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
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P R O G R A M M A S V O L T O anno scolastico 2015 /2016
Materia SCIENZE NATURALI
Classe
Docente prof.ssa Belotti Lorena
4^ FS Liceo Scientifico
TESTO IN ADOZIONE:
J. E. Brady, F. Senese
Chimica con Chemistry in English
Ed. Scienze Zanichelli
M. Crippa – M. Fiorani
Sistema Terra volume C - D
Mondadori Scuola
D. SADAVA, C. HELLER, G. ORIANS, W. PURVES, D. HILLIS
Biologia.blu PLUS – Il corpo umano
Ed. Scienze Zanichelli
CHIMICA
Ripasso nomenclatura chimica IUPAC e tradizionale
La teoria sulla formazione dei legami chimici
La teoria del legame di valenza e la teoria dell’orbitale molecolare. Orbitale atomico ibrido.
Ibridazione sp, sp2, sp3
Ibridazione e formazione di legami multipli: sigma e pigreco.
Le proprietà dello stato gassoso
Le proprietà dei gas interpretate a livello molecolare. Unità di misura della pressione. Le leggi dei
gas: legge di Boyle; legge di Charles; legge di Gay – Lussac; legge combinata dei gas; legge della
combinazione dei volume; principio di Avogadro; volume molare standard di un gas. L’equazione
di stato dei gas ideali. La legge delle pressioni parziali di Dalton.
Esercizi di stechiometria con i volumi dei gas.
La teoria cinetico-molecolare: postulati e spiegazione delle leggi dei gas. Gas ideali e gas reali.
Gli stati condensati della materia
Correlazione fra forze intermolecolari e stati di aggregazione gassoso, liquido e solido. Le attrazioni
intermolecolari: attrazioni dipolo – dipolo, legame a idrogeno, forze di London. Le proprietà
fisiche dei liquidi e dei solidi sono influenzate dalle forze intermolecolari.
Pressione di vapore: dipendenza da temperatura e dalle interazioni intermolecolari. Punto di
ebollizione e punto di ebollizione normale.
Le soluzioni
Le soluzioni: soluto e solvente. Soluzione diluita, concentrata, satura e sovrasatura.
Solubilità di un soluto: dipendenza da natura del soluto e temperatura.
Formazione di una soluzione: regola “il simile scioglie il simile”; miscibilità e solubilità
(solvatazione).
Conducibilità elettrica delle soluzioni acquose: elettroliti e non elettroliti.
La solubilità dei gas: dipendenza da pressione e temperatura; legge di Henry.
Concentrazione di una soluzione: molarità; frazione molare; percentuale in massa; percentuale in
volume; percentuale in massa su volume; molalità. La diluizione. Molarità e stechiometria delle
reazioni in soluzione.
Proprietà colligative di una soluzione: abbassamento della pressione di vapore; abbassamento del
punto di congelamento; innalzamento del punto di ebollizione. Osmosi e calcolo della pressione
osmotica di una soluzione acquosa. Influenza dei soluti ionici sulle proprietà colligative.
Reazioni fra ioni in soluzione acquosa
Tipi di reazioni chimiche: di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice, di doppio scambio.
Reazioni di precipitazione.
Caratteristiche generali degli acidi e delle basi. Acidi: composti molecolari e reazione di
ionizzazione; acidi forti e acidi deboli. Basi: composti ionici e reazione di dissociazione; composti
molecolari e reazione di ionizzazione. Basi forti e basi deboli. Reazione di neutralizzazione.
Reazioni chimiche con trasferimento di elettroni
Le reazioni di ossidoriduzione comportano un trasferimento di elettroni ed una variazione del
numero di ossidazione. Bilanciamento delle reazioni redox con il metodo delle semireazioni.
I metalli si ossidano per reazione con acidi. Serie di attività dei metalli.
Termodinamica: il motore delle reazioni chimiche
Calore di reazione a pressione e a volume costante. Funzioni di stato. Entalpia: equazione
termochimica (reazioni esotermiche ed endotermiche); entalpia standard di formazione; calcolo
della variazione di entalpia in una reazione chimica.
Trasformazioni spontanee e non spontanee. Entropia: fattori che influenzano la variazione di
entropia; entropia standard; calcolo della variazione di entropia in una trasformazione chimica.
Energia libera di Gibbs come “lavoro” utile e relazione con la spontaneità di una reazione chimica.
La velocità delle reazioni chimiche
Velocità di una reazione e unità di misura. I fattori che influenzano la velocità di reazione. Velocità
media rispetto ad una sostanza e velocità istantanea.
Legge cinetica e ordine di una reazione. Teoria degli urti e dello stato di transizione. I catalizzatori.
L’equilibrio chimico
Equilibrio chimico dinamico: reazione diretta e reazione inversa. Legge dell’azione di massa.
Costante di equilibrio e quoziente di reazione per equilibri omogenei e per equilibri eterogenei.
Relazione fra costante di equilibrio e grado di avanzamento della reazione chimica.
Il principio di Le Chatelier.
Gli acidi e le basi
Gli acidi e le basi: definizione di Brönsted-Lowry e definizione di Lewis.
Forze relative di acidi e basi coniugati.
Equilibrio di ionizzazione dell’acqua: la scala del pH; misura del pH di una soluzione acquosa.
Calcolo del pH di una soluzione di un acido o di una base forte.
Costante di ionizzazione acida e costante di ionizzazione basica per acidi e basi deboli.
Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio da Ka (o Kb) e dalle concentrazioni iniziali.
SCIENZE DELLA TERRA
Le rocce e i processi litogenetici
La mineralogia. Forze esogene e forze endogene che modellano la superficie terrestre. Struttura
interna della Terra: crosta, mantello e nucleo. Composizione della crosta terrestre.
Minerali. Proprietà fisiche dei minerali. Minerogenesi. Struttura amorfa e cristallina. Isomorfismo.
Polimorfismo. La classificazione dei minerali: i silicati e la loro classificazione, elementi nativi,
solfuri, aloidi, ossidi, idrossidi, carbonati, solfati, fosfati. Minerali silicatici femici e sialici.
Le rocce ignee
Le rocce. Processi di formazione delle rocce: il processo magmatico; il processo sedimentario; il
processo metamorfico. Il ciclo litogenetico.
Il processo magmatico: magma, lava e rocce magmatiche.
La classificazione delle rocce magmatiche sulla base delle condizioni di solidificazione (rocce ignee
intrusive, effusive ed ipoabissali) e sulla base del contenuto in silice (rocce acide, neutre, basiche,
ultrabasiche).
Genesi dei magmi. Il dualismo dei magmi: magmi primari e secondari / anatettici. Cristallizzazione
frazionata e differenziazione magmatica di un magma primario.
Plutoni e vulcani
I plutoni. I vulcani. La formazione e la risalita dei magmi. Meccanismo di eruzione dei magmi. Attività
vulcanica esplosiva (meccanismo di caduta gravitativa: piroclasti e piroclastiti: meccanismo di flusso
piroclastico: nubi ardenti e ignimbriti; lahar; meccanismo di ondata basale) ed effusiva.
Tipi di eruzione: centrale e lineare. Eruzioni centrali ed edifici vulcanici. I camini kimberlitici.
Le caldere. Eruzioni lineari e plateaux. Attività vulcanica secondaria.
Distribuzione dei vulcani sulla Terra. Rischio vulcanico: sorveglianza e previsione deterministica e
statistica; prevenzione; difesa e gestione delle emergenze.
Rocce sedimentarie
Il processo sedimentario: disgregazione, trasporto, sedimentazione, diagenesi.
Classificazione delle rocce sedimentarie: chimiche, organogene, clastiche.
Le rocce metamorfiche
Metamorfismo e ricristallizzazione allo stato solido. Relazione fra temperatura, pressione e
metamorfismo. Grado di metamorfismo. Ultrametamorfismo e migmatiti. Facies metamorfica e
minerali indice.
Tipi di metamorfismo: di contatto; cataclastico; regionale, di seppellimento.
Geologia strutturale
Comportamento delle rocce sotto sforzo. Movimenti tettonici. Deformazioni delle rocce: plastica,
elastica e viscosa. Fattori che influenzano il comportamento delle rocce.
Deformazioni rigide: tipi di faglie. Deformazione plastica: tipi di pieghe. Sovrascorrimento e falde
di ricoprimento.
I fenomeni sismici (lettura assegnata come compito per le vacanze)
Il terremoto; teoria del rimbalzo elastico. Sismografi, sismogrammi, onde sismiche. Calcolo della
distanza dell’epicentro di un terremoto. Localizzazione dell’epicentro e dell’ipocentro di un
terremoto. Intensità e magnitudo dei fenomeni sismici. Maremoti. Le isosisme e la macrozonazione
sismica. Distribuzione geografica dei terremoti. Il rischio sismico: previsione deterministica e
statistica; prevenzione. Il rischio sismico in Italia.
BIOLOGIA
L’organizzazione del corpo umano
I livelli di organizzazione degli esseri viventi. Il corpo umano presenta un’organizzazione gerarchica.
Le caratteristiche e le specifiche funzioni dei tessuti epiteliali, connettivi, muscolari, nervoso.
Organi, sistemi e apparati. Cenni alle funzioni specifiche di ciascun sistema.
ATTIVITA’ SPERIMENTALE
sublimazione e brinamento dello iodio;
osservazione della polarità / apolarità di olio, acqua, etere.
prove di conducibilità elettrica
preparazione di soluzioni a definita molarità e diluizioni
tipi di reazioni
fattori che influenzano la velocità di reazione
trasformazioni chimiche e fisiche esotermiche, endotermiche e atermiche
studio dei fattori che modificano l’equilibrio chimico
osservazione di rocce e minerali presso il Museo di Scienze Naturali a Merate
Merate 31 / 5 / 2016
IL DOCENTE
I RAPPRESENTANTI DI CLASSE
