Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci” Reggio Calabria

Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci”
Reggio Calabria
Programma di SCIENZE DELLA TERRA svolto nella classe I sez. A
Anno scolastico 2012/2013
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
NUCLEO FONDANTE 1: CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE
• Le grandezze e gli strumenti di misura. Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema
Internazionale. Unità di misura per le distanze astronomiche. Grandezze derivate. Ordini di
grandezza. Velocità e accelerazione. Massa e peso. Densità. Pressione. Energia, calore e
temperatura.
• Atomi, molecole, elementi, composti. La struttura degli atomi. Gli ioni. Le molecole.
Concetti di elemento e composto. La tavola periodica. Simboli e formule chimiche. Isotopi.
L’unità di massa atomica.
• Legami chimici. Legami covalenti semplici e multipli. Concetto di elettronegatività. Legame
covalente puro e polare. Legame ionico. Legame dativo e legame metallico. I legami
intermolecolari: forze di London, legame dipolo-dipolo, legame a idrogeno.
• La materia e i suoi stati di aggregazione. Gli stati fisici della materia. La temperatura ed i
passaggi di stato. Sostanze pure, miscugli e soluzioni. La solubilità e le soluzioni sature. Le
trasformazioni fisiche e chimiche della materia. Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento.
Le proprietà fisiche e chimiche dell’acqua. L’autoionizzazione dell’acqua. Acidi, basi e pH.
NUCLEO FONDANTE 2: L’AMBIENTE CELESTE E IL SISTEMA SOLARE
• L’ambiente celeste. I corpi celesti. Le stelle e la loro luminosità. Le reazioni termonucleari.
La Sfera celeste e la posizione delle stelle. Stelle circumpolari e stelle occidue. Le
costellazioni. Lo zodiaco. Le nebulose e la nascita delle stelle. Il diagramma H-R. Gli stadi
evolutivi di una stella: gigante rossa, nana bianca, supernove e stelle di neutroni, buchi neri. Le
galassie. La Via Lattea. Ammassi e superammassi. L’origine dell’Universo: legge di Hubble,
red shift ed espansione dell’universo. Il Big bang e il modello dell’universo inflazionario.
Radiazione cosmica di fondo.
• Il sistema solare. I pianeti e i corpi minori: asteroidi, meteoroidi e comete. L’origine del
Sistema solare. Il Sole. I moti dei pianeti e le leggi di Keplero. La legge di gravitazione
universale. Lo studio analitico dei pianeti di tipo terrestre e gioviano. Le scoperte più recenti:
le sonde.
NUCLEO FONDANTE 3: LA TERRA
• Il sistema Terra-Luna. Forma e dimensioni della Terra. Il calcolo della lunghezza del
meridiano terrestre: metodo di Eratostene. Ellissoide e geoide. Il reticolato geografico:
meridiani e paralleli. Longitudine e latitudine. I moti terrestri principali: rotazione e
rivoluzione. I moti millenari e le loro conseguenze. Le cause astronomiche delle glaciazioni.
La Luna: caratteristiche fisiche, moti, fasi lunari, eclissi di Luna e di Sole. Ciclo aureo e ciclo
Saros.
• L'orientamento e la misura del tempo. L’orientamento durante il dì e la notte. Il percorso del
Sole nel cielo. La misura della latitudine e della longitudine. Il campo geomagnetico. La
misura del tempo. Tempo vero e tempo civile. Giorno solare e giorno sidereo. Anno sidereo,
anno solare, anno civile. I fusi orari.
• La rappresentazione della Terra. I requisiti delle carte: equidistanza, equivalenza e isogonia.
Tipi di proiezioni: pure, modificate e convenzionali. Riduzione in scala: scala numerica e scala
grafica. Classificazione delle carte in base alla scala e in base al contenuto. La
rappresentazione del rilievo. Il telerilevamento.
NUCLEO FONDANTE 4 : L’ATMOSFERA E I FENOMENI METEOROLOGICI
• L’atmosfera. La composizione. La partizione termica in sfere e pause. L’origine
dell’atmosfera.
• La temperatura e il riscaldamento terrestre. Il bilancio termico globale. L’effetto serra.
L’inquinamento atmosferico e il buco nell’ozonosfera. Il ruolo dei CFC.
• La pressione atmosferica e i venti. Unità di misura della pressione e fattori che la
influenzano. Aree cicloniche e anticicloniche. I venti. I monsoni e le brezze. La circolazione
dell’aria nella bassa e nell’alta troposfera. Le correnti a getto.
• L'umidità e le precipitazioni. Umidità assoluta e relativa. Punto di rugiada e tipi di nuvole.
Le precipitazioni: pioggia, neve e grandine. Le carte delle isoiete. Le piogge acide. Le
perturbazioni atmosferiche. Le perturbazioni atmosferiche. Fronti caldi e freddi. Cicloni
extratropicali e tropicali. I tornado.
NUCLEO FONDANTE 5 : IL CLIMA E LE SUE VARIAZIONI
• La varietà dei climi. Classificazione dei climi in 5 gruppi climatici. Il diagramma del clima.
Clima e vegetazione. Climi caldo-umidi, climi aridi, climi temperati, climi freddi e climi
nivali. I climi dell’Italia. La paleoclimatologia. I cambiamenti climatici. Il riscaldamento
globale e il Protocollo di Kyoto
NUCLEO FONDANTE 6: IDROSFERA MARINA
• L’acqua. I serbatoi naturali di acqua sulla Terra.
• Il mare e i suoi movimenti. Caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine: salinità,
densità, pressione, temperatura. I tre oceani e la topografia dei fondali oceanici. Il moto
ondoso. Le maree. Le correnti marine. La corrente nello stretto di Gibilterra, El Niño.
NUCLEO FONDANTE 7: IDROSFERA CONTINENTALE
• Le acque continentali. Il ciclo dell’acqua. Le acque sotterranee: falde idriche e falde
freatiche. La permeabilità delle rocce. Le sorgenti. Fiumi: velocità e portata. Il bacino
idrografico. I laghi. I ghiacciai e i loro movimenti. Ghiacciai di tipo alpino e pirenaico. Le
calotte glaciali. Il limite delle nevi permanenti.
Gli studenti
L’insegnante
Prof.ssa Francesca Torretta
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Reggio Calabria
Programma di SCIENZE DELLA TERRA svolto nella classe I sez. B
Anno scolastico 2012/2013
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
NUCLEO FONDANTE 1: CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE
• Le grandezze e gli strumenti di misura. Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema
Internazionale. Unità di misura per le distanze astronomiche. Grandezze derivate. Ordini di
grandezza. Velocità e accelerazione. Massa e peso. Densità. Pressione. Energia, calore e
temperatura.
• Atomi, molecole, elementi, composti. La struttura degli atomi. Gli ioni. Le molecole.
Concetti di elemento e composto. La tavola periodica. Simboli e formule chimiche. Isotopi.
L’unità di massa atomica.
• Legami chimici. Legami covalenti semplici e multipli. Concetto di elettronegatività. Legame
covalente puro e polare. Legame ionico. Legame dativo e legame metallico. I legami
intermolecolari: forze di London, legame dipolo-dipolo, legame a idrogeno.
• La materia e i suoi stati di aggregazione. Gli stati fisici della materia. La temperatura ed i
passaggi di stato. Sostanze pure, miscugli e soluzioni. La solubilità e le soluzioni sature. Le
trasformazioni fisiche e chimiche della materia. Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento.
Le proprietà fisiche e chimiche dell’acqua. L’autoionizzazione dell’acqua. Acidi, basi e pH.
NUCLEO FONDANTE 2: L’AMBIENTE CELESTE E IL SISTEMA SOLARE
• L’ambiente celeste. I corpi celesti. Le stelle e la loro luminosità. Le reazioni termonucleari.
La Sfera celeste e la posizione delle stelle. Stelle circumpolari e stelle occidue. Le
costellazioni. Lo zodiaco. Le nebulose e la nascita delle stelle. Il diagramma H-R. Gli stadi
evolutivi di una stella: gigante rossa, nana bianca, supernove e stelle di neutroni, buchi neri. Le
galassie. La Via Lattea. Ammassi e superammassi. L’origine dell’Universo: legge di Hubble,
red shift ed espansione dell’universo. Il Big bang e il modello dell’universo inflazionario.
Radiazione cosmica di fondo.
• Il sistema solare. I pianeti e i corpi minori: asteroidi, meteoroidi e comete. L’origine del
Sistema solare. Il Sole. I moti dei pianeti e le leggi di Keplero. La legge di gravitazione
universale. Lo studio analitico dei pianeti di tipo terrestre e gioviano. Le scoperte più recenti:
le sonde.
NUCLEO FONDANTE 3: LA TERRA
• Il sistema Terra-Luna. Forma e dimensioni della Terra. Il calcolo della lunghezza del
meridiano terrestre: metodo di Eratostene. Ellissoide e geoide. Il reticolato geografico:
meridiani e paralleli. Longitudine e latitudine. I moti terrestri principali: rotazione e
rivoluzione. I moti millenari e le loro conseguenze. Le cause astronomiche delle glaciazioni.
La Luna: caratteristiche fisiche, moti, fasi lunari, eclissi di Luna e di Sole. Ciclo aureo e ciclo
Saros.
• L'orientamento e la misura del tempo. L’orientamento durante il dì e la notte. Il percorso del
Sole nel cielo. La misura della latitudine e della longitudine. Il campo geomagnetico. La
misura del tempo. Tempo vero e tempo civile. Giorno solare e giorno sidereo. Anno sidereo,
anno solare, anno civile. I fusi orari.
• La rappresentazione della Terra. I requisiti delle carte: equidistanza, equivalenza e isogonia.
Tipi di proiezioni: pure, modificate e convenzionali. Riduzione in scala: scala numerica e scala
grafica. Classificazione delle carte in base alla scala e in base al contenuto. La
rappresentazione del rilievo. Il telerilevamento.
NUCLEO FONDANTE 4 : L’ATMOSFERA E I FENOMENI METEOROLOGICI
• L’atmosfera. La composizione. La partizione termica in sfere e pause. L’origine
dell’atmosfera.
• La temperatura e il riscaldamento terrestre. Il bilancio termico globale. L’effetto serra.
L’inquinamento atmosferico e il buco nell’ozonosfera. Il ruolo dei CFC.
• La pressione atmosferica e i venti. Unità di misura della pressione e fattori che la
influenzano. Aree cicloniche e anticicloniche. I venti. I monsoni e le brezze. La circolazione
dell’aria nella bassa e nell’alta troposfera. Le correnti a getto.
• L'umidità e le precipitazioni. Umidità assoluta e relativa. Punto di rugiada e tipi di nuvole.
Le precipitazioni: pioggia, neve e grandine. Le carte delle isoiete. Le piogge acide. Le
perturbazioni atmosferiche. Le perturbazioni atmosferiche. Fronti caldi e freddi. Cicloni
extratropicali e tropicali. I tornado.
NUCLEO FONDANTE 5 : IL CLIMA E LE SUE VARIAZIONI
• La varietà dei climi. Classificazione dei climi in 5 gruppi climatici. Il diagramma del clima.
Clima e vegetazione. Climi caldo-umidi, climi aridi, climi temperati, climi freddi e climi
nivali. I climi dell’Italia. La paleoclimatologia. I cambiamenti climatici. Il riscaldamento
globale e il Protocollo di Kyoto
NUCLEO FONDANTE 6: IDROSFERA MARINA
• L’acqua. I serbatoi naturali di acqua sulla Terra.
• Il mare e i suoi movimenti. Caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine: salinità,
densità, pressione, temperatura. I tre oceani e la topografia dei fondali oceanici. Il moto
ondoso. Le maree. Le correnti marine. La corrente nello stretto di Gibilterra, El Niño.
NUCLEO FONDANTE 7: IDROSFERA CONTINENTALE
• Le acque continentali. Il ciclo dell’acqua. Le acque sotterranee: falde idriche e falde
freatiche. La permeabilità delle rocce. Le sorgenti. Fiumi: velocità e portata. Il bacino
idrografico. I laghi. I ghiacciai e i loro movimenti. Ghiacciai di tipo alpino e pirenaico. Le
calotte glaciali. Il limite delle nevi permanenti.
Gli studenti
L’insegnante
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Programma di SCIENZE NATURALI svolto nella classe II sez. A
Anno scolastico 2012/2013
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
II QUADRIMESTRE - CHIMICA
NUCLEO FONDANTE 1: CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE
Grandezze fisiche e unità di misura fondamentali e derivate. Il Sistema Internazionale. Grandezze
estensive e intensive. Le dimensioni dei corpi. La massa. La densità. La pressione. Energia, lavoro e calore.
La temperatura e le diverse scale termometriche. Il calore specifico. La notazione scientifica.
Le caratteristiche della materia. La natura particellare della materia. Gli stati fisici della materia e i
passaggi di stato. Curve di riscaldamento e di raffreddamento di sostanze pure e di miscugli. La pressione e i
passaggi di stato. La pressione di vapore. Pressione e fusione.
La composizione della materia. Sistemi omogenei ed eterogenei. Concetto di fase. Sostanze pure e
miscugli, elementi e composti. Le tecniche di separazione dei miscugli: filtrazione, centrifugazione,
estrazione con solvente, cromatografia, distillazione.
Le reazioni chimiche. Trasformazioni fisiche e chimiche a confronto. Elementi e composti. I simboli degli
elementi. Metalli, non metalli e semimetalli.
NUCLEO FONDANTE 2: LA NATURA PARTICELLARE DELLA MATERIA
Le trasformazioni della materia. Le prove sperimentali della Teoria atomica. La legge di conservazione
della massa. La legge delle proporzioni definite. La legge delle proporzioni multiple. La teoria atomica di
Dalton e le proprietà della materia. Elementi e atomi. Composti e molecole. Composti e ioni. Le formule
chimiche. Le particelle e l’energia. La teoria cinetica e i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente.
NUCLEO FONDANTE 3: LA QUANTITÀ DI SOSTANZA E LE FORMULE CHIMICHE
La massa di atomi e molecole. La massa atomica relativa e il dalton. Le reazioni tra gas e il principio di
Avogadro. La massa molecolare.
La mole. Contare per moli. La massa molare. Il numero di Avogadro. La composizione percentuale di un
composto. La determinazione della formula di un composto: formula minima e formula molecolare.
NUCLEO FONDANTE 4:LO STATO GASSOSO E LE SUE LEGGI. LE PROPRIETÀ DEI LIQUIDI
Le proprietà dei gas. Pressione di un gas: strumenti e unità di misura. Le leggi dei gas. Esercizi applicativi
e problemi sulle leggi di Boyle, Charles e Gay Lussac. Il volume molare. L’equazione generale dei gas. La
teoria cinetica e il modello di gas ideale. L’equazione di stato dei gas ideali. Le miscele gassose. La legge
delle pressioni parziali di Dalton. I gas reali.
Le proprietà intensive dello stato liquido: tensione superficiale, capillarità, tensione di vapore, viscosità
II QUADRIMESTRE – BIOLOGIA
NUCLEO FONDANTE 1:LA MATERIA DEI VIVENTI
I bioelementi e i legami chimici. L’acqua: struttura e proprietà. Il carbonio e le molecole organiche. I gruppi
funzionali. Polimeri e monomeri.
Le Biomolecole: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici
NUCLEO FONDANTE 2 : LA CELLULA
Origine ed evoluzione delle cellule. L’origine della vita. Le caratteristiche dei viventi. La teoria di Oparin.
Cellule procariote ed eucariote. Eterotrofi ed autotrofi. Origini della pluricellularità.
L’osservazione delle cellula. Il microscopio ottico e il microscopio elettronico.
La struttura della cellula: Le cellule procariote. Forma e dimensioni delle cellule. Le cellule eucariote. La
membrana cellulare, la parete cellulare, il nucleo, il citoplasma, gli organuli, il citoscheletro. La cellula
vegetale.
Il trasporto delle sostanze. Le funzioni delle membrane plasmatiche. Diffusione delle sostanze attraverso le
membrane e gradienti. L’osmosi. Trasporto passivo e trasporto attivo. Il trasporto mediato da vescicole.
NUCLEO FONDANTE 3 : SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE
La cellula e l’energia. Il metabolismo cellulare. Sintesi e demolizione delle biomolecole. Le reazioni redox.
Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. Gli enzimi. L’ATP.
Le reazioni cataboliche. La glicolisi e la respirazione cellulare. Le fermentazioni.
Le reazioni anaboliche. La fotosintesi clorofilliana. Reazioni luce-dipendenti e ciclo di Calvin. La
fotorespirazione. Le piante C4 e CAM.
NUCLEO FONDANTE 4 : L’EVOLUZIONE
Le teorie evolutive
Darwin e la selezione naturale. Prove a favore della teoria evolutiva.
NUCLEO FONDANTE 5 : LA BIODIVERSITÀ
La storia della Terra e della vita. Le prime cellule. La datazione dei fossili: metodo di datazione relativa e
sistema di datazione assoluta. Le ere geologiche e le principali tappe dell’evoluzione dei viventi. La
classificazione gerarchica degli esseri viventi. Domini e regni. La nomenclatura binomia
I cinque regni della vita: caratteristiche di Archei ed Eubatteri, Eukarya
Gli studenti
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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Programma di SCIENZE DELLA TERRA svolto nella classe III sez. A
Anno scolastico 2012/2013
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
CHIMICA
NUCLEO FONDANTE A: LE PARTICELLE DELL’ATOMO E I MODELLI ATOMICI
Le particelle dell’atomo. Le particelle subatomiche. I primi modelli atomici. Il modello di Thomson. Il
modello nucleare di Rutherford. Numero atomico e numero di massa. Gli isotopi.
La struttura atomica moderna. La natura dualistica della luce. Il modello atomico di Bohr e i livelli
energetici. La natura ondulatoria dell’elettrone. Il modello quantomeccanico e i numeri quantici. La
sequenza di riempimento degli orbitali. La configurazione elettronica degli elementi.
NUCLEO FONDANTE B: IL SISTEMA PERIODICO
La tavola periodica degli elementi. La tavola di Mendeleev e la scoperta della periodicità. La moderna
tavola periodica. Le proprietà periodiche degli elementi: raggio e volume atomici, energia di
ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Metalli, non metalli e semimetalli
NUCLEO FONDANTE C : I LEGAMI CHIMICI
I legami tra atomi. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame covalente puro. L’energia e la lunghezza
di legame. Il legame multiplo. Il legame dativo. Il legame covalente polare. Il legame ionico e i composti
ionici. Il legame metallico.
Geometria delle molecole. La forma geometrica delle molecole e la teoria VSEPR.
Le nuove teorie del legame. I limiti della teoria di Lewis. Il legame chimico secondo la meccanica
quantistica. Teoria del legame di valenza e teoria degli orbitali molecolari. L’ibridazione degli orbitali
atomici.
I legami intermolecolari. La polarità delle molecole. Forze dipolo-dipolo, forze di London, legame a
idrogeno. La classificazione dei solidi. Solidi cristallini e amorfi. Solidi ionici, covalenti, molecolari e
metallici. Isomorfismo e polimorfismo. Le forme allotropiche del carbonio. Le proprietà intensive dello
stato liquido:tensione superficiale, capillarità, tensione di vapore, viscosità.
NUCLEO FONDANTE D: CLASSIFICAZIONE E NOMENCLATURA CHIMICA DEI COMPOSTI
Valenza, numero di ossidazione e formule
Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock.
La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari. Idruri, idracidi,
ossidi, anidridi, perossidi, idrossidi, ossiacidi. Acidi meta, piro e orto. Gli anioni degli acidi e i sali neutri,
acidi e basici.
NUCLEO FONDANTE E : I MINERALI E LE ROCCE
I minerali: caratteristiche, proprietà e classificazione
Magmi e rocce magmatiche
Il processo sedimentario e le rocce sedimentarie
Il processo metamorfico e le rocce metamorfiche
Il ciclo delle rocce
NUCLEO FONDANTE F: LE SOLUZIONI
Caratteristiche delle soluzioni. I diversi modi per esprimere la concentrazione: percentuali, frazione
molare, molarità, molalità, normalità. Caratteristiche delle soluzioni. Soluzioni acquose ed elettroliti.
Il comportamento delle soluzioni. Le proprietà colligative delle soluzioni. Tensione di vapore,
crioscopia, ebullioscopia, pressione osmotica. Le soluzioni elettrolitiche. La solubilità e le soluzioni
sature.
NUCLEO FONDANTE G: LE REAZIONI CHIMICHE
La rappresentazione e la stechiometria delle reazioni. Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento.
La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio
scambio.
BIOLOGIA
NUCLEO FONDANTE A : LA RIPRODUZIONE CELLULARE: MITOSI E MEIOSI
La divisione cellulare negli organismi procarioti ed eucarioti. Il ciclo cellulare: interfase e fase mitotica.
La mitosi e la citodieresi.
La meiosi e la riproduzione sessuata
Meiosi nella specie umana: oogenesi e spermatogenesi
Errori nel processo meiotico: delezione e duplicazione. Trisomie e monosomie.
NUCLEO FONDANTE B: MENDEL E LA GENETICA CLASSICA
Gli esperimenti di Mendel e le leggi della genetica. Incroci monoibridi e diibridi. Il test cross. Malattie
genetiche umane autosomiche recessive: fenilchetonuria, morbo di Tay Sachs, anemia falciforme, anemia
mediterranea, fibrosi cistica, albinismo. Malattie genetiche umane autosomiche dominanti: corea di
Huntington, nanismo acondroplastico.
La genetica classica. Mutazioni. La dominanza incompleta, la codominanza e gli alleli multipli.
L’ereditarietà poligenica. La pleiotropia. Geni e ambiente.
Geni e cromosomi. Una conferma delle teorie di Mendel. La determinazione del sesso, i caratteri e le
malattie legate al sesso (daltonismo, emofilia, distrofia muscolare di Duchenne, sindrome dell’X fragile,
favismo). La localizzazione dei geni: gruppi di associazione, ricombinazioni, mappe cromosomiche.
NUCLEO FONDANTE C : LA BIOLOGIA MOLECOLARE DEL GENE
Le basi chimiche dell’ereditarietà: struttura del DNA. Il modello di Watson e Crick. La duplicazione del
DNA.
Il codice genetico, la sintesi proteica. Geni e proteine. Trascrizione e traduzione. Le mutazioni
puntiformi e le loro conseguenze.
La regolazione dell’espressione genica. La regolazione genica nei procarioti: l’operone lac. La
regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. La maturazione del m-RNA: introni ed esoni. Lo
splicing alternativo.
La genetica dei batteri e dei virus. Il trasferimento del DNA nei batteri. Coniugazione e plasmidi
batterici. Trasformazione e trasduzione. La struttura dei virus. Il ciclo litico e il ciclo lisogeno dei fagi. Le
malattie virali negli animali e nelle piante. Virus a DNA e a RNA nelle cellule eucariote. Il virus HIV e
l’AIDS.
NUCLEO FONDANTE D : DNA RICOMBINANTE E BIOTECNOLOGIE
La tecnologia del DNA ricombinante. Gli enzimi di restrizione e i frammenti di restrizione. La
clonazione del DNA. Librerie genomiche. La tecnica PCR. Il Progetto Genoma Umano.
La rivoluzione biotecnologica. Le applicazioni delle biotecnologie: gli ormoni biosintetici, i vaccini,
gli OGM, la clonazione dei mammiferi
L’ingegneria genetica in campo medico. La diagnosi delle malattie genetiche. Individuazione dei geni
umani. Terapie geniche.
Gli studenti
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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Programma di SCIENZE NATURALI svolto nella classe IV sez. A
Anno scolastico 2012/2013
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
CHIMICA
NUCLEO DI RIPETIZIONE APPROFONDIMENTO: LE REAZIONI CHIMICHE.
La rappresentazione e la stechiometria delle reazioni. Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. I
calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. Resa di una reazione.
NUCLEO FONDANTE A: LE REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE
Le reazioni redox. Il numero di ossidazione. Le reazioni di ossido- riduzione e il loro bilanciamento col
metodo ionico-elettronico e col metodo della variazione del numero di ossidazione. Reazioni di
dismutazione.
.
NUCLEO FONDANTE B: L’ ENERGIA E LE REAZIONI CHIMICHE
Termodinamica e termochimica. Sistemi e ambiente.. Energia termica ed energia chimica nelle reazioni
esotermiche ed endotermiche. L’energia interna. Il calore di reazione e la sua misura: il calorimetro. Potere
calorifico e bomba calorimetrica. Il calore di reazione e l’entalpia. L’equazione termochimica. L’entalpia di
formazione. La spontaneità di una reazione. Entropia ed energia libera.
NUCLEO FONDANTE C: LA CINETICA CHIMICA E L’EQUILIBRIO CHIMICO
La cinetica chimica. La velocità delle reazioni. L’equazione cinetica e l’ordine di reazione. I fattori che
influenzano la velocità di reazione: natura dei reagenti, temperatura, superficie di contatto, catalizzatori. La
teoria degli urti. L’energia di attivazione. Catalizzatori.
L’equilibrio chimico. L’equilibrio dinamico. La reversibilità delle reazioni. La costante di equilibrio e la
legge dell’azione di massa. Il principio di Le Chatelier. L’equilibrio di solubilità. Il prodotto di solubilità.
Effetto della temperatura e dello ione comune sulla solubilità.
NUCLEO FONDANTE D: ACIDI E BASI
L’equilibrio acido-base. Le teorie sugli acidi e sulle basi. Acidi e basi secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry,
Lewis. Le coppie coniugate acido-base. La ionizzazione dell’acqua. Il pH e il pOH. La forza degli acidi e
delle basi. Calcolo del pH di soluzioni acide e basiche. La misurazione del pH: indicatori e pH-metri. La
neutralizzazione. Titolazioni acido-base. Idrolisi salina. Le soluzioni tampone.
NUCLEO FONDANTE E : L’ELETTROCHIMICA
Energia chimica ed energia elettrica. La chimica dell’elettricità. Reazioni redox spontanee e non
spontanee. La pila di Daniell e la forza elettromotrice. La scala dei potenziali standard di riduzione.
L’equazione di Nernst. L’elettrolisi e la cella elettrolitica. Elettrolisi di NaCl fuso e in soluzione acquosa.
L’elettrolisi dell’acqua. Le leggi di Faraday.
NUCLEO FONDANTE F : LA CHIMICA DEL CARBONIO
L’atomo di carbonio e i suoi legami nei composti organici.
Gli idrocarburi alifatici saturi e insaturi. Classificazione, nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche di
alcani, cicloalcani, alcheni e alchini. L’isomeria di struttura, di posizione, cis-trans.
BIOLOGIA
I TESSUTI DEL CORPO UMANO
Tessuti di tipo epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso.
L’APPARATO TEGUMENTARIO
La struttura della cute. Epidermide e derma. Gli annessi cutanei: peli, ghiandole sebacee e sudoripare,
unghie.
I SISTEMI MUSCOLARE E SCHELETRICO
I muscoli scheletrici e il meccanismo della contrazione. Il sarcomero. Motoneuroni e giunzioni
neuromuscolari. Il muscolo liscio.
Il tessuto osseo, struttura del tessuto spugnoso e compatto. La formazione dell’osso, la crescita in lunghezza
e in spessore, il rimodellamento osseo. Il midollo osseo. Classificazione delle ossa: scheletro assile e
appendicolare. Le articolazioni. Educazione alla salute: l’osteoporosi.
IL SISTEMA RESPIRATORIO
Gli organi dell’apparato respiratorio superiore e inferiore. La ventilazione polmonare e i movimenti
respiratori. Gli scambi gassosi e il trasporto dei gas respiratori. Il controllo involontario della respirazione.
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
Il sangue: plasma ed elementi cellulari . Emopoiesi ed emocateresi. L’emostasi. Gruppi sanguigni e fattore
Rh. Il sistema cardiovascolare: cuore, vasi sanguigni e valvole. Il battito cardiaco. Il ciclo cardiaco. La
regolazione della frequenza cardiaca. Il circolo ematico sistemico e polmonare.
La pressione sanguigna e l’ipertensione.
L’APPARATO DIGERENTE
Struttura del tubo digerente e peritoneo. La digestione gastrica e intestinale, l’assorbimento. Fegato e
cistifellea. Il pancreas. L’intestino crasso.
IL SISTEMA ESCRETORE
Anatomia dell’apparato renale. Il nefrone come unità funzionale del rene. Le fasi di formazione dell’urina:
filtrazione, riassorbimento e secrezione. La regolazione idrico-salina e l’omeostasi dei fluidi corporei. La
regolazione ormonale della funzione renale.
IL SISTEMA NERVOSO
Istologia del tessuto nervoso. Neuroni e trasmissione dell’impulso nervoso. La genesi dei potenziali
d’azione. La sinapsi e i neurotrasmettitori. Il sistema nervoso centrale: encefalo e midollo spinale. Il sistema
nervoso periferico: i nervi. Il sistema nervoso somatico e autonomo. La percezione sensoriale. Tipi di
recettori. Occhio e difetti visivi. L’orecchio: udito ed equilibrio.
IL SISTEMA ENDOCRINO
Anatomia e fisiologia del sistema endocrino. Ormoni liposolubili e idrosolubili. Il meccanismo d’azione
degli ormoni: feedback negativo e feedback positivo. Ipofisi e ipotalamo, epifisi, tiroide, paratiroidi,
pancreas, corticale e midollare surrenali, gonadi e relativi ormoni. Ormoni secreti da altri organi. Le
prostaglandine.
Ed. alla salute: cenni sulle principali patologie di origine endocrina: gigantismo e nanismo ipofisari, ipo- e
ipertiroidismo, gozzo, diabete insipido e diabete mellito.
IL SISTEMA IMMUNITARIO
Le barriere del corpo contro le malattie. La risposta immunitaria aspecifica. Immunità innata. La risposta
infiammatoria. Immunità acquisita. La risposta immunitaria: funzioni dei linfociti T e B. Immunità cellulare
e umorale. La memoria immunologica. Vaccini e sieri.
Gli studenti
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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Liceo Scientifico Statale “Leonardo da Vinci”
Reggio Calabria
Programma di SCIENZE NATURALI svolto nella classe II sez. R Scienze applicate
Anno scolastico 2012/2013
Docente: prof.ssa Francesca Torretta
I QUADRIMESTRE - CHIMICA
NUCLEO FONDANTE 1: CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE
Grandezze fisiche e unità di misura fondamentali e derivate. Il Sistema Internazionale. Grandezze
estensive e intensive. Le dimensioni dei corpi. La massa. La densità. La pressione. Energia, lavoro e calore.
La temperatura e le diverse scale termometriche. Il calore specifico. La notazione scientifica.
Le caratteristiche della materia. La natura particellare della materia. Gli stati fisici della materia e i
passaggi di stato. Curve di riscaldamento e di raffreddamento di sostanze pure e di miscugli. La pressione e i
passaggi di stato. La pressione di vapore. Pressione e fusione.
La composizione della materia. Sistemi omogenei ed eterogenei. Concetto di fase. Sostanze pure e
miscugli, elementi e composti. Le tecniche di separazione dei miscugli: filtrazione, centrifugazione,
estrazione con solvente, cromatografia, distillazione.
Le reazioni chimiche. Trasformazioni fisiche e chimiche a confronto. Elementi e composti. I simboli degli
elementi. Metalli, non metalli e semimetalli.
NUCLEO FONDANTE 2: LA NATURA PARTICELLARE DELLA MATERIA
Le trasformazioni della materia. Le prove sperimentali della Teoria atomica. La legge di conservazione
della massa. La legge delle proporzioni definite. La legge delle proporzioni multiple. La teoria atomica di
Dalton e le proprietà della materia. Elementi e atomi. Composti e molecole. Composti e ioni. Le formule
chimiche. Le particelle e l’energia. La teoria cinetica e i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente.
NUCLEO FONDANTE 3: LA QUANTITÀ DI SOSTANZA E LE FORMULE CHIMICHE
La massa di atomi e molecole. La massa atomica relativa e il dalton. Le reazioni tra gas e il principio di
Avogadro. La massa molecolare.
La mole. Contare per moli. La massa molare. Il numero di Avogadro. La composizione percentuale di un
composto. La determinazione della formula di un composto: formula minima e formula molecolare.
NUCLEO FONDANTE 4:LO STATO GASSOSO E LE SUE LEGGI
Le proprietà dei gas. Pressione di un gas: strumenti e unità di misura. Le leggi dei gas. Esercizi applicativi
e problemi sulle leggi di Boyle, Charles e Gay Lussac. Il volume molare. L’equazione generale dei gas. La
teoria cinetica e il modello di gas ideale. L’equazione di stato dei gas ideali. Le miscele gassose. La legge
delle pressioni parziali di Dalton. I gas reali.
NUCLEO FONDANTE 5:LA STRUTTURA DELL’ATOMO E IL SISTEMA PERIODICO
Le particelle dell’atomo. Le particelle subatomiche. I primi modelli atomici. Il modello di Thomson. Il
modello nucleare di Rutherford. Numero atomico e numero di massa. Gli isotopi.
La struttura atomica moderna. La natura dualistica della luce. Il modello atomico di Bohr e i livelli
energetici. La natura ondulatoria dell’elettrone. Il modello quantomeccanico e i numeri quantici. La sequenza
di riempimento degli orbitali. La configurazione elettronica degli elementi.
La tavola periodica degli elementi. La tavola di Mendeleev e la scoperta della periodicità. La moderna
tavola periodica. Le proprietà periodiche degli elementi: raggio e volume atomici, energia di ionizzazione,
affinità elettronica, elettronegatività. Metalli, non metalli e semimetalli
NUCLEO FONDANTE 6 : I LEGAMI CHIMICI
I legami tra atomi. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame covalente puro. L’energia e la lunghezza di
legame. Il legame multiplo. Il legame dativo. Il legame covalente polare. Il legame ionico e i composti ionici.
Il legame metallico.
Geometria delle molecole. La forma geometrica delle molecole e la teoria VSEPR.
Le nuove teorie del legame. I limiti della teoria di Lewis. Il legame chimico secondo la meccanica
quantistica. Teoria del legame di valenza e teoria degli orbitali molecolari. L’ibridazione degli orbitali
atomici.
I legami intermolecolari. La polarità delle molecole. Forze dipolo-dipolo, forze di London, legame a
idrogeno.
La classificazione dei solidi. Solidi cristallini e amorfi. Solidi ionici, covalenti, molecolari e metallici.
Isomorfismo e polimorfismo. Le forme allotropiche del carbonio: diamante e grafite.
Le proprietà intensive dello stato liquido: tensione superficiale, capillarità, tensione di vapore, viscosità.
II QUADRIMESTRE – BIOLOGIA
NUCLEO FONDANTE 1: RICHIAMI E APPROFONDIMENTI SULLA MATERIA DEI
VIVENTI E SULLA CELLULA
Il carbonio e le molecole organiche. I gruppi funzionali. Polimeri e monomeri.
Le Biomolecole: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici
La struttura della cellula: Le cellule procariote. Forma e dimensioni delle cellule. Le cellule eucariote. La
membrana cellulare, la parete cellulare, il nucleo, il citoplasma, gli organuli, il citoscheletro. La cellula
vegetale.
Il trasporto delle sostanze. Le funzioni delle membrane plasmatiche. Diffusione delle sostanze attraverso le
membrane e gradienti. L’osmosi. Trasporto passivo e trasporto attivo. Il trasporto mediato da vescicole.
NUCLEO FONDANTE 2 : SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE
La cellula e l’energia. Il metabolismo cellulare. Sintesi e demolizione delle biomolecole. Le reazioni redox.
Reazioni endoergoniche ed esoergoniche. Gli enzimi. L’ATP.
Le reazioni cataboliche. La glicolisi e la respirazione cellulare. Le fermentazioni.
Le reazioni anaboliche. La fotosintesi clorofilliana. Reazioni luce-dipendenti e ciclo di Calvin. La
fotorespirazione. Le piante C4 e CAM.
NUCLEO FONDANTE 3 : L’EVOLUZIONE
Le teorie evolutive pre-darwiniane
Darwin e la selezione naturale. Prove a favore della teoria evolutiva.
L’evoluzione dell’uomo.
NUCLEO FONDANTE 4 : LA BIODIVERSITÀ
La storia della Terra e della vita. Le prime cellule. La datazione dei fossili: metodo di datazione relativa e
sistema di datazione assoluta. Le ere geologiche e le principali tappe dell’evoluzione dei viventi. La
classificazione gerarchica degli esseri viventi. Tassonomia e sistematica. Evoluzione convergente e
divergente.organi omologhi e organi analoghi. La filogenesi. Domini e regni. La nomenclatura binomia.
I cinque regni della vita: caratteristiche generali, cicli riproduttivi e classificazione di Archei ed Eubatteri,
Protisti, Funghi, Piante, Animali.
Gli studenti
La docente
Prof.ssa Francesca Torretta
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