) Le reazioni spontanee e non spontanee L’entalpia delle reazioni: primo principio di termodinamica Reazioni esotermiche ed endotermiche La legge di Hess e la spontaneità delle reazioni. L’entropia e la funzione di stato. Energia libera di Gibbs e la spontaneità delle reazioni. La velocità delle reazioni chimiche (cap 14) Le reazioni e il tempo: velocità di reazione. I fattori che influenzano la velocità di reazione. La teoria delle collisioni. L’energia di attivazione e il complesso attivato. Esercizi L’equilibrio chimico (cap 15) L’equilibrio chimico e la reversibilità nelle reazioni. Legge dell’equazione di massa e la costante di equilibrio. Il principio di Le Ch’atelier e l’equilibrio dinamico. Il prodotto di solubilità. Esercizi Acidi e basi (cap 16) Definizioni di acido e base secondo Arrhenius, Bronsted- Lowry, Lewis. L’autoprotolisi dell’acqua e il prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH e pOH Acidi forti e deboli Basi forti e deboli Calcolo del pH di acidi e basi forti e deboli. La neutralizzazione di un acido 4 Le soluzioni tampone. La titolazione. Esercizi Le ossidoriduzioni (cap 17) Il numero di ossidazione Le reazioni redox: ossidazione e riduzione. Bilanciamento delle redox. Esercizi Pile ed elettrolisi (cap 18) Spontaneità delle reazioni redox La pila Daniell Forza elettromotrice Elettrolisi Esercizi Cittadella, Il docente Gli alunni 5